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土壤中反硝化酶活性变化与N2O排放的关系 总被引:15,自引:0,他引:15
研究施肥条件下,土壤反硝化酶活性硝酸还原酶(NR)活性、亚硝酸还原酶(NiR)活性及羟胺还原酶(HyR)活性在玉米生长季节中的变化及其与土壤含水量、硝态氮含量、N2O排放之间的关系。结果表明,3种还原酶都有明显的季节变化规律并受土壤水分含量及施肥的影响。通过研究3种反硝化酶活性与土壤含水量及N2O排放量之间的关系后指出,反硝化酶活性变化可作为一个区分旱田N2O产生途径的指标. 相似文献
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为探究气候变化背景下,小麦-大豆轮作体系中小麦季施用硝化抑制剂对大豆土壤无机氮、N2O排放及相关酶活性的后效作用,在控制气室内设置了不同的大气CO2浓度(400和600μmol/mol)和气温(环境温度T和T+2℃),在此基础上测定了小麦季添加硝化抑制剂时大豆土壤的硝态氮和铵态氮的含量、土壤硝化-反硝化相关酶活性以及N2O排放量。结果表明,小麦季添加硝化抑制剂配合麦秸还田,使大豆土壤的硝态氮和铵态氮均有所增加,但是对土壤硝化-反硝化酶的活性影响较小。升温(ET)使大豆土壤硝态氮含量显著增加,而铵态氮含量显著降低;大气CO2浓度增加(EC)或同时升高气温和CO2浓度(ECT),土壤硝态氮和铵态氮的含量均有所增加,但与环境高温和CO2浓度(CK)下的无机氮含量差异不显著。不同环境条件下的土壤硝化-反硝化酶的活性没有明显规律。在ET和ECT条件下,大豆生长季N2O排放总量均显著高于CK处理,且添加硝化抑制剂使N2O排放... 相似文献
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土壤含水量与N2O产生途径研究 总被引:8,自引:2,他引:6
土壤含水量变化对N2O产生和排放影响的研究表明,不同含水量情况下,N2O排放也不相同。特别是用乙炔抑制技术证明了在播种前后,气候干燥而土壤含水量较低的情况下,N2O产生主要来自于硝化过程;降雨后,土壤含水量较高时,N2O主要是通过反硝化过程产生;而在农田中等含水量情况下,土壤微生物的硝化和反硝化作用产生的N2O大约各占一半。指出旱作农田N2O产生途径主要取决于土壤水分的控制和调节。 相似文献
4.
设置对照(CT)、增温5 ℃(W)、隔离50%降雨(P)和增温5 ℃+隔离50%降雨(WP)4种处理,以相关功能基因作为标志物,研究增温和隔离降雨影响亚热带森林生态系统土壤N2O通量变化的途径.结果表明: 隔离降雨显著降低了土壤铵态氮浓度;增温显著降低了土壤N2O通量和土壤反硝化势.增温处理(W)和降雨处理(P)的土壤微生物生物量氮(MBN)均显著低于对照(CT),AOA amoA基因丰度与MBN和铵态氮含量之间呈显著负相关,但与土壤硝化势和土壤N2O通量没有显著相关性.路径分析显示,反硝化势直接显著影响土壤N2O通量,而微生物生物量磷(MBP)和增温则通过直接影响反硝化势来间接影响土壤N2O通量.温度可能是影响亚热带森林土壤N2O通量的主要驱动因素,全球变暖可能会减少亚热带森林土壤的N2O排放. 相似文献
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设置对照(CT)、增温5 ℃(W)、隔离50%降雨(P)和增温5 ℃+隔离50%降雨(WP)4种处理,以相关功能基因作为标志物,研究增温和隔离降雨影响亚热带森林生态系统土壤N2O通量变化的途径.结果表明: 隔离降雨显著降低了土壤铵态氮浓度;增温显著降低了土壤N2O通量和土壤反硝化势.增温处理(W)和降雨处理(P)的土壤微生物生物量氮(MBN)均显著低于对照(CT),AOA amoA基因丰度与MBN和铵态氮含量之间呈显著负相关,但与土壤硝化势和土壤N2O通量没有显著相关性.路径分析显示,反硝化势直接显著影响土壤N2O通量,而微生物生物量磷(MBP)和增温则通过直接影响反硝化势来间接影响土壤N2O通量.温度可能是影响亚热带森林土壤N2O通量的主要驱动因素,全球变暖可能会减少亚热带森林土壤的N2O排放. 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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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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以大量的室内模拟培养实验,以内蒙古温带草甸草原土壤为研究对象,利用AIM乙炔抑制法,模拟野外条件对原样土壤样品进行N2O产生过程进行研究。实验结果表明:内蒙古温带草甸草原土壤N2O产生过程以硝化作用为主。其中异养硝化作用起主导作用,自养硝化潜势和反硝化潜势在草原植物不同生长季节变化不同,总体上异养硝化潜势>自养硝化潜势>反硝化潜势。由于自养硝化作用在不同季节的发生,使得草甸草原土壤N2O的产生潜势也高、低起伏变化。从而揭示了内蒙古温带草原土壤以异养硝化作用过程为主产生N2O和N2O排放通量较低的微生物学机理。 相似文献
9.
