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1.
为认识河流生态系统中的碳动态分布及生物地球化学过程,基于2018—2019年的现场监测与水样分析数据,揭示山东半岛大沽河河流溶解性碳[包括溶解性无机碳（DIC）和溶解性有机碳（DOC）]浓度的季节和空间特征;在此基础上,对河流CO2分压（pCO2）分布及影响因素进行了初步探讨。结果表明：大沽河DIC浓度分布在2.55~34.08 mg·L-1之间,均值为（12.97±7.25）mg·L-1;受流域地质环境、气候水文条件、梯级筑坝等因素的影响,DIC呈明显的时空差异特征（P<0.05）,其在冬季最高,自上游至下游呈显著增加趋势。DOC浓度范围为4.22~62.62 mg·L-1,均值为（15.34±10.24）mg·L-1,高于DIC含量,因此大沽河溶解性碳总体以DOC为主;受人类活动（土地利用方式、污水排放、河流筑坝等）的强烈影响,DOC未表现出明显的时空差异。大沽河有35%的河流样点表现为大气CO2的源;pCO2上游明显高于中下游,夏秋季高于春冬季（P<0.05）。研究表明,大沽河光合作用总体比较强烈,导致水体中DOC浓度较高、pCO2较低,因此大沽河总体表现为大气CO2的汇。 相似文献
2.
中国已承诺大幅降低单位GDP碳排放,农业正面临固碳减排的重任。西南喀斯特地区环境独特,旱地面积占据优势比例,土壤碳循环认识亟待加强。以贵州省开阳县玉米-油菜轮作旱地为研究对象,采用密闭箱-气相色谱法对整个轮作期土壤CO2释放通量进行了观测研究,结果表明:(1)整个轮作期旱地均表现为CO2的释放源。其中油菜生长季土壤CO2通量为(178.8±104.8) mg CO2·m-2·h-1,玉米生长季为(403.0±178.8) mg CO2·m-2·h-1,全年平均通量为(271.1±176.4) mg CO2·m-2·h-1, 高于纬度较高地区的农田以及同纬度的次生林和松林;(2)CO2通量日变化同温度呈现显著正相关关系,季节变化与温度呈现显著指数正相关关系,并受土壤湿度的影响,基于大气温度计算得出的Q10为2.02,高于同纬度松林以及低纬度的常绿阔叶林;(3)CO2通量与土壤pH存在显著线性正相关关系,显示出土壤pH是研究区旱地土壤呼吸影响因子之一。 相似文献
3.
为研究不同CO2浓度和氮肥水平对稻田呼吸速率的影响,利用12个开顶式气室开展田间试验,CO2浓度设置对照（CK,自由大气CO2浓度）、CO2浓度比CK增加120 μmol·mol-1（C1）和200 μmol·mol-1 （C2）3个水平,氮肥设置低氮（N1,15 g·m-2）和常规氮肥（N2,25 g·m-2）2个水平,试验共6种处理。结果表明：在相同施氮水平下,在灌浆期和蜡熟期,C1N1比CKN1处理的呼吸速率分别下降了23.4%（P=0.045）和49.1%（P=0.010）;在抽穗期和灌浆期,C2N2比CKN2处理的呼吸速率分别升高了12.3%（P=0.009）和16.8%（P=0.047）。同一CO2浓度下,不同施氮水平处理的呼吸速率表现为N2＞N1,且在拔节期和抽穗期达到显著水平,在灌浆期达到极显著水平;其中在灌浆期和蜡熟期,C1N1比 C1N2处理的呼吸速率分别下降了 31.1%（P=0.004）和 42.7%（P=0.010）。研究表明,大气CO2浓度升高对稻田呼吸速率的影响因生育时期而异,氮肥减施可以降低稻田呼吸速率及CO2累积释放量。 相似文献
4.
