Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kiểm soát phát thải Nitơ Oxit trong rừng Dẻ Châu Âu, Thông Đỏ Na Uy và Thông Scots
Tóm tắt
Việc lắng đọng nitơ tăng cao đã làm tăng trưởng cây, tích trữ chất hữu cơ trong đất và sự rò rỉ nitrat trong nhiều khu rừng châu Âu, nhưng vẫn còn ít thông tin về ảnh hưởng của loài cây và lắng đọng nitơ đối với phát thải nitơ oxit. Bài báo này báo cáo về phát thải N2O từ rừng dẻ châu Âu, thông Scots và thông Na Uy tại hai khu vực nghiên cứu ở Đức có khí hậu, lắng đọng N và đất khác nhau. Phát thải N2O và lượng nước mưa chứa nitrat và ammonium được đo lường hai tuần một lần trong mùa sinh trưởng và hàng tháng trong mùa nghỉ trong một khoảng thời gian 28 tháng. Tỷ lệ phát thải N2O hàng năm dao động từ 0.4 đến 1.3 kg N ha−1 năm−1 giữa các rừng và cao hơn vào năm 1998 so với năm 1999 do lượng mưa lớn hơn trong mùa sinh trưởng năm 1998. Một phân tích ANOVA hai chiều cho thấy rằng dòng chảy N2O cao hơn một cách có ý nghĩa (p<0.001) tại Solling so với Unterlüß trong khi loài cây không có tác động đến phát thải N2O. Đặc điểm đất và lượng nước mưa đã giải thích tổng cộng 94% sự biến đổi giữa các rừng, cho thấy rằng sự gia tăng tỷ lệ bùn và đất sét có thể thúc đẩy sự hình thành N2O trong các vùng đất rừng ẩm. Hơn nữa, các dòng chảy N2O tích lũy có sự tương quan có ý nghĩa (r2 = 0.60, p<0.001) với các dòng chảy NO₃⁻ tích lũy ở độ sâu 10 cm như một chỉ báo về bão hòa N, tuy nhiên độ dốc của đường hồi quy cho thấy tác động khá yếu của các dòng chảy NO₃⁻ lên phát thải N2O. Lượng N nhập vào qua lương nước mưa không có sự tương quan với phát thải N2O và chỉ có 1.6–3.2% lượng N nhập vào được giải phóng thành N2O vào khí quyển. Kết quả của chúng tôi gợi ý rằng lượng N tăng cao có tác động rất ít đến phát thải N2O ở các khu rừng dẻ, thông và thông.
Từ khóa
#Nitơ oxit #phát thải khí nhà kính #lắng đọng nitơ #rừng châu Âu #dẻ #thông Scots #thông Na Uy.Tài liệu tham khảo
J. Aber W. McDowell K. Nadelhoffer A. Magill G. Berntson M. Kamakea S. McNulty W. Currie L. Rustad I. Fernandez (1998) ArticleTitleNitrogen saturation in temperate forest ecosystems – Hypotheses revisited BioScience 48 921–934
B.C. Ball K.A. Smith L. Klemedtsson R. Brumme B.K. Sitaula S. Hansen A. Prieme J. MacDonald G.W. Horgan (1997) ArticleTitleThe influence of soil gas transport properties on methane oxidation in a selection of northern European soils J. Geophys. Res. 102 23309–23317 Occurrence Handle10.1029/97JD01663
A. Bollmann R. Conrad (1998) ArticleTitleInfluence of O2 availability on NO and N2O release by nitrification and denitrification in soils Global Change Biol. 4 387–396 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2486.1998.00161.x
W. Borken R. Brumme (1997) ArticleTitleLiming practise in temperate forest ecosystems and the effects on CO2N2O and CH4 fluxes Soil Use Manage. 13 251–257
W. Borken Y.J. Xu E.A. Davidson F. Beese (2002a) ArticleTitleSite and temporal variation of soil respiration in European beechNorway spruceand Scots pine forests Global Change Biol. 8 1205–1216 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2486.2002.00547.x
W. Borken F. Beese R. Brumme N. Lamersdorf (2002b) ArticleTitleLong-term reduction in nitrogen and proton inputs did not affect atmospheric methane uptake and nitrous oxide emission from a German spruce forest soil Soil Biol. Biochem. 34 1815–1819 Occurrence Handle10.1016/S0038-0717(02)00171-2
W. Borken E. Matzner (2004) ArticleTitleNitrate leaching in German forest soils: an analysis of long-term monitoring sites J. Plant Nutr. Soil Sci. 167 277–283 Occurrence Handle10.1002/jpln.200421354
W. Borken Y.J. Xu F. Beese (2004) ArticleTitleAmmoniumnitrate and dissolved organic nitrogen in seepage water as affected by compost amendment to European beechNorway spruceand Scots pine forests Plant Soil 258 121–134 Occurrence Handle10.1023/B:PLSO.0000016543.36970.29
R.D. Bowden J.M. Melillo P.A. Steudler J.D. Aber (1991) ArticleTitleEffects of nitrogen fertilization on annual nitrous oxide fluxes from temperate forest soils in the northeastern United States J. Geophys. Res. 96 9321–9328
R. Brumme F. Beese (1992) ArticleTitleEffects of liming and nitrogen fertilization on emissions of CO2N2O from a temperate forest J. Geophys. Res. 97 851–858
