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      箱體結(jié)構(gòu)及計(jì)算方法對(duì)夏玉米農(nóng)田N2O排放測(cè)定結(jié)果的影響

      2018-06-28 10:45:54巨曉棠陳新平江榮風(fēng)
      關(guān)鍵詞:夏玉米通量靜態(tài)

      劉 敏,張 翀,巨曉棠 *,蘇 芳 *,陳新平,江榮風(fēng)

      (1.農(nóng)田土壤污染防控與修復(fù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100193;2.欽州學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院,廣西欽州 535000)

      N2O是一種重要的溫室氣體,其在百年尺度上的全球增溫潛勢(shì)是同等質(zhì)量CO2的298倍,同時(shí)N2O能夠參與平流層的光化學(xué)反應(yīng)而破環(huán)臭氧層[1]。人類活動(dòng)已改變了全球氮循環(huán)并深刻影響N2O排放,大氣中N2O濃度已由19世紀(jì)中葉的275 μL·m-3上升至2015年的328 μL·m-3,其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)排放的N2O可占全球人為N2O排放總量的66%,農(nóng)業(yè)已成為最大的人為N2O排放源[2-3]。農(nóng)業(yè)源N2O排放主要是由農(nóng)田土壤化肥和有機(jī)肥施用引起的[4],農(nóng)田土壤N2O產(chǎn)生機(jī)理及減排措施研究已引起科學(xué)家和政策制定者的普遍關(guān)注并成為研究熱點(diǎn)問(wèn)題之一。然而,準(zhǔn)確地定量農(nóng)田N2O排放是制定排放清單及減排措施的前提。靜態(tài)箱法因成本低、便于在面積較小的田塊測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于農(nóng)田溫室氣體的測(cè)定[5]。

      不同的研究者設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)的靜態(tài)箱來(lái)觀測(cè)農(nóng)田N2O排放。為了完全考慮地上部作物對(duì)N2O排放的影響,Qin 等[6]采用了長(zhǎng)×寬×高=50 cm×50 cm×95 cm的頂箱,玉米株高超過(guò)95 cm時(shí),在靜態(tài)箱底座和頂箱中間加一個(gè)無(wú)頂?shù)闹邢洌赃_(dá)到采樣時(shí)能夠完全覆蓋作物的目的。Liu等[7]認(rèn)為,只要在保持作物生長(zhǎng)良好的前提下,箱內(nèi)是否完全覆蓋植物對(duì)N2O排放通量測(cè)定結(jié)果無(wú)顯著影響,并在研究夏玉米季農(nóng)田N2O排放時(shí),采用了兩種尺寸的靜態(tài)箱:即在玉米株高小于150 cm時(shí),使用的箱體為頂部、中部和底部長(zhǎng)×寬×高均為50 cm×50 cm×50 cm的箱體,隨著玉米的生長(zhǎng)逐漸疊加到3層;當(dāng)玉米株高超過(guò)150 cm后,采用長(zhǎng)×寬×高=50 cm×30 cm×20 cm的采樣箱,該采樣箱由長(zhǎng)×寬×高=25 cm×30 cm×20 cm的兩部分組成,在其頂部中央有一個(gè)方形孔,使玉米莖能夠通過(guò)采樣箱頂部。在研究夏玉米季N2O排放時(shí),也有研究者為了減少采樣時(shí)罩箱的復(fù)雜度,同時(shí)在一定程度上考慮作物對(duì)N2O排放的影響,在作物超過(guò)靜態(tài)箱高度時(shí),將玉米切斷[8-9]。上述所有尺寸的靜態(tài)箱中,將玉米切斷是操作最為簡(jiǎn)單的一種,但該方法造成的玉米生長(zhǎng)不良可能會(huì)影響N2O的排放。

      靜態(tài)箱法測(cè)定氣體通量是用罩箱后箱內(nèi)氣體濃度變化率所代表的通量值來(lái)近似罩箱前自然狀態(tài)下的氣體通量[10-12],通常有直線回歸和曲線回歸兩種算法來(lái)完成這種近似。在計(jì)算農(nóng)田N2O排放通量時(shí),直線算法作為一種簡(jiǎn)易的計(jì)算氣體排放通量的方法被廣泛使用[13-16],而Kroon等[17]在草地上的觀測(cè)結(jié)果表明,直線算法會(huì)比曲線算法低估N2O累積排放量。因此,有研究者在計(jì)算同一研究的N2O排放通量時(shí),會(huì)根據(jù)直線或曲線回歸模型擬合的實(shí)際情況,來(lái)選擇最優(yōu)算法(即曲線并直線算法)計(jì)算不同采樣小區(qū)的N2O 排放通量[8-9,18]。

