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大气CO2浓度升高是全球气候变化的主要驱动力,可直接或间接影响陆地生态系统碳氮循环。阐明稻田生态系统CH4和N2O排放对大气CO2浓度升高的响应及其机制,是农业生产应对全球气候变化的重要组成部分。本文综述了国内外不同大气CO2浓度升高模拟技术平台条件下稻田CH4和N2O排放的响应规律,进一步讨论分析了大气CO2浓度升高影响CH4和N2O排放的相关机制,并展望了今后稻田CH4和N2O排放对大气CO2浓度升高响应的主要研究方向,以期为应对全球气候变化提供理论依据和技术支撑。 相似文献
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旱作及水作条件下稻田CH4和N2O排放的观察研究 总被引:8,自引:1,他引:8
通过田间试验研究不同土表覆盖处理旱作和水作水稻全生育期内土壤微量气体的排放。结果表明 ,旱作稻田当季N2 O的排放总量是水作稻田的 5~ 6倍 ,而水作稻田CH4 的排放总量是旱作稻田的8~ 1 9倍。不同覆盖旱作处理N2 O的排放总量为 :裸露 >覆膜 >盖草 ,CH4 排放总量为 :覆膜 >裸露 >盖草。水作稻田CH4 的排放与水稻生育期关系密切 ,以分蘖盛期的 5 0mgm- 2 h- 1为最大。旱作稻田N2 O的排放与施氮关系密切 ,其排放通量峰值出现的时间因施氮时期不同而异 ,基肥的峰值 (2 1 1 6 7μgm- 2 h- 1)出现在施肥后第 1 1d ;分蘖肥的峰值 (4 3 94 3 μgm- 2 h- 1)出现在施肥后第 9~ 1 0d ;穗肥的峰值则在施肥后的第 6d出现 ,达 3 3 3 5 0 μgm- 2 h- 1。 相似文献
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为探讨添加秸秆及其生物质炭对淹水条件下砖红壤N2O和CH4排放的影响,以海南砖红壤为供试土壤,设置了玉米秸秆(Straw)、生物质炭(Biochar)、秸秆 + 生物质炭(Mix)和对照(CK)4个处理,探讨了等秸秆用量条件下添加不同秸秆形态对土壤氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)排放的影响及形成强还原环境的可行性。结果表明:与CK处理相比,三个处理均可显著降低土壤N2O累计排放量,但仅Straw处理可显著促进土壤CH4排放、其它两个处理对土壤CH4排放影响不显著,致使straw处理综合温室效应增加明显。与CK处理相比,与Mix处理5天内土壤氧化还原电位(Eh)显著下降,而Biochar处理土壤Eh变化不显著;三个处理均使土壤pH上升、但Straw与Biochar处理之间差异不显著,Mix处理土壤有机碳、全氮及速效钾含量显著增加。因此,玉米秸秆及其生物质炭的配合施用,既可有效降低淹水条件下海南砖红壤排放CH4和N2O的综合温室效应,还能改善土壤养分状况但易于形成强还原条件。 相似文献
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不同灌溉模式和施氮处理下稻田 CH4 和 N2O 排放 总被引:4,自引:0,他引:4
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华北平原典型农田CO2和N2O排放通量及其与土壤养分动态和施肥的关系 总被引:4,自引:0,他引:4
对华北平原小麦-棉花(麦棉)、小麦-大豆(麦豆)、小麦-玉米(麦玉)轮作田的CO2和N2O排放通量进行了测定,分析了温室气体排放通量与土壤中碳、氮元素、气温以及施肥等之间的关系。主要结论:1)麦棉、麦豆、麦玉田的土壤CO2平均排放通量分别为CO2-C 141.7、109.8、128.2 mg.m-2.h-1,其中夏播作物的排放通量高于小麦季;2)麦棉、麦豆及麦玉田作物生长季的土壤N2O平均排放通量分别为N2O-N 98.8、38.9、44.7μg.m-2.h-1,也表现为麦后季作物的排放量高于小麦季;3)同一生育期中不同处理的N2O排放主要与土壤中无机氮含量相关,不同生育期的N2O排放通量主要受不同生育期的土壤温度及水分状况的影响;4)在施肥灌溉后的9 d内土壤N2O排放通量较高,之后逐渐降低,至施肥后22~27 d即与不施肥处理的排放持平。 相似文献
