大豆N_2O释放与光照度和光合作用的关系

采用分隔式封闭箱法,测定盆栽大豆植株氧化亚氮(N2O)通量以及光照度、光合速率和气孔导度的日变化。同时,观测田间大豆—土壤系统在主要生长阶段N2O释放的变化。在温室里,大豆植株N2O释放在上午10:00时出现一个高峰;中午时N2O释放量较低,此时光照度和光合速率都保持在较高的水平上;在14:00时,N2O释放量达到低谷,光照度达到最大,但光合速率却处于很低的水平;在15:00时,植株N2O的释放达到第二个高峰,但光照度和光合速率却处于快速下降期。结果表明:植物N2O的释放不仅与光合作用的光反应有关,而且也与暗反应有关。上午10:00以后植株N2O释放通量与气孔导度变化没有一致的关系。在大豆生长季,大豆—土壤系统N2O释放通量有两个高峰,第一个峰出现在6月中下旬,第二个高峰出现在9月下旬。     

大豆植株及大豆植株-土壤系统N2O释放规律及其与光合作用的关系

为区分植物在土壤-植物系统N2O排放中的贡献,用封闭式箱法对田间栽培的大豆植株及土壤、大豆植株-土壤系统的N2O排放进行了测定,同时对影响N2O的排放的因素进行了分析。观测结果表明:田间栽培的大豆的N2O排放通量昼间变化模式是10∶30有一个排放高峰,153∶0有一个排放低谷,甚至表现为可吸收大气中的N2O;在生育期内,大豆植株有两个释放高峰,分别位于6月下旬和8月中旬。从6月下旬至8月末,大豆对土壤-植物系统N2O排放的贡献率约为25%～57%。大豆植株、大豆植株-土壤系统N2O排放通量与温度有一定的相关性,相关系数r2分别为0.4954和0.5357,大豆N2O的排放通量同光合速率有一定的相关性(r2=0.5944)。     

我国河流N2O饱和度与释放系数变化及其与河流氮水平的关系研究

通过选择我国3个不同流域的河流,研究了河流N2O饱和度与释放量的时空变化及其与河流氮水平的关系,并评估了IPCC关于河流N2O的释放系数.结果显示,河流硝态氮和氨氮的浓度变化范围分别为0.023～5.24(均值1.29±0.822)mg N·L-1和0.020～40.3(均值2.54±5.47 )mg N·L-1;相应地,河流N2O饱和度和释放量的变化范围分别为90％～8213％(均值407％±1010％)及0.250～1960(均值58.3±221)μg N·m-2·h-1.不同河流N2O饱和度均呈现明显的季节变化特征,N2O饱和度几乎持续处于过饱和状态,表明河流N2O是大气N2O的源.不同类型的河流,其氮浓度水平、N2O饱和度与释放量均有显著差异,城市纳污型河流——南淝河,其氨氮浓度、N2O饱和度和释放量显著高于其他河流,均值分别达(12.5±6.10)mg N·L-1、1760％±2620％及(363±548)μg N m-2·h-1.研究发现,除南淝河外,所有径流主导型的河流,其N2O饱和度与NO3-含量存在显著线性正相关关系,说明高NO3-含量的河流能增加N2O的表观产量.除南淝河以外的河流N2O释放系数变化范围为0.05％～0.87％,均值为0.20％,较为接近IPCC的参考值0.25％.但我们的研究建议采用修正后的河流N2O释放系数(均值为0.10％),该系数更能体现河流释放N2O的实际情况.     

除草剂对抗草甘膦大豆光合作用和蒸腾作用的影响

本试验采用随机区组的设计方法,在花荚期喷施不同浓度的农达和草甘膦10％水剂,研究了两种不同水剂、不同浓度的草甘膦对抗草甘膦大豆RR2光合作用和蒸腾作用的影响。结果表明：农达和草甘膦10％水剂均使RR2的叶绿素含量和光合速率下降,但草甘膦10％水剂的抑制作用更明显;农达可以增加RR2的气孔导度和蒸腾速率;草甘膦10％水剂却使RR2气孔导度和蒸腾速率先增加后降低,但是各浓度下的蒸腾速率均低于对照。叶绿素含量与光合速率的变化趋势一样,气孔导度与蒸腾速率的变化趋势一样。结果还表明,草甘膦对抗草甘膦大豆并非绝对安全,在超过一定剂量时就会对抗草甘膦大豆造成伤害,影响其生理代谢;即使除草剂有效成分相同。剂型不同也会对药效产生差异。     