R. Brumme W. Borken S. Finke (1999) ArticleTitleHierarchical control on nitrous oxide emission in forest ecosystems Global Biogeochem. Cycles 13 1137–1148 Occurrence Handle10.1029/1999GB900017
K. Butterbach-Bahl R. Gasche G. Willibald H. Papen (2002a) ArticleTitleExchange of N-gases at the Höglwald forest – a summary Plant Soil 240 117–123 Occurrence Handle10.1023/A:1015825615309
K. Butterbach-Bahl L. Breuer R. Gasche G. Willibald H. Papen (2002b) ArticleTitleExchange of trace gases between soils and the atmosphere in Scots pine forest ecosystems of the northeastern German lowlands 1. Fluxes of N2O, NO/NO2 and CH4 at forest sites with different N-deposition For. Ecol. Manage. 167 123–134 Occurrence Handle10.1016/S0378-1127(01)00725-3
E.A. Davidson (1992) ArticleTitleSources of nitric oxide and nitrous oxide following wetting of dry soil Soil Sci. Soc. Am. J. 56 95–102
E.A. Davidson M. Keller H.E. Erickson L.V. Verchot E. Veldkamp (2000) ArticleTitleTesting a conceptual model of soil emissions of nitrous and nitric oxides Bioscience 50 667–680
InstitutionalAuthorNameFAO (1998) World reference base for soil resources FAO, World Soil Resources Report No. 84 Rome, Italy
M.K. Firestone E.A. Davidson (1989) Microbiological basis of NO and N2O production and consumption in soil M.O. Andreae D.S. Schimel (Eds) Exchange of Trace Gases between Terrestrial Ecosystems and the Atmosphere John Wiley and Sons New York 7–21
Granli T. and Bøckman O.C. 1994. Nitrous oxide from agriculture. Norw. J. Agr. Sci. 12.
InstitutionalAuthorNameIPCC (2001) Climate Change 2001: The Scientific Basis. The Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press Cambridge
L. Klemedtsson A. Kasimir-Klemedtsson F. Moldan P. Weslien (1997) ArticleTitleNitrous oxide emission from Swedish forest soils in relation to liming and simulated increased N-deposition Biol. Fertil. Soils 25 290–295 Occurrence Handle10.1007/s003740050317
König N. and Fortmann H. 1996. Probenvorbreitungs-, Untersuchungs- und Elementbestimmungsmethoden des Umweltanalytik-Labors der Niedersächsischen Forstlichen Versuchsanstalt und des Zentrallabors des Forschungszentrums Waldökosysteme. Ber. Forschungszentr. Waldökosysteme, Reihe B, Bd. 46–47.
C.S. Li J. Aber F. Stange F. Butterbach-Bahl H. Papen (2000) ArticleTitleA process-oriented model of N2O and NO emissions from forest soils: 1. Model development J. Geophys. Res. Atmos. 105 4369–4384 Occurrence Handle10.1029/1999JD900949
N. Loftfield H. Flessa J. Augustin F. Beese (1997) ArticleTitleAutomated gas chromatographic system for rapid analysis of the atmospheric trace gases methanecarbon dioxideand nitrous oxide J. Environ. Qual. 26 560–564
E. Matzner T. Zuber G. Lischeid (2004a) Response of soil solution chemistry and solute fluxes to changing deposition rates E. Matzner (Eds) Biogeochemistry of forested catchments in a changing environment: a German case study. Ecological Studies Springer Verlag Heidelberg 339–360
E. Matzner B. Köstner G. Lischeid (2004b) Biogeochemistry of two forested catchments in a changing environment: a synthesis E. Matzner (Eds) Biogeochemistry of Forested Catchments in a Changing Environment: A German Case Study. Ecological Studies Springer Verlag Heidelberg 457–489
H. Papen K. Butterbach-Bahl (1999) ArticleTitleA 3-year continuous record of nitrogen trace gas fluxes from untreated and limed soil of a N-saturated spruce and beech forest ecosystem in Germany - 1. N2O emissions J Geophys. Res. Atmos. 104 18487–18503 Occurrence Handle10.1029/1999JD900293
UBA 2003. Deutsches Treibhausgasinventar 1990–2001. Nationaler Inventarbericht 2003. Umweltbundesamt, Berlin.
R.T. Venterea P.M. Groffman L.V. Verchot A.H. Magill A.D. Aber P.A. Steudler (2003) ArticleTitleNitrogen oxide gas emissions from temperate forest soils receiving long-term nitrogen inputs Global Change Biol. 9 346–357 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2486.2003.00591.x
R.F. Wright C. Alewell J.M. Cullen C.D. Evans A. Marchetto F. Moldan A. Prechtel M. Rogora (2001) ArticleTitleTrends in nitrogen deposition and leaching in acid-sensitive streams in Europe Hydrol. Earth Syst. Sci. 5 299–310