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1.
以华北平原农田土壤为对象,通过室内静态培养系统研究NO3--N与不同碳源组合对土壤N2O和CO2排放的影响。结果表明,NO3--N作为氮源和不同碳源施入土壤,除NO3-+纤维素,其余土壤N2O排放通量均高于对照组和只添加氮源土壤;NO3--N和不同碳源组合的CO2累积排放量均高于对照和只添加氮源土壤。NO3-+果胶的N2O排放量在第1 d达到最大值1383.42μg N·kg-1·d-1;NO3-+葡萄糖的CO2排放量在第1 d达到最大值370.13 mg C·kg-1·d-1,CO2累积排放量顺序为:葡萄糖 >果胶 >秸秆 >纤维素 >淀粉 >木质素。土壤NO3--N含量与N2O排放呈极显著正相关。总之,添加纤维素可以抑制N2O的排放,促进CO2排放,并增加土壤中NO3--N含量,添加其余碳源均会促进土壤N2O和CO2排放。  相似文献   

2.
不同水分对半干旱地区砂壤土温室气体排放的短期影响   总被引:3,自引:2,他引:1  
为探明不同水分条件对土壤排放温室气体的短期影响,本研究以黑龙江省半干旱地区的砂壤土为对象,通过室内培养试验研究60%田间最大持水量(WHC)、100% WHC和淹水条件下土壤中N2O、CO2和CH4的排放规律。结果表明:与60% WHC处理相比,土壤水分含量增加至100% WHC对净硝化速率没有显著影响,但显著促进了N2O的排放,平均排放速率(0.109 mg N2O-N·kg-1·d-1)是60% WHC处理(0.014 mg N2O-N·kg-1·d-1)的7.8倍。淹水处理显著抑制了硝化作用的进行,但显著促进了N2O的排放,平均排放速率(0.419 mg N2O-N·kg-1·d-1)分别为60% WHC和100% WHC处理的29.9倍和3.8倍。60% WHC处理土壤CO2和CH4平均排放速率分别为9.92 mg CO2-C·kg-1·d-1和2.99 μg CH4-C·kg-1·d-1,土壤水分含量增加至100% WHC对CO2和CH4排放速率没有显著影响。淹水处理土壤CO2和CH4平均排放速率分别为12.7 mg CO2-C·kg-1·d-1和5.14 μg CH4-C·kg-1·d-1,显著高于60% WHC和100% WHC处理。研究表明,半干旱地区砂壤土应注意田间水分管理,避免短期淹涝,以减少温室气体排放。  相似文献   

3.
本研究以河北永清蔬菜基地设施菜田土壤为研究对象,控制温度(25依1)益和土壤含水量(70% WFPS),采用静态培养方法,通过监测培养期间土壤N2O排放通量、无机氮含量及土壤中酶活性的变化情况,研究炭输入及生化调控对设施菜田N2O排放及氮素转化的影响。结果表明,土壤添加尿素后,N2O排放峰值达到644.11 μg N·kg-1·d-1,添加双氰胺(DCD)和石灰氮(CaCN2)的土壤N2O排放峰值分别为101.47 μg N·kg-1·d-1和36.74 μg N·kg-1·d-1,对于N2O减排效果好,且能有效抑制亚硝态氮的产生;施用控释尿素、添加黑炭或有机肥能减少N2O排放,而添加石灰氮闷棚显著增加了N2O排放。控释尿素、秸秆、黑炭、DCD和CaCN2均对铵态氮向硝态氮的转化有一定抑制作用,施加石灰氮或有机肥有助于减少硝态氮向亚硝态氮的转化。相关分析表明,土壤中硝态氮和亚硝态氮含量增加,有助于反硝化过程的进行,增加了N2O排放的风险。  相似文献   

