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相似文献
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1.
氮素调控对冻融过程中土壤N2O排放的影响   总被引:3,自引:1,他引:3  
王风  白丽静  张克强  黄治平  杨鹏  张金凤 《环境科学》2009,30(11):3142-3145
应用室内冰柜模拟冻融过程,研究了不同氮素形态(铵态氮、硝态氮和酰胺态氮)和浓度(40、200和800 mg/L)对潮土N2O排放通量的影响.结果表明,随土壤冻结时间的延长N2O排放通量缓慢降低,土壤融化初期出现一个土壤N2O排放通量高峰,而后随土壤逐渐融化的进行N2O排放通量缓慢升高.3种氮素浓度条件下,铵态氮、硝态氮和酰胺态氮冻融过程中土壤平均N2O排放通量分别为119.01、205.28、693.95μg.(m2.h)-1,611.61、1 084.40、1 820.02μg.(m2.h)-1和148.22、106.13、49.74μg.(m2.h)-1,而对照处理仅为100.35μg.(m2.h)-1.随氮素浓度的增加,铵态氮、硝态氮源土壤N2O累积排放通量分别比对照增加17.49%、40.09%、425.67%和563.38%、915.28%、1458.6%,且施加的浓度越高累积排放量越大,但达到稳定N2O排放通量的时间向后推移.随浓度增加酰胺态氮处理土壤N2O排放通量随浓度增加而降低.建议潮土越冬水中铵态氮和硝态氮浓度应分别小于200 mg/L和40 mg/L,酰胺态氮的浓度不限,从而减少土壤N2O的排放.  相似文献   

2.
秸秆还田、地膜覆盖及施氮对冬小麦田N2O和N2排放的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
为探究不同耕作方式及施氮水平下黄土高原地区旱地冬小麦田N2O排放规律,运用静态箱-气相色谱法研究了冬小麦田N2O排放动态.以冬小麦‘小偃22’为材料,采取双因素裂区试验设计,主区为3种耕作模式:常规耕作(CT)、秸秆还田(SM)和平膜覆盖(FM);副区为3种氮水平处理:不施氮、减氮20%(144 kg·hm-2)和常规施氮(180 kg·hm-2).以常规耕作(CT)为对照,探讨不同施氮水平下FM和SM对土壤N2O排放产生的影响,同时分析环境因子与N2O排放通量的相关性,并根据经验公式估算N2排放量.结果表明,各施氮处理的土壤N2O的排放主要集中在施肥后20 d内,且N2O排放通量峰值出现在施肥后两周之内.冬小麦田的平均N2O通量为1.92~22.75μg·(m2·h)-1,累积排放量为0.10~0.46 kg·hm...  相似文献   

3.
选取引江济太工程中长江来水进入太湖第一站的贡湖湾为研究对象,基于2011年11月~2013年8月在贡湖湾的逐月野外调查,同时以湖心水域为参考,探讨引江济太对湖体N2O通量的影响.结果表明,贡湖湾N2O排放通量要显著高于湖心排放量,其N2O通量均值分别为6.9,2.1μmol/(m2·d),但在非引水期间2个湖区的N2O通量无显著差异.贡湖湾和湖心N2O通量呈现明显的季节变化,且均与水温呈显著负相关关系,但因受外源来水的影响,贡湖湾N2O通量的温度依赖程度相对较低.另外,2个湖区的N2O通量还与营养盐等因素有关.总体上,外源引水提高了贡湖湾N2O排放通量,但考虑到湖泊N2O通量受到内部和外部因子的综合协同影响,外源引水对湖泊N2O通量的具体调控机理还需要进一步探讨.  相似文献   

4.
选取引江济太工程中长江来水进入太湖第一站的贡湖湾为研究对象,基于2011年11月~2013年8月在贡湖湾的逐月野外调查,同时以湖心水域为参考,探讨引江济太对湖体N2O通量的影响.结果表明,贡湖湾N2O排放通量要显著高于湖心排放量,其N2O通量均值分别为6.9,2.1μmol/(m2·d),但在非引水期间2个湖区的N2O通量无显著差异.贡湖湾和湖心N2O通量呈现明显的季节变化,且均与水温呈显著负相关关系,但因受外源来水的影响,贡湖湾N2O通量的温度依赖程度相对较低.另外,2个湖区的N2O通量还与营养盐等因素有关.总体上,外源引水提高了贡湖湾N2O排放通量,但考虑到湖泊N2O通量受到内部和外部因子的综合协同影响,外源引水对湖泊N2O通量的具体调控机理还需要进一步探讨.  相似文献   

