《石灰性土壤固碳對N2O排放及產生機制的影響》是依託中國農業大學，由高兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：石灰性土壤固碳對N2O排放及產生機制的影響
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：高兵
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低碳農業就是把農業生產中的淨CO2排放降低到最低限度，使土壤-作物體系貯存更多的碳。土壤固碳包括有機碳數量的增加和質量的改變。兩方面都可能促進土壤N2O的排放，抵消土壤固碳的減排效應，這種tradeoff效應在不同生態系統和土壤條件下可能表現不同。一直以來國內外缺乏用實驗方法研究土壤有機碳增加對單位氮肥投入而引起的N2O排放影響及二者之間的數量關係，不能揭示農田固碳對溫室效應的綜合影響。同時不同土壤有機碳數量和質量條件下N2O的產生機理還不清楚。本課題擬通過連續7年的長期定位試驗不同碳氮處理、山東壽光高碳氮投入日光溫室蔬菜及傳統糧田、其它長期定位試驗有機碳變化較大的石灰性潮土，在有機碳數量和質量已發生明顯變化的條件下，採用靜態培養-氣相色譜法、Robot自動培養系統及氣-質譜儀，研究石灰性土壤有機碳數量和質量變化對N2O產生量及機制的影響，綜合評價石灰性土壤固碳對溫室效應的影響。
結題摘要
土壤有機碳固定被認為是減緩氣候變化的有效措施。但有機碳的增加可能會促進土壤N2O的排放，同時適宜條件下可能會改變N2O的產生過程。N2O排放的增加會抵消土壤固碳減排效應。華北平原石灰性潮土土壤有機碳增加是如何影響土壤N2O排放，N2O排放能夠抵消多少SOC的固定研究未見報導。本研究以北京上莊、河北曲周、山東壽光三個地區有機碳差異較大的土壤為研究對象，分別研究不同有機碳土壤N2O排放對添加氨態氮和硝態氮的回響，在此基礎上選取土壤有機碳差異較大的土壤進行好氧條件下不同形態氮素和硝化抑制劑添加對N2O、NO、N2排放和O2、CO2濃度放影響的robot培養實驗，並分析含氮氣體氣態產無比。選取不同有機碳土壤進行好氧添加氨態氮和無氧條件下添加硝態氮的robot培養實驗，研究不同氣體排放變化。研究結果表明：（1）華北平原石灰性潮土有機碳的增加未改變土壤N2O的產生過程，SOC的增加會促進土壤氨態氮添加後的N2O排放，但當SOC增加到一定程度後，會降低氨態氮添加后土壤N2O的排放。說明有機碳含量對土壤N2O的排放的影響可能存在拐點，但由於本研究培養實驗數據點較少，無法定量土壤固碳與N2O排放之間的數量關係。（2）對河北曲周高低有機碳土壤好氧條件下添加不同形態氮和硝化抑制劑robot培養實驗進一步證明了華北平原石灰性潮土N2O排放來自氨態氮肥施用後的硝化作用，添加硝化抑制劑能夠顯著降低土壤N2O排放。（3）robot培養實驗N2O/(N2O+N2)%與N2O規律一致，H-NH4+、H-NH4++DCD及L-NH4+三處理N2O/(N2O+N2)%比值在0-1.39%之間，顯著高於其他處理。（4）對河北曲周不同有機碳土壤好氧和無氧條件下分別添加氨和硝態氮robot培養實驗研究表明，好氧條件下，三種有機碳土壤添加氨態氮均能促進土壤N2O排放，N2排放無明顯增加。無氧條件下，添加硝態氮後N2O、NO和N2的排放均有明顯增加，N2排放增加說明反硝化作用的發生，但同時伴有N2O和NO的排放，說明土壤並未完全處於厭氧狀態，這可能與土壤空隙O2有關。本項目的意義在於發現了目前華北平原土壤有機碳的增加會促進氨態氮肥施用后土壤N2O排放，抵消其固碳減排效應，但不會改變其產生過程，田間條件下可通過改變氮肥形態或氨態氮混合硝化抑制劑降低N2O排放。