4.
添加生物黑炭对茶园土壤CO2、N2O排放的影响   总被引:4,自引:2,他引:2  
采用室内培养试验,研究了不同生物黑炭施用量对两种茶园土壤(红壤和黄壤)CO2、N2O排放特征的影响。生物黑炭用量设5个水平:H0(0 g·kg-1)、H1(3.56 g·kg-1)、H2(7.11 g·kg-1)、H3(14.22 g·kg-1)、H4(28.44 g·kg-1).结果表明:红壤茶园土壤CO2排放量显着高于黄壤,N2O排放总量则低于黄壤;与H0处理相比,施用低量的生物黑炭(H1)对两种茶园土壤CO2排放无显着影响;高量的生物黑炭处理(H3、H4)则显着增加土壤CO2排放量,增幅为20%~47%(P<0.05).生物黑炭施用后(H2、H3、H4)明显降低两种茶园土壤N2O释放速率及反硝化损失率,土壤N2O排放总量降幅为37%~63%(P<0.05),反硝化损失量降幅22%~54%(P<0.05),且均随着生物黑炭施用量增加而增大。此外,从土壤pH值、无机氮含量和硝化率角度,探讨了生物黑炭影响茶园土壤CO2和N2O排放的因素。  相似文献   

5.
甲酸盐和葡萄糖对两种土壤N2O排放的刺激作用   总被引:1,自引:0,他引:1  
为初步探究某些根系分泌物对土壤N2O排放的影响,采用室内培养的方法,以甲酸盐和葡萄糖为外加碳源(0、0.5、1 μmolC·g-1),测定了其对菜地和稻田土壤N2O排放的影响。结果表明,无外加有机碳源情况下,菜地土壤的N2O-N(2.65~2.69 μg·kg-1)排放量显著小于稻田土壤(6.19~11.79 μg·kg-1)(P<0.01);添加葡萄糖的情况下,菜地土壤的N2O-N(2.47~3.44 μg·kg-1)排放量也显著小于稻田土壤(9.55~13.34 μg·kg-1)(P<0.01);但在甲酸盐(1 μmol C·g-1)的刺激下菜地土壤N2O-N排放量(54.86 μg·kg-1)显著高于稻田土壤(42.40 μg·kg-1)(P<0.01);增加施氮量并没有显著增加土壤中N2O排放。荧光定量PCR结果表明,稻田土壤微生物拷贝数(包括真菌、细菌、反硝化细菌)是菜地的3~8倍。进一步通过高通量测序分析发现,反硝化真菌在菜地中的相对丰度(53.8%),远远高于其在稻田土壤中的丰度(6.6%)。有报道指出,反硝化真菌能够有效地利用甲酸盐产生N2O,我们的研究也发现小分子有机物质的微量添加可以显著刺激土壤N2O排放;微生物群落结构可以显著地影响土壤N2O排放对不同有机碳源添加响应;甲酸盐添加下的菜地土壤中,大量反硝化真菌很可能是N2O的主要贡献者。  相似文献   

6.
紫色土坡耕地退耕还林对土壤N2O排放的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用静态暗箱-气相色谱法对紫色土坡耕地常规施肥处理(CL)、坡耕地不施肥处理(CL-CK)和退耕15、30年的桤柏混交林地(FL15、 FL30)的土壤N2O排放通量进行为期1年的观测,同时测定土壤温度、土壤湿度、土壤无机氮含量等。结果表明,观测期内CL、CL-CK、FL15与FL30的N2O平均释放速率分别是25.6、6.60、1.20、4.35 μg N2O-N·m-2·h-1,CL小麦季N2O平均释放速率是18.0 μg N2O-N·m-2·h-1,玉米季35.2 μg N2O-N·m-2·h-1,CL土壤N2O排放速率显著高于CL-CK、FL15和FL30(P < 0.01),且CL-CK高于FL15、FL30(P < 0.01),FL30高于FL15(P < 0.01)。CL、CL-CK、FL15和FL30全年的N2O排放量分别为1.01、0.400、0.050、0.310 kg N2O-N·hm-2。比较CL以及CL-CK的N2O排放总量,停止施氮的措施对土壤N2O排放的减排潜力达到0.610 kg N2O-N·hm-2。与CL-CK相比,FL15、FL30土壤N2O释放量分别减少0.350、0.090 kg N2O-N·hm-2,主要原因是退耕后土壤碳氮比升高,土壤无机养分、温度以及湿度等发生变化。  相似文献   

