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1.
通过大田试验,采用人工增强紫外辐射的方法模拟UV-B增强,应用静态箱-气相色谱法测定土壤-冬小麦系统的CO2排放通量,研究UV-B增强与秸秆施用对土壤-冬小麦系统CO2排放通量的影响.结果表明:UV-B增强与秸秆施用没有改变CO2排放通量的季节性变化规律.UV-B具有抑制效应,显著降低了拔节-孕穗期的CO2排放,降幅达15.48% (P=0.055).秸秆施用对CO2排放具有促进效应,使返青期和拔节 -孕穗期的CO2排放分别增加了59.52% (P=0.005)和13.10% (P=0.092).秸秆施用和UV-B增强处理增加了返青期的CO2排放,增幅为30.95% (P=0.083).对照、UV-B增强、秸秆施用和秸秆施用+UV-B增强4种处理的系统CO2排放与气温都存在极显著的指数关系 (P<0.01),拟合方程的决定系数R2分别为0.56,0.60,0.45和0.51,温度敏感系数Q10值分别为1.83,1.97,1.55和1.70. 相似文献
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氮肥和秸秆还田方式对麦玉轮作土壤N2O排放的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
为探究氮肥和秸秆还田方式对N2O排放的影响,本研究在关中地区冬小麦-夏玉米轮作模式下,采用双因素裂区设计,主区为常规施氮(G)和减量施氮(70%G);副区为秸秆不还田(N)、秸秆还田(S)和秸秆还田+生物炭(SB),分析对N2O排放和产量的影响及与相关影响因子间的关系.结果表明,小麦季和玉米季各处理在施肥后第5~16d内相继出现N2O排放高峰,在降雨后也出现N2O排放峰值.N2O通量和土壤温度、NH4+-N含量呈显著正相关.在同等施氮水平下,S处理增加了N2O排放量,SB处理可降低N2O排放量,S和SB处理均能显著增加作物产量,且SB增产幅度更大; 70%G水平的N2O年排放量较G水平减少了40%~48%,而产量并没有明显减少.综合考虑,在常规施氮基础上减氮30%配合秸秆+生物炭,在保证作物高产的同时,N2O减排效果最好. 相似文献
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秸秆还田是有效利用资源、增加土壤有机质含量和培肥地力的有效措施,但也会影响土壤NH3挥发和N2O的排放.探索不同秸秆还田方式对NH3挥发和N2O排放的影响对于减少土壤氮素损失和保护生态环境具有重要意义.采用田间小区试验,利用Los Gatos Research(LGR)超便携NH3分析仪和密闭式静态箱-气相色谱法探究不同秸秆还田方式下土壤NH3挥发和N2O排放的特征,试验设4个处理(覆盖还田,即表面覆盖玉米秸秆,0~20和20~40 cm土壤分层扰动后填回,记为JG0-0;常规还田,即秸秆与0~20 cm土壤混合,20~40 cm土壤扰动后填回,记为JG0-20;深还田,秸秆与20~40 cm土壤混合,0~20 cm土壤挖出后填回,记为JG20-40;对照处理,即无玉米秸秆还田,0~20和20~40 cm土壤分层扰动后填回,记为CK).结果表明:①相比于CK,不同秸秆还田方式均显著降低了土壤NH3挥发量,增加了土壤N2O排放量.与CK相比,JG0-0、JG0-20和JG20-40处理下土壤NH3累积排放量分别减少了12.38%、9.87%和5.73%;土壤N2O累积排放量分别增加了30.19%、82.82%和36.53%,其中JG0-0和JG20-40处理之间无显著性差异.②JG20-40处理下玉米产量显著高于其他处理,比CK增加了23.15%,JG0-0处理下玉米产量高于CK和JG0-20处理,但并未达到显著水平.③对于NH3和N2O这两种气体的总累积排放量,各处理间均达到显著性差异.与CK相比,JG0-0、JG0-20和JG20-40处理下NH3和N2O总累积排放量分别增加了16.67%、52.08%和22.92%.④不同秸秆还田方式下的氮素气态损失率均高于CK,JG0-0、JG0-20和JG20-40处理下氮素气态损失率分别比CK增加了17.50%、52.50%和22.50%.因此,综合考虑土壤NH3挥发量、N2O排放量和玉米产量等因素,JG0-0处理优于JG20-40、JG0-20处理. 相似文献
4.
