不同燃烧状态下大兴安岭主要乔灌树种碳排放分析

运用自主设计的生物质燃烧烟气分析系统,结合烟气分析仪、颗粒物分析仪和元素分析仪模拟分析大兴安岭9种主要乔灌树种在不同燃烧状态下释放含碳气体及颗粒物(PM_(2.5))中元素碳(EC)、有机碳(OC)的排放因子.结果表明,在明燃状态下不同树种枝(叶)燃烧CO、CO_2、C_xH_y、PM_(2.5)以及OC、EC的平均排放因子分别为181.51(180.17)、1 509.25(1 496.59)、36.96(28.84)、6.25(3.79)、3.01(2.09)、0.52(0.27) g·kg~(-1),阴燃状态下不同树种枝(叶)燃烧CO、CO_2、C_xH_y、PM_(2.5)以及OC、EC的平均排放因子分别为184.29(228.95)、1 122.98(1 402.57)、53.52(53.97)、5.58(5.98)、2.89(3.15)、1.03(0.88) g·kg~(-1);两种燃烧状态下苕条与榛子的CO排放因子均显著高于其他树种;明燃状态下CO_2排放因子在树种间差异不显著,而阴燃状态下灌木的CO_2排放因子普遍大于乔木;明燃状态下兴安杜鹃的C_xH_y排放因子最高,阴燃状态下白桦最高.此外,阴燃状态下乔木的C_xH_y排放因子普遍高于灌木;在两种燃烧状态下乔木PM_(2.5)排放因子均大于灌木,且5种乔木间PM_(2.5)排放因子差异显著而4种灌木PM_(2.5)排放因子差异较小;CO、C_xH_y、PM_(2.5)以及OC、EC排放因子表现为阴燃大于明燃;在两种燃烧状态下PM_(2.5)及其OC、EC的排放因子规律性相似,均表现为乔木大于灌木,但灌木之间没有显著差异.     

福建省4种乔木树种凋落物燃烧释放的烟气颗粒物主要成分分析

林火燃烧产生的大量烟气及颗粒物对大气环境、生态系统及人类健康有重要影响,揭示森林可燃物在不同燃烧状态下释放烟气颗粒物的主要成分对评价林火对生态环境影响具有重要意义.本研究以福建4种主要乔木树种(杉木、马尾松、大叶桉和樟树)凋落物(枝、叶)为样本,采用自主设计的生物质燃烧模拟系统,结合烟气、颗粒物分析仪,离子色谱仪和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分别测定燃烧烟气的主要成分(CO、CO_2、NO_x、C_xH_y)及其排放因子,测定颗粒物中水溶性离子(K~+、Ca~(2+)、F~-、Cl~-等10种)及主要元素(Al、As、B等11种)的排放因子.结果表明:(1)不同树木凋落物在阴燃状态下CO、C_xH_y、PM_(2.5)排放强度及水溶性离子均高于明燃,而CO_2和NO_x排放强度则在明燃状态下较高;(2)4种林木凋落物阴燃与明燃状态下产生PM_(2.5)排放因子范围分别为12.41～35.84、6.86～30.15 g·kg~(-1);(3)颗粒物中不同离子含量均为阴燃高于明燃,其中K~+和Cl~-以KCl的形式析出,是水溶性离子的主要成分,分别占总水溶性离子的28.6%和17.6%.凋落物燃烧产生Zn、As和Ba是PM_(2.5)中无机元素的主要组分,分别占总元素含量的50.86%、14.63%和6.86%.     

