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亚洲地区稻田N_2O排放影响因子统计模拟分析

糖果 | -> | 671| 0| 0.344715MB |稻田,N2O,统计,模型,影响因子

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摘要:关于稻田N2O排放大样本统计分析大多只涉及水分因子和肥料因子,本研究收集历年亚洲稻田N2O排放资料和更多影响因子( 水分管理、肥料类型及用量、土壤属性、气候和水稻类型等) 的相关信息,从中筛选出具有统计学意义的因子,构建排放通量和上述因子的统计模型. 具有统计学意义的因子包括不同水分管理措施、肥料用量、不同有机肥类型、不同pH 和土壤全氮含量交互因子、不同年平均温度和不同水稻类型( p < 0. 01) ,该模型能解释60. 7% 的N2O排放通量变异,有统计学意义. 水分管理措施重要性仅次于肥料用量,其中持续淹水∶ 间歇灌溉∶ 湿润灌溉的相对排放比值为0. 17∶ 0. 56∶ 1. 固氮作物秸秆有效促进N2O排放,厩肥作用不明显,添加秸秆的处理N2O相对排放通量为不添加任何有机肥处理的64% . pH 和土壤全氮含量交互作用和排放通量呈显著正相关;pH > 8 和年平均气温10 ~ 20℃ 有利于N2O排放. 不同水稻类型的N2O排放量差异显著,早稻相对排放通量是中稻的71% ,晚稻是中稻的48% ,水稻类型能反映种植之前的土壤水分信息. 综合考虑更多影响因子能更有利于解释水稻田N2O排放.
    N2O是重要的农业温室气体,IPCC 报告指出农田土壤排放的N2O约占总人为源N2O的24%[1,2]. 早期研究认为水稻田不排放N2O,但从20 世纪90 年代开始,越来越多的田间点位研究表明水稻田排放大量的N2O. 邢光熹等[3]指出,中国水稻田N2O年排放量和水稻生长期排放量约为中国农田年总排放量的22% 和7% . 点位研究表明水稻田N2O排放受氮肥施用量、水分管理方式、土壤属性等多因素综合影响,其中N 肥被公认为是N2O的重要来源,对N2O排放量的估算也多以N 肥用量为基础. 亚洲地区是高N 肥施入区,每年消耗的N 肥约占世界总量的50% ,而全球90% 的稻田分布在亚洲地区,因此研究亚洲地区水稻田N2O排放具有现实意义.
    大样本统计分析有助于发现普遍规律,找出影响因子. 目前水稻田N2O排放的大样本统计研究有:文献[4 ~ 6]分别收集水稻田N2O排放资料,构建不同水分管理下N 施入量的线性排放公式. 这些研究仅考虑了水分和肥料用量这2 个影响因素,对于其他影响因子如水稻类型、土壤属性等并无描述.Bouwman 等[7]模拟水稻田的施氮量、土壤属性、观测时间、采样频率等相关因子和排放量之间的关系,但没有考虑水分管理类型和水稻类型等. 因此,本研究基于大量的N2O排放田间点位数据,通过统计模拟分析寻找影响水稻田N2O排放的更多影响因子,并定性各个因子的重要性.
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