不同氮肥管理下典型农田n2o和ch4净交换特征研究

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1、河北农业大学硕士学位论文不同氮肥管理下典型农田N2O和CH4净交换特征研究姓名：石书静申请学位级别：硕士专业：土壤学指导教师：李会卓；高志岭20120529燃嬲I摘要华北平原是我国重要的粮食主产区，氮肥的过量投入是目前该地区夏玉米生产体系中普遍存在的问题，过量的氮肥投入不仅会降低氮肥的利用效率，还会造成N20的大量排放并抑制农田土壤对CH4的氧化吸收。因此，氮肥优化、施用和作物氮素吸收规律相吻合的控释氮肥可能是提高氮素利用率、降低N20排放、增加CH4吸收的重要措施。另外，目前测定痕量气体交换的常规技术是静态箱技术，但在采用该技术时，不同计算方法所获得气体排放通量之间存在较大的差异

2、，这在很大程度上增加了对比不同结果之间的难度。因此，本研究首先对比分析了不同计算方法之间的差异并采用ⅡU(theoreticalfluxunderestimation)技术进行了检验，在此基础上又进一步对6个不同氮肥管理体系下的N20排放和CH4的氧化吸收进行了观测，以明确夏玉米生产体系的N20排放和CH4的吸收特征，影响因素和减排潜力。6个处理分别为不施肥(CK)、农民传统处理(Nc)、优化氮素处理(No)、CRU(ControlledReleaseUrea，含氮量46％)1(100％CRU)，CRU267％(CRU+33％尿素)和CRU3(33％CRU+67％尿素)，以研究华北

3、平原夏玉米生长季土壤与大气之间CH4，N20的交换通量及相应措施的减排潜力。主要研究结果如下：(1)通过观测冬小麦拔节期施肥后1周内N20排放，详细比较了采用静态箱技术时，线性回归(LR)，Quad回归和HM计算方法对N20排放通量的影响，同时也分析了施肥(Nc)和不施肥(CK)对N20气体交换的影响。结果表明，通过LR，Quad和HM方法处理相同数据得到的N20排放通量及其特征确实存在较大的差异，由三种方法得到的通量变异系数最高可达到71％；未采用TFU技术校正前，三种计算方法之间的变异系数平均为29％，而校正后则降低到13％；同时还发现，这三种技术均在一定程度上低估了N20的排

4、放通量，与校正后的排放通量相比，施肥处理中LR、Quad和HM的N20排放通量分别偏低了14％．31％，5％．48％和3％．62％，对照则分别偏低了14．9％．16．O％，15．5％．35．2％和8．4％．57．2％．因此，采用TUF校正方法不仅定量分析不同计算方法之间的差异大小，同时也降低了N20排放通量的误差。(2)通过设置六个不同的N肥管理措施，即在2011年整个夏玉米生长季，土壤都表现为N20的排放源。与Nc处理相比，No处理可以显著降低夏玉米生长季N20的排放，缓释尿素也可以显著降低夏玉米季N20的排放。夏玉米生长季土壤排放的N20总量从大到小依次为Nc>No>CRU3>

5、CRU2>CRUI>CK，对应的排放总量依次为9072．12gN／ha，4070．12gN／ha，3628．20gN／ha，3974．14gN／ha，4216．00gN／ha和1183．79gN／ha。No，Nc，CRUl，CRU2和CRU3处理的排放系数分别为1．60％，2．63％，1．36％，1．54％和1．68％．(3)在所研究的区域夏玉米生长季内，各处理土壤均表现为大气CH4的吸收汇，各处理在整个生长季对CH4吸收总量在19．19mgC／m2-31．38mgC／m2之间；施肥会抑制土壤对CH4的氧化吸收；土壤含水量是该区域夏玉米种植区土壤氧化吸收CH4的主要限制因素。关键词

6、：冬小麦；夏玉米；CH4；N20；静态箱；排放通量TypicalfarmlandN20andCH4netexchangecharacteristicsofdifferentnitrogenmanagementAuthor：ShiShu-jingMajor：SoilScienceSuperviser：LiHui—zhuoGaoZhi-lingAbstractNorthChinaPlain(NCP)isanimportantgrainproducingarea，whichiscommonlyassociatedwithexcessiveinputsofnitrogenfertilize

7、rinthewinterwheat／summermaizerotationsystem．Theexcessnitrogeninputswillnotonlyreducetheuseefficiencyofnitrogenfertilizers，butalsocauselargeemissionsofN20fromfarmlandsoilandinhibittheCH4oxidationbysoil．Therefore．optimizingNinputsandusing