5.
氧化亚氮的释放已经成为了一个全球性的环境问题,水体中N2O的释放量会随着氮含量的增加而增加.本文通过微宇宙系统的构建,分析氮的转化过程和氮转化基因的变化,并结合结构方程模型分析了温度、氨氮含量对水体N2O释放的贡献.研究结果发现氨氧化古菌和反硝化细菌丰度均与N2O释放呈正相关,表明水体中的硝化和反硝化作用都会造成N2O的释放.氨氮浓度的升高并不直接促进N2O的释放,而温度和通过硝化作用产生的硝态氮对N2O的释放有促进作用.此外,硝化速率通过促进亚硝态氮和反硝化菌的丰度而间接地促进N2O的释放.  相似文献   

6.
为探究锌(Zn)污染对农田土壤氧化亚氮(N2O)排放的影响,分别以猪粪和尿素为肥源进行室内培养实验,对比分析不同含量Zn (0、50、500、1500和5000mg/kg)对N2O排放的影响及其机制,并在培养第52d向所有处理再次添加尿素以探究其长期效应,共培养80d.结果表明:第1次添加肥料阶段,在尿素为肥源处理中不同含量Zn均表现为显著抑制作用(P<0.05),而猪粪为肥源处理中除50mg/kg无显著影响外(P>0.05),其它含量处理均显著促进N2O排放(P<0.05).第2次添加肥料阶段,不同肥源条件下Zn的作用规律一致,即50mg/kg无显著影响(P>0.05),500和1500mg/kg显著提高N2O排放而5000mg/kg处理与之相反(P<0.05).此阶段500、1500和5000mg/kg处理以猪粪和尿素为肥源时其N2O累积排放量与同肥源对照的比值分别为3.49、3.13、0.01和2.53、2.74、0.04,可见同等含量Zn在猪粪为肥源条件下作用更强,500和1500mg/kg Zn的促进机制为Zn提高了土壤中NH4+-N、NO3--N含量以及控制反硝化过程N2O产生和还原功能基因相对丰度的比值(nirS/nosZ),而5000mg/kg Zn抑制了土壤中NH4+-N进一步转化为NO3--N,从而降低了N2O排放.  相似文献   

7.
为了明确曝气灌溉下土壤N2O排放特征及主要影响因子,实验设置了2个灌水量(70%和90%田间持水量)和2个增氧水平(5,40mg/L),采用静态箱法和qPCR技术对土壤N2O通量及土壤关键功能基因进行测定,研究不同灌水量和增氧水平对土壤充水孔隙度、溶解氧、氧化还原电位(Eh)、矿质氮及氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和反硝化基因(narG和nosZ)的影响.结果表明:培养过程中,各处理N2O排放通量均呈现先增加后降低的趋势,于灌溉后1d达到峰值;曝气量和灌水量的增加可显著增加土壤N2O的排放通量和排放峰值.灌溉造成土壤含水量增加的同时,降低了土壤溶解氧和Eh;曝气可提高土壤溶解氧和Eh,改善土壤通气性(P<0.05),而对土壤充水孔隙度无显著影响.土壤充水孔隙度、Eh、NO3--N含量是曝气灌溉下驱动土壤N2O排放的主要理化因子.曝气显著增加了AOA的基因拷贝数,且N2O排放与AOA的基因拷贝数呈显著正相关关系(P<0.05).研究结果为进一步明确曝气灌溉对土壤N2O排放的影响机制和曝气灌溉模式下农田N2O排放管理提供支撑.  相似文献   

