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1.
畜禽粪便是我国N2O两个最大排放源之一.为建立我国畜禽粪便N2O高分辨率排放清单,选择2008年县域尺度活动数据、具有空间分异性的本土排放因子和参数来评估其排放规模、组分结构、空间格局及不确定性.与基于IPCC、EDGAR等研究结果相比,该排放清单具有更好的可靠性和全面性.我国畜禽粪便2008年N2O排放总量为572 Gg,其中除了牧场草地粪便之外的畜禽粪便为322 Gg(56.3%),牧场草地畜禽粪便为180 Gg(31.5%),挥发沉降和淋溶径流造成的间接排放分别为45.8 Gg(8.0%)和1.23 Gg(0.2%);排放格局非常集中,主要分布在东北三省、山东、四川、湖南和河南,其累积规模为全国总量的52.4%,其中近50%贡献源于占全国县域数<3%的84个县(区、市、旗);所建立排放清单具有较高的空间分辨率和准确度.与此相比,IPCC对直接排放存在低估,对间接排放存在高估,对排放总量高值区存在低估(-1.5%~-6.0%),低值区存在高估(1.6%~13%);对于贡献最大的排放途径,EDGAR在高值区低估达到-18.8%~-50.0%,在大部分低值区高估达到25%~54.1%. 相似文献
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采用静态箱-气相色谱法,研究了控释肥料对四川丘陵地区覆膜节水高产栽培稻田N2O排放的影响.结果表明: 稻田施用尿素及控释肥料后水稻生长期N2O排放总量分别为(38.2±4.4)和(21.5±5.2) mg N·m-2;施用尿素处理N2O排放系数为0.25%,施用控释肥料处理N2O排放系数为0.14%,减少了43.6%(P<0.05),其中烤田前减少了49.6%(P<0.05);控释肥料可抑制施肥引起的N2O排放峰值,降幅达52.6%;控释肥料对水稻不同生长季节土壤微生物生物量氮、NH4+-N含量和水稻产量均无显著影响;N2O排放与5 cm土壤温度、土壤Eh值无显著相关性. 相似文献
3.
牲畜排泄物返还被认为是对草地的一种天然的施肥措施,也是草地养分归还的一种重要途径,对于维持土壤肥力和植被生产力具有十分重要的生态学意义。论述了放牧牲畜粪便和尿液自身降解及其氮素变化、粪尿返还对草地土壤氮转化和氧化亚氮(N2O)排放的作用机制及影响效应,指出排泄物氮输入使粪尿斑块成为草地土壤氮转化和N2O排放的活跃点,且不同排泄物类型、土壤理化特性和气候条件等使土壤氮素矿化、固持、硝化及反硝化等关键过程具有复杂性和差异性,进而导致不同类型草地生态系统N2O排放对牲畜排泄物返还的响应不尽相同。建议未来在全球气候变化背景下,应加强草地牲畜排泄物-植被-土壤体系氮素生物地球化学循环过程的系统研究,进一步加深天然草地关键氮素转化过程和N2O排放的微生物作用机制方面的认识,从而有助于为优化放牧牲畜排泄物的管理模式、制定科学合理的草地土壤养分调控策略和维持草地生态系统可持续发展提供科学有效的理论指导。 相似文献
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针对目前集约化农业生产中氮肥用量盲目偏高、氮素利用率低、土壤及肥料中氮素以温室气体N2O形式的排放量增加等问题,采用田间试验研究了不同氮肥水平(150、225、300 kg·hm-2)配施双氰胺(DCD)对华北地区集约化农田冬小麦-夏玉米轮作系统N2O排放的影响,并分析了其经济效益.结果表明: 在整个轮作系统中,不同氮水平配施DCD处理的N2O排放通量减小25.6%~32.1%,N2O年度累积排放量降低23.1%~31.1%.土壤N2O排放通量与表面温度和湿度均呈显著指数相关,且湿度对小麦季N2O排放的影响大于玉米季,而温度对玉米季的影响大于小麦季.施用DCD后,小麦、玉米产量分别增加16.7%~24.6%和29.8%~34.5%,两季作物经济收益平均增加7973.2 元·hm-2.因此,合理氮肥用量配施DCD既可以保证作物产量、提高经济效益,又可以减少N2O排放.综合考虑环境效益与经济效益,本试验条件下中量氮肥配施双氰胺(N总量225 kg·hm-2)是一种适宜在华北地区推广的优良氮肥管理模式. 相似文献