不同水分对半干旱地区砂壤土温室气体排放的短期影响 总被引：3，自引：2，他引：1
为探明不同水分条件对土壤排放温室气体的短期影响,本研究以黑龙江省半干旱地区的砂壤土为对象,通过室内培养试验研究60%田间最大持水量（WHC）、100% WHC和淹水条件下土壤中N2O、CO2和CH4的排放规律。结果表明：与60% WHC处理相比,土壤水分含量增加至100% WHC对净硝化速率没有显著影响,但显著促进了N2O的排放,平均排放速率（0.109 mg N2O-N·kg-1·d-1）是60% WHC处理（0.014 mg N2O-N·kg-1·d-1）的7.8倍。淹水处理显著抑制了硝化作用的进行,但显著促进了N2O的排放,平均排放速率（0.419 mg N2O-N·kg-1·d-1）分别为60% WHC和100% WHC处理的29.9倍和3.8倍。60% WHC处理土壤CO2和CH4平均排放速率分别为9.92 mg CO2-C·kg-1·d-1和2.99 μg CH4-C·kg-1·d-1,土壤水分含量增加至100% WHC对CO2和CH4排放速率没有显著影响。淹水处理土壤CO2和CH4平均排放速率分别为12.7 mg CO2-C·kg-1·d-1和5.14 μg CH4-C·kg-1·d-1,显著高于60% WHC和100% WHC处理。研究表明,半干旱地区砂壤土应注意田间水分管理,避免短期淹涝,以减少温室气体排放。 相似文献
5.
添加生物黑炭对茶园土壤CO2、N2O排放的影响 总被引：4，自引：2，他引：2
采用室内培养试验,研究了不同生物黑炭施用量对两种茶园土壤(红壤和黄壤)CO2、N2O排放特征的影响。生物黑炭用量设5个水平:H0(0 g·kg-1)、H1(3.56 g·kg-1)、H2(7.11 g·kg-1)、H3(14.22 g·kg-1)、H4(28.44 g·kg-1).结果表明:红壤茶园土壤CO2排放量显着高于黄壤,N2O排放总量则低于黄壤;与H0处理相比,施用低量的生物黑炭(H1)对两种茶园土壤CO2排放无显着影响;高量的生物黑炭处理(H3、H4)则显着增加土壤CO2排放量,增幅为20%~47%(P<0.05).生物黑炭施用后(H2、H3、H4)明显降低两种茶园土壤N2O释放速率及反硝化损失率,土壤N2O排放总量降幅为37%~63%(P<0.05),反硝化损失量降幅22%~54%(P<0.05),且均随着生物黑炭施用量增加而增大。此外,从土壤pH值、无机氮含量和硝化率角度,探讨了生物黑炭影响茶园土壤CO2和N2O排放的因素。 相似文献
6.
鸡舍中的NH3已成为影响人畜健康的重要污染物,为了解蛋鸡养殖环境中NH3浓度变化规律,采用便携式畜禽舍环境动态监测仪对密闭笼养蛋鸡舍内NH3浓度和温湿度等指标进行测定,分析其变化规律及其与环境因子之间的相互关系。结果表明：试验鸡舍内日平均温度春季为（20.9±1.3）℃、夏季为（24.3±0.8）℃、秋季为（20.4±0.9）℃、冬季为（14.7±0.9）℃;日平均相对湿度春季为37.7%±4.9%、夏季为70.7%±3.0%、秋季为52.6%±3.4%、冬季为52.6%±1.6%;日平均NH3浓度春季为（2.46±1.01）mg·m-3、夏季为（0.03±0.02）mg·m-3、秋季为（4.72±1.73）mg·m-3、冬季为（3.05±0.41）mg·m-3。不同季节鸡舍内NH3浓度与温度和相对湿度均呈现一定的相关性,在高温条件下,鸡舍内NH3浓度随湿度的升高而增高,而在低温条件下,鸡舍内NH3浓度则随湿度的升高而降低。研究表明,环境的温湿度对鸡舍内NH3浓度影响很大,对鸡舍内温湿度的科学管理和合理调节是降低舍内NH3浓度的关键。 相似文献
7.
铵态氮源和碳源对土壤N2O、CO2释放的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在田间持水量WFPS为70%、温度为20℃的条件下,通过室内静态培养方法研究铵态氮源与不同碳源结合,对华北平原典型小麦-玉米轮作体系土壤N2O、CO2释放的影响。其中,碳源种类分别为葡萄糖、果胶、淀粉、纤维素、木质素和秸秆。结果表明添加葡萄糖和果胶有效促进了土壤N2O的释放,并在第1 d达到最大值,分别为4039.85 μg N2O-N·kg-1·d-1和2533.44 μg N2O-N·kg-1·d-1;添加纤维素和只施秸秆处理降低了N2O释放。施入碳源增加了CO2释放,顺序为纤维素> 淀粉> 葡萄糖> 果胶> 秸秆> 木质素。培养结束后土壤中铵态氮几乎消耗完全,除添加葡萄糖处理外,其他施碳土壤的硝态氮含量均有所增加。在培养前3 d,土壤NH4+和NO3-总含量与N2O释放量显著相关。 相似文献
8.
