不同施肥处理茶园土壤n2o排放研究
本研究以江苏省宜兴市湖父镇灵谷有机茶园生态系统为研究对象，田间观测试验设有对照不施肥（CK）和施用复合肥（F）2个处理,观测试验采用静态暗箱-气相色谱法进行原位观测不同施肥处理茶园系统N2O排放通量。研究结果表明1）与CK相比，施肥处理N2O排放通量明显增加，N2O最大季节排放通量为454.2 μg m-2 h-1。观测周期内两次施肥后，N2O的排放通量均显著上升，且施肥处理的N2O脉冲效应更加明显。2）完整观测周期内土壤温度平均介于4℃～10℃之间，N2O的排放通量总体上随土壤温度的升高而增加，施肥和对照处理N2O排放通量均与土壤温度呈显著正相关（CK，P<0.01；F，P<0.001）。本研究的系统研究结果为合理评估茶园生态系统N2O排放强度以及为寻求茶园N2O有效减排措施提供数据支撑和科学依据。
目录
摘要1
关键词1
ABSTRACT1
KEY WORDS1
引言1
1材料与方法 2
1.1试验地概况 2
1.2 试验设计2
1.3气体采集及测定法 3
2 结果与分析3
2.1 N2O季节排放动态 4
2.2 N2O累计排放量4
2.3 土壤温度对N2O排放的影响5
3讨论 5
3.1不同施肥处理茶园土壤N2O排放特点5
3.2土壤温度对茶园土壤 N2O 排放的影响6
致谢7
参考文献8
不同施肥处理茶园土壤N2O排放研究
引言
随着大气中温室气体的浓度不断增加，气候变暖已成为当今全球性的环境问题。全球变暖导致海平面上升、降水分布不均、土壤沙漠化加剧以及极端气候现象等一系列问题，这些都将对人类的生命财产和生存环境造成威胁。21世纪全球平均气温将随温室气体排放的持续而继续升高,自1950年以来，气候系统观测到的许多变化是过去几十年甚至千年以来史无前例的，1880年到2012年，全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势，升高了0.85℃；2003年到2012年平均温度比1850年到1900年平均温度上升了0.78℃。大气温室气体的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
浓度也观测到呈上升趋势，2012年，全球二氧化碳、甲烷和氧化亚氮年均浓度分别达到393 ppm、1819 ppb和325 ppb，分别比工业革命(1750年)前增加了41%、160%和20%，达到历史的最高值[1]。
CO2、CH4、N2O和CFC12是大气中最主要的温室气体，按辐射强迫效应，N2O排在第四位(在CO2、CH4和CFC12之后)[2]，按增温潜势，单位质量N2O的增温潜能约是CO2的159296倍。N2O不仅可以产生温室效应，还参与各种光化学反应，破坏臭氧层, 大大增加了人类患皮肤癌的几率和其他疾病的发病的频率。最新研究表明，N2O 是臭氧层破坏的最重要因子，并且被认为是21 世纪最大的影响因子。 N2O在大气中滞留时间较长, 导致在100a时间尺度上单位质量N2O产生的综合温室效应是CO2的298倍。N2O的排放对人类居住环境和地球生物构成很大威胁。一般认为，大气中的 N2O的主要排放源有土壤、生物质燃烧、化石燃料燃烧、水体及工业排放等，其中热带土壤和农业土壤中微生物参与下的硝化和反硝化过程中所释放的 N2O 约占以上排放源排放总量的70%90%[3]。土壤硝化和反硝化过程中N2O 的排放不仅与环境、雨量、温度、土壤肥力、灌溉有关，而且还与土壤的 pH、有机质含量和土壤颗粒组成等有关。
我国是产茶大国，茶叶是我国重要的经济作物和出口创汇产品，对农民增收有重大作用。施用氮肥能显著改善茶叶产量和品质，因此茶农常常在茶园里施用大量的氮肥。氮肥的大量施用严重改变氮素的循环转换速率，加大氮循环的量，造成氮肥利用率明显降低，而且导致土壤酸化等环境问题[45]。据报道，茶园氮素的利用率在30%左右，施氮量高的茶园甚至不足10%，未被茶树利用的氮素，大部分通过硝化和反硝化作用，以NO3 和N2O的形式排放到环境中[6]。因此，研究我国不同施肥处理下茶园土壤的N2O的排放，不仅有利于了解茶园N2O的排放现状，而且有利于指导茶园合理施肥,对提高茶园经济效益的同时兼顾生态效益,降低环境污染等,提供科学的理论依据。
