本文選題：氧化亞氮 + 擴(kuò)散�。� 參考：《山西師范大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：大氣中的氧化亞氮(N_2O)是重要的溫室氣體之一,農(nóng)田土壤是大氣N_2O主要的排放源。定量分析土壤剖面中N_2O的還原量及擴(kuò)散量,強(qiáng)化土壤中N_2O向N_2的還原過(guò)程并削弱N_2O在土壤剖面中的擴(kuò)散是減少農(nóng)田N_2O排放的重要途徑。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中土壤N_2O排放的研究屢見(jiàn)不鮮,然而對(duì)于土壤N_2O還原量測(cè)定的研究還是較少。本文設(shè)計(jì)了測(cè)定土壤中N_2O擴(kuò)散與還原過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置,并定量分析了在不同水分條件下N_2O在土壤表層的擴(kuò)散與還原過(guò)程研究。其中實(shí)驗(yàn)一設(shè)定四種水分梯度W_1(WFPS30%)、W_2(WFPS50%)、W_3(WFPS60%)、W_4(WFPS80%)。結(jié)果表明:在室內(nèi)溫濕度恒定條件下,不同水分設(shè)計(jì)與N_2O處理之間,N_2O排放通量均呈多峰的日變化趨勢(shì)且具有隨機(jī)性;在不加入N_2O處理中,隨著水分的增加,N_2O排放通量加大。其中,在設(shè)計(jì)水分含量較高(WFPS 80%)條件下,N_2O日排放通量最高;在較低(WFPS 30%)水分條件下,土壤的通氣狀況較好,擴(kuò)散通量最大;在水分適中(WFPS60%與WFPS 50%)條件下的日排放通量與日擴(kuò)散通量變化差異不明顯。N_2O累積通量結(jié)果表明:WFPS 80%N_2O累積排放通量最高,當(dāng)加入N_2O后,其累積擴(kuò)散通量最低,這表明在高含水量環(huán)境下,土壤通氣性是影響N_2O擴(kuò)散的重要因素;WFPS 60%的N_2O累積排放通量及累積擴(kuò)散通量均高于WFPS50%和WFPS30%。這表明:水分含量在WFPS 60%時(shí),N_2O在土壤剖面中更易發(fā)生擴(kuò)散與還原過(guò)程,且N_2O的累積通量及擴(kuò)散通量最大�？傮w而言,N_2O的還原量與土壤水分含量呈線性關(guān)系,隨水分增加,N_2O還原量增大;其中WFPS 80%水分條件下的還原率達(dá)60.79%,WFPS 30%水分條件下的N_2O還原率為44.03%。從化學(xué)動(dòng)力學(xué)角度而言,WFPS60%的表觀速率最高,進(jìn)一步說(shuō)明最適宜排放N_2O的水分條件為WFPS60%。為了進(jìn)一步研究不同水分條件下土壤氮素對(duì)表層N_2O的擴(kuò)散與還原過(guò)程的影響,在實(shí)驗(yàn)一基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)三組差異明顯的水分梯度WFPS30%、WFPS75%和WFPS100%,結(jié)果為:土壤微生物生物量測(cè)定結(jié)果表明不同水分處理?xiàng)l件下,微生物碳氮含量不同,隨著水分的增加微生物含碳量大體呈上升趨勢(shì);在不同N_2O處理?xiàng)l件下,相同水分之間土壤微生物碳含量大體相近,在WFPS100%水分設(shè)計(jì)中,土壤中微生碳含量幾乎是最高的,然而微生物氮含量在不同處理之間的變化相對(duì)較小;土壤中NH4+-N和NO3--N的測(cè)定結(jié)果表明:在三種水分處理中WFPS100%水分含量最高,雖在0-10天土壤中硝態(tài)氮含量高,反硝化細(xì)菌可利用底物進(jìn)行反硝化作用產(chǎn)生中間產(chǎn)物N_2O,但由于水分緣故,產(chǎn)生的N_2O不易通過(guò)土壤孔隙到達(dá)土壤表面;培養(yǎng)過(guò)程中,氧化還原電位電極和氧電極測(cè)定結(jié)果表明:WFPS100%環(huán)境阻礙了氧氣進(jìn)入土壤及土壤中的擴(kuò)散,同時(shí)土壤呼吸作用消耗大量的氧氣使得土壤環(huán)境處于低氧環(huán)境,低氧環(huán)境嚴(yán)重影響土壤硝化細(xì)菌的代謝活動(dòng),從而影響硝化作用,相對(duì)于干旱及濕潤(rùn)環(huán)境(WFPS30%WFPS75%)土壤透氣性較差,土壤氮源以銨態(tài)氮為主。而相較于WFPS100%的淹水環(huán)境,WFPS30%和WFPS75%的硝態(tài)氮在同化過(guò)程中消耗的能量要比銨態(tài)氮多;土壤中pH測(cè)定結(jié)果表明:隨著水分的增加,pH值相對(duì)增加,并且還可以看出,不加N_2O處理比加入N_2O處理的pH值要高,可能由于加入氧化亞氮后改變了土壤原有的pH條件;土壤中礦質(zhì)氮含量測(cè)定結(jié)果表明:不同水分處理?xiàng)l件及不同N_2O處理之間下土壤氮凈硝化趨勢(shì)不同。因而,了解N_2O在土壤中的轉(zhuǎn)化機(jī)理及產(chǎn)生過(guò)程,從源頭上遏制土壤剖面中N_2O產(chǎn)生是減少農(nóng)田N_2O排放的重要過(guò)程。
[Abstract]:The N _ 2O emission flux of N _ 2O is the highest in the soil profile . The results show that the N _ 2O emission flux is the highest under the condition of high moisture content ( WFPS 80 % ) . The results show that the N _ 2O emission flux is the highest under the condition of high moisture content ( WFPS 80 % ) . The results show that the N _ 2O emission flux is the most important factor affecting N _ 2O diffusion . The results showed that the soil microbial biomass of WFPS 100 % was the highest when the water content was higher than that of WFPS 100 % .

【學(xué)位授予單位】：山西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S153

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳慧;侯會(huì)靜;蔡煥杰;朱艷;;加氣灌溉溫室番茄地土壤N_2O排放特征[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2016年03期

2 菊花;申國(guó)珍;徐文婷;趙常明;蘇磊;王楊;謝宗強(qiáng);張秋良;;神農(nóng)架主要森林土壤CH_4、CO_2和N_2O排放對(duì)降水減少的響應(yīng)[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2016年20期

3 王志英;鞠天琛;李業(yè)東;張，

本文編號(hào)：1874235