下辽河平原单季稻田主要温室气体排放及驱动机制

采用静态箱(暗箱)/气相色谱法对稻田CH4、N2O和CO2排放进行了原位测量,同时测量了土壤温度、气温、土壤Eh等相关因子。试验表明,观测期内3种气体排放各有其明显的季节变化规律。稻田3种处理中的CH4排放规律一致,各处理的CO2的季节变化规律均与相同处理的N2O变化规律相似。在整个生长季中,常规处理、无作物处理(CK)、无N处理的稻田CH4排放总量分别为1.55×102、0.74×102、1.36×102kg.hm-2;N2O排放总量分别为1.80、3.25、1.21kg.hm-2;CO2排放总量分别为9.47×103、2.75×103、8.72×103kg.hm-2。从各处理排放总量分析,CH4和CO2为常规>无N>无作物,N2O为无作物>常规>无N。稻田CH4和N2O排放并无明显相关关系,土壤水分含量与3种气体的排放密切相关;当土壤Eh降到-150mV以下时,土壤CH4排放剧烈。水稻植株对稻田CH4和CO2的排放有十分重要的贡献,其参与使得CH4和CO2排放量分别增加了109%、244%;相对于常规处理来说,不施N肥能降低稻田N2O的排放,在整个生长季内,施用N肥使N2O的排放增加了49%。     

秸秆还田对稻麦两熟高产农田净增温潜势影响的初步研究

对长江下游稻麦两熟农田生态系统2009—2010年的CH4和N2O排放以及土壤碳固定进行了分析,初步研究了秸秆还田对稻麦两熟高产农田净增温潜势的影响。结果表明,秸秆还田对稻麦两熟高产农田周年CH4和N2O排放总量、土壤碳固定量以及净增温潜势均有显著或极显著影响:秸秆还田条件下周年CH4、N2O排放总量分别为394 kg CH4.hm-2、2.39 kg N2O.hm-2,土壤碳固定量、净增温潜势分别为1.14 t C·hm-2、6383 kg CO2-equivalents·hm-2;较秸秆不还田增加CH4排放总量152%、减少N2O排放总量14%、增加土壤碳固定量531%、增加净增温潜势57%。以上结果表明,秸秆还田使短期内稻麦两熟高产农田的温室效应明显提高,但其长期效果如何还有待观测。     

崇明岛稻麦轮作系统稻田温室气体排放研究

通过静态箱-气相色谱法,研究了崇明岛稻麦轮作地水稻生长季及收割后休耕期(2011年6月至2011年11月)温室气体CO2、CH4和N2O的排放、吸收规律及交换量,并运用增温潜势进行了温室效应估算。3种温室气体通量在水稻不同生长阶段有明显差异:稻田除成熟收割期外,其他期均表现为CH4排放源,并在分蘖期达到最大值;N2O除幼苗期表现为汇,其他期均为排放源,并在拔节期达到最大值。温室效应分析得出:水稻田温室气体以CH4和N2O排放为主,二者对全球温室效应的贡献为3.255×103kgCO2·hm-2;由于光合作用,稻田表现为对CO2固定,固定量为2.462×103kgCO·2hm-2;崇明水稻生长季排放温室气体综合GWP值为793kgCO·2hm-2,为温室气体排放源。     

不同施肥类型对北方稻田土壤温室气体排放的影响

利用静态暗箱-气相色谱法研究了吉林省延边地区不同施肥类型对水稻土壤CO2、CH4和N2O排放通量的影响。结果表明,稻田3种温室气体的排放存在明显的季节特征,CO2排放主要集中于8~10月,而CH4排放以7、8月为主,水稻生育盛期时N2O表现出明显的负排放特征,净排放发生于移栽期及秋季晒田期;有机肥与化肥配施促进了水稻生育盛期CO2和CH4的排放,导致生长季CO2和CH4排放总量显著高于单施化肥和单施有机肥处理,而单施化肥处理促进了生长季N2O净排放。水稻植株促进了水稻生育期6~8月稻田CO2和CH4的排放,与无植株相比,月均通量分别增加了42.9%~226.1%和146.6%~418.9%。生长季土壤温度对稻田CH4排放具有显著影响,但对CO2和N2O排放影响不显著。     

