杉木纯林和混交林土壤温室气体通量的差异

为了探讨杉木Cunninghamia lanceolata纯林和杉木-阔叶树混交林土壤温室气体通量的差异及其影响因素,采用静态箱-气相色谱法,对杉木纯林及3种杉木-阔叶树混交林（杉木-樟树Cinnamomum camphora混交林、杉木-栲树Castanopsis fargesii混交林、杉木-桤木Alnus cremastogyne混交林）的土壤温室气体通量进行了原位观测。结果表明:杉木纯林土壤二氧化碳（CO₂）的排放通量（490.48 mg·m-2·h-1）高于杉木-栲树混交林（254.27 mg·m-2·h-1）和杉木-桤木混交林（331.51 mg·m-2·h-1）,杉木纯林（32.29 μg·m-2·h-1）和杉木-桤木混交林（32.24 μg·m-2·h-1）土壤氧化亚氮（N₂O）的排放通量高于杉木-栲树混交林（2.66 μg·m-2·h-1）。在杉木-栲树混交林、杉木-桤木混交林和杉木纯林中,土壤二氧化碳排放通量与土壤温度呈线性相关,杉木人工林土壤氧化亚氮排放通量与土壤硝态氮质量分数和土壤孔隙含水量（W_FPS）呈极显著相关。回归分析显示:杉木-栲树混交林、杉木-桤木混交林、杉木纯林的土壤氧化亚氮排放通量与土壤W_FPS呈指数增长关系,4种林分中土壤氧化亚氮排放通量与土壤硝态氮质量分数呈线性关系。森林的树种组成对土壤温室气体排放通量有影响。杉木纯林转换为杉木-阔叶树混交林后,土壤二氧化碳排放通量减少。土壤氧化亚氮排放通量的变化来源于样地土壤硝态氮质量分数的变化。     

三江平原小叶章湿地开垦前后N2O通量特征与影响因素分析

利用静态箱-气相色谱法对三江平原小叶章湿地开垦前后N2O的排放通量进行了原位测定,分析了N2O通量特征及其与温度、水分等环境因子的关系。结果表明,典型草甸小叶章湿地和沼泽化草甸小叶章湿地的N2O通量均呈脉冲式排放特征,通量范围分别为0.005~0.111和0.005~0.106 mg.m-2.h-1,均值为0.059和0.039 mg.m-2.h-1;7月前二者的通量差异主要与冻层融通有关,7~8月主要与降水少及蒸发旺盛有关,9月主要与土壤中丰富的氮素有关;前者的N2O通量与5 cm地温呈显著正相关(p<0.01),后者与之相关性并不明显;大豆田和水稻田的N2O通量基本上均表现为排放,通量范围分别为-0.008~0.071和-0.019~0.054 mg.m-2.h-1,均值为0.028和0.015 mg.m-2.h-1;大豆成熟前的N2O通量与5 cm地温呈显著正相关(p<0.05),之后取决于土壤中丰富的氮素;水稻成熟前较低的积水水位和土壤pH是导致N2O通量较高的重要原因,之后较高的通量主要与稻田排水有关。估算结果表明,两种小叶章湿地的N2O排放量分别为196.42和136.98mg N2O.m-2,大豆田和水稻田分别为84.86和70.22 mg N2O.m-2。说明湿地开垦后,耕地利用的"重用轻养"方式会导致N2O排放量的明显降低。该方式虽然会降低N2O排放量,但对粮食生产影响较大。     

