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通过田间试验研究紫花苜蓿绿肥还田与化肥减施对贵州黄壤旱地玉米产量、温室气体排放通量及全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)的影响。设置传统施肥(CF100)、绿肥配施70%化肥(AL+CF70)、绿肥配施50%化肥(AL+CF50)及单施绿肥(AL+CF0)4个处理。结果表明,绿肥处理可显著增加CO2平均排放速率,AL+CF50显著增加了CH4平均排放通量速率,而AL+CF0显著降低了N2O平均排放速率。绿肥处理均增加CO2、CH4累积排放量,其中AL+CF70与AL+CF0处理显著高于CF100(P<0.05);所有处理CH4累积通量差异不显著,但绿肥处理使CH4累积通量由汇变为源;绿肥处理可降低N2O排放通量,但与CF100差异不显著(P>0.05)。绿肥配施化肥可实现玉米增产稳产,但差异不显著(P>0.05),其中AL+CF70较CF100产量增加3.05%,而单施绿肥可显著... 相似文献
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以黑龙江省大庆市盐碱土壤为研究对象,探讨有机种植对盐碱土主要温室气体(N2O和CO2)排放的影响。采用IPCC(1992)的方法对试验结果进行计算及对比,结果表明,相较于常规种植,有机种植的温室气体(N2O、CO2)排放通量值较低,说明有机种植对盐碱土旱田的温室气体(N2O、CO2)有减排作用。在盐碱土上有机种植大豆、玉米,随着有机种植年限的增加,温室气体(N2O、CO2)的排放值略有变化,但差异不显著,且总体的增温潜势依然低于常规种植。而且,有机种植增加了试验区土壤微生物量碳、氮的含量。 相似文献
3.
采用28 d的土壤培养试验,选用沙棘果渣(R)、生物质炭(B)和生物陶粒(T)3组材料,以自然培养组作为对照(CK),探讨沙棘果渣对土壤理化性质、温室气体(CO2、CH4和N2O)排放和微生物数量等方面的影响。结果表明:沙棘果渣能够显著提升土壤中全碳、全氮、速效钾等养分的含量,平均提升率分别为16.31%、14.99%、46.15%;对土壤pH也存在一定的提升效果,提升范围为0.25~0.69。沙棘果渣还田后土壤微生物丰度显著升高,其中前14 d微生物数量较对照平均增长335.6%。对不同材料还田后的温室气体排放和全球增温潜势分析表明,与生物质炭和生物陶粒相比,沙棘果渣还田的CO2排放量和全球增温潜势显著较高,但其CH4排放量较小且可以显著降低N2O的排放量。总体来看,沙棘果渣具有较高的还田价值,但需要考虑对温室气体排放的风险,本研究可为沙棘果渣的农业还田利用提供一定参考。 相似文献
4.
以东北主要作物大豆、玉米和高粱为研究对象,首次同步考察了新鲜离体植物茎秆和叶片的N2O和CH4排放。结果表明:3种植物茎秆均能排放N2O,玉米茎秆排放量最大,为13.587μL/L;3种植物叶片的N2O排放较少,但42 h时大豆叶片的N2O排放出现高峰,浓度达33.913μL/L。3种植物茎秆的CH4排放表现出最初有排放之后吸收,3 h时玉米、大豆和高粱的CH4浓度分别为2.113、2.341和2.355μL/L;植物叶片CH4排放不明显,呈波浪起伏的变化规律。从N2O和CH4排放通量看,大豆叶片N2O通量最高,达210.970 ng/(g·h);玉米叶片CH4通量为0.148 ng/(g·h),其他茎叶均为吸收CH4。研究结果不仅为植物叶片本身既能排放N2O又能排放CH4... 相似文献
5.
本研究以巴音布鲁克高寒沼泽草甸土壤为研究对象,利用室内培养试验模拟土壤处于淹水条件(水∶土质量比=2∶1),设3个氮添加处理,年施氮量分别为0、10、20 kg/hm2,研究了氮添加对沼泽草甸土壤温室气体排放及其土壤活性有机碳组分的影响。结果表明,10、20 kg/hm2氮添加量降低了沼泽草甸土壤CH4排放和促进土壤N2O的排放。氮素增加可极显著增加微生物生物量碳(MBC)(P<0.01),显著降低土壤溶解性有机碳(DOC)(P<0.05)。CO2、CH4和N2O排放速率均受土壤微生物生物量碳含量的显著影响(P<0.05),N2O排放与土壤可溶性有机碳含量呈极显著正相关(P<0.01),同时CH4和N2O排放受氮素增加量的显著影响。本研究表明,干旱区高寒沼泽草甸土壤温室气体排放主要受到氮素添加量、微生物生物量碳和土壤可溶性有机碳含量变化的影响。 相似文献
6.
