秸秆—生物炭对稻田土壤甲烷排放的影响及机制初探
发布时间：2021-03-30 11:01
甲烷是重要的温室气体,稻田是其主要的排放源之一,而秸秆还田等常见农业措施会加剧稻田的甲烷排放。将水稻秸秆制成的生物炭加入稻田中可达到固碳与处理农业废弃物的双重目的。但生物炭对稻田土壤甲烷排放的影响及作用机制尚不清楚。为此,本论文通过室内实验模拟,研究了生物炭对稻田土壤甲烷排放的影响规律,初步探讨了其作用机制,主要研究结果如下:(1)发现在不加秸秆的稻田土壤中,低温生物炭(300制备)的不稳定组分易被微生物利用,加速土壤氧气的消耗,降低土壤Eh值,从而增加产甲烷古菌丰度,最终促进了甲烷排放;高温生物炭(500、700℃制备)具有较强的稳定性,不易被微生物利用,对土壤Eh值无显著影响,对甲烷排放影响较小。故在不加秸秆的稻田土壤中1%投加量的低温生物炭会显著提高161.9 ±22.3%的土壤甲烷排放,而相同条件下,高温生物炭对土壤甲烷排放无显著影响。(2)在施加秸秆的稻田土壤中,生物炭可吸附溶解性有机碳(DOC),减少土壤微生物可利用的碳源,降低产甲烷古菌丰度,进而抑制甲烷排放。高温生物炭对DOC的吸附强于低温生物炭,对土壤甲烷排放的抑制作用更为显著。故在施加秸秆的稻田土壤中,1%投加量的生物炭能显著抑制土壤的甲烷排放,低、高温生物炭分别能使甲烷排放量下降23.5 ±21.2%、50.8 ±9.7%。
本文编号：2279269
【学位授予单位】：浙江大学浙江省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【页数】：60 页
文章目录
致谢
摘要
Abstract
第一章 稻田甲烷排放及减排技术研究进展
1 稻田甲烷排放研究现状
1.1 稻田甲烷排放
1.2 常见稻田减排技术
2 秸秆还田技术研究进展
2.1 我国秸秆资源分布及利用现状
2.2 秸秆还田对稻田理化性质的影响
2.3 秸秆还田对稻田甲烷排放的影响
3 生物炭技术研究进展
3.1 生物炭的基本性质
3.2 生物炭对土壤理化性质的影响
3.3 生物炭对土壤微生物群落结构的影响
3.4 生物炭对土壤甲烷排放的影响
4 存在问题
5 论文研究目标和思路
第二章 秸秆-生物炭对土壤理化性质及微生物群落变化影响
1 实验部分
1.1 实验仪器与材料
1.2 实验方法与分析方法
2 结果与讨论
2.1 秸秆-生物炭对土壤pH和Eh的影响
2.2 秸秆-生物炭对土壤SOC和DOC的影响
2.3 秸秆-生物炭对土壤产甲烷古菌与甲烷氧化细菌群落结构影响
3 本章小结
第三章 秸秆-生物炭对土壤甲烷排放影响及机理初探
1 实验部分
1.1 实验仪器与材料
1.2 实验方法与分析方法
2 结果与讨论
2.1 秸秆-生物炭对土壤甲烷排放影响
2.2 秸秆-生物炭影响土壤甲烷排放的统计分析及机理初探
3 本章小结
第四章 结论、创新点及展望
1 结论
1.1 秸秆-生物炭对稻田土壤理化性质与微生物群落结构影响
1.2 秸秆-生物炭对稻田土壤甲烷排放影响及作用机制
2 创新点
3 展望
参考文献
攻读硕士期间完成的论文
参考文献
期刊论文
[1]秸秆焚烧导致的江苏持续雾霾天气过程分析[J]. 严文莲,刘端阳,孙燕,魏建苏,濮梅娟. 气候与环境研究. 2014(02)
[2]2011年国内外水稻产业及技术发展概述[J]. 朱德峰,张玉屏,陈惠哲. 中国稻米. 2012(01)
[3]施用生物炭对华北平原农田土壤容重、阳离子交换量和颗粒有机质含量的影响[J]. 陈红霞,杜章留,郭伟,张庆忠. 应用生态学报. 2011(11)
[4]中国秸秆资源可收集利用量及其适宜性评价[J]. 王亚静,毕于运,高春雨. 中国农业科学. 2010(09)
本文编号：2279269
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