【摘要】：降水變化是影響土壤溫室氣體排放的重要因素,而不同的管理措施,如秸稈覆蓋、施肥以及作物的種植等也都對農(nóng)田土壤溫室氣體的排放起到一定的影響作用,為了解不同管理措施下降水對農(nóng)田土壤溫室氣體的影響,本研究進行了夏閑期的盆栽模擬降水及生育期的小麥田模擬降水,運用靜態(tài)箱-氣相色譜法對三種溫室氣體(CO2、CH4、N2O)對不同管理措施下降水的響應規(guī)律進行了相應的研究,主要結果如下:1)通過盆栽降水試驗和生育期降水量試驗,發(fā)現(xiàn)較低含水率時,土壤呼吸和N2O均表現(xiàn)為較低的排放,而CH4則表現(xiàn)為被吸收。降水可以有效地促進土壤呼吸,也有將土壤由CH4的匯轉變?yōu)镃H4的源的趨勢,同時降水還可以促進土壤的反硝化作用,促進N2O的排放。但不同降水量對三種溫室氣體影響的方式有所不同,總的來看,降水量較低時(0-8mm),三種溫室氣體會在1-4h內(nèi)達到排放峰值,而高降水量降水會對排放峰產(chǎn)生明顯的延后效應。2)在盆栽和生育期降水試驗均發(fā)現(xiàn),土壤呼吸在各降水量時均和土壤溫度有著顯著地關聯(lián),只是在低含水率時,土壤溫度是土壤CO2排放速率的主要控制因素,在土壤水分含量較高時溫度和水分共同影響土壤呼吸的速率;對于CH4來說,排放只受土壤水分的控制,與土壤溫度無明顯關系;而對于N2O,低含水量時土壤N2O的排放同土壤溫度有著明顯的關系,但在增加降水后,N2O的排放與土壤水分和溫度的關系則比較復雜,還需要進一步探究。3)盆栽試驗表明,不同的土壤處理措施對土壤溫室氣體的排放影響不一。秸稈覆蓋可以促進土壤CO2和N2O的排放;而在低降水量時,秸稈覆蓋對土壤CH4的排放有減弱的趨勢,隨著降水量的增大,這種趨勢會被水分的升高而彌補,從而顯示為促進CH4的排放,即在高降水量時,CH4排放的主要影響因素為水分,但排放量仍低于無秸稈覆蓋處理。同時,施氮可以減少土壤CO2排放,降低土壤呼吸的溫度敏感性,極大地增大N2O排放的趨勢,但對CH4的排放無明顯影響。對比不同降水量下的三種溫室氣體排放量,施氮條件下降水會極大增大N2O的排放,而對CO2和CH4的排放趨勢無較大影響。4)生育期兩次降水量試驗表明,高降水量處理均會不同程度的延遲土壤溫室氣體的出峰時間:0-16mm降水量的土壤呼吸在4h到達最大值,而32mm高降水量處理則會延遲4h;CH4和CO2的出峰規(guī)律相似,0-8mm為降水后4h,16、32mm為降水后8h;而對于N2O,降水后峰值出現(xiàn)的時間為:0-8mm降水土壤N2O排放最大值出現(xiàn)在8小時,而16mm為12-24h,32mm為48小時。與此同時,反復的干濕交替會降低CO2和N2O的排放,促進CH4的釋放。
[Abstract]:The change of precipitation is an important factor that affects the greenhouse gas emission of soil, and different management measures, such as straw mulching, fertilization and crop planting, also play a certain role in the greenhouse gas emission of farmland soil. In order to understand the effect of different management measures on greenhouse gases in farmland soil, pot simulated precipitation during summer free season and simulated precipitation in wheat field during growth period were studied. Three greenhouse gases (CO2,CH4,) were determined by static box gas chromatography. The main results are as follows: 1) through pot precipitation experiment and growth period precipitation experiment, we found that the water content is low. Soil respiration and N _ 2O emission were lower, while CH4 was absorbed. Precipitation can effectively promote soil respiration and change soil from sink of CH4 to source of CH4. Precipitation can also promote denitrification and N2O emission. However, the effects of different precipitation on the three greenhouse gases are different. Generally speaking, when the precipitation is low (0-8mm), the three greenhouse gases will reach the peak emission within 1-4 hours. However, precipitation with high precipitation has a significant delayed effect on the emission peak. 2) in both pot and growth stage precipitation experiments, soil respiration is significantly correlated with soil temperature at different precipitation levels, but only at low moisture content. Soil temperature is the main controlling factor of soil CO2 emission rate. When soil moisture content is high, both temperature and moisture affect soil respiration rate. For CH4, the emission was only controlled by soil moisture and had no obvious relationship with soil temperature. However, for N _ 2O, the emission of N _ 2O from soil under low water content has a significant relationship with soil temperature, but the relationship between N _ 2O emission and soil moisture and temperature is more complicated after increasing precipitation. 3) the pot experiment shows that the relationship between N _ 2O emission and soil temperature is more complex. Different soil treatment measures have different effects on greenhouse gas emissions. Straw mulching could promote the emission of CO2 and N2O from soil. However, at low precipitation, straw mulch has a tendency to weaken soil CH4 emissions. With the increase of precipitation, this trend will be compensated by the increase of water content, which shows that it can promote the discharge of CH4, that is, when the precipitation is high, The main influencing factor of CH4 emission was moisture, but the discharge was still lower than that without straw mulching. At the same time, nitrogen application can reduce soil CO2 emissions, reduce the temperature sensitivity of soil respiration, greatly increase the trend of N 2O emissions, but have no significant effect on CH4 emissions. Compared with the three kinds of greenhouse gas emissions under different precipitation, precipitation increased the emission of N2O greatly under the condition of nitrogen application, but had no great effect on the emission trend of CO2 and CH4. The peak time of soil greenhouse gas was delayed to some extent by high precipitation treatment: the soil respiration of 0-16mm reached the maximum at 4 h, while that of 32mm high precipitation delayed 4 h; The peak of CH4 and CO2 were similar, 0-8mm was 4 h after precipitation, 1632 mm was 8 h after precipitation, and for N 2O, the maximum time of N2O emission from 0-8mm precipitation soil appeared at 8 hours, while that of 16mm was 12-24 h and 32mm was 48 hours. At the same time, repeated dry-wet alternation can reduce the emission of CO2 and N 2 O, and promote the release of CH4.
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S154.1