7.
针对城市河道污染水体治理这一问题,采用自主研发的自然水体原位收集装置对微生物和微生物-植物联合修复过程中气体N2O、N2及O2释放的特征进行野外原位监测。结果表明:微生物菌剂和微生物-植物联合净化期间水体氧化亚氮(N2O)释放速率均值分别为10.68、5.91 μmol·m-2·h-1,与对照比,降幅分别为16.37%和53.86%;氮气(N2)释放速率均值分别为1.49、0.87 mmol·m-2·h-1,降幅分别为5.70%和67.54%;氧气(O2)释放速率均值分别为1.14、0.69 mmol·m-2·h-1,降幅分别为14.93%和72.06%;微生物菌剂及微生物-植物联合净化期间,目测水体透明度转好,藻类含量降低,水体溶氧由超饱和状态(17.17 mg·L-1)降至正常水体溶氧水平(9.49 mg·L-1),降幅达到50%,可能是水体氧气释放速率降低的原因。因此,微生物-植物联合净化能显著降低水体N2O、N2及O2的释放速率,推测是由于微生物和水生植物对水体养分的同化作用产生营养竞争,抑制了微生物反硝化作用产生N2O、N2并抑制藻类生长产生O2及增加水体溶氧的原因。  相似文献   

8.
通过华北小麦和玉米田已发表文献分析,明确不同施氮量、氮肥基追比及氮素调控措施对土壤N2O排放和作物产量的影响。结果表明:高氮水平下减少氮肥用量并调整基追比有助于减少土壤N2O排放;添加硝化抑制剂双氰胺(DCD)对小麦和玉米产量的提高和土壤N2O的减排效果均较好。兼顾华北粮田N2O减排和作物产量,小麦季推荐合理施氮量167~174 kg·hm-2,基追比1∶1,添加DCD,土壤N2O总排放量为 0.31 kg·hm-2,籽粒产量6200 kg·hm-2以上;玉米季推荐合理施氮量177~181 kg·hm-2,基追比2∶3~1∶2,添加DCD,土壤N2O总排放量1.70 kg·hm-2,籽粒产量9000 kg·hm-2以上。  相似文献   

9.
为搞清湿地土壤驱动N2O排放的关键氮源类型,有效减少湿地N2O的排放,本文通过室内控制温湿度,用气相色谱法分析不同外源氮素对湿地N2O排放的影响。结果表明:外加氮源组总是高于对照组N2O排放量(4.4 mg·m-3)。在设定的剂量范围内,单独添加尿素或尿素与硝酸铵1∶1配合时N2O排放量呈现先增后减的单峰分布趋势,峰值分别为10.6 mg·m-3和229.0 mg·m-3;单独添加硝酸铵时N2O排放量(32.6-111.0 mg·m-3)随着氮素添加量增加呈现持续上升趋势。单独添加尿素或硝酸铵、尿素与硝酸铵1∶1配合均促进N2O的排放,但硝酸铵尿素混合添加对N2O排放量的贡献>单独添加硝酸铵>单独添加尿素。这为预测内蒙古高原区农牧交错带湿地氮素输入可能带来的温室效应和有效减排提供科学依据。  相似文献   

10.
中国已承诺大幅降低单位GDP碳排放,农业正面临固碳减排的重任。西南喀斯特地区环境独特,旱地面积占据优势比例,土壤碳循环认识亟待加强。以贵州省开阳县玉米-油菜轮作旱地为研究对象,采用密闭箱-气相色谱法对整个轮作期土壤CO2释放通量进行了观测研究,结果表明:(1)整个轮作期旱地均表现为CO2的释放源。其中油菜生长季土壤CO2通量为(178.8±104.8) mg CO2·m-2·h-1,玉米生长季为(403.0±178.8) mg CO2·m-2·h-1,全年平均通量为(271.1±176.4) mg CO2·m-2·h-1, 高于纬度较高地区的农田以及同纬度的次生林和松林;(2)CO2通量日变化同温度呈现显著正相关关系,季节变化与温度呈现显著指数正相关关系,并受土壤湿度的影响,基于大气温度计算得出的Q10为2.02,高于同纬度松林以及低纬度的常绿阔叶林;(3)CO2通量与土壤pH存在显著线性正相关关系,显示出土壤pH是研究区旱地土壤呼吸影响因子之一。  相似文献   