高光效大豆品种光合作用的日变化

 以高产大豆品种黑农 37为对照 ,观察高光效大豆品种黑农 4 0、黑农 4 1光合作用的日变化 ,发现 :(1)在饱和光强、适宜温度条件下 ,高光效大豆品种和高产品种的光合速率和暗呼吸存在明显差异。高光效品种的光合速率 (Pn)大于高产品种 ,高产品种的暗呼吸 (DR)强于高光效品种 ;(2 )高光效品种和高产品种的光补偿点差异不大 ,光合速率接近零时 (光补偿点 )的光子通量密度 (PFD)均在 36 0 μmol·m-2 ·s-1左右 ;(3)在PFD >190 0的饱和光强下 ,高光效品种和高产品种均出现光抑制现象 ,光合速率日变化表现为双峰曲线 ;(4)高光效品种比高产品种光抑制作用弱 ,高光效品种出现光抑制的临界温度高于高产品种     

大豆光合日变化及其与生态因子的关系

在自然条件下 ,大豆鄂豆 8号的光合日变化曲线为双峰型 ,但中午光合速率下降较少 ,且下午也具有较高的光合速率 ;光合速率与生态因子存在一定的相关性 ,其中光合速率与光照强度的相关系数最大 ,与相对湿度和叶片温度的相关系数较小。     

巢湖流域河流沉积物N2O释放对水体溶存N2O贡献研究

2010年11月在巢湖支流丰乐河与杭埠河采用现场培养和实测方法研究了沉积物N2O释放对水体（水柱）溶存N2O的影响,并采用NO-3削减法估算了沉积物的反硝化速率。研究结果表明,丰乐河与杭埠河N2O平均溶存浓度分别为0.26±0.10（SD）μg N-N2O·L-1和0.18±0.04（SD）μg N-N2O·L-1,饱和度分别为186%和151%,表明两条河流为大气N2O的潜在释放源。丰乐河与杭埠河沉积物-水界面N2O平均释放通量分别为0.39±0.44、0.15±0.16 μg N-N2O·m-2·h-1,由此可分别贡献水体中约89% 和45%的溶存N2O。对河流沉积物的反硝化速率估算结果表明,丰乐河与杭埠河沉积物反硝化速率分别为0.12±0.07、0.10±0.05 mg N·m-2·h-1,与已有的沉积物反硝化速率报道相比较低。     

夏大豆蒸腾和光合速率与水肥及产量关系的研究

<正> 大豆的光合速率、蒸腾速率与其生长发育和籽粒产量有极密切的关系。中外学者曾对此有关问题作过许多研究,但均是以春大豆为材料进行的。我们对夏大豆的光合速率、蒸腾速率与水肥条件、籽粒产量的关系进行了研究,材料与方法试验于1986～1989年在本所试验田进行。设水分和肥料两组试验。采用随机区组设计。水分试验设5个处理,分别为每3、6、9、12、15天浇1次水。相当于土壤水势分     

钾对大豆光合速率和产量的影响

在田间栽培的条件下,研究了不同施钾量对大豆光合作用和产量的影响。结果表明:施钾使大豆叶片的叶绿素含量、蒸腾速率和光合速率增加,同时也使叶面积指数、干物质积累量加大,株高、百粒重和产量提高,但过量的钾肥会使其降低。4个钾肥处理对光合特性及产量影响均存在着显著差异,施钾量30 kg.hm-2处理的叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、干物质积累量、产量等指标均表现出明显优势。总的来看,施钾处理的各项指标值均高于对照。     

一种新的植物N2O释放光调节模式

植物释放N2O可能是大气N2O的重要来源。植物N2O释放与体内的NO3-还原过程有关,并且受光照强度的调节。较低光强有利于植物产生N2O。作者根据自己的研究结果和他人的工作,提出一个新的N2O释放与光合作用光反应和CO2同化作用关系以及呼吸作用关系的模式。在非光合作用器官,NO3-还原所需要的还原力和碳架来自呼吸作用,而在光合器官则主要来自光合作用。在光合器官中,N2O产生于NO3-还原和NO2-还原过程。硝酸还原对光合作用的CO2同化既有依赖关系,又有竞争关系。当光照较弱时,光合作用提供的还原力不足,对NO2-还原的抑制大于NO3-还原,因此有利于NO2的产生。     