为揭示未来气候变化趋势对稻谷Fe、Zn含量和积累量的影响,本研究利用开顶式气室（Open Top Chamber,OTC）系统模拟大气CO2浓度上升（EC处理,+100 μL·L-1）和增温（ET处理,+1.5℃）以及二者相互作用（ETEC处理,+1.5℃,+100 μL·L-1）的气候变化情景,对江汉平原2017—2019年双季稻籽粒Fe、Zn以及植酸含量进行持续3 a的大田试验观测。结果表明：双季稻籽粒Fe和Zn含量对大气CO2浓度上升与增温的响应存在较大的年际间差异,其中对大气CO2浓度上升的响应较增温更为敏感。与对照（CK）相比,EC处理显著降低2018年晚稻籽粒Fe含量（-13.41%,P<0.05）,显著增加2019年早稻和晚稻籽粒Fe含量（+29.70%和+27.95%,P<0.05）; ET处理显著降低2018年早稻籽粒Zn含量（-13.49%,P<0.05）。就3 a观测平均值而言,EC处理显著降低早稻籽粒Zn含量（-8.28%,P<0.05）,而ETEC处理显著降低晚稻籽粒Zn含量（-10.91%,P<0.05）。本研究发现CO2浓度上升与增温叠加作用效果有别于各单因子影响,尤其对高温干旱年份晚稻籽粒Zn含量的降低具有显著的正协同效应。本研究预测未来气候变化可能增加稻米食用人口出现“隐性饥饿”的风险。 相似文献
9.
为探索笋用林在冬季采用二次覆盖措施的土壤温度和CO2 排放速率及动态变化情况,分析枯饼施用量和谷壳覆盖层厚度对土壤温度和 CO2 排放速率的影响,为凝练高效低碳覆盖模式提供参考,设计枯饼（发热物质）施用量 15 和 18 t·hm-2、谷壳层（保温材料）厚度 30 和 40 cm,分2次覆盖于林地,共 4 种覆盖模式,预埋地温计每天观测土壤温度,采用 Li-8100A 土壤碳通量自动测定系统每天测定土壤CO2 排放速率。结果表明,厚竹笋用林冬季林地二次覆盖措施对土壤温度和 CO2 排放速率均有显著影响（P＜0.05)。覆盖期内土壤温度呈现双峰型动态曲线变化,第 1 次和第 2 次覆盖后均出现一个明显的高温峰值区;土壤 CO2排放速率呈现单峰型动态曲线变化,峰值出现在第 2 次覆盖后。不同覆盖模式间土壤温度和 CO2 排放速率的动态变化规律相似,但峰谷值存在显著差异（P＜0.05)。随着枯饼施用量的增加和谷壳覆盖层厚度的增厚,土壤温度升高,CO2 排放速率加快;谷壳覆盖层厚度是影响土壤温度和 CO2 排放的主要因子,30和40 cm 谷壳层厚度之间的土壤温度和 CO2 排放速率均存在显著差异（P＜0.05),15 与 18 t·hm-2 枯饼施用量间的土壤温度和 CO2 排放速率差异性不显著（P＞0.05)。土壤温度与土壤 CO2 排放速率之间存在显著正相关性。厚竹笋用林林地冬季二次覆盖措施可显著提高土壤温度和 CO2 排放速率,综合考虑增温及低碳排放效果,二次覆盖时,以第1次覆盖施用枯饼7.5 t·hm-2、覆盖谷壳10 cm,第2次覆盖施用枯饼10.5 t·hm-2、覆盖谷壳 20 cm 的模式较好。 相似文献
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紫色土坡耕地退耕还林对土壤N2O排放的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用静态暗箱-气相色谱法对紫色土坡耕地常规施肥处理(CL)、坡耕地不施肥处理(CL-CK)和退耕15、30年的桤柏混交林地(FL15、 FL30)的土壤N2O排放通量进行为期1年的观测,同时测定土壤温度、土壤湿度、土壤无机氮含量等。结果表明,观测期内CL、CL-CK、FL15与FL30的N2O平均释放速率分别是25.6、6.60、1.20、4.35 μg N2O-N·m-2·h-1,CL小麦季N2O平均释放速率是18.0 μg N2O-N·m-2·h-1,玉米季35.2 μg N2O-N·m-2·h-1,CL土壤N2O排放速率显著高于CL-CK、FL15和FL30(P < 0.01),且CL-CK高于FL15、FL30(P < 0.01),FL30高于FL15(P < 0.01)。