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
5.
不同土壤耕作方式下秸秆还田量对晚稻土壤养分与微生物的影响 总被引:23,自引:0,他引:23
在耕翻、少耕和免耕条件下研究了早稻秸秆还田量对晚稻土壤养分与微生物的影响,结果表明,①秸秆还田显著提高土壤有效磷和速效钾含量,对土壤碱解氮含量的提高体现在水稻生育后期;秸秆还田对土壤碱解氮和有效磷含量的提高效果在免耕条件下最好,而对速效钾含量的提高效果在少耕条件下最好;②不同耕作方式下宜实行不同秸秆还田量,就提高有效磷和速效钾含量而言,耕翻和少耕条件下宜实行全部秸秆还田,而免耕条件下宜实行2/3秸秆还田;③秸秆还田使土壤真菌和嫌气性细菌数量减少,放线菌和好气性细菌数量增加;耕翻使土壤真菌和嫌气性细菌数量减少,好气性细菌数量增加;④土壤耕作有利于晚稻生育前期与后期土壤微生物活度的提高,秸秆还田量对土壤微生物活度的影响在不同耕作方式下表现不同,耕翻条件下以2/3还田量处理的土壤微生物活度最高,而少免耕条件下1/3还田量处理最高. 相似文献
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土壤呼吸与土壤有机碳对不同秸秆还田的响应及其机制 总被引:1,自引:3,他引:1
以黄豆、玉米、水稻这3种农业秸秆为原料,崇明东滩围垦土地为试验样区,以景观植物地肤草为目标植物,研究土壤呼吸和土壤有机碳对不同秸秆还田的响应及其可能的机制.结果表明,不同秸秆直接还田的土壤呼吸和地上植物量均高于对照组;黄豆秸秆还田后土壤呼吸相对最低,土壤有机碳最高,因此黄豆秸秆还田的土壤碳封存能力高于玉米和水稻秸秆.秸秆还田显著促进土壤微生物活性,增加了土壤微生物量以及β-糖苷酶、脱氢酶活性,脱氢酶活性与土壤呼吸相关性最显著.黄豆秸秆还田脱氢酶活性最低,相应的土壤呼吸也最低.黄豆秸秆纤维素、木质素和C/N含量最高,可降解性最低,表明黄豆秸秆难以被微生物降解利用,因而还田后其土壤微生物活性最低,最终导致最低的土壤呼吸和较高的土壤有机碳. 相似文献
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采用静态箱-气相色谱法测定CO2排放通量,研究了人工模拟UV-B辐射增强对土壤-大豆系统CO2排放的影响.结果表明,在相同的气象条件和田间管理下,UV-B辐射增强对CO2排放的季节变化模式无明显影响.在植株结荚前,UV-B增强对CO2排放通量没有显著影响,但从植株结荚到成熟,CO2排放通量显著降低,2004和2006年分别降低了49.03%和48.13%;并显著降低了整个生育期的CO2累积排放量,2004和2006年分别降低了43.26%和44.79%.收割实验表明,在分枝开花期,UV-B增强降低了土壤CO2排放,但对植株地上部分的CO2排放没有明显影响;从结荚到成熟,UV-B增强主要通过降低植株地上部分CO2排放通量来降低土壤-大豆系统的CO2排放.UV-B辐射增强降低了大豆生态系统碳固定量,在分枝开花-结荚阶段的固定碳量减少了352.73g/m2CO2,在结荚-鼓粒阶段固定碳量减少了1456.25g/m2CO2. 相似文献
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由于人类活动或者自然形成的温室气体中,CO2和N2O被认为是最重要的温室气体。温室气体排放一旦超出大气标准,便会造成温室效应,使全球气温上升,威胁人类生存.因此如何探寻合理的减排办法已成为各国的当务之急。土壤温度、含水量以及农田施肥管理措施等因素与CO2等温室气体的释放量紧密相关,将其作为跟踪和预测土壤CO2排放量的指示物,对于农田土壤施肥、监测农田土壤温室气体的排放都具有十分重要的理论和实践意义。 相似文献
