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为探究石河子灌区、新湖总场灌区、莫索湾灌区之间土壤温室气体排放的差异性,通过长期的野外观测及样品采集,采用静态箱—气相色谱法,于2019年棉花出苗期、花铃期、吐絮期对玛纳斯河流域石河子灌区、新湖总场灌区、莫索湾灌区棉田土壤温室气体进行日观测,应用统计学方法,并结合土壤温度、含水量、pH、有机碳、铵态氮、硝态氮等因素分析。结果表明:(1)土壤CO2和N2O具有明显的季节变化和日变化,土壤CO2和N2O排放通量的峰值出现在花铃期,分别为527.160,1.713 mg/(m2·h)。同时,CO2排放通量日变化峰值出现在13:00,N2O排放通量日变化峰值出现在17:00,表现为单峰曲线。2种土壤温室气体在生育期内的排放通量在不同灌区之间有所差异,呈现出新湖总场灌区>莫索湾灌区>石河子灌区。(2)土壤CO2和N2O排放通量受温度影响更为显著,土壤CO2和N 相似文献
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藏北高寒草甸温室气体排放对长期增温的响应 总被引:1,自引:0,他引:1
为深入认识高寒草甸温室气体通量对长期气候变暖的响应,利用开顶式生长室(OTC,Open Top Chamber)模拟增温2a(2Y,2015-2016年)和6a(6Y,2011-2016年)对藏北高寒草甸生长季CO2、CH4和N2O通量的影响。结果表明:与对照相比,生长季(6-8月)增温6Y处理和增温2Y处理分别增加和降低高寒草甸土壤CO2排放通量,其中7月增温6Y处理CO2排放通量显著高于增温2Y处理;增温6Y和2Y处理增加了高寒草甸CH4吸收通量,但是处理间差异均不显著;高寒草甸N2O排放通量表现为增温6Y>2Y>CK,处理间无显著差异。环境因子与温室气体排放通量的相关分析表明,CO2、CH4和N2O排放通量与0~5cm土壤温度相关不显著;土壤湿度、植物地上生物量、微生物生物量碳和蔗糖酶是影响高寒草甸CO2排放通量的关键因子;NO3--N是影响CH4吸收通量的关键因素;脲酶和NO3--N是影响N2O排放通量的主要因子。因此,增温6Y处理通过增加植物地上部生物量、蔗糖酶活性,从而提高了土壤CO2排放通量,增温6Y和2Y处理通过增加土壤脲酶和NO3--N含量,从而促进了土壤N2O排放和CH4的吸收通量。 相似文献
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为探究外源碳氮添加对农田土壤温室气体排放的影响,以农田黑土为对象,在25℃和淹水条件下开展室内培养试验,研究外源碳(葡萄糖和乙酸)和氮(硫酸铵)添加对温室气体排放的影响。结果表明,淹水条件碳氮配施显著降低了土壤硝态氮含量,以氮肥配施葡萄糖处理效果更明显。与不施肥的对照处理相比,单施氮肥处理对CO2排放速率无显著影响;与单施氮肥处理相比,碳氮配施显著提高了CO2的排放速率,氮肥配施葡萄糖处理和氮肥配施乙酸处理的CO2累积排放量分别为单施氮肥处理的3.93和2.44倍。与不施肥的对照处理相比,单施氮肥显著增加了N2O排放速率,其累积排放量是对照处理的3.60倍;与单施氮肥处理相比,氮肥配施葡萄糖处理仅在第1天对N2O排放速率有显著促进效果,培养期间N2O累积排放量与单施氮肥处理无显著差异;氮肥配施乙酸处理对N2O排放速率的促进效果持续了5 d,其N2O累积排放量是单施氮肥处理的3.58倍。与不施肥的对照处理相比,单施... 相似文献
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农田土壤N2O排放的关键过程及影响因素 总被引:10,自引:3,他引:7
一氧化二氮 (N2O) 作为重要的温室气体之一,在全球气候变化研究中引人关注。随着氮肥使用量的增加,农田土壤N2O排放已经成为全球关注和研究的热点。人们普遍认为土壤硝化、反硝化过程是N2O产生的两个主导途径,而诸如施肥、灌水等农田管理措施以及土壤pH、温度等环境因子均会影响农田土壤N2O产生和排放。本文系统论述了土壤N2O产生的各主要途径,并综述了氮源、碳源、水分含量、氧气含量、土壤pH和温度以及其他调控因子对N2O排放的影响,旨在阐明各过程对N2O排放的产生机制及主要环境因子的影响,以期为后续研究提供参考和理论依据。农田土壤硝化过程本身对N2O排放的直接贡献较小,N2O产生的主要来源是包含硝化细菌的反硝化、硝化–反硝化耦合作用在内的生物反硝化过程。真菌反硝化和化学反硝化在酸性土壤以及硝酸异化还原成铵过程在高有机质和厌氧土壤环境中对N2O排放具有重要作用。未来研究可从农田土壤N2O的产生和消耗机制、降低N2O/N2产物比、N2O的还原过程及相关影响因素进行深入研究。此外,利用新技术方法,探究土壤物理、化学和生物学因素对氮素转化过程的影响,重点关注N2O峰值排放及相关联微生物的响应,并构建土壤氮素平衡和N2O排放模型,可进一步加深对农田土壤N2O排放机制和影响因素的理解。 相似文献