CL、CL-CK、FL15和FL30全年的N2O排放量分别为1.01、0.400、0.050、0.310 kg N2O-N·hm-2。比较CL以及CL-CK的N2O排放总量,停止施氮的措施对土壤N2O排放的减排潜力达到0.610 kg N2O-N·hm-2。与CL-CK相比,FL15、FL30土壤N2O释放量分别减少0.350、0.090 kg N2O-N·hm-2,主要原因是退耕后土壤碳氮比升高,土壤无机养分、温度以及湿度等发生变化。 相似文献
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【目的】植物光合作用对CO2的响应是光合作用研究的重要内容,当前应用广泛的Michaelis-Menten模型拟合所给出的植物光合能力远大于实测值,而所给出的饱和CO2浓度远小于实测值,欲引入新模型解决上述问题。【方法】用构建的光合作用对CO2浓度响应的新模型,拟合了丹参的CO2浓度响应测量数据,并研究了低CO2浓度条件下,丹参净光合速率对CO2浓度的响应及羧化效率在CO2补偿点附近的改变情况。【结果】用CO2响应新模型拟合丹参的实测数据,在不需作其他附加假设条件下就可以给出丹参的饱和CO2浓度、光合能力、光呼吸速率、CO2补偿点及在CO2补偿点的羧化效率,且拟合结果与实测结果符合很好(R2=0.999 6)。【结论】在低CO2浓度条件下,丹参植物叶片的净光合速率对CO2浓度的响应为非线性的;在CO2补偿点附近,羧化效率并非常数,而是随CO2浓度的增加而减小。 相似文献
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大气CO2浓度升高对长白赤松幼苗土壤酶活性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】探讨长白赤松土壤酶活性对大气CO2浓度升高的响应规律。【方法】采用1.2m×0.9m×0.9m的开顶箱控制CO2浓度,试验设高浓度CO2处理(CO2浓度分别为700,500μmol/mol)及开顶箱对照(CK)和裸地对照(B),2个对照处理的CO2浓度均为大气CO2浓度(370μmol/mol)。采用多点混合法于7,8,9月的中旬采集各处理0～10cm土层土壤样品,分析土壤水解酶和氧化还原酶活性的变化规律。【结果】与2个对照处理相比,高浓度CO2条件下,土壤脲酶、淀粉酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶以及脱氢酶活性均升高,而土壤蛋白酶和磷酸酶活性总体上表现出降低,且不同高浓度CO2处理对土壤蛋白酶和磷酸酶活性的影响差异不显著。【结论】高浓度CO2处理下,长白赤松土壤脲酶、转化酶、淀粉酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶以及脱氢酶活性明显增加,而土壤蛋白酶和磷酸酶的活性明显降低;各土壤酶活性的月动态规律在不同程度上受到了高浓度CO2的影响。 相似文献
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铺料厚度对双孢蘑菇栽培过程酶活性和CO2排放的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