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农田改为农林(草)复合系统对红壤CO2和N2O排放的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
以鄂南玉米地、紫穗槐/玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地与撂荒地6种土地利用类型为研究对象,利用静态箱法,对夏玉米生长期间土壤CO2和N2O通量及影响因子进行了测定,研究我国北亚热带丘陵红壤区农田改变为林(草)地和农林(草)复合系统后土壤CO2和N2O排放特征。研究结果表明:(1)土地利用方式改变后,撂荒地土壤CO2排放量明显低于其他5种土地利用类型,但紫穗槐/玉米地、单作玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地5种土地利用类型之间土壤CO2排放量差异不显著。(2)玉米生长期间,6种不同土地利用方式下,土壤N2O排放总量从高到低依次为紫穗槐/玉米地(508 g·hm-2·a-1)、紫穗槐林地(470 g·hm-2·a-1)、撂荒地(390 g·hm-2·a-1)、香根草/玉米地(373 g·hm-2·a-1)、香根草草地(372 g·hm-2·a-1)、单作玉米地(285 g·hm-2·a-1)。(3)土壤CO2通量与土壤有机碳、土壤微生物生物量碳和土壤含水量无显著相关关系;土壤N2O通量与土壤氮素净矿化率呈显著线性相关,但与土壤无机氮和土壤含水量无显著相关关系。农田改变为农林(草)复合系统可能潜在地增加土壤CO2和N2O排放;农田改变为林(草)地可能潜在地减少土壤CO2排放,增加土壤N2O排放。 相似文献
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农田土壤N2O生成与排放影响因素及N2O总量估算的研究 总被引:10,自引:0,他引:10
综述了国内外农田土壤N2 O生成与排放及其影响因素、N2 O排放测定技术及总量估算等方面的研究进展 ,指出硝化与反硝化过程均可产生N2 O ,而影响硝化、反硝化过程的土壤水分含量、温度、pH、有机碳含量和土壤质地等是影响农田土壤N2 O生成与排放的重要因素。根据我国各地农田土壤N2 O排放通量测定结果及相应模型分析 ,初步估算全国农田土壤N2 O年排放总量为N 398Gg ,约占全球农田土壤排放总量的 1 0 % ,其中旱田N2 O年排放总量为N 31 0Gg ,水田为N 88Gg。 相似文献
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西北干旱区两种不同栽培管理措施下棉田CH4和N2O排放通量研究 总被引:4,自引:0,他引:4
采用静态箱-气相色谱法对西北干旱区当前普遍采用的膜下滴灌和传统的无膜漫灌两种栽培管理下土壤CH4和N2O通量日变化和季节变化特征进行了研究。结果表明,随时间的推移,无膜漫灌栽培管理措施下棉田土壤CH4日变化通量呈先降后升趋势,而膜下滴灌栽培处理CH4排放通量日变化则呈现先升后降趋势;在整个生长季节,无膜漫灌和膜下滴灌土壤CH4季节变化规律不太明显,前者吸收大气CH4 45.2~52.5 mg m-2 a-1,后者释放CH4通量为0.7~23.1 mg m-2 a-1。两种栽培管理措施下棉田土壤N2O通量的日变化和季节变化均随时间的推移均呈现先升后降趋势,但是,无膜漫灌日均排放N2O通量显著高于膜下滴灌。在整个生长季节,无膜漫灌土壤N2O释放量(N2O 99.3~320.0 mg m-2 a-1)显著高于膜下滴灌(N2O60.0~259.0 mg m-2 a-1)。以上结果说明,膜下滴灌栽培管理措施可以改变旱田传统无膜漫灌栽培土壤与大气CH4的交换方向,促进土壤CH4向大气的排放,但对N2O通量日变化和季节变化规律不产生影响,显著降低土壤N2O的排放量。 相似文献
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温度对旱田土壤N2O排放的影响研究 总被引:13,自引:1,他引:13