不同土地利用方式下土壤温度与土壤水分对黑土N2O排放的影响

采用静态箱-气象色谱法,对黑土区3种不同土地利用方式（草地、裸地和农田）下土壤氧化亚氮（N2O）的排放特征及其与土壤温度和土壤水分的关系进行研究。结果显示：试验监测期间（2011年5月27日— 9月30日）,不同土地利用方式下,土壤N2O累积排放量分别为草地52.08 mg N·m-2、裸地64.43 mg N·m-2、农田70.16 mg N·m-2,农田土壤N2O累积排放量比草地和裸地分别高出35%和9%,草地、裸地和农田的N2O平均排放通量分别为16.56、20.36、21.44 μg N·m-2·h-1。草地和裸地中,土壤N2O排放通量与土壤温度和土壤水分（充水孔隙度,WFPS）相关性均不显著,但在农田中,土壤N2O排放通量与土壤温度（5 cm和10 cm）和土壤水分（5 cm）均呈显著正相关（P<0.05）。另外,土壤N2O累积排放量与土壤硝态氮和矿质氮含量均呈正相关关系。研究表明,黑土草地开垦可促进土壤N2O的排放,且不同土地利用方式下土壤N2O排放的主要影响因子不同。     

密度调控对女贞人工林土壤N2O排放的影响

以江苏省扬州市江都区女贞人工林为对象,研究了密度调控对其土壤N2O排放通量的影响。结果表明,3种密度下土壤N2O排放通量均是秋季和春季较高,冬季最低。秋季时,3种密度下N2O排放通量大小比较为4225株·hm-2(9.985μg m-2·h-1)1050株·hm-2(8.195μg·m-2·h-1)2275株·hm-2(6.971μg·m-2·h-1),但各密度间差异不显著(P0.05)。冬季时,N2O排放通量下降明显,其中4225株·hm-2密度(-10.355μg·m-2·h-1)和2275株·hm-2密度(-2.716μg·m-2·h-1)均为负值,且两者明显低于1050株·hm-2密度下N2O排放通量(2.629μg·m-2·h-1)。春季伴随着温度的回升,各密度下N2O排放通量均显著增加,并达到4个季度中的最高值,其中2275株·hm-2密度下排放通量最低(7.513μg·m-2·h-1),且与4225株·hm-2(11.839μg·m-2·h-1)和1050株·hm-2(12.175μg·m-2·h-1)密度间差异达到极显著水平(P0.01)。夏季时,3种密度下N2O排放通量分别为4225株·hm-2(3.201μg·m-2·h-1),2275株·hm-2(7.658μg·m-2·h-1)和1050株·hm-2(6.804μg·m-2·h-1),各密度间差异并不显著(P0.05)。土壤N2O排放通量与土温呈极显著正相关(P0.01),与NH4+-N和NO3--N含量间则呈极显著负相关(P0.01)。土壤氮矿化速率与N2O排放通量也呈线性相关极显著(P0.01),说明密度调控作用于土壤因子,并对N2O排放产生明显影响。     

三江平原沼泽湿地不同水层下CH4、N2O的排放及影响因子

采用野外静态箱—气相色谱法,对三江平原沼泽湿地6—9月不同水层下CH4、N2O的排放进行了同步对比研究,并探讨了影响气体排放的主要影响因子。结果表明,不同水层下的CH4和N2O排放具有明显的时空变化特征。CH4排放高峰期在7、8月,N2O主要排放期在6、7月。40 cm水层下的CH4排放强度最高,平均为34.54mg.m-2.h-1;20、60 cm水层下的CH4排放强度居中,平均分别为17.18、13.02 mg.m-2.h-1;0 cm水层下的CH4排放强度最低,平均7.69 mg.m-2.h-1,N2O排放强度最高,为0.072 mg.m-2.h-1;20、40 cm水层下的N2O排放强度相似,平均分别为0.053、0.050 mg.m-2.h-1;60 cm水层下的排放强度最小,平均为0.026 mg.m-2.h-1。相关分析表明,CH4的排放通量与40 cm水深及5 cm地温呈显著或极显著正相关,与其它各土壤温度之间的相关性因水层不同有所差异;N2O排放通量与地表0、40 cm水深呈显著负相关,20 cm水层下的N2O排放通量与5 cm地温呈显著正相关。CH4、N2O的排放通量与大气温度及地表温度均不相关。     

