土壤pH影响氧化亚氮(N2O)排放的研究进展

氧化亚氮(N_2O)是第三大温室气体,也是21世纪内平流层臭氧(O_3)的首要分解者。在过去约150年间,大气中N_2O的浓度持续增加,其主要原因在于化肥和有机肥料刺激下土壤中N_2O的大量排放。因此,理解土壤中N_2O的排放机制与影响因素,已经成为估算N_2O排放清单和制定N_2O减排政策的关键科学问题。土壤pH是影响N_2O排放的重要环境因子之一,但目前对其相对重要性和影响机制尚不明确。该文基于已有文献的梳理,总结了原位观测和室内培养研究中土壤pH与N_2O排放之间的统计结果,发现多数研究中N_2O排放与土壤pH呈显著负相关关系;并且从生物硝化、生物反硝化和非生物过程3个方面探讨了土壤pH影响N_2O排放的微观机制。在此基础上,本文对今后的研究工作提出展望,以期为后续的研究提供参考和依据。     

农田氧化亚氮排放的主要影响因素及其作用机制

氧化亚氮(N2O)的环境效应显著,研究N2O的排放机理及影响因素对减少N2O排放和改善全球环境具有重大意义.农田生态系统的生物和非生物途径均可产生N2O,是N2O的重要排放源.由于受人为干扰频繁,农田土壤中N2O的产生和排放过程受到环境和农田管理措施等多种因素影响.介绍了土壤中N2O的产生机理,重点论述了肥料施用和土壤水热状况等关键性因素影响土壤N2O产生和排放的作用机制,以期为N2O的减排策略提供依据.     

免耕条件下稻草还田方式对温室气体排放强度的影响

为探讨免耕条件下的稻草高茬和覆盖还田对双季稻田温室气体排放强度(GHGI)的影响,该研究利用静态箱-气相色谱法,对免耕稻草不还田(NWS)、免耕高茬还田(HN)和免耕覆盖还田(SN)3处理稻田GHGI进行了连续2a的观测。结果表明,在各处理水稻产量差异不显著时,双季稻田的GHGI主要由温室气体排放量决定;在稻草用量相同的情况下,2种稻草还田方式均增加了稻田的GHGI,且高茬还田的增加幅度大于覆盖还田,说明高茬还田增强了温室气体通过水稻体内通气组织传输的能力。在20和100a尺度上,甲烷的GHGI均远大于氧化亚氮,在20a尺度上,早稻各处理甲烷的GHGI平均为N2O的109倍,晚稻为14倍,而在100a尺度上,这个倍数有所下降,分别只有35倍和3.77倍,可见,减少甲烷排放是减缓稻田温室气体排放强度的首要目标。在等稻草量的前提下,相比留高茬还田,覆盖还田能有效控制稻田GHGI。该研究可为中国华中地区双季稻田碳增汇和温室气体减排研究提供参考。     

基于IPCC方法的新疆畜禽温室气体排放时空分析

在IPCC方法的基础上,对1980-2016年新疆畜禽温室气体排放的时空变化特征进行了研究。结果表明:新疆畜禽温室气体从1980年的1224.01×10^4 tCO2-eq波动升高至2016年的2032.80×10^4 tCO2-eq,增幅为66.08%,年均增长1.41%;畜禽肠道发酵甲烷排放是新疆畜禽温室气体的主要贡献者,占温室气体排放总量的84%,其次是畜禽粪便管理氧化亚氮和甲烷的排放;而主要畜禽温室气体排放以牛和羊为主,其次是马、驴、猪、骆驼和骡;最后通过对2015年新疆畜禽温室气体排放空间变化分析可知,伊犁州直属县(市)温室气体排放量最大,为456.78×10^4 tCO2-eq,而温室气体排放量最小的克拉玛依市仅有4.37×10^4 tCO2-eq,说明新疆畜禽温室气体排放空间差异性较大。     

植物单宁调控反刍动物温室气体排放的研究进展

近年来,畜禽养殖过程中的温室气体排放引发了全球的广泛关注。反刍动物瘤胃发酵产生了大量甲烷（CH4）,且排泄物堆放过程中还会产生氧化亚氮（N2O）,加剧温室效应。因而,瘤胃CH4以及N2O的生成与调控成为科学界的研究热点。植物单宁是高分子质量的水溶性多酚类化合物,广泛存在于植物界中。大量体内外试验表明,植物单宁具有减少CH4产量和氮排放的作用,但其作用效果受到单宁添加量、结构、植物来源以及动物种类、生理状态和饲粮组成等多方面因素的影响,且还存在影响营养物质消化率和动物生产性能等争议。本文介绍了反刍动物温室气体的生成与调控,综述了植物单宁对反刍动物温室气体排放的调控作用,为植物单宁在反刍动物生产中的应用提供了新思路。     

水分管理对水稻生长期CH4和N2O排放季节变化的影响

通过温室盆栽试验研究了持续淹水和间隙灌溉两种典型水分管理模式对水稻生长期CH4和N2O排放季节变化的影响.结果表明,间隙灌溉条件下N2O排放集中在施分蘖肥后的烤田期及随后复水期,烤田结束复水后持续9 d的N2O排放量占季节排放量的34.30%;持续淹水处理,在土壤追肥后且土温较高时同样观测到N2O的排放.间隙灌溉条件下,CH4排放峰值出现在烤田开始后的第3 d并在烤田结束前降为零,烤田结束复水后无CH4排放,水稻生长期CH4排放与土壤Eh呈显著负相关(r=-0.667**,P<0.01):持续淹水条件下水稻移栽后31 d至收获期间土壤Eh持续较低,CH4排放与土温呈显著正相关(r=0.682**,P<0.01).采样频率明显影响水稻生长期CH4和N2O排放量的估算,特别在水分变化剧烈的烤田期及复水期影响更大.     

影响静态箱检测开放式气体排放源N2O排放通量的关键因子

为研究影响静态箱检测开放式气体排放源氧化亚氮（N2O）排放通量的关键因子,以提高静态箱检测气体排放通量的准确性,该文在实验室条件下,探究了箱体配置（有无通气孔、有无风扇）和检测条件（不同密闭时间：30、40、50和60 min;不同排放源表面风速：0、0.5、1.0、1.5和2.0 m/s）对300 mm（直径）×300 mm（高度）（D300 mm×H300 mm）的静态箱检测N2O排放通量准确性的影响规律。结果表明,不同配置的静态箱测量结果偏差率随时间的变化趋势均相同,其中有通气孔和风扇的箱体在不同风速下的检测稳定性较好,检测准确性最高。当排放源表面风速为0～2 m/s时,风扇对静态箱检测准确性无显著性影响,排放源表面的风主要通过通气孔影响静态箱的检测准确性。静态箱检测的气体排放通量与实际排放通量的偏差率随排放源表面风速和箱体密闭时间的增加而显著降低。该试验推荐在排放源表面风速小于2 m/s的无粪便堆积的奶牛运动场以及排放源介质相似的开放式气体排放系统中使用有通气孔和风扇的静态箱对N2O排放通量进行检测,密闭50 min。     

重庆市农业温室气体减排潜力分析

农业是重要的温室气体排放源。通过对文献资料和大量研究结果进行分析,得出重庆市农业活动产生的温室气体减排空间巨大。通过推广稻田间歇灌溉可减少稻田甲烷排放15.07万t,约为当前排放量的30%;一个户用沼气每年最大可减少温室气体2.0～4.1t二氧化碳当量;推行缓释肥、长效肥料可减少单位面积农田氧化亚氮1 744.65 t,约为当前排放量的50%。