生物质燃烧和采暖燃煤对太原市大气PM_(2.5)的影响

[目的]研究山西省太原市秋冬季生物质燃烧和采暖燃煤对大气细颗粒物(PM_(2.5))质量浓度及化学成分的影响。[方法]使用武汉天虹公司TH-150C中流量大气PM_(2.5)采样器于2014年10月4日至11月23日在山西大学环境科学研究所楼顶采集大气PM_(2.5)样品,测定其重金属、水溶性无机离子和有机碳(OC)、元素碳(EC)含量,记录采样期间气温、相对湿度、风速、大气PM_(2.5)日均浓度值,并查阅同期太原市周围卫星火点图。[结果]卫星火点图显示,2014年10月下旬太原市周边火点明显多于11月,与之相联系,采样点大气PM_(2.5)质量浓度呈现10月高、11月前2周低、之后快速上升的趋势,与该趋势变化相一致的是PM_(2.5)中的无机水溶离子SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+、K~+、重金属元素Zn、Pb、As以及含碳颗粒OC、EC,而F~-、Cl~-和重金属Cd、Ni却呈现缓慢累积的变化规律,Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)浓度变化幅度较小,说明PM_(2.5)的来源复杂,影响因素较多;与采暖前相比,采暖后NO_3~-和SO_4~(2-)质量浓度比以及OC/EC均下降,表明采暖燃煤可使大气中SO_2和EC的排放迅速增加。[结论]太原市大气PM_(2.5)质量浓度及化学成分受多种因素的影响,除气象因素和燃煤外,生物质燃烧是重要的贡献源,城市周边生物质大量燃烧甚至可以超过采暖燃煤对大气PM_(2.5)浓度的影响。     

南京市生物质燃烧源大气污染物排放清单及其特征

该研究根据搜集的南京市生物质燃烧源活动水平数据,采用排放因子法,建立了南京市2015年生物质燃烧源大气污染物排放清单。结果表明:(1)2015年南京市生物质燃烧源主要大气污染物SO_2、NO_X、PM_(10)、PM_(2.5)、BC、OC、CO、VOC_S、NH_3排放量分别为553t、1504t、3123t、2920t、501t、1793t、27653t、3396t和446t;(2)生物质燃烧大气污染物排放地区分布不均衡,排放量较大的是六合、溧水、江宁、高淳区;(3)各类生物质燃烧对不同污染物排放量的贡献差异显著。生物质锅炉是SO_2和NO_X排放的主要来源,户用炉灶是PM_(10)、PM_(2.5)、BC、OC、CO、VOC_S、NH_3的主要贡献源。     

北方典型沙尘天气对城市大气颗粒物中碳质组分的影响

在天津市环境监测超级站利用在线OC/EC分析仪对2015年3月27-28日发生在中国北方的一次典型沙尘污染过程进行了观测,使用OC/EC(有机碳/元素碳)最小比值法估算二次有机碳(SOC)的贡献。结果显示,本次沙尘过程中PM10的小时浓度出现两次峰值,最高达895μg/m~3,PM_(2.5)/PM_(10)在沙尘天气期间(0.08~0.22)明显低于非沙尘天气(0.66);OC、EC的浓度在PM10浓度出现第一次峰值时达到最低,OC/EC在沙尘天气时约为非沙尘天气的2倍;SOC在沙尘天气前约占OC的45%,在沙尘发生时上升至75%。沙尘天气下,OC、EC的浓度有消减的趋势,在沙尘初期消减量分别达到39%和74%;其对一次有机碳(POC)的消减作用要高于SOC。     

昆明松华坝水源区不同土地利用方式对土壤有机碳及活性有机碳组分的影响

以松华坝水源区3种主要的土地利用方式为研究对象,分析了不同土地利用方式0~20 cm的土壤有机碳和碳储量、活性有机碳组分(水溶性有机碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳)质量分数及其月动态变化。研究结果表明:(1)不同土地利用方式下土壤有机碳差异显著(p0.05),灌木林地的有机碳质量分数为(17.21±0.04)~(22.00±0.15)g·kg~(-1),坡耕地的有机碳质量分数为(12.26±0.03)~(14.84±0.36)g·kg~(-1),荒地的有机碳质量分数为(6.13±0.04)~(7.54±0.25)g·kg~(-1)。灌木林地的土壤有机碳明显高于其他样地,荒地的质量分数最低,土壤碳储量、水溶性有机碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳的质量分数变化也呈现同样的规律。(2)灌木林地和坡耕地各项指标质量分数的月动态变化显著(p0.05),而荒地的则表现的较为平缓(p0.05)。(3)土壤有机碳质量分数与活性有机碳组分之间及活性有机碳组分两两之间的相关性均达到极显著水平(p0.01)。     