8.
随着活性氮污染负荷增加,河流已成为许多地区重要的氧化亚氮(N2O)释放源.由于许多研究的监测数据较少以及现行方法存在中间参数估算困难和难以表达时空变异性等不足,估算河流水系N2O释放量尚存在较大不确定性.以浙江永安溪水系为研究对象,基于2016-06~2019-07对10个监测断面的逐月监测结果,分析了河流N2O溶存浓度[ρ(N2O)]和释放通量的时空分布特征及其影响因素,建立了河流N2O释放通量估算的二元回归模型.结果表明,永安溪水系ρ(N2O)(0.03~2.14μg·L-1)和释放通量[1.32~82.79μg·(m2·h)-1]呈现1~2个数量级的时空变异性.河流ρ(N2O)的时空变化主要受硝态氮、氨氮和可溶性有机碳无机氮质量比影响,而N2O释放通量主要受流量和ρ(N2O)影响.基于河流流量和ρ(N2  相似文献   

9.
生物炭具有一定的增产和减少N2O排放效果,但关于其相关氮循环微生物作用的动态变化过程了解较少.为探明热带地区生物炭的增产减排效应潜力及相关微生物动态作用机制,通过辣椒盆栽试验对比添加生物炭(B)、常规施肥(CON)和不施氮(CK)处理对辣椒产量、氧化亚氮(N2O)的排放及相关功能基因丰度的影响.结果表明,CON处理产量高于CK处理;与CON处理相比,生物炭显著增加辣椒产量18.0%(P<0.05),添加生物炭在辣椒生长的大部分时期增加土壤NH+4-N和NO-3-N含量;在辣椒的生长周期内,相比CON处理,生物炭处理显著减少土壤N2O累积排放量18.3%(P<0.05).N2O排放通量与氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的amoA基因丰度呈极显著负相关(P<0.01);与nosZ基因丰度呈显著负相关(P<0.05),表明N2O排放可能主要来自反硝化过程;在辣椒生...  相似文献   

10.
选择内蒙古河套灌区强度盐碱土壤S1[电导率(EC)2.60dS/m]和轻度盐碱土壤S2[电导率(EC) 0.74dS/m]为研究对象,2014~2016年,利用静态箱法3年野外原位观测试验,研究盐碱土壤氧化亚氮(N2O)排放通量.结果表明:2种不同盐碱程度土壤N2O排放每年均存在显著差异,轻度盐碱土壤N2O累积排放量低;随EC升高,土壤盐碱程度加重,土壤N2O累积排放量升高.2014~2016年作物生长季(4~11月)轻度盐碱土壤N2O累积排放量分别为180.6,167.6,118.2mg/m2;强度盐碱土壤N2O累积排放量比轻度盐碱土壤分别增加19%、26%和45%,修复盐碱土壤成为减缓盐碱土壤N2O累积排放的重要农艺措施.  相似文献   

11.
为探明地下滴灌对番茄根际微区氮循环微生物及土壤N2O排放的影响,采用静态暗箱原位采集法,研究了不同滴灌管埋深(0、10、20、30 cm,依次记为CK、S10、S20、S30处理)对番茄根区土壤水分、养分、根系形态、微生物及N2O排放的影响.结果表明:S10处理可提高10~20 cm土壤含水率,其土壤NO3--N含量、DOC(溶解性有机碳)含量、根系分叉数、开花坐果期反硝化菌数量、果实成熟期亚硝化菌和反硝化菌数量分别为CK处理的2.02、1.49、1.85、3.81、2.11和3.75倍(P < 0.05),且0~20 cm土壤孔隙度较CK处理增加了10.72%(P < 0.05),N2O排放量为CK处理的1.99倍(P < 0.05).S20处理显著提高了20~30 cm土壤含水率,其土壤NO3--N含量、DOC含量、根系分叉数、开花坐果期反硝化菌数量、果实成熟期亚硝化菌和反硝化菌数量分别为CK处理的2.66、1.38、2.77、6.0、5.56和12.50倍(P < 0.05),且0~20 cm土壤孔隙度较CK处理增加了22.32%(P < 0.05),N2O排放量为CK处理的2.24倍.S30处理形成0~20 cm土壤“干层”和20~40 cm土壤“湿层”,土壤NO3--N含量、根系分叉数、开花坐果期亚硝化细菌和反硝化细菌数量分别为CK处理的1.66、2.22、2.00和1.80倍(P < 0.05),但DOC含量、0~20 cm土壤孔隙度、反硝化细菌数量等显著低于S20处理(P < 0.05),N2O排放量与CK处理无显著差异(P < 0.05).地下滴灌方式下土壤N2O排放主要为反硝化作用,不同滴灌管埋深形成的土壤水分分布会影响根系分叉数和0~20 cm土壤孔隙度,调节NO3--N和DOC含量、亚硝化细菌和反硝化细菌生物量,影响“根系-土壤-微生物”的交互作用和N2O排放量.S10、S20处理下根区环境利于增强“根系-土壤-微生物”的交互作用、促进反硝化作用和N2O排放,S30处理相对会减弱“根系-土壤-微生物”的交互作用、抑制N2O排放.研究显示,地下滴灌管埋深(土壤供水位置)通过调节根际微区土壤环境,改变氮循环微生物组成,进而影响“根系-土壤-微生物”的交互作用效应和土壤N2O排放量.   相似文献   