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李國芳,夏自強,郝振純,蔣洪庚,陳海芳;田間土壤含水率的變異性及監(jiān)測誤差分析[J];水科學進展;2000年04期

2 李國芳,夏自強,郝振純,蔣洪庚,陳海芳;田間土壤含水率的統(tǒng)計特性分析[J];河海大學學報(自然科學版);2002年01期

3 雷少剛;卞正富;;探地雷達測定土壤含水率研究綜述[J];土壤通報;2008年05期

4 曾慶欣;李曉東;李光林;;基于太陽能的土壤含水率遠程實時監(jiān)測儀研制[J];農(nóng)機化研究;2012年08期

5 殷哲;雷廷武;晏清洪;陳展鵬;董月群;莊曉暉;;土壤含水率對近紅外傳感器標定模型的響應研究[J];中國農(nóng)業(yè)大學學報;2013年06期

6 王作華 ,鄭會君;保護性耕作農(nóng)田地溫及土壤含水率測試分析[J];農(nóng)村牧區(qū)機械化;2003年04期

7 徐效軍;張鷹;;土壤含水率與光譜反射率的灰色關聯(lián)分析[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2006年07期

8 鮑一丹;何勇;方慧;Annia Garcia Pereira;;土壤的光譜特征及氮含量的預測研究[J];光譜學與光譜分析;2007年01期

9 張榮標;何加祥;吳濤;馮友兵;;基于圖像處理的土壤表層含水率在線檢測方法研究[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2007年10期

10 呂長平;徐艷;成明亮;;土壤含水率對牡丹生理生化特性的影響[J];湖南農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版);2007年05期

相關會議論文 前10條

1 陳海波;冶林茂;范玉蘭;;三種土壤含水率測量方法的綜合對比分析[A];中國氣象學會2007年年會氣象綜合探測技術分會場論文集[C];2007年

2 洪昌紅;黃本勝;邱靜;王珍;楊靜學;徐敬華;;幼生桉表層土壤含水率變化研究[A];中國水利學會2013學術年會論文集——S1水資源與水生態(tài)[C];2013年

3 于海燕;康紹忠;;西北旱區(qū)葡萄園土壤含水率空間變異性研究[A];現(xiàn)代節(jié)水高效農(nóng)業(yè)與生態(tài)灌區(qū)建設（下）[C];2010年

4 許秀英;甘龍輝;陶冶;黃操軍;;基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的土壤含水率預測[A];中國農(nóng)業(yè)工程學會2011年學術年會論文集[C];2011年