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针对目前集约化农业生产中氮肥用量盲目偏高、氮素利用率低、土壤及肥料中氮素以温室气体N2O形式的排放量增加等问题,采用田间试验研究了不同氮肥水平(150、225、300 kg·hm-2)配施双氰胺(DCD)对华北地区集约化农田冬小麦-夏玉米轮作系统N2O排放的影响,并分析了其经济效益.结果表明: 在整个轮作系统中,不同氮水平配施DCD处理的N2O排放通量减小25.6%~32.1%,N2O年度累积排放量降低23.1%~31.1%.土壤N2O排放通量与表面温度和湿度均呈显著指数相关,且湿度对小麦季N2O排放的影响大于玉米季,而温度对玉米季的影响大于小麦季.施用DCD后,小麦、玉米产量分别增加16.7%~24.6%和29.8%~34.5%,两季作物经济收益平均增加7973.2 元·hm-2.因此,合理氮肥用量配施DCD既可以保证作物产量、提高经济效益,又可以减少N2O排放.综合考虑环境效益与经济效益,本试验条件下中量氮肥配施双氰胺(N总量225 kg·hm-2)是一种适宜在华北地区推广的优良氮肥管理模式. 相似文献
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通过田间试验研究了不同缓/控释尿素对水稻产量和稻田周年温室气体排放的影响,评估生产单位质量水稻的温室气体排放量.结果表明: 优化施肥(OPT)处理在减氮(N)21.4%条件下产量与习惯施肥(FFP)处理持平,同时减少了稻田周年CH4和N2O的排放,其中水稻季CH4和N2O分别减排12.6%和12.5%,休闲季N2O减排33.3%.与OPT处理相比,控释尿素(CRU)处理在水稻季CH4减排28.9%,休闲季CH4零排放;硝化抑制剂(DMPP)处理在水稻季CH4和N2O分别减排41.6%和85.7%,休闲季CH4和N2O分别减排76.9%和6.5%.休闲季节N2O排放占周年N2O排放的76.8%~94.9%,是评价整个稻田温室气体排放不容忽视的因素.OPT、CRU和DMPP处理生产1.0 kg稻谷的温室气体排放强度分别为0.50、0.41和0.33 kg·kg-1,综合考虑周年的温室气体排放总量和产量,尿素和硝化抑制剂配合施用可以在保证水稻产量的情况下,减少温室气体的排放. 相似文献
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通过田间试验研究了不同缓/控释尿素对水稻产量和稻田周年温室气体排放的影响,评估生产单位质量水稻的温室气体排放量.结果表明: 优化施肥(OPT)处理在减氮(N)21.4%条件下产量与习惯施肥(FFP)处理持平,同时减少了稻田周年CH4和N2O的排放,其中水稻季CH4和N2O分别减排12.6%和12.5%,休闲季N2O减排33.3%.与OPT处理相比,控释尿素(CRU)处理在水稻季CH4减排28.9%,休闲季CH4零排放;硝化抑制剂(DMPP)处理在水稻季CH4和N2O分别减排41.6%和85.7%,休闲季CH4和N2O分别减排76.9%和6.5%.休闲季节N2O排放占周年N2O排放的76.8%~94.9%,是评价整个稻田温室气体排放不容忽视的因素.OPT、CRU和DMPP处理生产1.0 kg稻谷的温室气体排放强度分别为0.50、0.41和0.33 kg·kg-1,综合考虑周年的温室气体排放总量和产量,尿素和硝化抑制剂配合施用可以在保证水稻产量的情况下,减少温室气体的排放. 相似文献
