铁炉渣对控制水稻田甲烷排放的关键过程分析

论文摘要

本文选择福建省农科院水稻所吴凤综合实验基地水稻田的4块样地,其中1块作为对照,3块分别添加2、4、8Mg·hm-2铁炉渣,采用原位静态箱—气相色谱法,从早稻开始移栽到成熟阶段,对甲烷产生、氧化、传输及排放通量季节性和日变化进行观测,同时探讨添加铁炉渣后对水稻田土壤主要环境因子的影响以及铁炉渣添加对水稻田甲烷产生、氧化、传输及排放通量的影响。研究结果如下：（1）铁炉渣添加对甲烷产生有明显的抑制作用,二者呈显著负相关关系（P<0.05）。这主要是由于铁炉渣添加增加了土壤中三价铁的含量并且显著提高了土壤盐度所致。（2）铁炉渣添加能有效地提高水稻田甲烷氧化速率,但最大的甲烷氧化速率发生4Mg·hm-2铁炉渣添加样地中。这主要是由于炉渣本身的颗粒状结构和炉渣中含有的营养物质促进水稻根部生物量生长所致。（3）甲烷植物体传输量随着铁炉渣添加量的增加而相应减少,两者呈显著负相关关系（P<0.05）。铁炉渣添加后甲烷的气泡传输量明显降低了。这主要是由于铁炉渣添加抑制了甲烷产生同时增加了土壤氧化层附近的游离氧,促进了甲烷氧化所致。甲烷扩散传输本身的排放量很小,不同量度铁炉渣添加后,甲烷的扩散传输量变化不明显。除此以外,添加铁炉渣后还改变了三种传输途径的比例,植物体传输的比例有所升高,气泡和扩散传输的比例下降,但是变化不显著。（4）铁炉渣添加明显减少了稻田甲烷排放通量,最大的甲烷减排量发生在甲烷排放的高峰期,铁炉渣添加量与甲烷排放通量呈显著负相关关系（P<0.05）。这主要是由铁炉渣对甲烷产生量的抑制作用所致。（5）添加铁炉渣后,甲烷排放的日变化减排效果显著并且在排放高峰期最明显（P<0.05）,其中,8Mg·hm-2铁炉渣添加减排效果最显著。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究景背
• 1.2 水稻田甲烷减排研究进展
• 1.2.1 国外研究进展
• 1.2.2 国内研究进展
• 1.3 本文研究的内容与意义
• 1.3.1 本文研究的主要内容
• 1.3.2 本文研究的意义
• 1.3.3 本实验的技术路线
• 第2章 研究区概况与研究方法
• 2.1 区域概况
• 2.1.1 研究区概况
• 2.1.2 采样点设计
• 2.1.3 炉渣矿物质成分及含量
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 甲烷产生、氧化、传输与排放实验方法设计
• 2.2.2 环境因子测定
• 2.2.3 甲烷气样的分析
• 2.2.4 数据的处理方法
• 第3章 铁炉渣对水稻田甲烷产生的影响分析
• 3.1 水稻田甲烷产生机理
• 3.2 水稻田甲烷产生的季节变化
• 3.3 铁炉渣对水稻田甲烷产生的影响
• 3.4 铁炉渣对水稻田甲烷产生的影响因子分析
• 3.4.1 铁炉渣自身的成分
• 3.4.2 铁炉渣对水稻田土壤环境因子的影响
• 3.4.3 铁炉渣对水稻田土壤孔隙水甲烷含量的影响
• 第4章 铁炉渣对水稻田甲烷氧化的影响分析
• 4.1 水稻田甲烷的氧化机理
• 4.2 水稻田甲烷氧化的季节变化
• 4.3 铁炉渣对水稻田甲烷氧化的影响
• 4.4 铁炉渣对水稻田甲烷氧化的影响因子分析
• 4.4.1 铁炉渣自身特性
• 4.4.2 铁炉渣对水稻植物体的影响
• 第5章 铁炉渣对水稻田甲烷传输的影响分析
• 5.1 水稻田甲烷的传输机理
• 5.2 水稻田甲烷植物体传输动态及影响因子
• 5.2.1 植物体传输动态
• 5.2.2 影响因子分析
• 5.3 水稻田甲烷气泡传输动态及影响因子
• 5.3.1 气泡传输动态
• 5.3.2 影响因子分析
• 5.4 水稻田甲烷扩散传输动态及影响因子
• 5.4.1 扩散传输动态
• 5.4.2 影响因子分析
• 5.5 水稻田甲烷各种传输途径的贡献动态及影响因子
• 5.5.1 各种传输途径的贡献动态
• 5.5.2 铁炉渣对水稻田甲烷传输途径的影响分析
• 第6章 铁炉渣对水稻田甲烷排放的影响分析
• 6.1 水稻田甲烷排放机理
• 6.2 水稻田甲烷排放季节变化
• 6.2.1 水稻田甲烷排放的季节变化规律
• 6.2.2 铁炉渣对稻田甲烷排放季节变化的影响
• 6.2.3 铁炉渣对水稻田甲烷季节排放的影响分析
• 6.3 水稻田甲烷排放日变化
• 6.3.1 水稻田甲烷排放日变化规律（晴天）
• 6.3.2 铁炉渣对水稻田甲烷排放日变化的影响
• 6.3.3 铁炉渣对水稻田甲烷排放日变化的影响因子分析
• 6.3.4 水稻田甲烷排放日变化规律（阴雨）
• 6.3.5 铁炉渣对甲烷排放日变化（阴雨）的影响因子分析
• 6.3.6 天气变化对日变化的影响
• 第7章 炉渣添加对水稻田甲烷排放关键过程分析
• 7.1 炉渣对水稻田甲烷产生、氧化、传输与排放关系的影响
• 7.2 炉渣控制水稻田甲烷排放的主要过程分析
• 7.3 铁炉渣添加对稻谷产量的影响
• 第8章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历