11.
采用连续液流法研究了黄腐酸处理对5种黄土性土壤H_2PO_4 ̄(-1)吸附、解吸动力学性质及有效性的影响。结果表明:①黄腐酸处理对H_2PO_4 ̄(-1)吸附、解吸动力学模型的拟合性无影响,但能使H_2PO_4 ̄(-1)的吸附速度及吸附量分别降低16.7%~66.7%及15.3%~65.4%,解吸速度及解吸量分别增加14.3%~94.4%及10.8%~81.4%;②黄腐酸处理能使磷的有效系数降低38.3%~72.0%,H_2PO_4 ̄(-1)的有效性大幅度提高。黄腐酸对黄土性土壤H_2PO_4 ̄(-1)有明显的活化作用。  相似文献   

12.
【目的】研究超声/K2S2O8体系对水中抗生素左旋氧氟沙星的降解效果。【方法】利用超声波粉碎装置,采用HPLC分析法,考察了反应条件、K2S2O8添加质量浓度、溶液初始pH值、左旋氧氟沙星初始质量浓度对水中左旋氧氟沙星降解率的影响,并分析了左旋氧氟沙星降解过程中总有机碳(TOC)去除率及HPLC图谱的变化。【结果】与单独超声和K2S2O8氧化相比,超声/K2S2O8对水中左旋氧氟沙星具有明显的降解效果,这主要是因为体系中硫酸根自由基(SO4-·)的氧化作用所致。K2S2O8添加质量浓度在1.0~4.0 g/L时,左旋氧氟沙星的降解率随其添加质量浓度的增大而提高;超声/K2S2O8降解水中左旋氧氟沙星时,体系pH在未调节(pH=7.14)条件下效果最佳;左旋氧氟沙星初始质量浓度在10~30 mg/L时,左旋氧氟沙星的降解率随其初始质量浓度的增加先升高后降低。超声/K2S2O8对左旋氧氟沙星的矿化效果也非常明显,在超声功率为195 W、pH=7.14、左旋氧氟沙星初始质量浓度为20 mg/L、K2S2O8添加质量浓度为4.0 g/L条件下反应240 min时,左旋氧氟沙星TOC的去除率达到56.78%。HPLC分析发现,超声/K2S2O8体系降解左旋氧氟沙星的过程中有3种中间产物生成。【结论】超声/K2S2O8体系可有效降解水中的左旋氧氟沙星。  相似文献   

13.
【目的】探索玉米气孔副卫细胞中H_2O_2的来源,以阐明禾本科植物气孔运动过程中保卫细胞和副卫细胞协同调节的机理。【方法】采用细胞化学方法对H_2O_2进行亚细胞荧光定位,以Tubulin和GAPDH为内参基因,利用qPCR技术,对玉米水孔蛋白基因ZmPIP2;4、ZmPIP2;5和ZmPIP2;6表达量进行分析,从而确定水孔蛋白协助玉米副卫细胞中H_2O_2的跨膜转运。【结果】光暗处理组,加水孔蛋白抑制剂AgNO_3与不加AgNO_3副卫细胞中的H_2O_2积累相反;外源H_2O_2引起副卫细胞中H_2O_2积累,先加入水孔蛋白抑制剂AgNO_3再加外源H_2O_2处理后副卫细胞中H_2O_2不积累;短细胞发生后,副卫细胞中的H_2O_2开始积累,同时ZmPIP2;5基因的相对表达量上调;随着水分胁迫程度增加,ZmPIP2;4、ZmPIP2;5、ZmPIP2;6基因的相对表达量随短细胞发生上调。【结论】水孔蛋白具有转运H_2O_2的功能,玉米叶片下表皮副卫细胞中的H_2O_2是外源的,其积累和清除可能与水孔蛋白ZmPIP2;5的转运有关。  相似文献   