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氮(N)、磷(P)等养分添加是提高草地生态系统生产力的重要策略, 但其对土壤氧化亚氮(N2O)排放的影响尚不明确。该研究以南疆昆仑山北坡高山草地为研究对象, 设置氮添加、磷添加、氮磷交互以及不施肥(CK) 4个处理, 采用静态箱-气象色谱法连续监测2017年生长季草地的N2O排放, 研究不同氮、磷添加处理下的N2O排放特征, 并利用Pearson相关分析对影响N2O排放的主要环境因子进行定性识别及定量解析。结果表明: 氮添加处理与氮磷交互处理在施肥后约3周引起显著的N2O排放峰, 分别为42.3和15.4 g N·hm -2·d -1。与其他处理相比, 氮添加处理生长季N2O排放通量显著增加了1.8-3.2倍, 而磷添加以及氮磷交互处理与CK之间没有显著差异。Pearson相关分析结果表明: N2O排放与微生物生物量碳呈负相关关系, 与溶解性有机碳含量、pH值呈正相关关系, 而与其他环境因子关系不显著。以上结果表明, 与单施氮肥相比, 在该地区草场采用氮磷混施可显著减少N2O的排放。 相似文献
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通过对太湖地区稻麦轮作生态系统的N2O排放及土壤湿度进行系统观测和开展一系列模拟实验,研究了降雨和土壤湿度对N2O排放和产生过程的影响.结果表明,春季和秋季麦田N2O排放与降雨量呈明显正相关,但水稻田和冬季麦田的N2O排放不受降雨影响.稻麦轮作周期内的N2O排放较强烈地受土壤湿度制约,土壤湿度为田间持水量的97~100%或84~86%WFPS(土壤体积含水量与总孔隙度的百分比)时,N2O排放最强,低于此湿度范围时,N2O排放通量与土壤湿度呈正相关,反之,则呈负相关.田间N2O排放随土壤湿度的变化形式与模拟条件下培养土壤样品的N2O产生率变化非常相似,但前者的最佳湿度范围比后者窄,而且偏小. 相似文献
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全球气候变化可能会提高冻融循环时间、强度以及频率, 从而可能显著影响土壤氧化亚氮(N2O)排放。N2O是一种重要的温室气体, 但目前对冻融循环期间土壤N2O排放规律以及影响因素的了解还有限。为此, 该研究采用整合分析方法, 从已发表文献中收集了30篇关于冻融循环对土壤N2O通量和累积排放量影响的文献, 探究冻融循环在不同生态系统对N2O排放的影响, 从试验设置、土壤基本理化性质以及冻融循环格局等角度全面综合地探究其排放影响因素。该研究得出, 冻融循环能显著增加N2O通量、N2O累积排放量和硝化作用速率, 全球平均增幅分别为72.34%、143.25%和124.63%; 冻融循环也可增加反硝化作用速率, 全球平均增幅为162.56%; 与之相反, 冻融循环显著减少微生物生物量氮含量, 全球平均减幅为6.39%。不同生态系统土壤水热条件和基本理化性质差异可显著影响冻融循环对N2O排放的影响。当年平均气温超过5 ℃时, 冻融循环作用可显著提高N2O通量104.13%, 显著高于年平均气温为0-5 ℃ (25.56%)和小于0 ℃ (55.29%)时; 土壤湿度大于70%时, N2O通量增加109.17%, 显著高于土壤湿度为50%-70% (65.67%)和小于50% (20.37%)时的通量。土壤黏粒和养分含量越高的土壤区域, 冻融循环对N2O排放的提高幅度越大。在有植物存在时, 冻融循环可显著提高土壤N2O通量达91.21%, 高于无植物存在时的54.43%。土壤过筛和在冻融循环期间采集土壤都会增加冻融循环对N2O排放的影响。另外, 融化时间长, 冻结强度大和冻融循环频率高均可显著提高土壤N2O累积排放量对冻融循环的响应。当冻结温度低于-10 ℃时, 冻融循环对土壤N2O排放通量的增幅可达100.73%, 显著高于在冻结温度为-10- -5 ℃ (47.74%)和高于-5 ℃ (70.25%)时。主要原因是冻结强度高可促进土壤微生物和土壤结构释放更多的养分, 从而提高N2O的产生和排放。该研究结果有助于更好地理解土壤N2O对冻融循环的响应及其影响因素, 为更准确地预测未来全球气候变化对N2O排放影响提供科学数据支撑。 相似文献