保护性耕作下农田表土有机碳含量变化特征分析——基于中国农业生态系统长期试验资料

本文收集整理1979-2008年有关中国保护性耕作的长期试验文献,整合分析了长期保护性耕作下中国农田表土有机碳的变化特征.采用的48篇有效文献涉及18个省(区、市)的59个长期试验点,涵盖12种土类.总样本88个(其中旱地51个,水田37个).结果表明.保护性耕作处理下旱地和水田表土有机碳年变化分别介于-0.30～0.75 g·kg~(-1)·a~(-1)和-0.20～2.71 g·kg~(-1)·a~(-1),平均增幅分别达0.21 g·kg~(-1)·a~(-1)和0.51 g·kg~(-1)·a~(-1).可见长期保护性耕作下,农刚表土有机碳含量总体呈上升趋势,水田下增长高于旱地.和少免耕相比,秸秆还田更有利于促进表土有机碳的积累.统计分析还表明,结合秸秆还田的综合保护性耕作措施可以使水田和旱地的有效固碳期限分别持续27 a和23 a,水田在保持较高固碳速率的同时,延长了有效固碳年限.耕地表土有机碳含量在保护性耕作下特别是秸秆还田可以较大幅度地提高.实行保护性耕作可以具有农业稳产与土壤固碳的双重意义.     

奶牛饲料中添加等量不同来源的饲料对牛奶产量和总消化率的影响

试验旨在探究玉米秸秆和小麦秸秆制成的有效中性洗涤纤维(peNDF)对泌乳奶牛的影响。选取5头荷斯坦奶牛,植入瘤胃瘘管,采用5×5拉丁方设计。试验组分为CS组,饲喂玉米青贮饲料,全混合日粮(TMR)441 g·kg~(-1);ALF组,饲喂玉米青贮饲料和苜蓿干草115 g·kg~(-1),455 g·kg~(-1)TMR;STW-5组,饲喂玉米青贮和小麦秸秆50 g·kg~(-1),390 g·kg~(-1)TMR;STW~(-1)0组,饲喂玉米青贮和秸秆100 g·kg~(-1),462 g·kg~(-1)TMR;STV组,饲喂玉米青贮和玉米秸秆55 g·kg~(-1),395 g·kg~(-1)TMR。除秸秆中含有a NDF 230 g·kg~(-1)以外,其余日粮成分中a NDF含量为180 g·kg~(-1)。STW-5组中干物质摄入量(DMI)最高,ALF组与之相近。各组奶牛体重(734 kg)和体况评分(3.18)相近,产奶量(35.6 kg·d~(-1))、乳脂肪含量(35.6 kg·d~(-1))、乳蛋白质含量(28.7 kg·d~(-1))和牛奶中尿素氮含量(17.4 mg·d L~(-1))相近。不同饲料来源对总消化率无显著影响,干物质消化率为0.757,有机质消化率为0.769,NDF消化率为0.635。各组间瘤胃p H为6.12,乙酸:丙酸为3.10,瘤胃总挥发性脂肪酸浓度和乙酸,丙酸、丁酸、戊酸的比例相近。与其他各组相比,STW-10组异戊酸和异丁酸的比例最高,ALF组异戊酸含量低于STW-5组和STW-10组。饲喂小麦秸秆5%可达到最高的DMI,但饲喂小麦秸秆10%组DMI降低,这可能是由于瘤胃内容物过多。饲喂与玉米青贮饲料中a NDF浓度相近的玉米秸秆、苜蓿干草和小麦秸秆对动物的生产性能、瘤胃发酵无显著影响。     