冬水田休闲期温室气体排放通量的研究

冬水田生态系统在西南地区大面积存在,长期淹水,其温室气体排放可能对中国温室效应有重要贡献。采用静态箱-气相色谱法对川中丘陵地区冬水田休闲期温室气体排放通量进行了原位观测研究,获得冬水田休闲期CH4、CO2、N2O的平均排放通量依次为5.37mg·m-·2h-1、81.88mg·m-·2h-1、0.01μg·m-·2h-1。同时研究发现,冬水田休闲期温室气体排放通量具有明显的动态变化,土壤温度和水分在很大程度上影响着3种温室气体的排放通量。研究还表明,改冬水田为水旱轮作可减少甲烷排放。     

下辽河平原几种旱作农田N_2O排放通量及相关影响因素的研究

为探明下辽河平原几种旱作农田N2O排放通量及相关因素的影响,采用静态箱(暗箱)/气相色谱法对东北地区3种典型的旱地作物(玉米、大豆和春小麦)的N2O排放进行了原位测量,同时测量了土壤湿度等相关影响因子。结果表明,3种旱田作物的N2O排放在其各自生长季内均表现出比较明显的季节变化规律。在整个生长季观测中,常规处理N2O排放通量变化范围和平均通量分别为:玉米田-26.2～822.1μg·m-2·h-1,平均通量110.3μg·m-2·h-1;大豆田-96.8～281.0μg·m-2·h-1,平均通量66.0μg·m-2·h-1;春小麦田-27.1～183.1μg·m-2·h-1,平均通量46.3μg·m-2·h-1。研究还表明,土壤湿度是制约旱田N2O释放的关键因素,在土壤湿度较低时,施N肥并不会增加N2O的排放量。从作物的整个生长季来看,施N肥处理比未施N肥处理的N2O排放量要高,具体表现在玉米田和春小麦田常规处理N2O排放总量分别是无N处理的3.88倍、1.10倍。     

铁炉渣对稻田土壤反硝化作用N_2O通量的影响

采用静态箱—气相色谱法对铁炉渣施用后稻田土壤反硝化作用N2O通量的动态变化进行了测定与分析。结果表明,0、2、4、8 t·hm-2铁炉渣施加样地N2O通量分别为-0.0035⁰.0771、-0.04440.0771、-0.0444⁰.2136、-0.07200.2136、-0.0720⁰.2095、-0.07000.2095、-0.0700⁰.1592 mg·m-2·h-1,平均值分别为0.0323、0.0879、0.0769、0.0449 mg·m-2·h-1。施用铁炉渣并未对稻田土壤反硝化作用N2O通量造成影响(P>0.05)。     

黄淮海平原典型农田土壤N2O的排放特征

【目的】明确黄淮海平原地区典型作物种植类型下,农田土壤N2O排放特征,并探明不同环境因子对其排放通量的影响。【方法】采用静态箱法测定了黄淮海平原典型农田（冬小麦/夏玉米、棉花、休闲地）土壤N2O的排放通量及其季节变化特征,并分析了土壤温度、土壤水分、不同氮肥量对土壤N2O通量的影响。【结果】3种种植方式N2O排放在秋季均呈现总体下降趋势,至12月中旬左右降到最低,随着春季气温的升高则呈总体上升趋势。冬小麦/夏玉米地土壤N2O排放高峰值为433.5 µg N2O•m-2•h-1,出现在7月下旬;棉花地为146.5 µg N2O•m-2•h-1,出现在6月中旬;休闲地为175.16 µg N2O•m-2•h-1。在棉花地和休闲地,N2O排放通量随地温增加而呈指数增长,而在冬小麦/夏玉米地则没有观测到N2O排放通量与地温之间的相关关系,但与土壤含水量的变化趋势基本一致。施用氮肥对土壤N2O的排放具有明显的促进作用。【结论】N2O排放表现出多峰的日变化特征,呈明显的季节变化;土壤中N2O的产生与释放受多种环境因子的影响,而且不同环境条件不同作物影响因子所起的作用是不一样的。     