稻田是农业温室气体排放的重要来源。近年来,稻田综合种养模式发展迅速,但其对温室气体排放的影响具有较大争议。为明确我国东北地区典型稻田种养模式——稻蟹共生系统温室气体排放特征,在辽宁省盘锦市大洼区开展微区试验,设置持续淹水水稻单作、晒田水稻单作和稻蟹共生3种处理,开展了不同稻田生态系统下温室气体排放特征及其主要影响因素研究。结果表明:稻蟹共生能够降低稻田N2O排放,与持续淹水水稻单作处理和晒田水稻单作处理相比,稻蟹共生处理N2O排放量分别降低23.9%和16.7%。稻蟹共生对CH4排放的影响则取决于水稻单作的水分管理模式。相比于持续淹水水稻单作处理,稻蟹共生处理使CH4排放量降低13.5%;然而相比于晒田水稻单作处理,则使CH4排放量增加34.0%。整体而言,与持续淹水水稻单作处理相比,稻蟹共生处理降低了13.6%的增温潜势;与晒田水稻单作处理相比,却增加了32.6%的增温潜势。冗余分析表明,在稻田生态系统中,温室气体排放主要受田面水溶解氧和pH以及土壤中NO3 相似文献
7.
为了研究添加生物炭、秸秆、生物炭与秸秆联用对热带地区稻田温室气体排放的影响,通过盆栽培养试验,设常规施肥(CK)、常规施肥配施40 t·hm-2椰糠生物炭(B)、常规施肥配施3 t·hm-2水稻秸秆(C)、常规施肥配施40 t·hm-2椰糠生物炭加3 t·hm-2水稻秸秆(B+C)4个处理,采用静态箱-气相色谱法监测整个水稻种植季CH4和N2O排放,估算全球增温潜势(GWP)并测定收获后作物产量。结果表明,相比CK处理,B、C和B+C处理的N2O累计排放量分别降低21.43%、21.89%和14.77%;B处理的CH4累计排放量降低38.21%,而C和B+C处理的CH4累计排放量分别增加14.63%和19.85%;C和B+C处理显著增加GWP,而B处理显著降低GWP;单独添加生物炭减排效果最佳。与CK相比,B、C处理的单株水稻产量分别增加5.22%、8.76%,而B+C处理的单株水稻产量降低18.39%(P<0.05)。因此,在我国热带地区稻田,单独... 相似文献
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【目的】探究不同水氮调控下鲜食葡萄园土壤N2O、CO2和CH4 3种温室气体的排放特征及其增温潜势,以期了解水氮调控对温室气体排放的贡献,旨在筛选出更为合理的水氮调控管理模式,从而为减缓葡萄园温室气体排放,促进葡萄产业可持续生产提供科学依据和技术参考。【方法】于2017年4—12月,选择在河北省葡萄主产区—昌黎,以鲜食葡萄‘红地球’为供试葡萄品种,通过田间小区设置传统水氮、移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸盐,一种新型的硝化抑制剂) 4个处理,采用密闭静态箱-气相色谱法对鲜食葡萄园土壤3种温室气体(N2O、CO2和CH4)排放量进行监测,比较其综合增温潜势差异,并测定葡萄产量。【结果】N2O排放通量施肥后呈现单峰趋势,在施肥灌水后的1—2 d出现峰值。氮肥能显著提高土壤N2O排放通量,与传统水氮相比,减氮控水处理能降低73.03%—88.19%的N2O平均排放通量,达到显著性差异(P<0.05)。等氮条件下配施DMPP能平均降低50.08%的N2O排放通量;各处理CO2排放通量变化趋势一致,在施肥后2—3 d达到排放高峰,在生长期内表现为季节变化规律。减氮控水处理能减少60.56%—62.13%的CO2排放,达到减排效果;CH4排放通量则无明显变化趋势,施肥后CH4排放通量时正时负,其中传统水氮CH4排放通量波动性较大,范围在-0.132—0.238 μg·m -2·h -1,减氮控水处理之间变化趋势平缓,无显著性差异(P>0.05)。在整个试验期间,各处理土壤N2O排放总量从高到低依次是传统水氮、优化水氮、移动水肥和优化水氮+DMPP,分别为3.90、2.83、2.76和2.65 kg·hm -2,排放系数介于0.58%—0.67%。与传统水氮处理相比,减氮控水处理(移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP)可使N2O总排放累积量降低27.56%—32.09%;各处理土壤CO2和CH4的累积排放量,分别为传统水氮(3 816.05 kg·hm -2、0.060 g·hm -2),移动水肥(3 387.33 kg·hm -2、-0.075 g·hm -2),优化水氮(3 410.95 kg·hm -2、-0.036 g·hm -2)和优化水氮+DMPP(3 412.06 kg·hm -2、-0.030 g·hm -2)。