不同施肥措施对土壤氧化亚氮排放的影响开题报告

1. 研究目的与意义

全球气候变化已越来越成为一个不争的事实，人类活动造成的大气温室气体浓度升高极有可能是导致气候变暖的主要原因（ipcc，2014）。氧化亚氮（n₂o）是仅次于二氧化碳（co₂）和甲烷（ch₄）的第三大温室气体，在大气中的存留时间长达121年，在百年尺度上的增温潜势是co₂的265倍。农业是n₂o最大的人为排放源，约占人为总排放量的60%，主要是来自农田土壤的排放。

在土壤中，n₂o主要通过微生物驱动的硝化作用、反硝化作用和硝化细菌反硝化作用等过程产生，从而受到众多因素的影响，包括生态系统碳氮水循环、气候变化因素（大气沉降、气温升高）、气象条件（降水、气温等）、土地利用类型、土壤属性特征、土壤微生物群落和酶活性等。在农田生态系统中，施肥是影响土壤n₂o排放的重要因素。与化学氮肥相比，有机肥不仅可以为硝化和反硝化微生物供应氮素，而且可以为反硝化微生物提供所需的碳底物，从而影响n₂o的产生。目前，关于化肥和有机肥对土壤n₂o排放的效应已经有很多研究；然而，两者效应的强弱比较存在很大争议。已有文献表明，与施用化肥相比，有机肥可能促进、降低或者不改变土壤n₂o排放。这些不同的研究结果可能与研究地点的气候条件和土壤类型等试验条件不同有关，也受到有机肥种类和用量的调控。

位于东北地区的黑土是我国重要的商品粮生产基地，素以土壤肥力水平高、出产粮食品质好著称。但是，黑土有机碳含量正在不断下降。施用有机肥是提高土壤有机碳水平的重要措施。本课题拟选择位于黑龙江省的典型黑土为研究对象，建立野外原位试验，设置单施化肥和有机无机肥配施处理，有机肥设置两种种类和两个配比梯度，测定全年n₂o排放通量，比较不同处理对黑土n₂o排放的效应，从而为黑土农田n₂o减排措施的制定提供科学指导。

2. 国内外研究现状分析

1、氧化亚氮的源和汇

到目前为止，全世界对于n₂o的源和汇已经进行了大量的试验研究工作,但是由于观测点重复性和研究方法的限制，以及全球生态系统的复杂多变性和土壤的空间变异性等自然条件的限制，使得目前得到的全球n₂o排放量也只是一个粗略估算，并且有些生态系统仍缺乏细致、定量的研究，还有些外加源尚未被很好地识别出来，全球n₂o年排放总量和发展趋势还没有得到充分的认识^[1,2]，因此 ,如何对n₂o排放源进行较大尺度的区域定量测量将是未来几年内n₂o研究的重点与前沿课题之一^［3］。

2、影响农田氧化亚氮排放的主要因素

3. 研究的基本内容与计划

（一）研究内容：

1、查找文献：了解农田生态系统氧化亚氮排放研究现状，了解化肥和有机肥施用对土壤n₂o排放的效应，撰写文献综述。

2、试验：不同的施肥措施对黑土氧化亚氮排放的影响

4. 研究创新点

本课题拟选择位于黑龙江省的典型黑土为研究对象，建立野外原位试验，设置单施化肥和有机无机肥配施处理，测定全年N₂O排放通量，比较不同处理对黑土N₂O排放的效应，从而为黑土农田N₂O减排措施的制定提供科学指导。

本试验前期已在黑龙江建立了原位施肥处理试验样地，试验条件完备。