杭州临安4种绿地内PM2.5中有机碳和元素碳的浓度变化及来源分析

总结城市绿地内PM_2.5中有机碳（OC）和元素碳（EC）质量浓度的时空变化规律,探究影响OC和EC质量浓度变化的因素,为改善人居环境质量提供依据。选取4种绿地（居住绿地、商业绿地、广场绿地和公共绿地）为研究对象,采用智能中流量TSP采样器采集绿地空气中的PM_2.5,通过热光反射法（TOR）检测样品上OC和EC的质量浓度,分析其来源。结果表明,4种绿地内OC和EC质量浓度季节变化一致,均为冬季>秋季>春季>夏季;春、夏、秋3个季节OC和EC质量浓度日变化均呈“一日双峰”型,8:00-12:00和16:00-20:00为早、晚高峰,12:00-16:00和20:00-次日8:00出现低谷值。二次有机碳（SOC）质量浓度为春季（2.84±0.27 μg·m^-3）、夏季（2.82±0.32 μg·m^-3）、秋季（2.99±0.34 μg·m^-3）和冬季（3.15±0.25 μg·m^-3）,分别占OC质量浓度的29.50%、11.96%、25.47%和32.12%,表明二次污染在各季节均存在。冬季机动车尾气和燃煤排放是PM_2.5中OC和EC的主要来源。     

公园林带对PM_(2.5)含碳组分和水溶性离子浓度的影响

为了探讨公园内部环境中PM_(2.5)主要化学组成的空间分布特征,以奥林匹克森林公园内针阔混交林带为研究对象,研究公园内林地内外PM_(2.5)浓度、含碳组分和水溶性离子浓度对比及季节变化特征。结果表明,林带对PM_(2.5)化学成分有重要影响,有机质、SO■、NO~-_3、NH~+_4为林带内PM_(2.5)的主要组分。公园林带可使PM_(2.5)中有机碳(OC)、二次有机碳(SOC)、NO~-_3、SO■、NH~+_4和K~+的浓度显著升高。不同季节PM_(2.5)酸度不同,冬、夏季呈酸性,春、秋季呈碱性,林内PM_(2.5)较林外酸性更强。     

华南农产品主产区2005—2014年秸秆露天燃烧污染物排放估算及时空分布

为了解华南农产品主产区秸秆露天燃烧大气污染物排放情况,通过室内模拟试验,实测该地区水稻、小麦、豆类、油菜、玉米、棉花和花生秸秆CO、CO₂、NO_x、C_xH_y和PM_2.5的排放因子,并基于统计年鉴计算出的研究区域农作物秸秆产量和露天燃烧量,对华南主产区4省2005—2014年间秸秆露天燃烧各类污染物的排放总量进行估算,并分析其时空动态变化。结果表明：不同农作物秸秆燃烧时CO、CO₂、NO_x、C_xH_y和PM_2.5的平均排放因子分别为165.32、1 231.76、1.94、38.47 g·kg^-1和7.54 g·kg^-1。2005—2014年,华南农产品主产区农作物秸秆产量范围59.361（福建）~185.890 Mt（云南）;秸秆燃烧量范围13.629（福建）~41.902 Mt（广东）;CO、CO₂、NO_x、C_xH_y和PM_2.5的排放总量分别为18 926.32、149 866.73、153.13、6 467.09 kt和870.33 kt。水稻是研究区域大气污染物的主要来源,对各类污染物贡献率为61.16%~84.83%。研究区域污染物时空分布结果显示,广东全省、广西中部和云南东部是大气污染物单位网格排放高值区,福建全省污染物排放较低且分散。研究区域各省不同污染物排放在时间上的变化存在差异。福建污染物排放呈下降趋势,广东、广西、云南呈上升趋势。     