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本研究采用静态密闭箱-气相色谱法,于2016年12月到2017年11月对重庆市南川石漠化治理示范区4个岩溶碳汇试验区(金银花地JYH、人工造林地杨树林YSL、坡改梯PGT、经济作物花椒林地HJ)及3个对照区(荒地HD、非坡改梯FPGT、弃耕地QGD)的土壤甲烷、二氧化碳的浓度及排放通量进行原位观测,探讨我国南方喀斯特石漠化地区甲烷和二氧化碳浓度分布和时空排放规律,及岩溶区土壤温度、土壤含水率等环境因子对甲烷、二氧化碳排放的影响。结果表明:不同植被类型下土壤CO_2的浓度范围为5 003. 64~19 163. 23 mg/m~3,土壤CH_4的浓度范围为5. 35~7. 46 mg/m~3。土壤CO_2的排放通量具有随季节变化土壤CO_2排放通量随季节明显变化,在一定范围内土壤温度及土壤含水率都与CO_2排放通量呈显著正相关关系。土壤CH_4释放速率没有明显的季节变化规律,在个别月份出现显著变化表现为巨大的源与汇,主要是受到土壤温度、土壤含水率及土壤微生物的共同影响。 相似文献
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为研究我国北方典型设施菜地的土壤CO2排放特征及其影响因素,通过原位监测手段,研究山东省寿光市农田转变为不同种植年限(6、12 a)设施菜地及设施菜地荒废12 a后土壤CO2排放规律及影响因素.结果表明:①种植6 a设施菜地较农田具有较高的土壤CO2排放量,可能是由于设施菜地种植过程中大量施加有机肥造成的,并且设施菜地土壤温度及含水率较高,增加了土壤蔗糖酶活性,加剧土壤CO2排放.②当种植年限超过10 a,设施菜地施肥量减少,降低了土壤微生物可利用底物的供应.因此,种植12 a设施菜地土壤CO2排放量降至农田水平.③种植6 a设施菜地土壤的w(DOC)(DOC表示水溶性有机碳)比农田较高.④土壤CO2排放年内分配不均匀,表现为农田及荒废设施菜地土壤CO2排放主要集中在5—8月,其排放量占全年的75.09%、87.02%,峰值出现在7月.种植6 a设施菜地土壤CO2排放主要集中在5—8月和11月—翌年2月,两阶段排放量分别占全年的48.48%、42.34%,峰值分别出现在7月、12月.研究显示,农田转变为设施菜地短期(种植6 a)内可显著促进土壤CO2排放及DOC的输出,但随着种植年限延长至12 a,土壤CO2排放降至农田水平. 相似文献
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作为我国经济最为发达的省份之一,广东省社会经济可持续发展面临CO2排放量增长的挑战.从多角度分析广东省CO2排放变化的社会经济影响因素,有助于其实现低碳发展.基于投入产出模型,从生产、需求和供应角度分析1987—2015年广东省CO2排放量的变化;此外,采用结构分解分析方法,从需求和供应角度量化广东省各种社会经济因素对CO2排放变化的相对贡献.结果表明:①与生产端相比,需求侧和供给侧的研究有助于识别不同的关键行业,如建筑业(需求侧)、金融和保险业(供给侧).②降低碳排放强度是减少广东省CO2排放的主要因素,而人均最终需求水平和人均初始投入增加是推动广东省CO2排放增加的主要因素.③生产结构、最终需求结构和初始投入结构变化导致CO2排放量略有增加,表明广东省具有较大的通过调整结构性因素减排CO2的潜力.综上,建议除了生产端CO2减排措施外,广东省还应采取需求侧和供给侧相关措施,如优化消费行为、产品分配行为和初始投入结构等. 相似文献