秸秆还田对免耕稻田温室气体排放及土壤有机碳固定的影响

秸秆还田影响免耕稻田土壤固碳潜力,相应地改变了温室气体的排放,从而影响秸秆还田后稻田土壤固碳减排对减缓全球变暖的贡献。通过研究不同油菜秸秆还田量(0、3000、4000kg·hm-2和6000kg·hm-2)对免耕稻田温室气体(CO2、CH4和N2O)排放和土壤碳固定的影响,评估秸秆还田后温室气体增排的综合增温潜势对稻田固碳减缓全球变暖的贡献的抵消作用。结果表明,秸秆还田显著提高CO2和N2O排放,降低CH4排放,显著提高土壤有机碳含量,有效地提高土壤碳固定,从而有效地提高稻田土壤碳固定对温室气体增排的温室效应抵消作用。随着秸秆还田量的增加,稻田土壤固碳减缓全球变暖的贡献相应增加,因此必须考虑免耕稻田秸秆还田量的问题,以有效发挥免耕稻田秸秆还田的固碳潜力和降低温室气体的排放。     

太行山前平原夏玉米-冬小麦轮作生态系统碳截存及其气体调节价值

应用静态明箱-气相色谱法对4个施氮肥水平NO(0 kg N·hm-2),N200(200 kg N·hm-2),N400(400 kg N·hm-2),N600(600 kg N·hm-2)的夏玉米-冬小麦季CH4、N2O排放进行了研究,同时估算了其年季净固碳量及其O2气体调节价值,计算了年综合气体调节价值.结果表明,夏玉米-冬小麦农田生态系统为CH4吸收汇和N2O排放源,随着氮肥施入量的增加,其对CH4吸收能力减弱,其N2O排放量增加.夏玉米季N400和N600的CH4平均排放速率显著高于NO和N200(P<0.05);冬小麦季NO处理CH4平均排放速率显著低于N600处理(P<0.05),冬小麦季N600的N2O平均排放速率显著高于NO处理(P<0.05).夏玉米-冬小麦轮作农田生态系统NO、N200、N400和N600处理CH4排放总量分别为-2.55、-1.99、-0.94和-0.47 kg·hm-2·a-1;其N2O排放总量分别为1.05、1.45、1.67和2.22 kg·hm-2·a-2.随着氮肥施用量的增加,夏玉米季和冬小麦季转化为NPP的碳量和净固碳量均增加;夏玉米-冬小麦轮作农田生态系统NO、N200,N400和N600处理年季净固碳量分别为6 224.29,13 885.05,14 554.35和14 521.10 kg·hm-2·a-1;其中N200,N400和N600分别比NO处理增加了123.08%、133.83%和133.30%.夏玉米-冬小麦轮作农田生态系统NO,N200,N400和N600处理综合气体调节价值分别为10 560.19、23 602.64、24 727.78和24 634.24 yuan·hm-2·a-1;N200、N400和N600分别比NO处理增加了123.51%、134.16%和133.27%,以N400处理年固碳量最高.     

稻鸭、稻鱼共作生态系统CH4和N2O温室效应及经济效益评估

 【目的】稻鸭、稻鱼共作生态系统是中国南方稻作区两种主要复合种养模式。研究稻鸭、稻鱼共作生态系统中CH4和N2O排放产生的温室效应并对其经济价值进行评价,旨在为进一步开发利用稻田综合利用模式提供理论基础和实践依据。【方法】采用静态箱技术,研究稻鸭、稻鱼共作生态系统CH4和N2O排放规律,并运用增温潜势对稻鸭、稻鱼共作生态系统CH4和N2O排放的温室效应及经济效益进行估算。【结果】在水稻生长期间,稻鸭、稻鱼共作系统中CH4排放峰值均出现在分蘖盛期和抽穗期,其平均排放通量均显著（P＜0.05）低于常规淹水稻田;N2O 的排放通量在稻田淹水期间保持较低值,而在稻田落干后迅速升高。养鸭显著（P＜0.05）提高了稻田N2O的排放,养鱼降低了稻田N2O的排放。2006和2007年稻鸭、稻鱼处理CH4和N2O排放产生总温室效应分别为4 728.3、4 611.0 kg CO2?hm-2和4 545.0、4 754.3 kg CO2?hm-2,其温室效应成本分别为970.89、946.81 yuan/hm2和933.25和976.23 yuan/hm2,明显低于CK的5 997.6和5 391.5 yuan/hm2。除去CH4和N2O排放产生温室效应的环境成本,采用稻鸭、稻鱼生态种养技术的经济效益分别比常规稻田增加2 210.64、4 881.92 yuan/hm2和3 798.37、5 310.64 yuan/hm2。【结论】稻鸭、稻鱼共作能有效的抑制稻田温室气体排放并显著降低其温室效应。因此,稻鸭、稻鱼共作是减少温室气体排放的有效措施之一,具有较好的推广价值。     