黄腐酸钾对植烟土壤氮素转化及N2O排放的影响

为了探究黄腐酸钾对植烟土壤氮素转化以及N2O排放的影响,采用实验室静态培养的方法,通过氮肥配施不同量黄腐酸钾来探究黄腐酸钾对植烟土壤氮转化以及N2O排放的影响。试验设置5个处理:CK,硝酸铵(200 mg N·kg^-1,下同);T1,硝酸铵+2.5 g·kg^-1黄腐酸钾;T2,硝酸铵+5 g·kg^-1黄腐酸钾;T3,硝酸铵+10 g·kg^-1黄腐酸钾;T4,硝酸铵+15 g·kg^-1黄腐酸钾。结果表明:与CK处理相比,添加黄腐酸钾显著降低了土壤中的无机氮含量;当黄腐酸钾添加量≥10 g·kg^-1时,土壤中可溶性有机氮含量显著增加;T1、T2、T3、T4处理的净矿化和硝化速率随黄腐酸钾添加量的增加而减小,且均显著小于CK处理(P<0.05);添加黄腐酸钾显著提高了N2O和CO2的排放速率和累积排放量(P<0.05),N2O和CO2累积排放量随黄腐酸钾添加量的增大而增大。另外,N2O累积排放量与CO2累积排放量之间存在显著的正相关关系(R2=0.97,P<0.001)。分析表明,添加黄腐酸钾促进了微生物对氮素的净同化作用,能够显著降低土壤中的无机氮含量。另外,添加黄腐酸钾也刺激了反硝化作用,提高了N2O累积排放量。CO2累积排放量可作为量化N2O累积排放量的辅助指标。     

河南省秸秆露天焚烧大气污染物排放量的估算与分析

为了解河南省秸秆露天焚烧大气污染物排放情况,根据2014年河南省的主要农作物产量、草谷比、焚烧比例和排放因子,采用排放因子法估算河南省秸秆焚烧大气污染物的排放量,建立河南省秸秆露天焚烧的污染物排放清单,并分析了大气污染物排放量的时空分布。结果表明:2014年河南省秸秆露天焚烧共排放:CO_21 210.45万t、CO 51.74万t、CH_43.27万t、NMVOCs 7.19万t、NH_30.59万t、BC 0.42万t、OC 2.47万t、SO_20.55万t、NO_X3.13万t、PM_(2.5)7.48万t。小麦和玉米是河南省露天焚烧排放大气污染物主要贡献源,其贡献率分别为38%~67%和17%~36%。大气污染物排放的高值区主要集中在驻马店、周口、南阳和商丘四个地市。大气污染物排放的高峰期集中在6月和10月,这两个月的各类污染物排放量对全年总排放量的分担率分别为37.1%~65.7%和11.3%~37%。     

转双价基因棉SGK321不同秸秆还田量对土壤线虫群落的影响

为了更好地监测转基因作物秸秆还田对土壤生态系统的影响,通过盆栽试验研究了转双价(Bt+CpTI)基因棉秸秆不同还田量对土壤线虫密度、多样性以及群落结构的影响。以转双价(Bt+CpTI)基因棉SGK321和常规棉石远321为材料进行盆栽试验,设置5个还田量:不还田(对照)、半量还田1.0 g·kg~(-1)(2250 kg·hm~(-2))、全量还田2.0 g·kg~(-1)(4500 kg·hm~(-2))、1.5倍还田量3.0 g·kg~(-1)(6750 kg·hm~(-2))、2倍还田量4.0 g·kg~(-1)(9000 kg·hm~(-2)),取棉花蕾期和花铃期土壤进行线虫分离鉴定,并进行数据分析。结果表明:秸秆不还田时,两个棉花品种土壤线虫密度无显著差异;秸秆还田后,SGK321土壤线虫密度仅在蕾期3.0 g·kg~(-1)还田处理时高于石远321,存在显著差异,其他处理无显著差异;转双价(Bt+CpTI)基因棉SGK321土壤中鉴定出线虫19科34属,其中食细菌性线虫(Bacterivores)13属,食真菌性线虫(Fungivores)3属,植食性线虫(Plant-parasites)11属,杂食/捕食性线虫(Omnivores-predators)7属。常规棉石远321土壤中鉴定出线虫19科37属,其中食细菌性线虫13属,食真菌性线虫3属,植食性线虫12属,杂食/捕食性线虫9属。秸秆还田增加了食细菌性线虫的丰度,秸秆还田量超过3.0 g·kg~(-1)就会抑制植食性线虫的生长,使其丰度减小;从生态指标来看,两种棉花不同还田处理下的多样性指数(H′)、线虫通路指数(NCR)均无显著差异。研究表明,转双价(Bt+CpTI)基因棉SGK321的种植没有改变土壤线虫的营养类群,并且土壤线虫密度也无显著差异,两种棉花不同还田处理下的多样性指数(H′)、线虫通路指数(NCR)也均无显著差异。秸秆还田量在一定范围内会使土壤线虫增多,增加丰富度。多因素方差分析表明,相对于品种的影响,棉花生育期和秸秆还田量对线虫群落的影响更显著。     