减氮控水处理可分别使CO2排放累积量降低10.59%—11.23%,CH4总排放累积量降低150.23%—224.38%。结合葡萄产量,减氮控水处理葡萄产量较传统水氮处理增加8.81%—19.35%,其中以优化+DMPP处理增幅最大,且比优化水氮和移动水肥处理也高出9.69%和2.25%。 【结论】与传统水氮相比,优化水氮+DMPP处理土壤N2O、CO2和CH4累积排放量分别降低了32.09%、10.59%和150.23%,总GWP 降低了12.82%,实现了葡萄园温室气体减排,同时可使葡萄产量增加19.35%,达到了经济与环境双赢,综合评价为本研究中最佳水氮调控措施。 相似文献
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N2O还原驱动的CH4厌氧氧化作用(AOM)是湿地系统温室气体双减排的一种新途径,而基于滨海围垦开发的稻田利用方式对该途径的影响效应尚不清楚。本研究选取长江入海口崇明东滩湿地的自然滩涂(光滩湿地和芦苇湿地)和围垦稻田(围垦种稻19 a和86 a)为研究对象,设置3个试验处理(13CH4,13CH4+N2O,N2O)进行室内厌氧培养。采用稳定性同位素标记结合定量PCR等手段,分析不同湿地土壤的N2O型CH4厌氧氧化速率及其固碳潜力,研究其相关功能基因的数量特征。结果发现,围垦稻田土壤中N2O驱动的AOM速率为6.10~7.51 ng·g-1·d-1,显著高于自然滩涂湿地。供试土壤N2O驱动CH4厌氧氧化的13C-SOC固碳量为18.1~49.... 相似文献
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为探究不同种植方式下双季稻田水肥利用、流失及其环境效应,以中嘉早17和H优518为试验材料,采用大田对比试验方法,通过设置手工插秧(HT)、抛秧(ST)、机插(MT)、直播(DS)4种种植方式,研究种植方式对双季稻产量、水分利用效率、氮磷利用与流失、稻田温室气体排放及温室效应的影响。结果表明,不同种植方式下,早晚稻产量、水分利用效率、氮磷内部利用效率和收获指数的变化趋势均表现为HT>ST(或MT)>DS,径流氮磷排放量、CH4和CO2排放量以及双季累计的全球增温潜势和温室气体排放强度均表现为DS>ST(或MT)>HT;DS处理较HT处理双季平均减产12.35%,水分利用效率和氮、磷养分内部利用效率双季平均分别下降19.50%、6.73%、6.29%,而径流总氮排放量、径流总磷排放量、CH4排放量、CO2排放量、全球增温潜势和温室气体排放强度双季累计分别增加24.05%、41.40%、6.67%、14.47%、6.74%、21.37%。由此可见,手工插秧在降低农田径流氮磷流失、... 相似文献
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[目的]为综合评估不同奶牛粪污处理方式的温室气体排放规律。[方法]采用Meta分析法研究了粪污静态堆肥过程中、厌氧发酵过程及发酵后沼液在储存和还田过程中温室气体的排放规律。[结果]静态堆肥过程中CH4、CO2、N2O的排放因子分别为3.66、86.77、1.70 g/kg;厌氧发酵过程中单位沼气产量为0.245 L/g;厌氧发酵后沼液储存和还田过程中CH4、CO2、N2O的排放因子分别为10.88、83.80、5.72 g/kg。对比分析结果显示,厌氧发酵后沼液在储存和还田过程中CH4和N2O的排放量显著高于静态堆肥过程中的排放量,而2种粪污处理模式CO2的排放量间无显著差异;但因厌氧发酵产生的CH4可用于发电,能有效减少温室气体的排放。[结论]测算显示,厌氧发酵管理阶段温室气体的综合排放量为-1 239.91 kg/Ueq,较静态堆肥具有更好的碳减排效果。 相似文献