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为了探究旱地土壤施入氮肥后的气态氮(N2O和N2)损失规律,本研究通过室内好氧培养试验(60 d,25 ℃,80%孔隙含水量),运用15N同位素示踪技术,研究了4个玉米地土壤(哈尔滨、沈阳、栾城、寿光)和2个设施菜地土壤(沈阳、寿光)在施入尿素后的氮转化、N2O和N2排放动态。试验中尿素添加量为167 mg N·kg-1,以模拟田间氮肥施用量200 kg N·hm-2。结果表明: 在4个玉米地土壤中,尿素施用60 d内N2O累积排放量为寿光(20 mg N·kg-1)>栾城(14 mg N·kg-1)>沈阳(5 mg N·kg-1)>哈尔滨(0.5 mg N·kg-1),N2累积排放量为栾城(176 mg N·kg-1)>沈阳(106 mg N·kg-1)>寿光(75 mg N·kg-1)>哈尔滨(12 mg N·kg-1);在2个设施菜地土壤中,寿光土壤N2O累积排放量(21 mg N·kg-1)是沈阳(2 mg N·kg-1)的10倍,而两个站点N2累积排放量分别为28和24 mg N·kg-1。不同土壤N2O排放占两种气体排放总量的5%~40%,其中寿光土壤(30%~40%)显著高于其他样地土壤(1%~10%)。在土壤排放的N2O和N2中,土壤氮库分别贡献了56%和61%,高于添加当季氮肥的贡献率。相关分析表明,N2O累积排放量与本底土壤pH呈正相关,说明土壤本底pH可能是调控不同旱地土壤N2O和N2排放的重要环境因子。在华北碱性土壤区,采用能降低土壤pH值的措施可能具有较好的气态氮减排效果。 相似文献
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采用静态箱-气相色谱法,对西双版纳热带次生林崖豆藤群落中的蚁巢土壤N2O排放通量的季节动态进行定位研究,分析蚂蚁筑巢引起土壤碳氮库及温湿度等土壤性质变化对N2O排放的影响特征。结果表明:蚂蚁筑巢显著影响热带森林土壤N2O排放,蚁巢土壤N2O排放通量(0.67 mg·m-2·h-1)显著高于非蚁巢土壤(0.48 mg·m-2·h-1),较非蚁巢土壤增加了40.2%;蚁巢与非蚁巢土壤N2O排放通量具有显著的季节变化,6月分别为0.90和0.83 mg·m-2·h-1,显著高于3月(分别为0.38和0.19 mg·m-2·h-1);蚂蚁筑巢显著增加了土壤含水率、温度、有机碳、全氮、水解氮、铵态氮、硝态氮和微生物生物量碳,相较于非蚁巢增加了7.1%~74.1%,蚁巢土壤pH相较于非蚁巢土壤降低了9.9%。结构方程... 相似文献
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为探讨添加秸秆和生物炭土壤N2O排放对温度的响应,利用室内培养试验,研究CK(不施秸秆和生物炭)、LC(1%生物炭)、HC(2%生物炭)和HS(2.75%秸秆)4个处理分别在10℃(T1)、20℃(T2)和30℃(T3)3个培养温度下的N2O排放。随培养温度升高,CK、LC、HC和HS处理的土壤NH4+-N含量降低,NO3--N含量升高。相同温度下,添加不同物料的土壤铵态氮浓度表现为CK>LC>HC>HS,硝态氮含量表现为HC>LC>CK>HS。不同温度下,添加不同物料的土壤N2O排放差异较大。随着温度的升高(T1~T3),CK、LC、HC和HS处理土壤N2O累积排放量分别升高了46.49%~412.81%、64.69%~456.55%、7.42%~145.96%和105.91%~1421.66%。T3时,生物炭添加越多对土壤N2O排放的抑制作用越明显,L... 相似文献
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以华北平原菜地为研究对象,通过控制灌溉量设置不同的土壤水分对照,利用稳定同位素15N自然丰度法,结合传统的乙炔抑制试验,对不同土壤水分条件下的N2O排放、N2O同位素特征值以及同位素异位体位嗜值(SP值)变化规律进行分析,以阐明不同水分条件下N2O的排放规律及其来源.结果表明:水分条件显著影响N2O排放,相比于50%土壤孔隙含水率(WFPS),70%WFPS的水分条件下N2O的排放较高.N2O的排放集中在施肥前期,在施肥中后期迅速减弱.50%WFPS条件下,N2O的排放最初以硝化作用为主,占比约为90%,随后硝化作用迅速下降,反硝化变成主导作用,施肥7 d后即达到80%以上;而70%WFPS条件下初期则以反硝化为主,占比约为70%,随后下降至40%左右,施肥10 d后逐渐升高至80%.整体上,N2O的排放主要以反硝化作用为主,不同水分处理对土壤硝化、反硝化作用的影响主要体现在施肥前期,后期均以反硝化为主.综上,建议华北地区的菜地生产应适当降低灌溉量,以减少N2O排放. 相似文献