用静态箱法原位观测和分析了我国北方稻田3~12月CH4和N2O的排放及其关系,并研究了这一关系发生的微生物学机理.同时,监测了土壤湿度、pH、水分及Eh的变化.结果表明,稻田CH4和N2O排放之间存在着互为消长的关系(R2=0.0494).土壤湿度、pH及Eh变化范围分别在0~24℃、6.87~7.02和415~300mv之间,水分从非淹水期的38~72%FC至5~10cm浅水淹灌.土壤Eh对CH4和N2O的释放起重要的调控作用.在整个观测期内,与CH4和N2O释放密切相关的6种菌群(发酵细菌、产氢产乙酸细菌、产甲烷细菌、甲烷氧化菌、硝化细菌、反硝化细菌)各有其数量消长及酶活性变化规律,稻田CH4和N2O排放之间互为消长的关系受这些相关微生物数量及酶活性变化的共同调控. 相似文献
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N2O作为重要的温室气体之一,对地球和人类都有很大的影响。为了深入探究对有机氮异养硝化作用及其产生N2O过程的影响机制,完善全球N2O通量估算模型,本研究采用Pearson相关性分析与广义可加模型(GAM)对全球135个样点有机氮异养硝化速率及其产生N2O速率的影响因子进行分析,然后将主要影响因子作为BP神经网络的输入层来模拟全球森林土壤有机氮异养硝化速率及其产生N2O速率的空间分布。结果显示,土壤pH和土壤C/N是影响有机氮异养硝化速率的主要因素,土壤C/N、土壤孔隙含水量(WFPS)以及土壤温度是影响有机氮异养硝化产生N2O速率的主要因素。全球森林土壤异养硝化速率平均为0.4241(0.0014~0.689)μg N·g-1·d-1,异养硝化产生N2O速率平均为0.2936(0.21~1.103)μg N2O·kg-1·d-1 相似文献
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为了探明水稻土落干过程对温室气体排放和反硝化微生物的影响,通过模拟水稻土淹水落干过程,系统监测了落干开始后24 h内N2O的释放和氧化还原电位(Eh)的变化,并利用实时PCR(qPCR)方法测定了反硝化功能基因narG和nosZ的丰度.结果表明:落干开始后4 h N2O释放量就明显增加,在24 h时N2O的释放量比淹水对照增加了5倍多;narG和nosZ基因丰度也随着落干过程的推移而快速增加;而且N2O排放通量与narG基因呈极显著相关(P<0.01).表明水稻土短期淹水落干过程中,含narG基因反硝化微生物是驱动N2O释放的主要功能微生物. 相似文献
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为了探明水稻土落干过程对温室气体排放和反硝化微生物的影响,通过模拟水稻土淹水落干过程,系统监测了落干开始后24 h内N2O的释放和氧化还原电位(Eh)的变化,并利用实时PCR(qPCR)方法测定了反硝化功能基因narG和nosZ的丰度.结果表明:落干开始后4 h N2O释放量就明显增加,在24 h时N2O的释放量比淹水对照增加了5倍多;narG和nosZ基因丰度也随着落干过程的推移而快速增加;而且N2O排放通量与narG基因呈极显著相关(P<0.01).表明水稻土短期淹水落干过程中,含narG基因反硝化微生物是驱动N2O释放的主要功能微生物. 相似文献
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采用静态箱法研究了控释肥料和常规肥料处理对华南赤红壤发育的稻田N2O排放的影响. 结果表明,施用控释肥处理与非包膜复合肥处理,在水稻移栽后10 d内水层中NH4+-N和NH3--N浓度间差异达极显著水平,各处理水层中NH3--N浓度与2 d后或当天N2O排放量间的偏相关系数达极显著水平.包膜型控释肥比未包膜复合肥能极显著地降低稻田N2O的排放量.在施肥后100 d内,控释肥的N2O累积排放量仅为未包膜型复合肥料的13.45%~21.26%,是尿素处理的71.17%~112.47%.复合肥处理的N2O排放主要集中在施肥后1~25d和水稻晒田期间,控释肥在此时期的排放量显著降低,尿素处理则延缓并减小了N2O排放峰.控释肥一次施用和尿素分次施用都能减少N2O排放. 相似文献
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本研究于2019年7月—2020年7月在浙江省杭州市典型毛竹林布置野外控制实验,采用静态箱-气相色谱法测定毛竹林土壤N2O通量,分析生物质炭(10 t·hm-2)、氮沉降(60 kg N·hm-2·a-1)、生物质炭+氮沉降混合处理对土壤N2O通量的影响,并探讨了土壤N2O通量与环境因子的关系。结果表明: 与对照相比,氮沉降处理使毛竹林土壤N2O年累积排放量增加了14.6%,而施用生物质炭及其与氮沉降混合处理则分别降低了20.8%和10.6%。相关分析表明,在所有处理下,毛竹林土壤N2O排放速率与土壤温度、硝态氮含量、脲酶和蛋白酶活性之间均呈极显著相关,与土壤铵态氮含量均呈显著相关。在氮沉降背景下,施用生物质炭对毛竹林土壤N2O通量仍具有显著的减排效应。 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