不同施氮水平下陇中黄土高原春小麦田温室气体排放特征

发布时间：2020-07-13 13:38

【摘要】：为了探究不同施氮水平对旱作农田温室气体(CO_2、N_2O)排放通量的影响,在陇中黄土高原半干旱区进行长期施氮定位试验,分别以施入0kg/hm~2、52.5 kg/hm~2、105.0kg/hm~2、157.5 kg/hm~2和210.0 kg/hm~2氮肥的旱作小麦农田为研究对象,采用气相色谱仪法和二氧化碳呼吸仪(EGM-4)分析不同施氮水平下全生育期农田N_2O和CO_2气体通量的变化规律,且结合同观测期测定的土壤温度和水分,进一步探究生育期不同施氮处理下农田N_2O和CO_2排放与环境因子之间的关系。得出结果如下:(1)在生育期内,不同施氮水平下,农田N_2O排放随施氮量的增加而增加,CO_2排放随施氮量的增加而降低。其中,N5处理下农田N_2O累积排放量最高,N1处理最低。同时,N1处理下农田CO_2累积排放量最高,N5处理下最低。(2)在生育期内,旱作雨养农田在不同施氮水平下N_2O和CO_2排放量呈季节性变化,且各处理间变化趋势基本一致。农田N_2O排放在出苗期前波动较平缓,在抽穗期与灌浆期呈较高排放走势,其中灌浆期排放峰高于抽穗期排放峰;农田CO_2排放在分蘖期前波动幅度较小,从分蘖期开始呈较高排放走势,在抽穗期出现最高排放峰,开花期后各处理呈较低走势。(3)农田N_2O和CO_2排放均在一定程度上受到土壤温度和土壤含水量影响。土壤温度升高,促进农田N_2O与CO_2排放,其中N_2O排放与各层次土壤温度相关系数分别为0.479、0.519和0.394,CO_2排放与各层次土壤温度相关系数分别为0.427、0.419和0.483;0~5cm和10~30cm土层土壤含水量升高抑制了农田N_2O排放,相关系数分别为-0.173、-0.367,而5~10cm土层土壤含水量升高促进农田N_2O排放;土壤含水量升高,抑制农田CO_2排放,相关系数分别为-0.131、-0.125和-0.385。(4)N_2O的增温潜势随施氮量增加而增加,CO_2的增温潜势随施氮量的的增加而降低。不同施氮处理下旱作农田N_2O和CO_2排放综合增温潜势变化明显,两种气体总的综合增温潜势变化范围为3731.768~4339.891kgCO_2-e/hm~2。
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.12
【图文】：

技术路线图,土壤温度,通量,气体

研究内容不同施氮水平下全生育期春小麦田 CO2和 N2O 气体通量的变化特征不同施氮水平基础下，观察两种气体通量的季节变化，并对其结果进行整理施氮水平下气体通量排放差异。土壤温度和水分对 CO2和 N2O 气体通量变化的影响过研究不同施氮水平下土壤温度、土壤水分的变化，分析土壤温度、水分放的影响。不同施氮水平下农田 CO2和 N2O 排放的综合增温潜势过计算小麦生育期内的两种温室气体的累计排放量，进一步探究不同施氮体排放对环境的作用力，为温室气体减排提供可靠依据。技术路线

降水量分布

2.1 试验区概况试区位于陇中黄土高原半干旱丘陵沟壑区的甘肃省定西市李家堡镇麻子川村(35°28′N，104°44′E)。该区干旱多灾，属中温带半干旱区，土壤为典型的黄绵土，质地均匀、土质绵软。平均海拔 2000 m，无霜期 140d，年均日照时数 2476.6h，年平均太阳辐射为 594.7KJ/cm2，年均气温为 6.4 C°，≥0℃积温 2933.5℃，≥10℃积温 2239.1℃，多年平均降水 390.9mm，年蒸发量 1531 mm，80%保证率的降水量为 365 mm，变异系数为 24.3%，为典型的雨养农业区。图 2-1 为 2015 年观测期降雨量变化情况。由图可见，生育期内降雨频次不高；在农田播种初期，降雨量很少；在四月下旬至五月初，降雨频次及数量相较均匀；在五月底到七月中下旬，以大量降雨为主，且降雨频次较为集中。

设计图,采样设备,土壤气体

甘肃农业大学 2018 届硕士学位论文太阳直射改变箱内温度。底座高为 16 cm，底座上方制有密封水槽，下方由不锈钢钢板制成高 10 cm 的封闭圆形槽体，便于底座嵌入农田土壤中，同时，不影响圈内外植物生长。于小麦播种后，将底座栽入各个小区中央，整个试验期间均不再挪动。取样时，先将顶箱嵌入之前放置好的圆形底座中，在水槽处注入定量的水，保证淹盖箱体与底座接触缝隙。同时，插入胶塞及温度计，保证桶内气体与外界气体隔绝，呈完全密闭状态，接通小风扇电源后静置五分钟。待静置完毕后，使用注射器分别采集在 0 min、10 min和 20 min 的样品气体，将采集的气体分别注射入 150 ml 铝塑复合密闭气袋中，做好记号标注带回实验室进行测定。静态箱设计图如 2-2 所示:

【参考文献】