12.
为了探究SO42-沉降对潮汐淡水湿地温室气体排放通量的影响,在闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)潮汐淡水湿地模拟SO42-沉降,采用静态箱法测定样地环境因子与3种温室气体(CH4、CO2、N2O)通量随SO42-添加量和不同月份的变化,采用多元逐步回归分析影响温室气体通量的关键因子.结果表明:①各环境因子和3种温室气体通量均具有显著的月际变化. ②添加SO42-显著增加了短叶茳芏种群密度和间隙水ρ(SO42-)、ρ(NH4+-N),但对其他环境因子无显著影响. ③添加SO42-显著抑制了CH4排放,当SO42-添加量(以SO42--S计,下同)为40和120 kg/(hm2·a)时,CH4通量分别减少了33.8%、69.9%;CO2和N2O通量随SO42-添加量的变化不显著,但分别趋于减小和增加,其中,SO42-添加量为40和120 kg/(hm2·a)时,CO2通量分别减少了5.2%、11.8%,N2O通量则分别增加了98.0%、103.0%. ④相关分析和多元逐步回归分析结果显示,沉积物温度及间隙水ρ(SO42-)、ρ(NH4+-N)、ρ(NOx--N)(NOx--N主要包括NO3--N和NO2--N)是影响样地3种湿地温室气体排放通量的关键因子. ⑤当SO42-添加量为40和120 kg/(hm2·a)时,3种温室气体排放产生的综合温室效应呈减小趋势,分别降低了5.5%和13.5%.研究推断,SO42-沉降速率的升高有助于缓解潮汐淡水湿地对全球气候变暖的贡献.   相似文献   

13.
为了探究在再生水回补城市河流的条件下河流N2O的微生物产生过程及其空间变化特征,以深圳市西乡河为研究对象,分析了河水中c(溶解性N2O)、c(NH4+-N)、c(NO3--N)、δ15Nbulk-N2O、δ18O-N2O、同位素异位体位嗜值(site preference,SP)及其他环境因子,并基于端元混合模型和同位素分馏模型定量计算硝化和反硝化作用对河水中N2O贡献百分比.结果表明:①随着流速降低,西乡河河水从上游的好氧环境逐渐发育成中下游的厌氧环境.②再生水进入西乡河后河水c(溶解性N2O)从1.36 μmol/L沿程降至0.19 μmol/L;相关性分析表明,影响c(溶解性N2O)的主要因素为ρ(DO)(R2=0.800,P < 0.01)和c(CH4)(R2=-0.736,P < 0.01).③硝化和反硝化作用对河水中N2O贡献率分别为14.36%~80.53%和19.47%~85.64%;N2O的来源在好氧河段中以硝化作用为主,在厌氧河段则以反硝化作用为主;N2O还原成N2的比例与ρ(DO)具有显著负相关关系(R2=-0.782,P < 0.01).研究显示,再生水回补城市河流引入了较高质量浓度的N2O和NO3--N,而河道的厌氧环境促进河水中N2O还原成N2,下游河流成为N2O的汇.   相似文献   