添加生物黑炭对茶园土壤CO2、N2O排放的影响

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。     

新疆绿洲区秸秆燃烧污染物释放量及固碳减排潜力

根据 2004-2013年新疆绿洲区主要作物产量,采用排放因子法对秸秆燃烧污染物排放量和碳释放量进行了估算,结果表明,2013年新疆地区作物秸秆燃烧排放的CO₂、CO、CH₄、NMVOC、OC、BC、SO₂、NO_x、NH₃和PM_2.5的量分别为9.0×10⁶ t、5.5×10⁵ t、1.6×10⁴ t、9.4×10⁴ t、1.9×10⁴ t、3.9×10³ t、2.4×10³ t、1.8×10⁴ t、7.8×10³ t和1.2×10⁵ t,碳排放总量为2.7×10⁶ t;在排放清单中,CO₂和CO是主要污染物,分别占污染物排放总量的91.6%和5.6%;棉花秸秆为排放贡献最大的污染源,占总排放量的43.3%,其次是小麦秸秆和玉米秸秆,分别占28.3%和21.9%.在此基础上,基于生物炭固碳技术,对该区域作物秸秆转化为生物炭的固碳量和碳封存潜力进行了估算,结果表明,若把被燃烧的三类秸秆(棉花、小麦和玉米)转化为生物炭,则每年可减少该区域54.9%的碳排放量;若将作物秸秆全部转化为生物炭,每年将有3.6×10⁶ t碳和1.3×10⁷ t CO₂被长期封存于生物炭中。可见,生物炭具有良好的固碳减排潜力,是一种可持续的碳封存技术。     

炭基辅料对羊粪好氧堆肥中氮素损失的影响

养殖废弃物(羊粪)的堆肥化处置是现代"草-羊-田"农牧循环生产的重要环节,为探讨羊粪高温好氧堆肥中氮素损失的有效控制技术,研制了一种炭基辅料,与羊粪和稻草混合后进行了34 d的堆肥试验。试验设置2个处理:羊粪与稻草高温好氧堆肥(CK)、CK基础上添加质量比15%的炭基辅料(CA)。监测了堆肥体的温度、NH_3挥发速率、N_2O排放通量、各形态氮素含量等参数变化情况,分析了炭基辅料对羊粪堆肥过程中氮素转化及损失的影响。结果表明,与CK处理相比,添加炭基辅料促进了堆肥后第1～7 d堆肥温度快速上升,对堆肥后第8～34 d的堆温影响较小;堆肥34 d后,CK、CA处理的NH_3挥发累积量分别为368.38、175.63 mg·kg-1,N_2O排放累积量分别为50.38、88.94 mg·kg-1,CA处理的NH_3挥发累积量显著小于CK处理(P0.05),而2个处理之间的N_2O排放累积量差异性不显著(P0.05),羊粪堆肥过程中NH_3挥发是氮素损失的主要途径;CK、CA处理的氮素损失率分别为50.49%、32.63%,添加炭基辅料显著降低了羊粪堆肥体的氮素损失率(P0.05),炭基辅料应用于羊粪有机肥生产,氮素损失率可减少35.37%。     

