生物质炭对不同土壤N2O排放的影响开题报告

全文总字数：9483字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.选题意义

氧化亚氮 (n₂o)是一种强有力的温室气体，在100年的时间范围内，表现出持续的全球变暖潜力(sgwp)是二氧化碳(co₂)的270倍(ipcc, 2013)。农业土壤是全球n₂o排放的主要来源之一。由于氮肥投入的增加(bouwman et al.，2010)，耕作土壤的n₂o年排放量估计高达4 tg (hu et al.，2015)，到2030年，它们将占n₂o总排放量的59% (hu et al.，2015)。因此，探索减少农业土壤n₂o排放的对策越来越受到人们的关注。

生物质炭作为一种稳定的富碳材料，其在缺氧条件下通过热解生物质产生，它可以改善土壤质量和增强土壤固碳(lehmannet al.，2006)。生物质炭也被认为是一种潜在的减少土壤n₂o排放的策略(atkinson et al.，2010;stewartet al.，2013;zwieten et al.，2014;lehmann and kleber，2015)。尽管生物质炭施入可以减少大部分旱地土壤的n₂o排放(cayuela et al.，2014)，但，仍然存在不一致的结果，生物质炭施用后土壤n₂o排放没有明显差异，或增加了土壤n₂o排放(cloughet al.， 2010;linet al.，2017)。这些生物质炭对土壤n₂o排放的不同影响凸显了生物质炭特性、土壤理化性质与土壤n₂o相关功能微生物相互作用的重要性。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标

比较生物质炭对三种不同农田土壤n₂o排放的影响，揭示氮素添加对生物质炭施用下n₂o排放的响应机制。

2.研究内容

3. 研究的方法与方案

1. 研究方法

1）样品采集及实验设计

选用三种典型的农田土壤进行室内培养实验：分别是1）蔬菜种植土壤（gvs），采集于江苏省南京市蔬菜花卉研究所（32° 8′ n, 119° 11′e）；2）菊芋种植土壤（jas），采集于江苏省大丰市川东农场（33° 19′ n, 120° 45′ e）；3）绿茶种植土壤（tgs），采集于江苏省宜兴市有机茶场（31° 20′ n, 120° 13′e）。土壤样品均采集于施肥前的耕层土壤（0-20 cm）。每个土壤样品风干后过2mm筛混匀备用。试验中所用生物质炭来自于河南省三利新能源有限公司，原料是小麦秸秆，热裂解温度为400-500°c。生物质炭经过研磨后过2mm筛备用。

4. 研究创新点

研究生物质炭对不同农田土壤N₂O排放的影响，同步观测土壤理化性质，氮循环功能基因丰度及N₂O排放量之间的耦合关系，可以阐明生物质炭对不同土壤N₂O排放的作用机制，以期为研究生物质炭在不同农田土壤的推广应用提供理论依据。

5. 研究计划与进展

2018.12-2019.3 开展培养实验，观测生物质炭对不同土壤N₂O排放的影响，以及土壤理化性质和氮循环功能基因丰度的变化。