尿素施用对稻田土壤甲烷产生、氧化及排放的影响

通过田间和培养试验研究了不施尿素(N0kg/hm2)和施用尿素(N300kg/hm2)对水稻生长期稻田土壤CH4产生潜力、氧化潜力和排放通量的影响。结果表明,水稻全生育期内,施用尿素降低土壤CH4产生潜力,并推迟其达到最大值的时间;尿素作为基肥和穗肥施用抑制土壤CH4氧化,而作为分蘖肥施用短暂地促进然后抑制土壤CH4氧化;施用尿素降低稻田CH4排放量。施用尿素通过同时影响CH4产生潜力和氧化潜力来影响稻田CH4排放。

FACE对水稻土产甲烷菌和甲烷氧化菌种群及其活性的影响

利用江都市小记镇的稻-麦轮作FACE平台,采用最大可能(MPN)法,在2005年水稻生长季研究了不同施肥(常规N量和低N量)、不同秸秆还田(秸秆全还田和秸秆不还田)处理土壤中的产甲烷菌和甲烷氧化菌数量在大气CO2浓度升高(FACE)条件下随时间的变化情况,并且借助气相色谱测定了土壤的产甲烷潜力和甲烷氧化潜力。结果表明:在秸秆全还田情况下,FACE对于产甲烷菌在分蘖期具有促进作用,而在抽穗期与收获期具有抑制作用,这种作用在低N条件下达到显著性(P<0.05)水平。而秸秆不还田情况下,FACE对产甲烷菌无明显促进作用;在低量N的施用情况下,FACE对于土壤甲烷氧化菌的活性具有刺激作用,在水稻抽穗期土壤甲烷氧化菌数量明显地高于对照,达到显著性水平(P<0.05);而常规施N量秸秆全还田的情况下,在水稻的分蘖期、拔节期和收获期FACE土壤中的甲烷氧化菌数量却受到一定程度的抑制。土壤的产甲烷潜力测定结果表明,FACE能促进土壤的CH4释放,尤其是在常规N量施用条件下。当底物(加入外源CH4)充足时,FACE条件下能使土壤具有较高的氧化CH4的能力,其CH4氧化潜力明显大于对照土壤,并且这种作用在常规N肥施用条件下尤为明显,达极显著性水平(P<0.01)。

闽江口鳝鱼滩芦苇湿地沉积物甲烷产生与氧化潜力对外源物质输入的响应

研究河口湿地沉积物甲烷（CH4）产生和氧化对外源物质输入的响应,对环境保护及温室气体减排具有重要意义.本研究基于室内培养-气相色谱法,探讨了闽江河口半咸水芦苇（Phragmites australis）沼泽湿地沉积物CH4产生与氧化对不同外源物质（底物、电子受体和营养物质）输入的响应.结果表明：CH3OH（500 mg·kg-1）、C3H9N（500 mg·kg-1）和Fe2＋（0-500 mg·kg-1）对CH4产生潜力起促进作用（p＜0.05）;NO3-（0-500 mg·kg-1）、NO2-（0- 500 mg· kg-1）、Fe3＋（50 mg· kg-1）和NH4＋（50- 500 mg· kg-1）表现为抑制CH4产生潜力（p＜0.05）;而0- 50 mg· kg-1的CH3OH和C3H9N、0-500 mg·kg-1的CH3COOH、SO42-、Mn4＋、PO43-和低剂量的NH4＋（0-5 mg·kg-1）对CH4产生的影响不显著（p＞0.05）.实验剂量内（0- 500 mg· kg-1）,Fe3＋和Mn4＋的添加可促进CH4氧化（p＜0.05）;CH3COOH、CH3OH、C3H9N、NO3-、NO2-、SO42-、NH4＋和低剂量的PO43-（0-50 mg·kg-1）对沉积物CH4氧化潜力均有显著的抑制作用（p＜0.05）;而Fe2＋对CH4氧化没有显著影响（p＞0.05）.综合分析表明,CH3COOH、CH3OH、C3H9N、NO3-、NO2-、SO42-、PO34-、NH4＋和Fe2＋的输入对沉积物CH4产生和氧化的综合作用为增加CH4排放通量,而Fe3＋和Mn4＋输入的综合作用则与之相反.

锡林河河滨带放牧区和围封区土壤中甲烷氧化菌的甲烷氧化能力研究

为了研究放牧活动对锡林河河滨带土壤中甲烷氧化菌的甲烷氧化能力的影响,应用分子生物学技术,通过室内模拟实验,研究锡林河河滨带放牧区和围封区0~100 cm深度土壤中甲烷氧化菌群落的多样性、甲烷氧化潜力和甲烷氧化单加氧酶功能基因丰度以及其影响因素。研究结果表明,放牧区采样地0~20 cm深度土壤的含水量、全碳、全氮、总有机碳和硫酸根含量都远大于围封区;放牧区和围封区采样地0~100 cm深度土壤中甲烷氧化菌群落都以甲基杆菌属(Methylobacter)、甲基球菌属(Methylococcus)、甲基单胞菌属(Methylomonas)、甲基八叠球菌属(Methylosarcina)、甲基孢囊菌属(Methylocystis)和甲基弯曲菌属(Methylosinus)的物种为主;放牧区采样地各深度土壤中甲烷氧化菌群落的Sobs指数值、ACE指数值和Chao1指数值几乎都大于围封区,放牧区和围封区采样地各深度土壤中甲烷氧化菌群落的香农多样性指数值都无显著差异;放牧区采样地0~10 cm深度、>30~100 cm深度土壤中甲基弯曲菌属的相对丰度都显著大于围封区(p<0.05),放牧区采样地>20~100 cm深度土壤中甲基杆菌属的相对丰度都显著大于围封区(p<0.05);随着土壤深度的加深,放牧区、围封区采样地0~100 cm深度土壤的甲烷氧化潜力都呈单峰型变化,>20~30 cm深度土壤的甲烷氧化潜力都最大;放牧区采样地0~100 cm深度土壤中的甲烷氧化单加氧酶功能基因丰度的最大值(1.60×10^(7)g^(-1))出现在>30~50 cm深度,而围封区采样地0~10 cm深度土壤中的甲烷氧化单加氧酶功能基因丰度(2.27×10^(7)g^(-1))最大;放牧区采样地>20~50 cm深度土壤的甲烷氧化潜力、>20~70 cm深度土壤中的甲烷氧化单加氧酶功能基因丰度都显著大于围封区;放牧活动加强了锡林河河滨带>20~50 cm深度土壤中甲烷氧化菌的氧化能力,甲烷氧化单加氧酶功能基因丰度、土壤含水量、土壤中铁元素含量和硫酸根含量是锡林河河滨带0~100 cm深度土壤甲烷氧化能力的主要影响因素。