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土壤生态系统是温室气体排放的主要来源之一,降低土壤温室气体排放对于缓解全球变暖具有重要意义。近年来,生物质炭在改良土壤性质、提高土壤碳汇和影响土壤温室气体排放方面展现出了巨大的潜力。因此,关于施加生物质炭对土壤温室气体排放影响的研究已经成为了环境科学和农业生态领域的研究热点。然而,生物质炭对土壤温室气体净排放的影响是促进还是抑制尚无统一定论。不同植被类型条件下土壤温室气体排放也存在较大差异,故而研究添加生物质炭对不同植被类型土壤温室气体排放的影响至关重要。本文综述了添加生物质炭对林地、农田及设施蔬菜土壤中CO2、CH4和N2O排放的影响,探讨了生物质炭对土壤温室气体排放的作用机制。总结发现,不同植被类型土壤添加生物质炭将降低土壤N2O的排放,并且增加土地对CH4的吸收,而对CO2排放的影响没有统一定论。结合国内外生物质炭在该领域的研究现状,未来需开展生物质炭在土壤温室气体减排领域的长期系统研究,同时应充分考虑使用生物质炭可能存在的潜在环境风险,以期为生物质炭在土壤温室气体减排中的应用提供可靠的科学依... 相似文献
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利用室内培养实验,分析燥红壤和砖红壤中分别施加N0(不添加氮素)、N1(氮添加量为100mg·kg−1)、N2(氮添加量为200mg·kg−1)和N3(氮添加量为300mg.kg−1)4个水平氮后对土壤性质及N2O、CO2排放的影响。结果表明:氮肥添加显著降低了土壤pH和有机碳含量。相较于N0,燥红壤N1、N2和N3处理pH和有机碳降幅分别为8%~18%和4%~12%,砖红壤降幅分别为5%~23%和3%~15%;添加氮肥后各处理土壤全氮含量显著增加,燥红壤和砖红壤分别增加15%~54%和13%~52%。氮施入增加了土壤NH4+−N和NO3−−N含量,各处理土壤铵态氮和硝态氮含量均表现为N3>N2>N1>N0。氮添加促进土壤N2O和CO2排放,相较于N0,燥红壤N2O和CO2累积排放量分别增加1176%~2425%和124%~281%,砖红壤分别增加1054%~1887%和138%~256%。施氮量和土壤类型是影响农田土壤N2O和CO2排放的重要因素。土壤N2O和CO2排放与施氮量呈线性显著相关,减少施肥是降低土壤N2O排放最直接和最有效的措施。与砖红壤相比,燥红壤N2O和CO2排放对氮素添加的响应更敏感。 相似文献
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设施菜田土壤pH和初始C/NO3– 对反硝化产物比的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
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【目的】菌渣被广泛认为是一种优良的植物生长基质和土壤改良剂,向土壤中施用菌渣可以提高土壤微生物活性与温室气体的排放,且土壤水分含量也可以调控菌渣对土壤酶活性与温室气体的排放。通过探究不同土壤湿度条件下平菇(Pleurotus ostreatus)菌渣对土壤酶活性的影响,以阐明不同土壤田间持水量下菌渣施用剂量-土壤温室气体排放-土壤酶活性之间的综合关系。【方法】本研究将平菇菌渣施入土壤并对土壤含水量进行调节,分析了在60%、75%、90%田间持水量条件下和菌渣添加量0.0%、2.5%、5.0%、10.0%时,菌渣添加量对土壤酶活性和温室气体排放的影响。【结果】脲酶、几丁质酶、β-葡糖苷酶与菌渣添加量呈正相关,在菌渣添加量为10.0%时活性最强,且在不同含水量下并无显著性差异。CO2排放量与菌渣添加量呈正相关,在菌渣添加量为10.0%时排放量最高,不同土壤含水量下并为CO2排放量其产生显著影响。N2O排放量在菌渣添加量2.5%和无菌渣添加时与含水量呈正相关,N2O排放量在菌渣添加量5.0%与10.0%时... 相似文献
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干湿交替灌溉具有节水稳产等优势,但也存在促进NH3挥发和增加N2O排放的风险。而生物炭具有改善土壤、蓄水保肥、降低温室气体排放等诸多正效应。为探究干湿交替灌溉条件下稻田活性氮气体排放(主要为NH3和N2O)对添加生物炭的响应机制,设置不同灌溉模式(淹灌和干湿交替灌溉)和生物炭用量(0和20 t/hm2)2个因素4个处理,通过2020和2021年大田原位试验,对稻田土壤环境、NH3挥发、N2O排放、植物氮素吸收和产量等进行了研究。结果表明,2 a间,干湿交替灌溉对水稻产量均未产生显著影响(P>0.05),但却显著增加了NH3挥发(仅2020年)和N2O排放(P<0.05),增幅分别达到8.9%和105.0%~115.0%;而添加生物炭显著降低了NH3挥发(8.7%~20.5%)和N2O排放(21.6%~24.2%)(P<0.05),减少9.0%~20.6... 相似文献
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有机肥和秸秆炭分别替代部分尿素和秸秆降低黑土温室效应的效果 总被引:1,自引:1,他引:0
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Effects of disturbance and glucose addition on nitrous oxide and carbon dioxide emissions from a paddy soil 总被引:1,自引:0,他引:1