尿素和生物质炭对茶园土壤pH值及CO2和CH4排放的影响

为明确生物质炭对酸化茶园土壤改良及温室气体排放的影响,利用室内培养试验,研究了在施氮(N1)和不施氮(N0)条件下,不同小麦秸秆生物质炭添加量(B1,10 g·kg~(-1);B2,30 g·kg~(-1);B3,50 g·kg~(-1))对茶园土壤pH值、CO_2和CH_4排放的影响。结果表明,添加生物质炭显著提高了茶园土壤pH值(P0.05),生物质炭施加比例越高,土壤pH值提高幅度越大,处理组N0B1、N0B2和N0B3土壤平均pH较对照组CK(氮和生物质炭都不施)分别提高了0.18、0.53、1.06个单位,生物质炭添加量为3%(B2)时,短期内可达到提高土壤pH值、改良酸化土壤的效果;CO_2和CH_4的累积排放量随着生物质炭添加比例的升高而增大,且显著高于对照组CK(P0.05)。施加尿素短期内显著提高了土壤pH值(P0.05),并促进了CO_2的排放,但对CH_4的排放无显著影响。与单施生物质炭相比,生物质炭与尿素共施时土壤pH提高幅度更大,CO_2累积排放量提高程度也更为显著,而CH_4的排放得到抑制,但仍显著高于对照组CK(P0.05)。生物质炭的添加在提高土壤pH值的同时也会增加CO_2和CH_4的排放量,增大环境风险,但当土壤酸化程度较轻时,可适当施加低量生物质炭,在缓解土壤酸化状况的同时尽可能地减少温室气体的排放量。     

施磷增氧条件对水稻光合特性及镉吸收分配的影响

为探明水稻镉吸收及叶片光合特性对增氧条件下施磷量的响应特征,明确施磷量和根际增氧的作用效果,以杂交水稻C两优608为材料,考虑施磷水平和灌溉方式两个主要因素,设置4个施磷（P₂O₅）水平,即P₁（不施磷）、P₂（0.18 g·kg^-1）、P₃（0.36 g·kg^-1）、P₄（0.54 g·kg^-1）,2种灌溉方式,即NI （不增氧灌溉）、OI （增氧灌溉）,采用盆栽试验研究施磷与增氧对水稻各生育期叶片光合特性及成熟期镉吸收及迁移转运的影响规律,确定了水稻叶片光合特性与水稻镉吸收的对应关系,揭示了施磷与增氧降低水稻成熟期籽粒镉含量的机理。结果表明：与不施磷相比,无论增氧与否,施磷均可促进水稻成熟期根部、秸秆部镉的吸收与转运;增氧处理下水稻镉由秸秆部向籽粒的转运系数、籽粒镉累积分配比例均低于不增氧处理,秸秆部镉累积分配比例均高于不增氧处理;不外施磷肥情况下,增氧处理水稻成熟期籽粒镉含量最低（0.13 mg·kg^-1）,水稻各部位镉多集中于根部（33.95%）和秸秆部（46.18%）,只有19.87%集中于籽粒。抽穗期、灌浆期是影响水稻成熟期镉吸收的关键时期,增氧在提高灌浆期净光合能力的同时,还促进了镉由水稻根部向秸秆部转移,降低了镉从秸秆部向籽粒的转移,使水稻镉进行重新分配。研究表明,增氧可通过调整水稻内在敏感性,降低水稻成熟期籽粒镉含量及镉从秸秆部向籽粒的转移能力。     

不同质地黑土净氮转化速率和温室气体排放规律研究

为探讨黑龙江省半干旱地区不同质地黑土的净氮转化速率和温室气体排放规律,以壤砂土和粉壤土为研究对象开展室内培养试验,对土壤净硝化速率和净矿化速率、N2O和CO2排放速率与累积排放量进行研究。结果表明:7d培养期间壤砂土的平均净矿化速率和CO2平均排放速率分别为0.49mgN kg-1 d-1和0.30mgCO2-C kg-1 h-1,显著低于粉壤土的平均净矿化速率(1.37 mgN kg-1 d-1)和CO2平均排放速率(0.47mgCO2-C kg-1 h-1)。壤砂土的平均净硝化速率和N2O平均排放速率分别为1.65mgN kg-1 d-1和212.6ngN2O-N kg-1 h-1,显著低于粉壤土的5.02mgN kg-1 d-1和521.3ngN2O-N kg-1 h-1。壤砂土和粉壤土的N2O排放比率分别为0.081%~0.301%和0.210%~0.254%。研究表明,土壤质地显著影响土壤净氮转化速率和温室气体排放,壤砂土较低的pH、有机碳和水溶性有机碳含量是导致其净硝化速率、净矿化速率以及N2O、CO2排放速率显著低于粉壤土的主要原因。