以南方亚热带代表性旱田土壤-贵州玉米-油菜轮作田、大豆-冬小麦轮作田和休耕地为研究对象,同步观测了整轮作期土壤N2O排放通量和温度的季节变化。同时,采用DNDC模型定量探讨了未来气温变化对土壤N2O排放的潜在影响。结果表明,温度是土壤N2O排放通量规律性日变化的最主要控制因素;除大豆地外,其他作物生长季节和休耕地的N2O排放通量季节变化与温度之间均存在一定程度的正相关性,其中冬季休耕地的N2O排放通量与温度间存在弱指数函数关系。模型检验结果表明,除大豆地外,其余试验地的N2O排放通量均随年均气温升高而升高,在冬春季,土壤N2O排放通量对气温变化的敏感性强于夏秋季,尤其以冬春季休耕地受体气温变化的影响最为显著。 相似文献
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控释肥施用对小麦生长期N2O排放的影响 总被引:16,自引:0,他引:16
通过田间试验,采用静态箱法研究不同施氮水平下控释肥和尿素(N 0、100、200、270 kg hm-2)对麦季N2O排放的影响。结果表明,与对照相比,整个小麦生长季N2O排放量均随尿素和控释肥施用量的增加呈指数增加(32%~164%,p<0.05),但控释肥处理增加程度则较尿素处理缓和;施用控释肥可以有效抑制小麦生长季N2O排放(p<0.05),控释肥对N2O的减排量随着施氮量的增加而增加。小麦产量随尿素施用量的增加呈抛物线增加(24%~43%,p<0.05),随控释肥施用量的增加亦呈抛物线增加(30%~45%,p<0.05);与施用相同水平尿素相比,施用控释肥的小麦产量略有增加,但无显著差异(p>0.05)。单位产量N2O排放量随尿素施用量的增加而呈指数增加(31%~114%,p<0.05),随控释肥施用量的增加而呈抛物线增加(2%~50%,p<0.05);施用控释肥可以有效抑制小麦生长季单位产量N2O排放(p<0.05),控释肥对单位产量N2O的减排量随着施氮量的增加而增加。各处理N2O排放量与土壤水分存在显著正相关(p<0.05),与土壤NH4+-N、NO3--N浓度和土温不呈明显线性关系(p>0.05)。 相似文献
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节水灌溉对稻田N2O季节排放特征的影响 总被引:3,自引:1,他引:3
为了揭示节水灌溉对技术对稻田N2O排放的影响,采用静态暗箱-气相色谱法对稻田N2O排放进行了田间原位观测,分析了节水灌溉对稻田N2O季节排放特征的影响。结果表明,水稻全生育期节水灌溉稻田N2O平均排放通量为41.84 μg/(m2 ?h),较淹水灌溉稻田N2O平均排放通量增加了33.3%;节水灌溉稻田N2O排放总量为119.86 mg/m2,比淹水灌溉稻田显著增加了17.8%;节水灌溉稻田N2O排放通量呈现明显的季节变化规律,有两次较大的排放峰值,峰值主要出现在施肥后1周左右;节水灌溉稻田土壤的每次脱水过程均不同程度地加剧了N2O排放,复水后N2O排放通量有增有减但变幅不大,而淹水灌溉稻田在黄熟期落干阶段N2O排放出现反弹。由此可见,不同灌溉模式下的稻田土壤水分状况决定了N2O季节排放的差异,与淹水灌溉相比,控制灌溉显著增加了稻田N2O季节排放量。 相似文献
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通过室内培养试验研究4种肥料增效剂对尿素在海南土壤中氮素转化和N2O排放的影响,以期筛选出适合海南土壤的氮肥增效剂类型。培养试验设单施尿素(CK)、尿素 + 长效复混肥添加剂(加入尿素量的8‰,NAM)、尿素 + 双氰胺(加入尿素量的3.5%,DCD)、尿素 + 3,4-二甲基吡唑磷酸盐(加入尿素量的1%,DMPP)、尿素 + 2-氯-6-三氯甲基吡啶(加入尿素量的8‰,NMAX)5个处理。在培养过程中定期测定土壤理化性质、铵态氮和硝态氮含量以及N2O排放量的变化,以分析不同增效剂对土壤氮素形态及N2O排放的影响。结果表明:添加增效剂处理土壤的pH、有机质、全氮和速效钾等均与CK无显著差异,但土壤速效磷含量显著降低。培养过程中,除DCD外,DMPP、NAM和NMAX处理铵态氮浓度一直处于较低水平,而土壤硝态氮含量缓慢增长,显示出明显的硝化抑制效果。与CK处理相比,添加抑制剂处理土壤N2O浓度峰值延后,累计排放量显著降低,但不同抑制剂间差异不显著。综合比较硝化抑制作用及N2O减排效果,可以认为添加长效复混肥添加剂(NAM)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)和2-氯-6-三氯甲基吡啶(NMAX)等抑制剂的肥料适宜应用于海南水稻土。 相似文献