温室气体排放与土壤理化性质的关系研究进展

根据国内外研究温室气体的献资料，综合分析了土壤理化性质对3种主要温室气体(CO2，CH4，N2O）排放影响的研究进展情况。影响温室气体排放的土壤理化性质主要是土壤有机质、质地、温度、湿度或Eh、pH。因此，深入而全面的研究土壤CO2、CH4、N2O排放与土壤理化性质之间的数量关系，尤其是与土壤基础物质之间的关系，估计土壤CO2、CH4、N2O的排放总量，初步提出区域性的温室气体减排方案是将来的主要研究方向。     

施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和 痕量温室气体排放的变化

【目的】研究生物质炭对连续两年稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的影响,为合理施用生物质炭而促进水稻生产可持续的低碳发展提供科学依据。【方法】选择成都平原稻田,2010年布设了施氮与否（0与240 kg N•hm-2）下生物质炭土壤施用（0、20、40 t•hm-2）试验,连续两年观测土壤性质、水稻产量、土壤CH4和N2O排放的变化。【结果】施氮肥条件下,生物质炭连续两年对主要土壤肥力性质表现出改善效应,提高了土壤有机碳、全氮含量和pH,同时降低土壤容重,但对水稻产量影响不显著。生物质炭对CH4排放的影响依氮肥施用而异。不施氮肥下,施用生物质炭提高当季土壤CH4排放（20 t•hm-2用量时）,但次年无影响。施用氮肥下,不同用量生物质炭对土壤CH4排放无显著影响,仅40 t•hm-2用量时次年CH4排放有所增加;生物质炭对不施氮肥土壤当季N2O排放无显著影响,并降低次年的排放。然而,施氮肥下,生物质炭连续两年显著降低了土壤N2O的排放,其降幅高达66%。施氮肥条件下,连续两年生物质炭处理降低稻田痕量温室气体的综合温室效应及其水稻生产的碳强度,特别是40 t•hm-2的高用量下。【结论】在连续两年内,稻田采用生物质炭配施氮肥的管理措施对改善土壤性质和稳定水稻产量具有持续效应,高用量生物质炭(40 t•hm-2)显著降低稻田CH4和N2O痕量温室气体排放的综合温室效应和水稻生产的碳强度,且在连续两年内具有稳定的持续性。因此,在当前稻田管理措施下,生物质炭施用量为40 t•hm-2可实现稻田稳产和固碳减排的目标。     

猪粪沼液施用对稻麦轮作系统土壤氧化亚氮排放的影响

以典型的猪粪尿发酵沼液为对象,探讨了沼液施入量和管理方式对以中国东部稻麦轮作农田系统土壤N2O排放规律和排放量的影响。研究结果表明,与化学氮肥相比,沼液施用未影响稻麦轮作系统土壤N2O排放的季节变化规律,但影响其排放量的大小。稻季100%施用沼液的处理(N100%DPS)其累积排放量为0.71kg·hm-(22008年)和1.38kg·hm-(22009年),显著高于100%施用化肥的处理(N100%Ure)a,即0.68kg·hm-2和1.06kg·hm-2。麦季N100%DPS处理N2O的累积排放量分别为6.56kg·hm-(22008年)和5.05kg·hm-2(2009年),与N100%Urea处理(2008年:5.89kg·hm-2;2009年:3.93kg·hm-2)无显著差异,但均显著高于稻季各处理。随着沼液替代化学肥料用量的降低,稻田N2O排放量呈降低趋势,而沼液一次性施入和分次施入对稻田N2O排放的季节动态和累积排放量均无显著影响;但沼液不同的管理方式对麦季累积N2O排放量更为复杂。稻、麦两季N100%DPS处理中N2O排放系数(f)均最大,分别达到0.3%和1.6%,但沼液分次施入和一次性...     