14.
为了获得对镉离子(Cd~(2+))具有高吸附性能的水稻秸秆生物炭,研究了热解温度、停留时间、升温速率和反应气氛对生物炭特性的影响。以CO_2-N_2为反应气氛,确定了混合气氛中CO_2的比例以及与CO_2-N_2气氛相匹配的整套热解工艺参数。通过pH、红外光谱(FTIR)和比表面积(BET)等表征手段并结合吸附实验确定了生物炭的性质。结果表明,向反应气氛中添加CO_2可使得生物炭具有良好的多孔结构,同时在其表面引入了较多含氧官能团。综合考虑Cd~(2+)的去除率、生物炭产率和成本等影响因素,最终确定了最合理的CO_2比率为0.5,与该CO_2-N_2气氛相匹配的其他参数分别为热解温度800℃、停留时间1 h、升温速率10℃·min~(-1)。在该最佳热解工艺下制备的生物炭,对初始浓度为250 mg·L~(-1)的Cd~(2+)溶液去除率高达96.6%,表明该方法能将农业废弃生物质转化为高附加值产品,并用于处理废水中的Cd。  相似文献   

15.
不同生物质炭对酸化茶园土壤N2O和CO2排放的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
为了研究不同生物质炭对酸化茶园土壤温室气体排放的影响,采用原料为小麦秸秆、柳树枝、椰壳3种生物质炭,通过室内培养试验来探究不同生物质炭对茶园土壤性质及N_2O、CO_2排放特征的影响。试验中生物质炭添加量为20 g·kg~(-1),同时设置了施氮肥处理,采用尿素作为外加氮源,施氮量为100 mg·kg~(-1)。结果表明,施加生物质炭提高了酸化茶园土壤pH值,柳树枝生物质炭处理土壤pH值最高为6.71,显著高于其他处理。不同生物质炭对土壤DOC含量的影响效果存在差异,柳树枝生物质炭使土壤DOC平均含量增加了95.6%,椰壳生物质炭使土壤DOC含量降低36.1%,小麦秸秆生物质炭则影响不显著。生物质炭通过抑制土壤硝化和反硝化作用降低土壤N_2O的排放,椰壳生物质炭降低N_2O排放比例达91.7%,减排效果最显著。在施氮条件下柳树枝生物质炭对土壤N_2O的减排效果显著低于小麦秸秆和椰壳生物质炭。土壤CO_2的排放通量与pH值、DOC含量均呈极显著正相关,生物质炭促进了土壤CO_2的排放,柳树枝生物质炭处理CO_2的排放显著高于其他处理。此外,外加氮源降低了土壤pH值,增加了土壤N_2O的排放,但是对土壤DOC含量变化无显著影响。  相似文献   

16.
为探讨海南燥红壤N_2O和CO_2排放对生物炭添加的响应,通过室内培养试验分析生物炭加入后对土壤化学性质、NH_4~+-N和NO_3~--N含量以及N_2O和CO_2排放通量及累积排放量的影响。试验设置CK(不施生物炭)、B1(2%生物炭)、B2(4%生物炭)、B3(6%生物炭)4个处理。结果表明:添加生物炭后,土壤有机质、全氮和速效钾含量显著提高,较CK增幅分别为67.4%~246.6%、38.6%~90.9%和696.0%~1 764.7%。相比于CK,不同量生物炭添加后均导致了NH_4~+-N和NO_3~--N含量降低,总体上,不同处理NH_4~+-N浓度表现为CKB3B2B1,NO_3~--N含量表现为CKB1B2B3;随培养时间增加,各处理NH_4~+-N浓度呈下降趋势,NO_3~--N含量呈上升趋势。生物炭施用延后了N_2O排放通量出现峰值的时间。各处理之间N_2O和CO_2排放通量的变化过程大致表现出一致的趋势,即随培养时间延长,N_2O排放通量先升高后降低,CO_2排放通量先升高后趋于稳定。和CK相比,生物炭添加不同程度地促进了N_2O和CO_2排放,B1、B2和B3处理下N_2O累积排放量分别增加了399.2%、494.2%和194.5%,CO_2排放总量分别增加了87.6%、153.3%和147.6%。本研究结果显示,生物炭施用短期内促进了土壤N_2O和CO_2的排放通量。  相似文献   