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为比较不同氮肥施用量对农田温室气体排放强度、玉米产量、全球增温潜势及温室气体排放强度的影响,正确认识氮肥在农田温室气体排放的贡献,为化肥减量增效,玉米增产稳产,降低综合温室效应,实现农业可持续发展提供科学依据,采用大田试验,以玉米为供试作物,设置当地传统施肥(CF100)、氮肥减量30%(CF70),氮肥减量50%(CF50)和不施肥(CK)4个处理,采用静态箱—气相色谱法测定贵州典型黄壤玉米生长季,分析不同施氮梯度下作物产量和温室气体排放特征.结果表明,与CK相比,施氮处理均提高了CO2, CH4和N2O的平均排放通量和累积排放量,但是施氮处理之间差异均无统计学意义.全球增温潜势(GWP)在CF50,CF70,CF100处理下分别显著增加了36.78%,52.14%和50.22%,三者之间差异无统计学意义.施用氮肥显著增加玉米产量,CF100与CF70产量无显著差异,与CF50相比,分别显著增加了16.33%和13.53%(p<0.05).温室气体排放强度(GHGI)在CF50,CF70,CF100处理下分别显著... 相似文献
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造林与间伐对东北温带弃耕地土壤温室气体排放的长期影响 总被引:1,自引:1,他引:0
采用静态箱-气象色谱法,测定不同间伐强度温带弃耕地落叶松人工林(未间伐为对照、轻度间伐强度为25%、重度间伐强度为50%,林龄50年及间伐已20年)及相应立地上农田的土壤温室气体(CO2、CH4和N2O)排放年通量与相关环境因子(土壤温度、湿度及养分含量等),揭示造林与间伐对弃耕地土壤温室气体排放的影响规律,以便为定量评价退耕还林工程实施效果提供依据。结果表明:1)土壤CO2年均排放通量(149.44~204.82 mg/(m2·h))呈现未间伐>农田>轻度间伐>重度间伐的变化趋势,未间伐较农田提高11.6%,轻、重度间伐较农田降低11.4%~18.6%,较未间伐显著降低20.6%~27.0%;2)土壤CH4吸收通量(-0.027~-0.033 mg/(m2·h))呈现重度间伐>未间伐=农田>轻度间伐变化趋势,未间伐与农田相同,轻度间伐较农田降低12.9%,重度间伐较农田提高6.5%;3)土壤N2O排放通量(0.025~0.037 mg/(m2·h))呈现农田>重度间伐>轻度间伐>未间伐的变化趋势,未间伐较农田降低32.4%,轻、重度间伐较农田降低24.3%~29.7%;4)温带弃耕地造林与间伐经营并未改变土壤CO2、CH4、N2O排放通量与气温和土壤温度的相关性,但改变了3种温室气体与土壤湿度的相关性;5)土壤增温潜势(13.89~18.64 t/(hm2·a))呈现未间伐>农田>轻度间伐>重度间伐的变化趋势,未间伐较农田提高9.1%,轻、重度间伐较农田降低12.1%~18.7%,两者也较未间伐降低19.4%~25.5%。因此,东北温带弃耕地营造落叶松林提高了土壤增温潜势,间伐经营较大幅度降低了土壤增温潜势,故从控制气候变暖考虑对其采取强度间伐(50%)方式比较适宜。 相似文献
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[目的]近年来,随着我国社会经济的快速发展和人们生活水平的提高及膳食结构的改善,越来越多的稻田被转为蔬菜种植,影响了土壤碳氮转化过程及其引起的温室气体排放。因此有必要探究稻田转为蔬菜种植,特别是该土地利用方式转变初始阶段的温室气体(CH4和N2O)排放特征及其关键影响因素。[方法]试验选取了长期种植水稻的双季稻田,将其中一部分转为蔬菜种植,另一部分继续种植水稻,每个处理设置了3个重复,按照当地常规模式进行管理。采用静态暗箱一气相色谱法连续3年进行田间原位观测,比较分析稻田和由稻田转变的菜地CH4和N2O排放特征及其年际变化差异,明确稻田转为菜地初始阶段CH4和N2O排放的关键影响因素。[结果]稻田是重要的CH4排放源,其第一年的排放强度(183.91 kg CH4-C·hm-2·a-1)明显低于后续两年(241.56-371.50 kg CH4-C... 相似文献