14.
不同灌溉方式旱田土壤N2O排放和氮素淋溶特征   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过野外原位监测试验,利用静态箱-气相色谱法、土壤溶液提取器分别对旱田土壤N2O排放及氮素淋溶进行2018和2019年连续两年观测.试验设计为DCK (滴灌无肥)、DD (滴灌+N 500kg/hm2)、DG (滴灌+N 1000kg/hm2)、FCK (沟灌无肥)、FD (沟灌+N 500kg/hm2)、FG (沟灌+N 1000kg/hm2).结果表明,不同施氮量、不同灌溉方式对N2O排放和氮素淋溶量影响具有极显著差异(P<0.01).N2O排放量随施氮量的增加而增加,滴灌与沟灌相比可有效降低N2O排放,2018和2019年FCK、FD、FG的N2O累积排放量分别为2,23.79,45.73kg/hm2和2.08,6.23,13.93kg/hm2,而DCK、DD、DG分别降低了35%、80.9%、75.6%和26.7%、66.4%、21.5%.2018和2019年旱田土壤氮素淋溶量均表现为:滴灌<沟灌,80cm深度土壤溶液氮素淋溶量<40cm.2018和2019年相同施氮量下滴灌与沟灌相比,在40cm和80cm分别能减少氮素淋溶量36.95%~63.10%和54.93%~87.92%.主成分分析结果表明,影响N2O排放的主要环境因子为土壤NO3--N含量和降水频率,相关系数分别为0.689、0.596;影响氮素淋溶量的主要环境因子为降水频率和灌水频率,相关系数分别为0.697和-0.729.滴灌可有效减少N2O排放和氮素淋溶量,在提高肥料利用率的同时可减轻环境污染.  相似文献   

15.
为探明在土壤环境有利于氨氧化作用发生的条件下,稻壳生物炭对酸性农田土壤N2O排放的影响,将生物炭分别按质量比0%(对照)、2%、5%和10%与土壤充分混匀,开展为期17d的室内静态土壤培养实验,研究土壤N2O排放速率的日变化以及整个培养期间的N2O累积排放量.同时,测定了培养终态土壤样品的pH值、NH4+-N、NO3--N、NO2--N和溶解性有机碳(DOC)含量,分析稻壳生物炭对土壤N2O排放影响的机理.结果表明,不同稻壳生物炭添加量均显著抑制了酸性农田土壤的N2O排放(P<0.001),且以5%和10%处理的抑制作用最明显;与对照处理相比,2%、5%和10%处理的N2O累积排放量分别减少了87.68%、94.59%和96.90%.培养前后土壤pH值、NH4+-N和NO3--N含量的变化表明,稻壳生物炭显著促进了土壤的硝化作用,尤其是5%和10%处理.线性回归分析表明,土壤N2O排放速率与NO2--N含量显著正相关(P<0.01),且NO2--N含量对N2O排放速率的解释程度为45%.由于稻壳生物炭促进了土壤的硝化作用,使NO2-更易转化为NO3-,减少了NO2-积累,进而减少了通过硝化菌反硝化作用途径产生的N2O.培养结束时,5%和10%处理的DOC含量显著高于对照处理,但培养过程中,稻壳生物炭并未显著促进土壤有机碳矿化.  相似文献   