冬季耕作制度对农田氧化亚氮排放的贡献

研究了红壤丘陵地区大田条件下旱地种植冬季豆科作物、油料作物、休闲 ,以及水稻田冬季休闲、种植紫云英绿肥后 ,土壤氧化亚氮 (N2 O)的排放。结果表明 ,水稻田冬季种植紫云英 ,N2 O平均排放通量 (以N计 ,以下同 )为11 1μg·m-2 ·h-1,比休闲田 (18 3μg·m-2 ·h-1)降低 39% ;旱地种植豌豆 ,N2 O平均排放通量只有 6 9μg·m-2 ·h-1,显著低于休闲田 (9 6 μg·m-2 ·h-1) ,也显著低于油菜田 (12 2 μg·m-2 ·h-1)。各作物施肥后土壤N2 O的排放量均增加 ,豌豆田N2 O平均排放通量为 10 0 μg·m-2 ·h-1,仍显著低于油菜田 (14 7μg·m-2 ·h-1)。因此 ,冬季种植豆科作物可显著降低稻田以及旱地农田N2 O的排放量     

马占相思人工林土壤温室气体排放日变化规律研究

【目的】探索马占相思Acacia mangium人工林土壤温室气体排放日变化规律,确定最佳观测时间。【方法】采用静态箱-气相色谱法,对华南地区马占相思人工纯林土壤3种温室气体CO_2、CH_4、N_2O通量进行连续观测。【结果】马占相思人工林土壤3种温室气体具有明显的日变化特征,马占相思人工林土壤为CO2和N2O的排放源及CH_4的吸收汇,其通量日变化幅度分别为:401.33~555.59 mg·m~(-2)·h~(-1)、24.50~34.72μg·m~(-2)·h~(-1)和-10.96~-41.88μg·m~(-2)·h~(-1)。地表CO_2、CH_4通量和5 cm深土壤温度呈极显著(P0.01)或显著(P0.05)相关,地表N_2O通量同温度的相关性不显著。【结论】通过对矫正系数分析,综合考虑3种温室气体以及取样的可操作性,华南地区马占相思人工林雨季的最佳观测时间为09:00时左右。     

测定时间对黑土区CO_2和N2_O排放通量的影响

[目的]探讨测定时间对黑土区CO2和N2O排放通量的影响,确定排放通量的最佳测定时间,以期为黑土区农田温室气体减排提供科学依据。[方法]以黑土区长期肥料定位试验为平台,采用静态箱式法研究了小麦3个关键生育期(抽穗期、灌浆期和成熟期)CO2和N2O排放的日变化动态,揭示不同测定时段黑土区CO2和N2O排放通量的差异。[结果]土壤CO2和N2O排放通量日变化较大,变化范围分别为CO2 206～552 mg/(m2.h)和N2O 51～295μg/(m2.h)。在不同生育期CO2呈单峰曲线变化,峰值出现在中午12:00,峰谷出现在凌晨3:00;N2O排放通量在抽穗期白天较小,而夜间排放量大。如果不考虑小麦生育期对CO2和N2O排放通量的影响,测定CO2排放代表性时间段在6:00～8:00或16:00～21:00;测定N2O时间段在8:00～10:00或16:00～21:00;若同时测定CO2和N2O排放通量,最佳测定时间在16:00～18:00。若在通常的观测时间9:00～12:00进行观测,CO2和N2O的较正系数分别为0.81和0.90。[结论]该研究结果为黑土区农田温室气体减排提供了科学依据。     