通过设置不同铺料厚度的双孢蘑菇箱栽实验,评价铺料厚度对产量和绝对生物学效率的影响,并监测分析不同阶段培养料CO2排放通量以及羧甲基纤维素酶、木聚糖酶和淀粉酶活性的动态变化。结果表明,随着铺料厚度的增加,双孢蘑菇子实体产量呈现增加的趋势,而其绝对生物学效率呈现降低的趋势。整个栽培过程中4个处理的羧甲基纤维素酶、木聚糖酶和淀粉酶活性的动态变化规律相似,第一个峰值出现在菌丝生长后期,第二个峰值在子实体形成阶段,其中菌丝生长后期(15 d)20 cm铺料厚度处理的羧甲基纤维素酶活性最高,分别比10、15、25 cm处理高135.7%、104.6%和97.6%,淀粉酶活性分别高25.0%、19.4%和31.7%,且20 cm铺料厚度处理与其他3个处理间的差异达显着性水平。不同处理CO2排放速率没有明显的日变化规律,但随着铺料厚度的增加,CO2排放速率增加,其中25 cm处理CO2平均排放速率分别比10、15、20 cm处理高19.3%、18.7%和11.4%. 相似文献
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秸秆组成和土壤性质是秸秆腐解的重要影响因素，进而调控着秸秆还田后的土壤CO2排放和土壤养分动态。本研究选取了玉米秸秆（MS）、马铃薯秸秆（PS）及其等比例混合秸秆（CS）3种秸秆类型，分别添加到3种种植模式[玉米单作（MM）、马铃薯单作（MP）和玉米马铃薯间作（I）]土壤中，进行105 d的室内恒温培养试验，以探究秸秆类型在不同环境中的CO2排放及土壤化学性质变化。结果表明：土壤种植模式显著影响MS的CO2累积排放量，而对CS、PS没有显著影响。与玉米和马铃薯单一秸秆的加权平均（WM）相比，秸秆混合分别增加了MM土壤中CO2累积排放量和净累积排放量19.2%和19.9%。与培养前相比，MS在培养结束时增加了土壤pH和可溶性有机碳含量，但对速效磷和速效钾的影响较小，且显著低于PS和CS。当同一秸秆添加到不同作物种植模式土壤中，MP土壤的速效磷、速效钾和铵态氮含量的增幅（相对于培养前）均高于I和MM。研究表明，秸秆在土壤中的腐解与碳排放首先受碳氮比调控，而土壤种植模式的作用较小，同时这些因素均对腐解过程土壤化学性质产生显著影响。 相似文献
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【目的】考察从华山松松针中提取挥发油的最佳工艺条件。【方法】采用超临界CO2萃取法,运用正交试验设计及响应面分析,对松针挥发油提取的工艺条件进行优化。【结果】对松针挥发油提取率的影响从大到小依次为萃取时间、萃取压力、萃取温度;超临界CO2萃取松针挥发油的最佳工艺参数:萃取压力34 MPa,萃取温度45℃,萃取时间2.2h。【结论】利用超临界CO2萃取松针中挥发油,在最佳工艺条件下的提取率为1.549%,提取率高、分离效果好,所得挥发油为淡黄色澄清透明油状物。 相似文献
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【目的】对寒温带兴安落叶松林生态系统生长季碳通量及其主要环境因子进行观测研究,探明兴安落叶松林生态系统生长季碳、水、热交换特征和变异规律及其相互作用关系,为兴安落叶松生态系统碳源/汇的评估提供基础数据。【方法】在内蒙古大兴安岭地区林龄为100~120年的兴安落叶松原始林内建立观测点,采用涡度相关通量观测技术,进行生长季兴安落叶松-大气之间的CO2通量、潜热通量和感热通量以及降雨量、土壤含水率、土壤温度、气温、光合有效辐射等主要环境因子的连续观测,并进行了兴安落叶松林CO2通量与光合有效辐射、土壤温度和土壤含水率的相关性分析。【结果】兴安落叶松林CO2通量有明显的日变化规律,从06:00开始为碳吸收,12:30-13:30达到峰值,随后逐渐下降;从约18:00开始,CO2通量值从负值转变为正值,开始进行碳释放,一直持续到次日凌晨06:00;在生长季白天表现为碳汇,夜间为CO2排放;6、7和8月份CO2通量平均日变化分别为-0.64,-0.88和-0.46mg/(m2·s),固碳、碳释放最大值均出现在7月份,分别为-1.09和0.19mg/(m2·s)。兴安落叶松林潜热通量、感热通量日变化特征表现为昼夜主要吸收H2O和热,变化范围分别为-100~500 W/m2和-100~400W/m2。