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秸秆还田作为农田土壤培肥的一种重要措施,显著影响N2 O和CO2 等温室气体排放.为探明长期施肥土壤N2 O和CO2 排放对秸秆添加的响应规律及关键影响因素,采集对照(CK,不施肥)、当地推荐化肥施用量(F)、200 %当地推荐化肥施用量(2F)、猪粪(M)和化肥配施猪粪(FM)这5种长期施肥(30 a)处理的旱地红壤,分别设置添加秸秆和不添加秸秆处理,在恒温恒湿条件下培养(65 %田间持水量,25 ℃)20 d.结果表明,施肥显著促进了N2 O排放.相较不施肥处理[(22.05 ±2.09) μg·kg-1,以N计,下同],施化肥处理N2 O累计排放量显著增加了119 %~195 %[F和2F处理分别为(48.38 ±20.81) μg·kg-1和(65.13 ±12.55) μg·kg-1],施粪肥处理N2 O累计排放量显著增加了275 %~399 %[M和FM处理分别为(82.72 ±12.73) μg·kg-1和(1 101.99 ±425.71) μg·kg-1].土壤硝态氮(NO3 --N)、可溶性有机碳(DOC)和可溶性总氮(DTN)是影响不同施肥处理N2 O排放的主要因素.相较未添加秸秆,添加秸秆对CK、F和FM处理的N2 O累计排放无显著影响,显著增加了2F(345 %)和M处理(247 %)的N2 O累计排放.秸秆添加通过增加DOC和消耗DTN从而影响N2 O排放.施肥显著促进了CO2 排放.相较不施肥处理,施粪肥处理CO2 累计排放量显著增加了120 %~130 %[M和FM处理累计排放量(以C计,下同),分别为(122.11 ±4.3) mg·kg-1和(116.47 ±4.55) mg·kg-1],2F处理CO2 累计排放量显著增加了28 %[(65.13 ±12.55) mg·kg-1].微生物量碳(MBC)、DOC和DTN是影响不同施肥处理CO2 排放的主要因素.相较未添加秸秆,添加秸秆条件下CO2 累计排放量显著增加了660 %~1 132 %.秸秆添加后DOC和MBC含量显著提高,促进了CO2 排放.综上,秸秆添加通过增加土壤DTN消耗和DOC含量显著促进施肥处理的N2 O和CO2 排放.在施用粪肥的旱地红壤中应合理考虑秸秆还田,以平衡肥力提升与温室气体排放的综合效益. 相似文献
14.
大气CO2浓度升高([CO2]e)是全球气候变化的主要驱动力,可直接或间接影响稻田生态系统碳氮循环.深入探究长期(大于10 a)[CO2]e对水稻产量和稻田温室气体排放的影响,对保障粮食安全和评估未来气候变化意义重大.本研究以高、低应答水稻品种为供试材料,利用连续运行14 a的[CO2]升高(free-air CO2 enrichment,FACE)平台,共设置2个[CO2]处理:对照(正常[CO2],[CO2]a)和在[CO2]a基础上升高200 μmol·mol-1([CO2]e).采用静态透明箱-气相色谱法测定稻田CH4和N2O排放量,并测定水稻产量.结果表明,对比[CO2]a,长期[CO2]e分别增加高、低应答水稻品种产量29%~31%(P<0.05)和12%~14%(P>0.05);分别减少高、低应答水稻品种稻田CH4排放21%~59%和11%~54%;同时,分别显著减少高、低应答水稻品种稻田N2O排放70%(P<0.05)和40%(P<0.05).水稻产量、稻田CH4排放对长、短期[CO2]e的响应具有明显差异,随着[CO2]e年限的增加,水稻产量和稻田CH4排放的增幅显著下降,而稻田N2O排放无明显变化.综合考虑,长期[CO2]e条件下,高应答水稻品种为优先考虑种植的"增产减排"水稻品种. 相似文献
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京津冀区域生产和消费CO2排放的时空特点分析 总被引:1,自引:0,他引:1