5 王苑;鄭瑩瑩;宋新山;;干濕交替對土壤氮循環(huán)及相關酶活性的影響[A];2013中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第八卷）[C];2013年

6 周瑞平;王靜;海春興;;毛烏素沙地采煤塌陷程度對土壤含水率的影響研究[A];黃河流域資源環(huán)境與生態(tài)文明建設學術研討會交流材料[C];2011年

7 張愛英;崔秀蘭;趙玉金;張善君;謝考現(xiàn);;用土壤含水率法分析山東干旱[A];新世紀氣象科技創(chuàng)新與大氣科學發(fā)展——中國氣象學會2003年年會“農(nóng)業(yè)氣象與生態(tài)環(huán)境”分會論文集[C];2003年

8 王磊;龍濤;祝欣;田猛;林玉鎖;李群;;用于土壤及地下水修復的多相抽提技術原理及其有效性評估方法[A];2013中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第五卷）[C];2013年

9 程星;於芳;;喀斯特土壤水分變化研究[A];中國地質(zhì)學會工程地質(zhì)專業(yè)委員會、貴州省巖石力學與工程學會2005年學術年會暨“巖溶·工程·環(huán)境”學術論壇論文集[C];2005年

10 韓奎學;吳景峰;;土壤凝結水變化規(guī)律的初步探討[A];中國水利學會第四屆青年科技論壇論文集[C];2008年

相關重要報紙文章 前6條

1 劉錕鋒;8月份降水較歷年同期偏少53%[N];青島日報;2009年

2 記者 張紅艷;我市喜降及時雨[N];菏澤日報;2008年

3 本報記者 裴興斌;快快行動抗旱保苗[N];寶雞日報;2010年

4 金泉才邋李學共 王力;我省大部地區(qū)土壤封凍前期墑情較好[N];青海日報;2008年

5 YMG記者 姜曉　通訊員 王廷利 孟令遠;今年土地“口干”人不渴[N];煙臺日報;2012年

6 本報記者 趙梅　通訊員 李宇;繁星在江淮大地上閃耀[N];中國水利報;2013年

相關博士學位論文 前10條

1 謝永坤;氣溫和降水對增暖響應的觀測和模擬研究[D];蘭州大學;2017年

2 武敏;遼西褐土溝灌侵蝕過程研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學;2015年

3 馬玉瑩;精確測量土壤水的體積置換方法研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2016年

4 成劍波;基于C/N調(diào)節(jié)的沼液灌溉土壤氮淋溶控制研究[D];西南大學;2016年

5 孫宇瑞;非飽和土壤介電特性測量理論與方法的研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2000年

6 胡慶榮;含水含鹽土壤介電特性實驗研究及對雷達圖像的響應分析[D];中國科學院研究生院（遙感應用研究所）;2003年

7 李濤;西北旱區(qū)葡萄園土壤含水率與土壤屬性空間變異及其對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2015年

8 楊德軍;基于SPAC系統(tǒng)的土壤水動力學模型研究[D];浙江大學;2009年

9 戚春華;干旱半干旱地區(qū)牧草噴灌均勻特性與管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];北京林業(yè)大學;2007年

10 郁曉慶;無線地下傳感器網(wǎng)絡電磁波在土壤介質(zhì)中的傳輸研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 陳婭;上海市大氣顆粒物和降水中的離子化學特征[D];上海師范大學;2017年

2 王謙;陜西榆林樟子松林木生長與種子萌發(fā)規(guī)律研究[D];北京林業(yè)大學;2015年

3 孫秀路;施肥條件下波涌灌溉田間水氮分布特性研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2015年

4 張廷強;水分在土壤—甘蔗連續(xù)體內(nèi)運移特征研究[D];河北工程大學;2015年

5 張軍;番茄根系層分布與土壤水分變化區(qū)域間的關系研究[D];中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

6 張陽;基于無線地下傳感器的土壤含水率監(jiān)測系統(tǒng)設計[D];西北農(nóng)林科技大學;2015年

7 李占成;基于GPRS的土壤墑情遠程監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2015年

8 甘繼權;營林用火對純毛竹林地土壤理化性質(zhì)的影響研究[D];江西農(nóng)業(yè)大學;2013年

9 曹鼎峰;土壤含水率分布式光纖測量試驗研究[D];南京大學;2014年

10 李寧;土壤多參數(shù)復合傳感器的研究與系統(tǒng)開發(fā)[D];北京林業(yè)大學;2016年

，

本文編號：2319399