17.
为了寻找有效去除污水中二氯喹啉酸(QNC)的方法,以农业废弃物香蕉皮为原料,磷酸、TiO2和SiO2为活化剂,制备了TiO2-SiO2改性香蕉皮生物炭(Ti-Si-BC)。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、比表面积法(BET)和元素分析(EDS)等手段对改性前后生物炭的物理化学性质进行表征,研究了Ti-Si-BC对QNC的吸附机理以及接触时间、初始浓度、温度和吸附剂用量等因素对吸附效果的影响。结果表明:磷酸、TiO2和SiO2的协同改性显著提高了生物炭的比表面积并增加了吸附点位。在QNC初始浓度为60 mg·L-1时,Ti-Si-BC对QNC的吸附率是天然香蕉皮生物炭(BC)的2.5倍。Ti-Si-BC对QNC的吸附动力学过程更符合准二级动力学模型,说明吸附包括表面的物理吸附和内部的化学扩散。等温吸附过程更符合Freundlich模型,说明吸附为非均相多层吸附。热力学结果表明该吸附为吸热的自发反应。T...  相似文献   

18.
【目的】研究大气CO_2浓度和温度升高条件下稻麦轮作生态系统N_2O排放的响应规律,以期科学评估未来气候变化情境下,CO_2浓度和温度升高对稻麦轮作生态系统N_2O排放的影响,为中国应对未来气候变化提供数据支持。【方法】依托同步模拟自由大气CO_2浓度升高和温度升高的T-FACE试验平台,设置本底大气CO_2浓度和温度(Ambient)、500μmol·mol~(-1) CO_2+本底大气温度(C)、本底大气CO_2浓度+温度增加2℃(T)和500μmol·mol-1 CO_2+温度增加2℃(C+T)等4个处理。采用静态暗箱-气相色谱法原位观测稻麦轮作生态系统N_2O排放通量,研究稻麦轮作生态系统N_2O排放对大气CO_2浓度和温度升高的响应规律。【结果】(1)CO_2浓度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著增加9.7%、11.3%和5.6%、5.7%(P0.05);温度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著减少21.1%、18.0%和31.6%、17.7%(P0.05);CO_2浓度和温度的同步升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著降低13.5%、8.7%和26.0%、10.3%(P0.05)。(2)CO_2浓度和温度升高,均未改变稻麦轮作系统N_2O的季节排放模式。CO_2浓度升高条件下,水稻季和小麦季N_2O排放分别增加15.2%和39.9%,其中后者达显著水平(P0.05);温度升高未显著影响水稻季N_2O排放,但显著增加小麦季N_2O排放20.5%(P0.05);CO_2浓度和温度同步升高对水稻季N_2O排放的影响存在较大的年际差异,但总体上有促进N_2O排放的趋势;CO_2浓度和温度同步升高极显著增加小麦季N_2O排放(46.0%,P0.01)。(3)小麦季N_2O排放与小麦生物量密切相关,在CO_2浓度和温度升高条件下,小麦季N_2O排放与小麦地下部生物量和ΔSOC之间具有显著的正相关关系。(4)与对照组相比,CO_2浓度升高、温度升高以及两者的共同作用,分别导致稻麦轮作系统单位产量的N_2O排放强度(GHGI)分别增加29.1%、66.3%和81.8%,其中温度升高和CO_2浓度和温度同步升高处理达显著水平(P0.05)。【结论】CO_2浓度升高和温度升高均未改变稻麦轮作生态系统N_2O的季节排放模式。CO_2浓度升高导致稻麦轮作系统N_2O排放显著增加;温度升高显著增加小麦季N_2O排放,但未显著影响水稻季N_2O排放。CO_2浓度和温度升高导致稻麦轮作系统温室气体排放强度增加,各处理条件下温室气体排放强度的响应从大小依次为:C+TTC。可见,在未来CO_2浓度和温度升高情境下,为保证现有粮食供应水平不变,由稻麦生产所导致的N_2O排放强度变化可能会进一步加剧气候变化进程。  相似文献   

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