区分消费和生产二氧化碳排放是对开放的经济区域进行排放责任划分的基础,日渐受到政策制定者的关注.利用经济投入产出-生命周期分析模型,对京津冀区域1997年、2002年和2007年的消费和生产二氧化碳排放时空特征及二氧化碳排放平衡进行分析.结果表明,京津冀区域消费和生产二氧化碳排放呈约4%的年均增长;贸易隐含二氧化碳排放比例为30%~83%,并以国内贸易隐含二氧化碳排放为主;河北的消费和生产二氧化碳排放占区域主导,增速和二氧化碳排放强度高于北京和天津;京津冀区域为二氧化碳排放净流入区域,存在部分排放责任转移;京津为二氧化碳排放净转入地区,冀为二氧化碳排放净转出地区;京津冀三地二氧化碳排放关键部门分布集中且相似度较高,可以考虑区域联合控制.其中,电力、蒸汽、热水生产和供应业和金属冶炼及压延加工业对二氧化碳排放的依赖性最大,承担较大的其他部门的二氧化碳排放责任.投入产出分析解析了地区生产和消费二氧化碳排放情况,有利于区域减排的精细化管理和制定相应对策,并促进区域减排合作. 相似文献
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目前基于排放清单估算的区域和城市尺度上的人为CO2排放不确定性较大.为了我国实现碳达峰和碳中和的目标,亟需对我国的区域尺度,特别是大城市群的人为CO2排放进行准确估算.分别利用两种先验人为CO2排放数据(EDGAR v6.0清单和EDGAR v6.0联合GCG v1.0的改进清单)作为输入数据,采用WRF-STILT大气传输模型模拟长三角地区2017年12月至2018年2月大气CO2摩尔分数,再以安徽全椒高塔观测的大气CO2摩尔分数作为参考值,通过贝叶斯反演方法得到的比例因子改进了模拟结果,并实现了长三角人为CO2排放通量的估算.结果表明:(1)在冬季,相对于基于EDGAR v6.0模拟的大气CO2摩尔分数值而言,基于改进清单模拟的大气CO2摩尔分数与观测值更为一致;(2)模拟的大气CO2摩尔分数在夜间高于观测值,白天则相反,主要因为排放清单的CO2排放数据不能表征人为... 相似文献
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新安江水库是我国华东地区最大的水库,面积580 km2,平均深度30 m,水库水体处于中贫营养状态.为了研究新安江水库中CO_2排放的时空变化特征,2014年12月至2015年12月采用静态浮箱法收集水库表面以分子扩散方式排放的CO_2,使用气相色谱仪分析CO_2浓度.结果表明,新安江水库CO_2排放通量从上游入库河流[(120.39±135.41)mg·(m~2·h)~(-1)]至库区主体[(36.65~61.94)mg·(m~2·h)~(-1)]呈下降趋势,而大坝下游河流中CO_2排放通量[(1 535.00±1 447.46)mg·(m~2·h)~(-1)]显著增加,约分别是上游入库河流和库区主体的13倍和25~42倍.但随着与大坝距离增加,大坝下游河流中CO_2排放通量显著下降,如7 km处的CO_2排放通量仅为出库水体处的20%.在库区主体中,CO_2排放通量具有明显的季节变化:CO_2排放通量在秋、冬季时为正值,最大值出现在冬季(12月或1月),说明此时库区表层水体是CO_2排放源;而CO_2排放通量在春、夏季为负值,最小值出现在春季(3、4或5月),说明此时库区表层水体是CO_2吸收汇,这可能与春、夏季时水体中藻类繁殖有关.所以,在调查水库表面CO_2排放时,应对水库的上游入库河流、库区主体和坝下河流进行全面长期的观测,才能避免低估水库中CO_2排放总量. 相似文献
