芦远闯 刘莹 王钢 朱堃
摘要:氧化亚氮(N2O)是重要的温室气体,其农田排放机制是当前研究热点。然而,以往研究多集中于气候、土壤、农田管理等驱动因素,对土壤孔隙异质性调控N2O产生与排放的微观机制缺乏系统性总结。本文系统梳理了土壤孔隙特征(孔隙度、孔径分布等)的动态变化对水分、气体和溶质运移过程的影响,进而阐明其塑造N2O产生与扩散的微环境过程。特别探讨了秸秆还田情况下,土壤物理结构、水分状态以及秸秆管理(种类、方式、年限)对孔隙异质性的影响。在此基础上,分类解析了孔隙尺度下碳、氮底物和氧气分布的微观异质性对N2O产生的关键调控作用,揭示了孔隙异质性是驱动N2O排放“热点效应”的关键因素。进一步总结了基于孔隙特征调控N2O排放的微观尺度措施(优化还田技术、生物互作调控技术)。通过构建孔隙尺度N2O产生与排放的微观调控框架,旨在深化对秸秆还田影响N2O排放机制的理解,为优化农田碳氮管理、实现固碳减排提供理论依据和新思路。
关键词:土壤孔隙结构;N2O产生与排放;秸秆还田;干湿交替;微域异质性;