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晋南地区盐碱地N_2O排放研究

作　者: 郝炳文
导　师: 杨治平；郑循华
学　校: 山西大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: N2O排放直接排放系数背景排放系数自动连续观测
分类号: S156.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

氧化亚氮(N2O)是大气中重要的温室气体之一。农田施肥是大气重要污染物氧化亚氮(N2O)的重要人为排放来源。全球盐碱地农田的大约10%分布在中国,对其N2O排放特征的研究迄今仍比较缺乏。长期观测与实验研究盐碱地的N2O排放特征,对于阐明盐碱地在区域乃至全国农田N20排放总量中的相对重要性具有重要意义。玉米,小麦为我国主要的农作物,种植面积分别占全国耕地的22%和26%,冬小麦和夏玉米轮作是我国北方耕地主要的种植类型。本论文以晋南地区典型盐碱地玉麦轮作田为研究对象,采用静态箱法自动观测系统对其N20排放通量动态、季节变化、年际变化以及排放系数特征进行了连续一年的玉米-小麦轮作生长季的观测研究。对当地常规施肥和不施氮肥(对照)处理盐碱地玉米-小麦轮作田进行了长期观测研究,结果显示：晋南盐碱地玉米-小麦轮作农田年施用氮肥的N2O-N直接排放系数约为1.18%±0.33%,背景排放率为2.49 kg·hm-1;N2O排放的季节变化表现出“春夏高、秋冬低”的格局；非施肥阶段,土壤温度和土壤湿度可共同解释日排放量变化的45%(p<0.05)；日间极大值型日变化模态在全年晴天发生的频率分别为11%；日间极大值型日变化模态发生时,N2O排放通量与气温的日变化同步；间歇式人工观测的最佳测量时间为北京时间上午9点到10点之间,以及揭示了对不连续测量结果矫正系数。这些结果为认识盐碱地农田的N2O排放规律提供了野外实验基础,并为编制农田N2O排放清单的重要参数——年直接排放系数和年背景排放率提供了实测数据。本论文仅在一个站点上观测研究了晋南盐碱地玉米-小麦轮作农田的N2O排放特征和排放系数,为了进一步了解区域乃至全国的盐碱地N2O排放,还需要在不同气候带、不同农田管理制度下开展类似的长期观测研究,同时还需要配合以深入的过程机理研究,以阐明盐碱地N2O排放的时空变化特征,为编制盐碱地的N2O排放清单和研究盐碱地气体排放的调控途径与措施提供观测与实验基础。

全文目录

中文摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第一章绪论  11-19
  1.1 研究背景  11-15
    1.1.1 大气N_2O浓度、变化趋势及其源汇分布  11-13
    1.1.2 土壤-作物体系N_2O产生、排放机理  13-15
  1.2 国内外研究进展  15-19
    1.2.1 农田N_2O排放的影响因素  15
    1.2.2 气象因子  15-16
    1.2.3 土壤特性  16-17
    1.2.4 管理措施  17-19
第二章研究方案  19-24
  2.1 研究目标  19
  2.2 研究内容  19
  2.3 拟解决的关键问题  19
  2.4 研究方法和技术路线  19-20
    2.4.1 研究方法  19-20
    2.4.2 技术路线  20
  2.5 实验设计  20-24
    2.5.1 实验地址  20-21
    2.5.2 田间实验管理  21
    2.5.3 N_2O排放通量的观测方法  21-24
第三章结果与分析  24-29
  3.1 环境因子  24-26
  3.2 年排放总量和排放系数及季节排放的特征  26-27
  3.3 N_2O空间和时间变异性  27-29
第四章讨论与结论  29-37
  4.1 施肥对N_2O排放的影响  29
  4.2 土壤湿度对N_2O排放的影响  29-30
  4.3 土壤温度对N_2O排放的影响  30-33
  4.4 最佳观测时间和矫正系数  33-35
  4.5 N_2O直接排放系数和年排放总量  35
  4.6 结论  35-37
参考文献  37-42
攻读学位期间取得的研究成果  42-43
致谢  43-44
个人简况及联系方式  44-46

晋南地区盐碱地N_2O排放研究

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