| 徐昕彤,郭文艳,白健,余雅迪,刘杰,余庆烨,王书丽,刘亮英,张令.不同微塑料类型、粒径及浓度对酸性土壤N2O排放的影响[J].农业环境科学学报,2025,44(9):2441-2453. |
| 不同微塑料类型、粒径及浓度对酸性土壤N2O排放的影响 |
| Effects of different microplastic types，sizes，and concentrations on acidic soil N2O emissions |
| 投稿时间：2024-10-04 |
| DOI：10.11654/jaes.2024-0834 |
| 中文关键词: 微塑料 N2O排放 土壤氮转化 土壤理化性质 酸性土壤 |
| 英文关键词: microplastics N2O emissions soil nitrogen transformation soil properties acidic soil |
| 基金项目:国家自然科学基金项目（41967017）；江西省自然科学基金面上项目（20224BAB205032）；江西省油茶专项（YCYJZX〔2023〕332） |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 徐昕彤 | 江西农业大学林学院, 亚热带森林资源培育江西省重点实验室, 南昌 330045 | | | 郭文艳 | 江西农业大学林学院, 亚热带森林资源培育江西省重点实验室, 南昌 330045
中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110801 | | | 白健 | 江西农业大学林学院, 亚热带森林资源培育江西省重点实验室, 南昌 330045 | | | 余雅迪 | 江西农业大学林学院, 亚热带森林资源培育江西省重点实验室, 南昌 330045 | | | 刘杰 | 江西农业大学林学院, 亚热带森林资源培育江西省重点实验室, 南昌 330045
北京林业大学水土保持学院, 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, 北京 100083 | | | 余庆烨 | 江西农业大学林学院, 亚热带森林资源培育江西省重点实验室, 南昌 330045 | | | 王书丽 | 江西农业大学林学院, 亚热带森林资源培育江西省重点实验室, 南昌 330045 | | | 刘亮英 | 江西农业大学林学院, 亚热带森林资源培育江西省重点实验室, 南昌 330045 | | | 张令 | 江西农业大学林学院, 亚热带森林资源培育江西省重点实验室, 南昌 330045 | lingzhang09@126.com |
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| 中文摘要: |
| 为探讨不同微塑料特征对土壤氮转化及N2O排放的影响，以油茶林酸性土壤为研究对象，通过45 d的室内培养试验，设置了未添加微塑料的对照组（CK）和不同类型[聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚乳酸（PLA）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）]、粒径（150 μm与2~4 mm）和浓度（1%、5%和10%）的微塑料处理组，系统研究其对土壤pH值、铵态氮、硝态氮、N2O排放及净氮矿化速率（NMR）和净硝化速率（NNR）的影响。结果表明，微塑料的类型、粒径和浓度均对N2O排放有显著影响。150 μm粒径的可降解微塑料特别是PHA处理的土壤N2O累积排放量最高，达到（490.49±56.04）ng·g-1·h-1，而NMR和NNR也分别高于对照组92.1%和91.9%；在2~4 mm粒径下，传统微塑料特别是PE添加的土壤N2O累积排放量最高，且随着输入浓度增加而增加，但其NMR显著低于对照组27.29%，而生物可降解微塑料在各浓度下均表现出最高的NNR，显著高于对照组31.96%。研究表明，不同微塑料的特征均对酸性油茶林土壤NMR和NNR及N2O排放具有重要影响。 |
| 英文摘要: |
| This study aims to investigate the effects of various microplastic characteristics on soil nitrogen transformation and N2O emissions. The acidic Camellia oleifera soils was studied object, a 45 d laboratory incubation experiment was conducted, including a control group without microplastic addition（CK）and treatment groups with different types（polyethylene（PE）, polyvinyl chloride（PVC）, polylactic acid（PLA）, and polyhydroxyalkanoates（PHA））, sizes（150 μm and 2-4 mm）, and concentrations（1%, 5%, and 10%）of microplastics. This study systematically examined their effects on soil pH, ammonium nitrogen, nitrate nitrogen, N2O emissions, as well as net nitrogen mineralization rate（NMR）and net nitrification rate（NNR）. These findings indicated that the type, size, and concentration of microplastics significantly affected N2O emissions. For 150 μm-size biodegradable microplastics, PHA treatment exhibited the highest soil cumulative N2O emissions, reaching（490.49±56.04）ng·g-1·h-1, while NMR and NNR were 92.1% and 91.9% higher than the control, respectively. For the 2-4 mm size, traditional microplastics, especially PE, produced the highest cumulative N2O emissions, which increased with concentration. However, PE treatment resulted in a 27.29% lower NMR compared to the control, while biodegradable microplastics consistently showed the highest NNR across concentrations, significantly exceeding the control by 31.96%. Therefore, the distinct characteristics of microplastics play a crucial role in influencing net nitrogen mineralization and nitrification rates, as well as N2O emissions, in acidic Camellia oleifera soils. |
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