测定时间对黑土区CO2和N2O排放通量的影响（英文）

[目的]探讨测定时间对黑土区CO2和N2O排放通量的影响,确定排放通量的最佳测定时间,以期为黑土区农田温室气体减排提供科学依据。[方法]以黑土区长期肥料定位试验为平台,采用静态箱式法研究了小麦3个关键生育期(抽穗期、灌浆期和成熟期)CO2和N2O排放的日变化动态,揭示不同测定时段黑土区CO2和N2O排放通量的差异。[结果]土壤CO2和N2O排放通量日变化较大,变化范围分别为CO2206~552mg(/m·2h)和N2O51~295μg(/m2·h)。在不同生育期CO2呈单峰曲线变化,峰值出现在中午12:00,峰谷出现在凌晨3:00;N2O排放通量在抽穗期白天较小,而夜间排放量大。如果不考虑小麦生育期对CO2和N2O排放通量的影响,测定CO2排放代表性时间段在6:00~8:00或16:00~21:00;测定N2O时间段在8:00~10:00或16:00~21:00;若同时测定CO2和N2O排放通量,最佳测定时间在16:00~18:00。若在通常的观测时间9:00~12:00进行观测,CO2和N2O的较正系数分别为0.81和0.90。[结论]该研究结果为黑土区农田温室气体减排提供了科学依据。     

肥料施用及环境因子对农田土壤CO_2和N_2O排放的影响

采用静态箱／气相色谱（GC）法研究了等氮量的肥料施用以及环境因子对农田土壤CO2和N2O排放的影响。结果表明，肥料施用对农田土壤CO2排放的季节模式无明显影响，但是影响了N2O的季节模式。有机肥施用促进了小麦季土壤CO2和N2O的排放，后作玉米季施用化肥的情况下，仃机肥处理的土壤CO2与对照没有显著的差异，N2O排放通量和对照差异显著。虽然是等氮量施入，由于牛粪中有机碳和氮的可降解性要低于猪粪，施入土壤后对土壤中CO2和N2O排放的影响也要低于猪粪处理。除了受肥料施用的影响外，土壤CO2和N2O的排放还受环境因子如土壤温度和土壤水分的影响，相关分析结果表明，土壤CO2排放与大气温度、地表温度、土壤温度和土壤水分均呈显著正相关关系（P〈0．01）。土壤N2O排放只在对照处理中与土壤水分相关显著（P〈0．05），施肥处理中，肥料效应掩盖了土壤温度和水分效应，使得相关性并不显著。     

鹤山3种人工林土壤N_2O浓度的时间和空间变异

用特制的不锈钢采气管及气相色谱仪对鹤山3种人工林土壤不同深度N2O浓度进行了原位采样及分析.结果表明:3种人工林土壤剖面N2O浓度具有较大的时空变异.马占相思林土层N2O浓度的顺序为15cm<30cm<45cm<60cm土层;荷木林和松林各土层的浓度顺序为30cm<15cm<45cm<60cm土层.对3种人工林整个观测期间相同深度N2O浓度的月平均值进行比较,15、30、45cm3个土层的高低顺序均为荷木林<马占相思林<松林,60cm土层则是马占相思林<荷木林<松林.在季节变化方面,马占相思林和荷木林有相似的变化趋势,以雨热充足的8月份较高,到11月份又有上升的趋势.松林N2O的季节变化趋势则是5、6月份以及8、9月份浓度较高.     

改性尿素对土壤N2O排放的影响

N2O是仅次于CO2和CH4的第三种温室气体,改性尿素是减少农田N2O排放的一种重要途径。通过室内瓶培养试验,研究几种改性尿素对旱田和稻田土壤N2O排放的影响,结果表明:当旱田土壤含水量较低(23%)时,NI(尿素 硝化抑制剂)的N2O减排效果最好,其次为FL(尿素 HQ DCD)。当旱田土壤含水量较高(34%)时,FL的N2O减排效果最好,其次为NI。当稻田土壤处于淹水状态时,MEI(包被尿素)的N2O减排效果最好,其次为FL。结果对农田选用优良改性尿素、环境保护和可持续发展具有指导意义。     

Effects of Water Regime and Straw Application in Paddy Rice Season on N2O Emission from Following Wheat Growing Season