施肥对土壤温室气体排放通量的影响主要是通过影响土壤微生物数量和种类从而改变微生物的群落结构,有机物的分解代谢以及整个循环过程[79]。不同种类的肥料、施肥量及施肥方式都对N2O的排放产生影响。从一些学者进行的大量田间试验中得出,农业土壤氨的挥发和氧化亚氮的排放主要是土壤氮肥的施用明显地促进其挥发与排放,此外,施肥方式的不同氮的损失量也不同,土壤中的有效氮源会促进土壤氨和氧化亚氮二者的产生,是其重要的物质来源[1013]。日本环境部的报道表明，施入化肥N转化成 N2ON 的排放系数，茶园高达 2.9%，而水稻和其它作物分别为 0.31%和0.62%[14]，显然，施氮肥对茶园土壤中 N2O排放造成的影响不容忽视，故研究不同施肥处理茶园土壤对N2O的影响十分必要。
土壤温度通过影响土壤微生物活性和土壤溶液中的生物化学反应速率而影响N2O的释放。土壤微生物的活性、反硝化及硝化速率都随土壤温度升高而增加，杨劲峰(2009)[15]研究结果指出，硝化作用微生物活动的适宜温度范围为15～35℃，其中最适宜的温度范围为25～35℃；反硝化微生物所要求的适宜温度为5～75℃，最适宜范围为30～67℃。但衣纯真（1994）等[16]研究发现反硝化作用能在0～5℃的土壤条件下发生，同时伴有一定量的N2O排放,其主要原因可能是土壤中参与反硝化过程的微生物能够在极端气候条件下生存。低温能够显著降低土壤的硝化反应速率，但并不能显著降低反硝化速率。张树兰（2002）[17]研究结果也表明温度是控制土壤N2O排放通量日变化的主要因素，且N2O排放的季节变化与表层温度呈正相关关系，土壤N2O排放的规律性日变化以及季节性变化在一定程度上是由温度引起的。本试验运用静态箱气相色谱法，研究长期施肥茶园N2O 的排放特征，并分析了相关影响因素。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验大田位于江苏省宜兴市湖父镇灵谷有机茶场进行，该地区位于长江下游地区，属于亚热带季风气候，全年温和湿润、四季分明、雨量充沛、日照充足、无霜期长，年平均气温15.7℃，年平均降雨量1177毫米，年平均无霜期240多天，生长期可达250天左右，农作物一年可23熟。
目录
摘要1
关键词1
ABSTRACT1
KEY WORDS1
引言1
1材料与方法 2
1.1试验地概况 2
1.2 试验设计2
1.3气体采集及测定法 3
2 结果与分析3
2.1 N2O季节排放动态 4
2.2 N2O累计排放量4
2.3 土壤温度对N2O排放的影响5
3讨论 5
3.1不同施肥处理茶园土壤N2O排放特点5
3.2土壤温度对茶园土壤 N2O 排放的影响6
致谢7
参考文献8
不同施肥处理茶园土壤N2O排放研究
引言
随着大气中温室气体的浓度不断增加，气候变暖已成为当今全球性的环境问题。全球变暖导致海平面上升、降水分布不均、土壤沙漠化加剧以及极端气候现象等一系列问题，这些都将对人类的生命财产和生存环境造成威胁。21世纪全球平均气温将随温室气体排放的持续而继续升高,自1950年以来，气候系统观测到的许多变化是过去几十年甚至千年以来史无前例的，1880年到2012年，全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势，升高了0.85℃；2003年到2012年平均温度比1850年到1900年平均温度上升了0.78℃。大气温室气体的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
浓度也观测到呈上升趋势，2012年，全球二氧化碳、甲烷和氧化亚氮年均浓度分别达到393 ppm、1819 ppb和325 ppb，分别比工业革命(1750年)前增加了41%、160%和20%，达到历史的最高值[1]。