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[目的]揭示内蒙古大青山土壤温室气体通量的变化趋势和影响,为温室气体在森林生态系统的排放机制和影响因素提供理论基础。[方法]利用OTC(开顶式增温箱)模拟大气温度升高,采用静态箱-气相色谱法野外原位观测土壤温室气体(CO2、CH4、N2O)通量的日动态、季节动态及年际动态的变化规律。[结果]模拟增温的条件下,5、10、20、40 cm土层土壤年均增温分别为1.13、2.16、1.21、0.70℃,大气年均增温0.61℃;增温处理下,5、10、20 cm土层土壤年均湿度分别降低4.64%、3.50%和8.43%,40 cm土层土壤湿度平均增加1.87%,大气湿度平均降低5.93%。增温降低了土壤有机碳、碱解氮、全氮、硝态氮含量、碳氮比,促进了铵态氮的转化。增温处理抑制了CO2通量排放,生长季CO2通量降低了25%。土壤CH4通量在生长季表现为大气CH4的汇,增温状态下的CH4通量平均吸收值略高于CK,一定程度上促进... 相似文献
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为探讨畜禽养殖污水高氨氮负荷处理过程中的温室气体排放,本试验对缺氧/好氧(A/O)中试工程处理猪场沼液过程进行采样,对温室气体特性及影响因素进行了监测分析。结果表明:A/O工艺CH4平均排放通量为1 454.76 mg·m-2·h-1,平均排放因子为0.85%,缺氧池排放占比最高,占总排放量的56.0%;N2O平均排放通量为101.25 mg·m-2·h-1,平均排放因子为0.64%,好氧池排放占比最高,占总排放量的87.1%。NO2--N的积累会促使N2O排放,但对CH4排放有抑制作用。硝化细菌和反硝化细菌的反硝化反应可能是猪场污水处理过程中N2O的主要排放途径。 相似文献
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为探究在不同优化减氮条件下施用生物炭对双季稻土壤温室气体排放和水稻产量的影响,采用静态箱-气相色谱法监测水稻生长期间土壤CH4和N2O排放通量,测定土壤理化指标及水稻产量。试验设置5个处理:常规施氮(CF)、优化减氮15%(OF15%)、优化减氮15%+生物炭(OF15%+B)、优化减氮30%(OF30%)、优化减氮30%+生物炭(OF30%+B)。结果表明:与CF相比,各处理均降低了双季稻土壤CH4和N2O的累积排放量,降幅分别为9.59%~39.60%和20.12%~41.61%;其中OF30%+B与OF15%+B处理CH4的减排效果最佳,分别达39.60%与31.53%;OF30%+B处理N2O的减排效果最佳,达到41.61%,其次为OF30%和OF15%+B处理,分别达34.56%与28.14%。各处理均降低双季稻系统土壤温室气体产生的全球增温潜势,降幅为9.54%~39.27%;OF15%+B产量最高,与CF相比增加了2.83%,而OF30%与O... 相似文献
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好氧堆肥是禽畜粪便资源化利用的重要手段,堆肥过程中,随着有机质降解,腐殖质形成,会释放出大量的CO2、CH4、N2O等气体,不仅会造成堆肥肥效下降,还会造成严重的温室效应,如何在堆肥过程中保留住碳氮元素,增强肥效,保护环境,已成为众多学者研究的重点。本文综述了堆肥过程中温室气体CO2、CH4、N2O的排放规律,总结了堆肥过程中温室气体减排的措施,并对堆肥中温室气体减排做了展望。 相似文献
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为研究畜禽粪便好氧堆肥过程氨气(NH3)与温室气体的排放特征及协同减排机制,以鸡粪与蘑菇渣为原料,设置9组不同条件的好氧堆肥正交实验,并进行为期45 d的跟踪监测,了解好氧堆肥过程基本理化参数变化,分析NH3和温室气体的排放规律及最佳减排条件,探究微生物群落与环境因子、气体排放通量之间的相关性。结果表明:含水率与碳氮比(C/N)变化影响整个堆肥进程,经45 d堆肥后,大多数处理组的堆肥均已经完全腐熟,且添加一定比例的椰壳生物炭与钙镁磷肥可以提高堆肥腐熟度。NH3和4种温室气体(CH4、N2O、CO、CO2)在堆肥前期(1~22 d)排放通量较高,人工翻堆会增加气体排放通量。NH3和温室气体排放的影响因子和最佳减排条件各不相同,存在“此消彼长”的关系。对NH3、CH4、N2O排放影响较大的因子是椰壳生物炭占比、钙镁磷肥占比和通风速率,有利于这3种气体协同减排的条件为含水率... 相似文献