A split-plot experiment in a rice-winter wheat rotation system was performed to study theeffects of water regime and wheat straw application in rice-growing season on N2O emission from followingwheat growing season. Water regime in the rice-growing season was designed as the conventional irrigation(flooding/drainage cycle) and the permanent flooding. Wheat straw was incorporated with three rates of 0,225 and 450 g m-2 into the paddy soil for each water regime just before rice was transplanted. N2O emissionwas measured by static chamber-gas chromatograph method. Results from the variance analysis indicated thatthe permanent flooding in rice-growing season markedly enhanced N2O emission in following wheat growingseason (P=0. 003), and that the effect of straw application on N2O emission was distinguished between twowater regimes. Under the conventional irrigation, incoporation of wheat straw reduced N2O emission in thefollowing wheat growing season, while there were no significant differences in the emission for the straw appli-cation rates of 225 and 450 g m-2. No significant differences in N2 O emissions were observed among the threerates of straw application for the permanent flooding regime. In addition, the seasonal variation of N2O emis-sion was regulated by soil temperature and moisture. The daily N2O flux (Y, mgm-2 d-1) can be quantitativelydescribed by soil temperature (T, ℃ ) and moisture (W, WFPS %) as Y=A0+A1T+A2W+A3 W2 (n=23, R2≥0. 4159** )or Y=C0 +C1W+C2W2 (n=23, R2 ≥0. 4074**). Compared with the effect of soil temperature onN2O emission, soil moisture was an important factor regulating the seasonal pattern of N2O emission.     

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。     

山西太岳山森林土壤夏日CO_2释放速率的研究

用LI- 6 2 0 0光合仪结合土壤呼吸箱测定了中国暖温带油松林、华北落叶松林、辽东栎林、辽东栎灌木林和稀草荒地夏日的CO2 释放速率 .结果表明 ,林地土壤的CO2 释放速率高于无林地 ,阔叶林地高于针叶林地 ,CO2 释放速率与土壤有机质含量关系密切     

滴灌对干旱区春小麦田土壤CO2、N2O排放及综合增温潜势的影响

对比新疆干旱区滴灌和传统灌溉对春小麦田土壤CO_2和N_2O排放通量及综合增温潜势的影响差异,旨在为该区有利于农田温室气体减排的农业管理措施的制定提供科学依据。在春小麦田中,设置滴灌和漫灌两种灌溉方式(其中滴灌包含滴灌管间和滴灌管上2个不同的空间处理),利用静态暗箱-气相色谱法对两种灌溉方式下不同处理的土壤CO_2及N_2O排放通量及影响因素进行了测定和分析。结果表明:在春小麦生长季,滴灌方式下土壤CO_2排放通量均值比漫灌减少了35.76%。滴灌管间和滴灌管上两个处理的土壤CO_2排放通量无显著差异,均值分别为906.28、838.25 mg·m~(-2)·h~(-1),但均与漫灌处理有显著性差异(P0.05)。滴灌方式下土壤N2O排放通量达74.81μg·m~(-2)·h~(-1),比漫灌增加25.87%。滴灌管间和滴灌管上处理土壤N_2O平均排放通量均高于漫灌,分别为85.76、63.62μg·m~(-2)·h~(-1),3个处理间均无显著性差异(P0.05)。滴灌和漫灌方式下土壤CO_2累积排放量分别为2 188.68、3180.91 g·m~(-2),土壤N2O累积排放量分别为188.62、160.60 mg·m~(-2),滴灌方式下春小麦田土壤CO_2和N_2O的综合增温潜势比漫灌减少983.55 g CO~(-2)·m~2。相关性分析表明,滴灌管间处理土壤CO_2排放通量与大气温度及5、10 cm地温的相关性均达显著水平(P0.05),与10~20 cm层土壤微生物量碳呈极显著相关(P0.01);漫灌方式下,0~10 cm和10~20 cm层土壤水分显著影响土壤N_2O排放通量(P0.05);滴灌方式下滴灌管上处理的0~10 cm层土壤水分与土壤N_2O排放通量显著相关(P0.05),滴灌管间处理的10~20cm层土壤NH_4~+-N含量是影响N2O排放通量的显著因素(P0.05)。