16.
为研究水稻成熟衰老期叶际及根际NOGs(nitrogen oxides gases, 氮氧化物)排放的光控机制,在同步测定条件下,采用密闭箱法,研究了不同光质(黄、绿、白、红、蓝光)、光强〔0.00、(50.00±2.35)(75.00±2.32)(100.00±3.89) μmol/(m2·s)〕对水稻成熟衰老期叶际及根际NOGs排放的影响. 结果表明:在相同氮源〔NH4NO3-N,ρ(N)为90 mg/L〕下,日间光强为(75.00±2.32) μmol/(m2·s)时,水稻成熟衰老期叶际N2O和NO的平均排放速率分别为18.09、0.39 μg/(pot·h),二者排放量分别占各自总排放量的28.88%、30.78%;在(100.00±3.89)μmol/(m2·s)光强条件下,叶际N2O和NO的平均排放速率则分别为23.27、0.50 μg/(pot·h),二者排放量分别占各自总排放量的36.74%、27.92%. 在0.00~(100.00±3.89)μmol/(m2·s)日间光强下,水稻叶际及根际N2O和NO排放随随光强增加而增强,但不同光照条件下水稻叶际及根际均无明显的NO2净排放作用. 在光强一致〔(20.00±0.48)μmol/(m2·s)〕条件下,同期黄、绿、白、红、蓝光处理的水稻叶际N2O平均排放速率分别为24.90、15.46、13.85、16.40和19.77 μg/(pot·h),红、蓝光在抑制水稻叶际N2O及根际NO排放的同时,也促进了水稻根际N2O的排放. 研究显示,水稻成熟衰老期叶际及根际NOGs排放均以N2O为主,叶际N2O的排放可以反映根际N2O的排放情况. 光照越强,NOGs排放就越明显. 适度控制日间光强并增加红、蓝光比例,可抑制N2O和NO排放.   相似文献   

17.
冯凯  黄天寅 《环境科学研究》2014,27(12):1432-1439
垃圾填埋场是全球温室气体释放的重要来源. 在南京轿子山生活垃圾填埋场3个具有不同填埋龄(4~13 a)、覆土深度(30~100 cm)和有无填埋气收集系统的平台,采用静态箱气相色谱法对填埋场CH4和N2O的释放规律进行了研究. 结果表明:填埋龄与覆土深度对填埋场CH4和N2O的释放影响显著,与其他2个平台相比,填埋龄(10~15 a)长、覆土深度(80~100 cm)大且无填埋气收集系统的平台1的CH4和N2O四季及昼夜释放通量均相对较小,相差为2个数量级;虽然3个平台温室气体释放通量的昼夜和季节性变化规律并不一致,但在春季均出现最小值,CH4和N2O的最小释放通量分别约为30和186.49 μg/(m2·h). 夏季、秋冬季交替及冬春季交替时期,CH4和N2O的释放通量均出现峰值,晚上的释放量约占全天释放总量的70%左右. 垃圾填埋场是高度异质性体系,相关性分析表明,CH4释放通量与覆土温度、覆土含水率无显著相关性,而N2O释放通量却与这2个指标呈显著相关. CH4释放通量季节和昼夜性变化较稳定,变异系数范围分别为13%~405%和43%~429%. N2O释放通量的季节性和昼夜性变异水平较高,变异系数范围分别为15%~1 005%和17%~1 552%,因此有必要进行全时段监测.   相似文献   

18.
蒋越  周楫  杨雨浛  陈宏  张成 《中国环境科学》2018,38(10):3788-3794
采用田间试验,施用2种城市污泥堆肥(含生物质炭和不含生物质炭),通过静态暗箱-气相色谱法研究污泥堆肥土地利用过程温室气体排放特征,探讨施用污泥堆肥的短期影响作用.结果表明,在观测时间内,N2O排放主要集中在前3周,约占总排放量的87.9%~95.6%.N2O排放量均随污泥堆肥施用量的增加而增加(P<0.05),裸地N2O排放量高于种植作物处理.施用含生物质炭污泥堆肥能减少土壤N2O排放,且随着施用量的增加,N2O减少量越大(P<0.05).CH4排放量较低,在试验前期和后期主要为负,总体表现为吸收CH4.各处理吸收CH4主要集中在第18d以后,其CH4吸收量占总吸收量的52.1%~66.7%.施用含生物质炭污泥堆肥处理CH4吸收量比不含生物质炭污泥堆肥处理低35.2%~62.2%,同时,裸地CH4吸收量明显高于种植作物处理(P<0.05).CO2排放也主要集中在18d以后,约占排放总量的50.5%~61.8%.种植作物能促进CO2的排放,种植作物处理是裸地的1.34~1.57倍.在观测时间内,污泥堆肥土地利用是CH4的弱吸收汇,是N2O和CO2的排放源,施加污泥堆肥能显著增加土壤N2O和CO2的排放.施用生物质炭污泥堆肥短期内能够减少温室气体总排放量,温室气体减排量达到20.41%~62.51%.  相似文献   

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