破眠剂对攀西地区酿酒葡萄萌芽率的影响

2003~2004年和2004~2005年冬季,在四川省攀西地区对霞多丽、佳美、梅尔诺、玫瑰蜜4个葡萄品种的休眠冬芽进行了破眠剂处理,以提高第2年葡萄枝条萌芽率。结果表明,在冬季气温最低时(1月10日左右)处理,4个葡萄品种的萌芽率均有提高;1.0%H2CN2+1.0%吐温80处理萌芽率提高最大;不同葡萄品种对破眠剂处理的反应不同,梅尔诺、佳美处理后萌芽率提高最大,与霞多丽、玫瑰蜜差异显著。     

H2O2对NaCl胁迫下黄瓜幼苗不同器官盐离子含量的影响

采用营养液水培,研究了外源H2O2对盐胁迫下黄瓜品种“津春2号”幼苗根、茎、叶中Na^＋和Cl^-含量的影响。结果表明：盐胁迫下黄瓜植株各器官中Na^＋含量升高,茎和叶中Cl^-含量升高,Na^＋和Cl^-主要在茎中积累;与单纯NaCl胁迫相比,NaCl＋H2O2处理的黄瓜幼苗根中Na^＋含量、根和茎中Cl^-含量均提高,叶中Na^＋和Cl^-含量降低,幼苗生物积累量增加,明显缓解了盐胁迫的伤害。     

铅铜离子胁迫对小麦种子萌发的生态毒理效应

通过种子萌发试验,研究了不同浓度的Pb2+和Cu2+对小麦种子萌发、幼苗生长以及对小麦α-淀粉酶活性的生态毒理效应.结果表明:Pb2+在低浓度下(＜0.5 mg·L-1)对小麦种子萌发、幼苗和根的生长有促进作用,但随着pb2+浓度的增大,此促进作用转变为抑制作用;Cu2+(＞5 mg·L-1)对小麦种子萌发过程中的各项指标皆为抑制作用;pb2+、Cu2+胁迫对小麦α-淀粉酶活性存在低浓度激活和高浓度抑制的效应,且浓度越高,抑制作用越强;Cu2+对小麦种子萌发各项指标的抑制率大于Pb2+,Pb2+、Cu2+对小麦根生长的毒害作用大于对地上部的影响.     

重金属对大豆种子萌芽及在幼苗中迁移的影响

为探索重金属对大豆发芽、幼苗生长的影响及在根、茎、子叶中的迁移积累规律,以大豆为材料,采用无土栽培法研究了重金属Cu2+、Zn2+、Pb2+单一及复合处理对大豆种子萌芽、幼苗生长的影响和各重金属离子在大豆幼苗中的迁移情况.结果表明:1) 单一处理重金属离子浓度Cu2+≤25.0 mg/L、Zn2+≤25.0 mg/L和Pb2+≤10.0 mg/L时,大豆种子的发芽率和发芽势均高于空白试验,外源重金属低浓度对大豆发芽、幼苗的生长有利,高浓度有抑制作用.复合处理显示,Cu2+、Zn2+、Pb2+之间对大豆种子萌发和大豆幼苗的生长存在协同效应.2) 外源重金属单一处理时随浓度的增加积累量增大,迁移富集量表现为根＞茎＞子叶.复合处理时重金属离子在根、茎、子叶中的迁移富集量表现为根＞茎＞子叶,重金属离子对共存离子在幼苗根中的吸收和向茎、子叶迁移的量因共存离子不同而不同.     

H2O2处理对木纳格葡萄冷藏期间品质及生理特性的影响

为寻找新的安全、无污染的鲜食葡萄保鲜途径,以新疆特产木纳格葡萄为试材,研究了0.5%、1%、1.5%三个浓度过氧化氢溶液处理对葡萄果实在（0&#177;1）℃冷藏期间果粒腐烂、果实硬度、可溶性固形物含量、果实可滴定酸含量、果实相对电导率及果实CAT、POD、PPO活性的影响。结果表明：用浓度为1%的H2O2溶液对葡萄果实进行浸泡处理,能有效降低木纳格葡萄冷藏期间的腐烂率,并可抑制果肉硬度、CAT活性的下降,提高果实的POD活性,降低PPO活性,对果实的可滴定酸含量及果实相对电导率无显著影响,提高了果实的贮藏品质。     