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非生长季土壤温室气体排放在碳氮循环中具有重要作用,而采伐干扰对非生长季森林土壤温室气体排放具有何种影响并不明确.采用静态暗箱-气相色谱法,同步观测温带帽儿山50年生红松人工林在不同透光抚育方式下(次生林冠下栽植红松10年时设立为对照;半透光抚育: 伐除上层林木50%;全透光抚育: 伐除上层林木100%)非生长季土壤3种温室气体(CO2、CH4和N2O)排放通量及其相关环境因子(土壤温度、含水量及碳氮含量等),研究采伐干扰对非生长季森林土壤温室气体排放的影响及主控因子.结果表明: 透光抚育会降低非生长季土壤CO2、CH4和N2O的排放通量,全透光和半透光抚育显著降低了温带红松林非生长季土壤CO2排放量21.0%和22.8%,并降低CH4吸收量16.0%和16.4%,但差异不显著,全透光抚育显著降低N2O排放量23.5%,而半透光抚育降低11.2%且差异不显著.温带红松林非生长季土壤CO2、CH4和N2O的年贡献率分别为11.7%~14.2%、13.1%~17.0%和63.9%~72.6%,透光抚育降低了非生长季土壤CO2(1.4%~2.5%)和CH4(0.7%~3.9%)年贡献率,但提高了N2O年贡献率(2.4%~8.7%).透光抚育增加了CO2排放与土壤温度、含水量、硝态氮及铵态氮的相关性,降低其与有机碳的相关性,增加了CH4排放与土壤含水量、酸碱度、有机碳和铵态氮的相关性,降低其与硝态氮的相关性,增加了N2O排放与土壤温度相关性,降低其与硝态氮和铵态氮的相关性,改变了其与土壤酸碱度的正负相关关系.因此,透光抚育经营方式能够显著影响温带森林非生长季土壤温室气体排放,其中全透光抚育降低非生长季土壤N2O排放能力要强于半透光抚育. 相似文献
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土壤水分状况和氮肥施用及品种对稻田N2O排放有明显影响。当稻田持续淹水时,几乎没有N2O排放,而当稻田经历干湿交替循环特别是烤田时,有较高的N2O排放通量。稻田持续淹水、干湿交替及烤田期间5个处理的平均N2O排放通量分别为1.02、23.87和47.99μg·m-2·h-1.化学氮肥的施用增加了稻田N2O的排放量,且硫铵能比尿素排放更多的N2O.施用硫铵氮100和300kg·hm-2引起的N2ON损失率分别为0.04%和0.26%,而施用尿素氮的分别为0.03%和0.15%. 相似文献
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以华北平原菜地为研究对象,通过控制灌溉量设置不同的土壤水分对照,利用稳定同位素15N自然丰度法,结合传统的乙炔抑制试验,对不同土壤水分条件下的N2O排放、N2O同位素特征值以及同位素异位体位嗜值(SP值)变化规律进行分析,以阐明不同水分条件下N2O的排放规律及其来源.结果表明:水分条件显著影响N2O排放,相比于50%土壤孔隙含水率(WFPS),70%WFPS的水分条件下N2O的排放较高.N2O的排放集中在施肥前期,在施肥中后期迅速减弱.50%WFPS条件下,N2O的排放最初以硝化作用为主,占比约为90%,随后硝化作用迅速下降,反硝化变成主导作用,施肥7 d后即达到80%以上;而70%WFPS条件下初期则以反硝化为主,占比约为70%,随后下降至40%左右,施肥10 d后逐渐升高至80%.整体上,N2O的排放主要以反硝化作用为主,不同水分处理对土壤硝化、反硝化作用的影响主要体现在施肥前期,后期均以反硝化为主.综上,建议华北地区的菜地生产应适当降低灌溉量,以减少N2O排放. 相似文献