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依托稻田大气CO2摩尔分数(x[CO2])升高平台FACE (free-air CO2 enrichment),采用静态透明箱-气相色谱法研究x[CO2]升高(正常x[CO2]+200 μmol·mol-1)对高、低应答水稻(产量对x[CO2]升高的响应分别为>30%和10%~15%)稻田N2O排放的影响.本试验设置4个处理:A-W (正常x[CO2]+低应答水稻)、F-W (x[CO2]升高+低应答水稻)、A-S (正常x[CO2]+高应答水稻)和F-S (x[CO2]升高+高应答水稻).结果表明,对比正常x[CO2]处理(A-S和A-W),x[CO2]升高条件下高、低应答水稻(F-S和F-W)稻田N2O排放分别降低52.54%(P<0.05)和38.40%(P<0.05),水稻产量分别增加22.96%(P<0.05)和12.11%(P>0.05),稻田N2O排放强度分别降低61.68%(P<0.05)和45.13%(P<0.05).另外,高、低应答水稻稻田N2O排放与稻田土壤NH4+-N含量呈显著相关关系,而与NO2--N含量无显著相关.x[CO2]升高条件下,土壤温度是影响高应答水稻稻田N2O排放的重要因素.综合考虑,未来x[CO2]升高条件下,高应答水稻品种的"增产减排"效果最佳. 相似文献
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采用IPCC温室气体排放清单中CO2排放因子与估算方法,核算了1995—2012年中国30个省区(不含港澳台地区和西藏自治区数据,全文同)服务业的CO2排放量,并对30个省区服务业人均CO2排放量的时空特征进行分析;利用基于面板数据的EKC模型检验中国及其三大经济带服务业增长与CO2排放之间的关系. 结果表明:在考察期内,中国服务业人均CO2排放量从0.16 t升至0.77 t,服务业人均增加值从1 621.04元增至9 991.95元;服务业人均CO2排放量排在前列的省区大都位于东部地区;东部和中部地区人均CO2排放量与服务业人均增加值之间呈线性正相关,人均服务业增加值每增加1个单位,人均CO2排放量将分别增加1.02和1.16个单位;西部地区人均CO2排放量与服务业人均增加值之间呈单调递增关系. 在此基础上,提出差别化的碳减排对策:①东部地区应通过技术改进和优化产业结构、能源消费结构来降低CO2排放,并成为中国服务业节能减排的“领头羊”;②中、西部地区应在保持服务业经济适当增速的前提下,将提高能源利用效率和降低能源强度作为减排重点. 相似文献
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碳底物含量对厌氧条件下水稻土N2、N2O、NO、CO2和CH4排放的影响 总被引:1,自引:3,他引:1
理解底物碳氮对厌氧条件下水稻土排放氮素气体——氮气(N2)、氧化亚氮(N2O)和一氧化氮(NO)以及二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的影响,有助于制定合理的温室气体减排措施,定量了解反硝化产物组成对碳底物水平的依赖性,也有助于氮转化过程模型研发中制定正确的关键过程参数选取方法或参数化方案.本研究采用粉砂壤质水稻土为研究对象,设置对照(CK)和加碳(C+)两个处理,前者的初始硝态氮和可溶性有机碳(DOC)含量分别为~50 mg·kg-1和~28 mg·kg-1,后者的分别为~50 mg·kg-1和~300 mg·kg-1.采用氦环境培养-气体及碳氮底物直接同步测定系统,研究了完全厌氧条件下碳底物水平对上述气体排放的影响.结果表明,CK处理无CH4排放,而C+处理可观测到CH4排放;C+处理的综合增温潜势显著高于CK处理(P<0.01);NO、N2O和N2排放量占这3种氮素气体排放总量的比重,在CK处理分别约为9%、35%和56%,在C+处理分别约为31%、50%和19%,处理间差异显著(P<0.01).由此表明,碳底物水平可显著改变所排放氮素气体的组成;对于旱地阶段硝态氮比较丰富的水稻土,避免在淹水前或淹水期间施用有机肥,有利于削减温室气体排放. 相似文献