农田温室气体N_2O释放的水热效应机理初探

利用室内试验研究了农田温室气体N2O释放的水热效应机理。结果表明，西北干旱半干旱地区褐土在较低的湿度范围内(3％～22％)，土壤中N2O释放速率与土壤湿度呈正相关；土壤湿度接近田间持水量(22％)时，释放速率最大；超过田间持水量(40％)时，N2O释放速率越来越弱。在较低的湿度范围内(3％～22％)，30℃时土壤中N2O的释放速率大于10℃时的；超过田间持水量(40％)时，30℃时土壤中N2O的释放速率小于10℃时的。干燥土壤(3％)存在吸收N2O的现象。     

Nitrification-denitrification Loss and N2O Emission from Urea Applied to Crop-soil Systems in North China Plain

Nitrogen losses are not only important for agriculture but environment as well. Field experiments were set up in summer corn field at Fengqiu Agro-Ecological Experimental Station of CAS in North China Plain. The soil was in maize-chao soil. Nitrification-denitrification losses and N2O emission were determined by acetylene-inhibition soil-core incubation method in the soils applied urea. The results showed that urea was fast hydrolyzed and became to nitrate. The soil with non urea released 0.33kg N/ha N2O.However, the soil produced 2.91kg N/ha N2O, about 1.94% of the applied N, when the urea was spread on soil surface. N2O emission reduced to 2.50kg N/ha, about 1.67% of the applied N, when the urea was put in deep soil by digging a hole. The denitrification loss was 1.17kg N/ha in control soil. It increased to 3.00kg N/ha and 2.09kg N/ha, which were 2.00% and 1.39% of the used N, in the soils received urea on surface and sub-surface respectively. It was suggested that nitrification-denitrification was probably not a main way of fertilizer nitrogen loss in this region.     

根际反硝化作用与N2O释放

对根际反硝化作用及N2O的释放进行了综述。反硝化过程与N2O的产生及释放有密切的关系。反硝化作用产生的N2O量不仅取决于反硝化速率，而且也取决于那些影响反硝化产物N2O／N2比值的参数。在植物根际这一特殊土壤区域中，反硝化作用受NO3^-,C及O2的综合影响，豆科作物根瘤是一个特殊的根际系统，根瘤菌的反硝化作用及N2O释放应引起更大的关注。植物根际不仅对反硝化作用产生影响，而且对N2O释放也起了重要的通道作用，特别是对渍水土壤有重要的意义。文章最后指出了一些尚需深入研究的问题。     

土壤质地及环境因子对农田N_2O排放的影响

[目的]研究土壤质地与环境因素对N2O排放通量的影响情况。[方法]采用实验室培养法,设4种土壤质地,8个土壤深度梯度(5～40 cm),6个温度梯度(10～35℃)、5个湿度含水量等进行试验研究。[结果]相同培养条件下,粘土类N2O排放通量高于粘壤土和粘砂质壤土,最低的为砂质土壤;在不同培养深度条件下的N2O排放通量,壤土类明显高于砂质土壤,两土壤类加入氮肥后的N2O排放通量高于对照土壤;土壤的N2O排放通量随温度的增加而增长,在相同温度下壤土类土壤N2O排放通量高于砂质土壤;N2O排放通量随土壤含水量的上升随之增加,至田间持水量时N2O排放通量达到最大;在相同的湿度条件下,N2O排放通量壤土类高于砂质土壤。[结论]重质地旱作土壤N2O排放通量要高于轻质地土壤。     

下辽河平原几种旱作农田N2O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。     

滇西北高原纳帕海湿地N_2O排放特征

选取纳帕海湿地典型沼泽、沼泽化草甸和草甸为研究对象,研究纳帕海湿地N_2O的排放特征及其影响因素,阐明湿地生态演替对N_2O排放的影响机制。结果表明,草甸N_2O的排放最多,沼泽的排放量最少。3种类型湿地N_2O的排放特性明显不同,草甸中N_2O的排放趋势为5、7、9月不断下降,到11月后略微上升。沼泽化草甸中N_2O的排放量随月份持续下降。沼泽中N_2O的排放在5月和9月各有一次排放高峰。环境因子对3种湿地类型N_2O的排放影响复杂。沼泽N_2O排放与土壤全氮含量呈显著负相关(P0.05),与土壤有机质、有机碳含量呈负相关但未达到显著水平,与土壤温度、含水率、C/N比、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、土壤容重相关性均不显著。沼泽化草甸N_2O排放与土壤20~30 cm含水率,土壤全氮、NO_3~--N呈正相关但未达到显著水平。草甸N_2O排放与所有环境因子相关性均不显著。研究时段内总的N_2O排放浓度为草甸沼泽化草甸沼泽。