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水分状况对水田土壤N2O排放的影响 总被引:31,自引:0,他引:31
通过室内培养试验,研究了不同水分含量下水稻土的N2O排放,结果表明,在水分含量相当于田间持水量时,土壤具有最大的N2O排放速率,当水分含量在田间持水量之上时,反硝化作用是N2O的主要来源。水分含量在田间持水量之下时,尽管硝倾作用强烈,但N2O排放量较小。通过温室盆栽试验研究了不同水分管理措施下,水稻土N2O和CH4的排放,同常规水分管理方式相比,长期淹水显著增加CH4的排放而减少了N2O的排放。相反,湿润灌溉的处理在整个水稻生长期内没有明显的CH4排放,但其N2O排放对水分状况敏感,出现数次峰值,从而总排放量远高于其它两处理。 相似文献
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不同水肥处理对设施菜地N2O排放的影响 总被引:2,自引:1,他引:1
设施菜地是N2O排放的重要来源。本文通过田间试验对北京地区不同水肥处理的设施有机大白菜进行了全生长季N2O排放监测,以期为设施菜地N2O减排提供数据支撑。试验为灌溉和施氮量的双因素设计,分别为高灌溉量下的常规施氮(高氮 HN1)、 优化施氮(低氮 HN2)和不施氮(HCK)以及低灌溉量下的常规施氮(LN1)、 优化施氮(LN2)和不施氮(LCK)处理。结果显示,不同灌溉量对大白菜产量影响不显著,但常规施氮处理均显著高于优化和不施氮处理。试验初期,土壤N2O排放通量较高,随后逐渐降低; 到第30 d,各施氮处理已累积释放了生育期N2O排放总量的80%以上; 灌水对N2O排放的影响显著,试验期间灌溉三次后均出现排放高峰,且高灌溉量下各处理N2O的排放通量均高于低灌溉处理。常规施氮N2O排放通量高于优化施氮处理,并均显著高于不施氮处理。各施氮处理的N2O排放系数介于0.29%~0.39%之间。 相似文献
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在温室进行了马铃薯盆栽试验,采用静态暗箱气相色谱法比较了滴灌(D)和漫灌(F)两种不同灌溉制度对土壤CO2与CH4浓度的影响。在每种灌溉制度下再分设覆膜(M)与不覆膜两种农艺措施处理。覆膜滴灌(MD)下按土壤湿润比(P)不同,再设3个处理,分别为P1(P=25%)、P2(P=33%)、P3(P=50%),共6个处理,即DP1、MDP1、MDP2、MDP3、FC(不覆膜漫灌)和MF(覆膜漫灌),裸土(BS)和覆膜裸土(MBS)为对照。研究结果表明:覆膜的增温保湿作用及薄膜对土壤与大气间气体传输的自然阻隔作用使土壤CO2浓度升高10.4%~94.5%,CH4浓度降低5.1%~47.4%。滴灌的干湿交替现象以及漫灌对土壤通气性的降低使漫灌处理土壤中CO2浓度高于滴灌7.4%~49.7%,CH4浓度降低6.6%~68.2%。而土壤湿度通过影响土壤通气性和土壤溶解性有机质两方面来影响土壤温室气体排放,覆膜滴灌下湿润比越高,土壤中CO2浓度越低,其对CH4浓度的影响不确定。土壤温度是土壤呼吸的主要驱动因子,也会影响CH4的氧化过程。观察DP1处理灌水后土壤中温室气体浓度发现,CO2浓度与温度呈显著正相关关系,CH4浓度与温度呈显著负相关关系,土壤中CO2浓度与CH4浓度呈显著负相关关系。 相似文献
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水分管理对水稻生长期N2O排放的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
通过温室盆栽试验研究相同施肥条件下,不同水分管理(持续淹水,分蘖肥后提前烤田、正常烤田和推迟烤田)对水稻生长期N2O排放的影响。结果表明,整个水稻生长期N2O的排放集中在施分蘖肥后的烤田期间及随后复水的5~8天内。在此期间各处理N2O排放量占季节排放总量的70.30%~94.26%;烤田前淹水及后期干湿交替阶段有少量N2O排放。对持续淹水处理而言,N2O的排放通量是正常烤田处理的12.10%。提前烤田、正常烤田和推迟烤田的平均N2O排放通量分别为188.56、158.48和147.84μg/(m2?h),随着烤田开始时间的推迟,N2O排放量逐渐减少。 相似文献
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不同配比有机无机肥料对菜地N2O排放的影响 总被引:3,自引:1,他引:2