CO2通量与光合有效辐射呈指数相关(6月R2=0.467,7月R2=0.759,8月R2=0.623),光合有效辐射越强碳汇能力越大;与土壤温度呈指数相关(6月R2=0.381,7月R2=0.425,8月R2=0.442),CO2通量随着土壤温度的升高而显著增加;与土壤含水率呈线性相关,在7月份相关性较高(R2=0.487),但总体相关性相对较低。【结论】兴安落叶松林生态系统CO2通量、潜热通量和感热通量月均日变化具有明显的特征,不同月份间通量变化存在一定的差异,但变化趋势和规律基本一致。CO2通量主要受光合有效辐射及土壤温度和含水率的影响,光合有效辐射越强生态系统碳汇能力越大,土壤温度和含水率越高,CO2通量越大;且与光合有效副射和土壤温度的相关性较高。 相似文献
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自工业革命以来,由人类活动引起的大气CO_2浓度([CO_2])不断攀升,正驱动着全球气候变化,对全球农业产生重大影响。本文归纳总结了目前作物对高[CO_2]响应的主要研究技术手段,以及作物对高[CO_2]响应的机理研究,并进一步梳理了当前全球关于[CO_2]升高对作物产量和营养品质影响的研究。结果表明:相比封闭式或半封闭式环境控制试验系统,开放式试验系统(如开放式CO_2控制系统FACE)由于其能更加真实地模拟自然条件下作物对未来高[CO_2]的响应和适应情况,被公认为是目前研究作物对高[CO_2]响应的最理想手段。[CO_2]增高会增加C3作物光合速率、生物量和产量,在一定程度上缓解气候变化对农作物产生的负面影响,但是作物对大气[CO_2]的升高存在光合适应现象,当作物长期暴露在高[CO_2]条件下时,高[CO_2]对作物的促进作用会逐渐减缓。近10年的FACE试验发现,对高[CO_2]出现高应答的水稻品种,其光合速率和产量在高[CO_2]下的增加幅度比早期的主要粮食作物FACE试验结果平均高出两倍。此外,高[CO_2]会明显降低大部分非豆科C3作物中蛋白质和矿物质(如锌、铁)以及部分维生素的含量,加剧目前全球约2亿人由于维生素和矿物质元素等营养缺乏导致的健康问题。如何充分利用未来高[CO_2]实现高增产的同时,减缓粮食养分下降的负面影响,是迫切需要解决的科学问题。 相似文献
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长期施用有机肥与化肥氮对华北夏玉米N_2O和CO_2排放的影响 总被引：12，自引：2，他引：10
[目的]等施氮量条件下,比较有机肥与化肥田间施用后农田温室气体(CO2和N2O)的排放量及其增温潜势,正确认识有机肥与化肥在田间温室气体排放过程中的贡献,为制定田间合理的减排措施提供理论依据。[方法]在华北平原冬小麦-夏玉米种植制度下,以8年的长期定位试验为平台,利用静态箱-气相色谱法,于2014年6—10月,持续监测了化肥和有机肥在不同施肥水平下潮土玉米季土壤N2O和CO2的排放特征,并估算玉米季温室气体排放量及其产生的综合温室效应。[结果]施用有机肥与化肥农田土壤N2O的排放通量变化基本一致,施肥后出现短暂的排放高峰,之后逐渐趋于平稳;等氮条件下,化肥处理的N2O日排放通量明显高于有机肥处理,峰值过后的稳定期内有机肥处理的N2O排放通量略高于化肥处理。化肥的施用对农田土壤CO2的排放规律影响不明显,有机肥施用后CO2会出现持续的排放高峰。施用有机肥与化肥均会增加N2O的排放总量,且随施氮增加N2O排放总量显著增加;等氮量条件下,化肥处理的N2O排放总量显著高于有机肥。有机肥处理显著增加了农田土壤CO2的排放量,而化肥对CO2排放总量的影响不明显。施氮量为240kg·hm-2时,有机肥和化肥处理作物产量均达到较高水平,而温室气体的排放强度(GHGI)最低,分别为0.27、0.63 kg·hm-2,高于此施氮量,有机肥和化肥处理的GHGI均会明显增加。[结论]大量施用有机肥和化肥都会产生过多的温室气体。由于有机肥的固碳效应,化肥处理GHGI高于有机肥处理,适量施用有机肥是实现农田固碳减排的重要途径。 相似文献