《表1 全球果园土壤N2O排放观测》

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《果树种植土壤N_2O排放研究：认识与挑战》

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在全球范围内，施肥果园土壤N2O年排放量变化范围在-0.12～26.00 kg N·hm-2，平均值和中位数分别为3.06 kg N·hm-2和1.12 kg N·hm-2（表1）。最高排放出现在我国华东地区的水蜜桃园[18]，该地属亚热带季风气候，年施氮量高达1007 kg N·hm-2。最低排放出现在西班牙的橄榄种植园[30]，该地属地中海式气候，N2O排放量只有0.11 kg N·hm-2，年施氮量仅为50 kg N·hm-2，并且在混施硝化抑制剂条件下，出现了N2O负排放。全球范围内果园土壤N2O排放量与施氮量呈极显著正相关[11]。从肥料类型看，施用有机肥（包括粪肥、堆肥、绿肥等）较化肥平均提高了果园N2O损失率（即N2O排放量占施氮量的百分比）约25%，其原因可能是有机肥为反硝化微生物提供了丰富的有机碳底物以及厌氧微域，促进了N2O排放[46]。然而，在对地中海式气候区葡萄园[41]连续两年的观测却发现了相反的结果，这可能是由于堆肥碳氮比较高（约为20），微生物在分解有机质过程中需要从土壤环境中同化无机氮满足自身生长的需求，从而限制了硝化、反硝化微生物活动[46]。有机肥施用对N2O排放的影响取决于其对土壤氮素循环关键过程的综合作用效果。N2O直接排放系数变化范围为-0.44%～2.7%，平均值和中位数分别为1.15%和1.37%(n=25），进一步对N2O排放量与施氮量进行回归分析发现，全球果园土壤N2O排放系数为1.36%±0.16%[11]。这表明果园土壤N2O排放系数高于IPCC默认值1%[9]。但是，受样本数量的限制，该排放系数在全球范围内难具代表性。例如，温带气候区内的果园尚未有直接排放系数的报道[11]。从气候区域来看，热带果园土壤排放系数最高，应作为N2O排放管理的重点对象，而亚热带地区果园背景排放量最高，对区域N2O排放总量的贡献较大。而在地中海式气候区，N2O排放量始终低于5kg N·hm-2，且与施氮量无显著相关性，这可能与发达国家果园施氮量较低且多为节水型灌溉有关（表1）。因此，在估算全球或区域果园N2O排放总量时，应考虑不同气候类型间排放系数和背景排放的差异。