Cu^2＋和Cd^2＋对条斑紫菜丝状体生长和生理的影响

分别用不同浓度的Cu^2＋和Cd^2＋处理条斑紫菜丝状体,测定其叶绿素a含量、过氧化物酶（POD）活性以及可溶性蛋白含量随时问变化的情况。结果表明,随着Cu^2＋和Cd^2＋浓度的增加,除Cu^2＋0．1mg／L浓度组外,其他各浓度组对条斑紫菜丝状体叶绿素a含量、POD活性和可溶性蛋白含量的影响。基本上表现为先上升后下降的时间效应关系,且同一重金属离子浓度越大越早出现下降。     

Cd2+和Cu2+对水稻土微生物及酶活性的影响

在实验室条件下，研究了重金属Cd^2＋、Cu^2＋对黄松水稻土微生物种群数量及酶活性的影响。结果表明，在试验所设置的浓度范围内，重金属对不同土壤微生物种群数量的影响差异较大。当Cd^2＋浓度0．5mg／kg时，对真菌、细菌和放线菌种群生长均具有促进作用；当Cd^2＋浓度1．0mg／kg时，对土壤真菌种群的生长仍具有促进作用，而放线菌和细菌种群的生长已受到明显的抑制作用；当Cd^2＋浓度1．5mg／kg时，土壤真菌种群生长也受到抑制。Cu^2＋对微生物种群生长的影响则以土壤真菌种群受抑制作用最强，在Cu^2＋的添加量为50mg／kg时，土壤真菌种群即受到抑制作用；细菌种群受抑制作用较弱。土壤微生物种群对Cd^2＋的敏感度为放线菌〉细菌〉真菌，对Cu^2＋的敏感度为真菌〉放线菌〉细菌。Cd^2＋、Cu^2＋对土壤酶活性的抑制作用表现为中性磷酸酶〉脲酶〉蔗糖还原酶〉过氧化氢酶。     

双氧水对鼻咽癌细胞生长特性的影响及其机制的初步研究

目的:观察H2O2对人低分化鼻咽癌细胞(CNE-2Z)生长、增殖能力的影响,并探讨其可能机制。方法:用M TT及平板克隆形成实验、W estern B lot等检测H2O2诱导CNE-2Z后增殖能力、EGR-1、p53、p16、Cyclin D1的表达。结果:不同浓度H2O2可不同程度地抑制CNE-2Z细胞的生长增殖能力,同一时间点各实验组细胞抑制率相比差异有统计学意义,抑制率与H2O2浓度间表现出明显的剂量-效应关系。平板克隆形成实验的抑制率较M TT更明显。CNE-2Z无EGR-1、p16蛋白表达,可见p53、Cyclin D1蛋白表达;诱导培养后EGR-1、p53、Cyclin D1蛋白表达明显增加。结论:一定浓度的H2O2能抑制CNE-2Z细胞生长,其作用可能与EGR-1及p53蛋白表达增强有关;Egr-1基因在CNE-2Z中具有可诱导性,在肿瘤治疗中有一定的应用前景。     

H2O2信号在植物理化胁迫反应中的作用

过氧化氢(H2O2)是细胞有氧代谢的产物,在各种胁迫下产生量增加,不仅具有损伤生物大分子从而w伤害细胞的效应,还是一种重要的信号分子,通过诱导细胞内一系列防御基因表达和提高保护酶活性来清除活性氧,防止其在逆境条件下的过多积累从而保护植物免受伤害.H2O2参与多条信号转导通路的调控,在信号传导途径的上游,通过抑制蛋白磷酸酶活性、激活蛋白激酶活性、刺激Ca2 浓度增加、调节细胞的氧还状态等方式起到启动或增强信号的作用;在信号传导途径的下游,可以直接调节氧还敏感转录因子的氧还态,从而影响其活性.     

马尾松TMP漂白性能的研究

对马尾松热磨机械浆(TMP)进行了过氧化氢(H2O2)、甲脒亚磺酸盐(FAS)单段漂白以及H2O2-FAS两段漂白实验的研究。结果表明,H2O2漂白马尾松TMP较适宜的工艺条件为H2O2用量2.5%,NaOH用量1.3%,Na2SiO3用量2.5%,浆浓20%,温度80℃,时间60min;FAS漂白马尾松TMP较适宜的工艺条件为FAS用量2.5%,NaOH用量0.625%,浆浓15%,温度80℃,时间75min。H2O2、FAS单段漂白后纸浆白度分别为72.6%ISO和58.2%ISO,H2O2-FAS两段漂白后纸浆白度可达76.3%ISO。