華中地區(qū)農(nóng)田N2O排放系數(shù)及其影響因素研究.pdf

1、人類活動排放的大量溫室氣體，是造成全球氣候變化的最主要原因，進(jìn)而影響著人類的生存與發(fā)展。農(nóng)業(yè)作為溫室氣體排放的主要來源，被公認(rèn)為是影響全球氣候變化的重要因素之一，據(jù)統(tǒng)計，全球農(nóng)業(yè)溫室氣體排放約占人類活動產(chǎn)生溫室氣體排放總量的10％-12％，其中農(nóng)田N2O是重要組成部分。農(nóng)田土壤環(huán)境、氣候特征及耕作管理措施等通過影響土壤中微生物活動，改變農(nóng)田N2O的排放。結(jié)合區(qū)域特點進(jìn)行農(nóng)田N2O排放模型構(gòu)建及排放系數(shù)估算，有助于揭示排放規(guī)律，識別關(guān)鍵影

2、響因素，為實現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展提供幫助。
　　本研究在充分調(diào)研現(xiàn)有文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，收集華中地區(qū)農(nóng)田化肥施用及N2O排放的實驗結(jié)果，并進(jìn)行逐一篩選，建立研究數(shù)據(jù)庫。首先運用Meta分析方法，以效應(yīng)比(RR)的自然對數(shù)為效應(yīng)值(lnRR)，定量剖析土壤環(huán)境、氣候、管理措施中相關(guān)要素對我國華中地區(qū)農(nóng)田N2O排放的影響，并揭示其影響機(jī)制。然后以IPCC排放系數(shù)法為基礎(chǔ)，構(gòu)建一元線性回歸，定量描述在不考慮其它因素影響條件下N2O排放與施氮量間

3、的關(guān)系。結(jié)合Meta分析及文獻(xiàn)研究結(jié)果，充分考慮影響農(nóng)田N2O排放的各類因素構(gòu)建農(nóng)田N2O直接排放估算模型。最后將所構(gòu)建模型應(yīng)用于湖北省農(nóng)田N2O排放系數(shù)計算及排放量估算。論文得到如下主要研究結(jié)論。
　　(1)在單獨考慮某一影響因素對農(nóng)田N2O排放的影響效果時，研究區(qū)域施肥管理、土壤狀況、氣候環(huán)境及耕作管理措施等，在農(nóng)田施用氮肥情況下均能夠顯著影響農(nóng)田N2O直接排放。
　　(2)考慮農(nóng)田N2O排放與各影響因素間相關(guān)關(guān)系，華中

4、地區(qū)農(nóng)田N2O排放因子可以通過如下模型進(jìn)行計算。E=-7.4796+1.1782C-0.0427C2+0.0227pH2+(0.0760+8.40×10-6 CL2-5.23×10-4 CL+5.57×10-8P2-1.17×10-4 P-0.0016TN)×N模型R2=0.8284，P＜0.0001。相較于IPCC提供的模型方法，引入土壤、氣候因子所構(gòu)建的模型能夠科學(xué)模擬農(nóng)田N2O排放過程，提高農(nóng)田N2O排放的解釋性。土壤粘粒含量百分

5、比、土壤全氮含量及區(qū)域年均降水量是影響農(nóng)田N2O排放系數(shù)的關(guān)鍵因素，而土壤N2O背景排放則主要受土壤有機(jī)碳含量及pH值的影響。Monte Carlo檢驗結(jié)果顯示，模型具有好的穩(wěn)定性。
　　(3)運用所構(gòu)建模型，計算湖北省各市農(nóng)田N2O背景排放及排放系數(shù)。湖北省農(nóng)田N2O背景排放值在0.67-1.57kgN2O-N/hm2之間，平均為1.12kgN2O-N/hm2，與IPCC1996中提供的背景排放1kgN2O-N/hm2較為相近。