The effects of disturbance and glucose addition on N2O and CO2 emissions from a paddy soil at 45% WFPS (water-filled pore space) and at 25 °C were determined. During a 45-day incubation, disturbances with and without glucose addition were imposed 0, 1, 3, and 5 times. The total amount of glucose added to soil with 1, 3, and 5 disturbances was equal (0.6% of oven-dry soil basis). Strong nitrification occurred in the paddy soil during the incubation. Disturbance alone did not influence N2O and CO2 emissions significantly, but disturbance with glucose addition did (P < 0.01). A flush of N2O as well as CO2 was always observed following disturbance with glucose addition. The discrepancy in N2O emission between disturbance alone and disturbance with glucose addition was ascribed to the different magnitude of denitrification and/or heterotrophic nitrification. Greater cumulative emission of N2O was observed in the treatment of three disturbance times with glucose addition (4.3 mg N kg−1 soil), compared with five disturbances with glucose addition (2.5 mg N kg−1 soil) and one disturbance with glucose addition (2.5 mg N kg−1 soil). Cumulative CO2 emission was significant larger in one and three disturbances with glucose addition than that five disturbance with glucose addition. Supplies of available organic C appear to be a critical factor controlling denitrification and/or heterotrophic nitrification processes and N2O emission under relatively low moisture conditions, i.e. 45% WFPS. 相似文献
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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 总被引:1,自引:1,他引:0
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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南方双季稻区不同复种方式对稻田综合温室效应的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为明确南方双季稻区不同复种方式对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,试验设置油菜-一季中稻(R-MR)、冬季绿肥(紫云英)-早稻-晚稻(GM-ER-LR)、冬闲-早稻-晚稻(WF-ER-LR)3个处理,采用静态暗箱-气相色谱法监测周年温室气体排放,探明不同复种方式对周年作物产量、稻田全球增温潜势(GWP)、籽粒能量产出(GEY)和全球增温潜势强度(GWPI)的影响。结果表明,与R-MR相比,GM-ER-LR和WF-ER-LR显著增加了CH4累积排放量(分别提高1.27倍和1.18倍),显著降低了N2O累积排放总量(分别降低34.1%和49.4%),GM-ER-LR和WF-ER-LR的CH4和N2O累积排放量无显著差异。与R-MR相比,GM-ER-LR和 WF-ER-LR显著提高了周年GEY(分别提高28.6%和27.0%)。在100年时间尺度上,GM-ER-LR和WF-ER-LR的稻田GWP分别是R-MR的1.27倍和1.18倍,GWPI分别较R-MR提高100%和50%。因此,GM-ER-LR和WF-ER-LR有利于提高作物产量,但会增加稻田综合温室效应和温室气体排放强度。鉴于双季稻区中稻面积有增大的趋势,综合环境效益和经济效益,油菜-一季中稻减排增效效果更好。 相似文献