CO2、CH4、N2O和CFC12是大气中最主要的温室气体，按辐射强迫效应，N2O排在第四位(在CO2、CH4和CFC12之后)[2]，按增温潜势，单位质量N2O的增温潜能约是CO2的159296倍。N2O不仅可以产生温室效应，还参与各种光化学反应，破坏臭氧层, 大大增加了人类患皮肤癌的几率和其他疾病的发病的频率。最新研究表明，N2O 是臭氧层破坏的最重要因子，并且被认为是21 世纪最大的影响因子。 N2O在大气中滞留时间较长, 导致在100a时间尺度上单位质量N2O产生的综合温室效应是CO2的298倍。N2O的排放对人类居住环境和地球生物构成很大威胁。一般认为，大气中的 N2O的主要排放源有土壤、生物质燃烧、化石燃料燃烧、水体及工业排放等，其中热带土壤和农业土壤中微生物参与下的硝化和反硝化过程中所释放的 N2O 约占以上排放源排放总量的70%90%[3]。土壤硝化和反硝化过程中N2O 的排放不仅与环境、雨量、温度、土壤肥力、灌溉有关，而且还与土壤的 pH、有机质含量和土壤颗粒组成等有关。
我国是产茶大国，茶叶是我国重要的经济作物和出口创汇产品，对农民增收有重大作用。施用氮肥能显著改善茶叶产量和品质，因此茶农常常在茶园里施用大量的氮肥。氮肥的大量施用严重改变氮素的循环转换速率，加大氮循环的量，造成氮肥利用率明显降低，而且导致土壤酸化等环境问题[45]。据报道，茶园氮素的利用率在30%左右，施氮量高的茶园甚至不足10%，未被茶树利用的氮素，大部分通过硝化和反硝化作用，以NO3 和N2O的形式排放到环境中[6]。因此，研究我国不同施肥处理下茶园土壤的N2O的排放，不仅有利于了解茶园N2O的排放现状，而且有利于指导茶园合理施肥,对提高茶园经济效益的同时兼顾生态效益,降低环境污染等,提供科学的理论依据。
施肥对土壤温室气体排放通量的影响主要是通过影响土壤微生物数量和种类从而改变微生物的群落结构,有机物的分解代谢以及整个循环过程[79]。不同种类的肥料、施肥量及施肥方式都对N2O的排放产生影响。从一些学者进行的大量田间试验中得出,农业土壤氨的挥发和氧化亚氮的排放主要是土壤氮肥的施用明显地促进其挥发与排放,此外,施肥方式的不同氮的损失量也不同,土壤中的有效氮源会促进土壤氨和氧化亚氮二者的产生,是其重要的物质来源[1013]。日本环境部的报道表明，施入化肥N转化成 N2ON 的排放系数，茶园高达 2.9%，而水稻和其它作物分别为 0.31%和0.62%[14]，显然，施氮肥对茶园土壤中 N2O排放造成的影响不容忽视，故研究不同施肥处理茶园土壤对N2O的影响十分必要。
土壤温度通过影响土壤微生物活性和土壤溶液中的生物化学反应速率而影响N2O的释放。土壤微生物的活性、反硝化及硝化速率都随土壤温度升高而增加，杨劲峰(2009)[15]研究结果指出，硝化作用微生物活动的适宜温度范围为15～35℃，其中最适宜的温度范围为25～35℃；反硝化微生物所要求的适宜温度为5～75℃，最适宜范围为30～67℃。但衣纯真（1994）等[16]研究发现反硝化作用能在0～5℃的土壤条件下发生，同时伴有一定量的N2O排放,其主要原因可能是土壤中参与反硝化过程的微生物能够在极端气候条件下生存。低温能够显著降低土壤的硝化反应速率，但并不能显著降低反硝化速率。张树兰（2002）[17]研究结果也表明温度是控制土壤N2O排放通量日变化的主要因素，且N2O排放的季节变化与表层温度呈正相关关系，土壤N2O排放的规律性日变化以及季节性变化在一定程度上是由温度引起的。本试验运用静态箱气相色谱法，研究长期施肥茶园N2O 的排放特征，并分析了相关影响因素。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验大田位于江苏省宜兴市湖父镇灵谷有机茶场进行，该地区位于长江下游地区，属于亚热带季风气候，全年温和湿润、四季分明、雨量充沛、日照充足、无霜期长，年平均气温15.7℃，年平均降雨量1177毫米，年平均无霜期240多天，生长期可达250天左右，农作物一年可23熟。
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