      華北平原在夏玉米季具有高溫高濕的氣候條件,農(nóng)民傳統(tǒng)的氮肥管理具有高投入和高損失的特點(diǎn)[19-20]。這樣的土壤、氣候及管理特點(diǎn)會(huì)造成農(nóng)田N2O排放具有獨(dú)特的特征。高氮肥投入量和高強(qiáng)度降雨可能是驅(qū)動(dòng)該地區(qū)夏玉米季N2O排放峰的重要因素,因此我們認(rèn)為箱體結(jié)構(gòu)和計(jì)算方法對(duì)華北夏玉米N2O排放總量無(wú)顯著影響。為了驗(yàn)證上述假設(shè),本研究在2012年和2013年在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)曲周實(shí)驗(yàn)站比較了不同箱體結(jié)構(gòu)和算法下夏玉米季農(nóng)田N2O排放通量的結(jié)果,以期為準(zhǔn)確定量農(nóng)田N2O排放通量提供科學(xué)依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

      試驗(yàn)點(diǎn)位于河北省邯鄲市曲周縣中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)曲周實(shí)驗(yàn)站(36.87°N,115.02°E),海拔高度為 37 m。該地區(qū)屬典型溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫為13.1℃,年平均降雨量為556 mm,其中約三分之二的降雨集中在6—9月。土壤類型為潮土,供試土壤基礎(chǔ)理化性狀:容重為1.32 g·cm-3,土壤pH為8.2(土水比為 1∶2.5),有機(jī)質(zhì)含量為 13.7 g·kg-1,全氮含量為 0.8 g·kg-1,速效磷含量為 6.7 mg·kg-1,速效鉀含量為 114 mg·kg-1。

      1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

      本研究依托于自2007年開(kāi)始的“冬小麥/夏玉米輪作體系氮素實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)研究”長(zhǎng)期定位試驗(yàn)[21],選取其中的一個(gè)處理作為本研究的對(duì)象,該處理設(shè)4次重復(fù),小區(qū)面積為20 m×15 m=300 m2。本研究于2012年和2013年夏玉米季進(jìn)行。玉米品種為鄭單958,行距為60 cm,株距為25 cm。2012年6月15日收獲冬小麥并將秸稈還田,之后用機(jī)器播種夏玉米并灌水90 mm。2012年7月3號(hào)開(kāi)溝施肥,施氮量為100 kg N·hm-2,7月13號(hào)撒施氮肥,施氮量為150 kg N·hm-2。2013年6月15日收獲冬小麥并進(jìn)行秸稈還田后,于6月16日均勻撒施肥料并翻耕,施氮量為45 kg N·hm-2,施肥后人工點(diǎn)種夏玉米并灌水75 mm。2013年7月19日追施氮肥,施氮量為90 kg N·hm-2。2013年8月13日第二次追施氮肥,施氮量為30 kg N·hm-2。以上氮肥品種均為尿素。

      1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

      1.3.1 N2O的采集與測(cè)定

      N2O的采集與測(cè)定采用靜態(tài)箱-氣相色譜法。在上述4個(gè)重復(fù)小區(qū)內(nèi)布置兩種不同尺寸的靜態(tài)箱采集N2O。其中大靜態(tài)箱尺寸:頂箱60 cm×50 cm×50 cm(長(zhǎng)×寬×高),地箱 60 cm×50 cm×15 cm(長(zhǎng)×寬×高)。每個(gè)大靜態(tài)箱種植2株玉米,當(dāng)玉米高度超過(guò)50 cm時(shí),在每次采氣時(shí)頂箱會(huì)將其自然壓彎。小靜態(tài)箱頂箱尺寸為 50 cm×30 cm×20 cm(長(zhǎng)×寬×高),由長(zhǎng)×寬×高為25 cm×30 cm×20 cm的左右對(duì)稱的兩部分組成,其左右兩部分頂部安裝有搭扣且銜接處安裝有密封條,罩箱時(shí)將左右箱體對(duì)齊扣緊確保完全密封。地箱尺寸為50 cm×30 cm×15 cm(長(zhǎng)×寬×高)。小靜態(tài)箱頂箱頂部中央留一個(gè)7 cm×7 cm(長(zhǎng)×寬)的孔,使生長(zhǎng)后期玉米莖能夠通過(guò)采樣箱頂部。在玉米株高不超過(guò)20 cm時(shí),采樣時(shí)直接將小箱頂部中央的孔用保鮮膜密封;在玉米株高超過(guò)20 cm時(shí),采氣時(shí)高于20 cm的植株部分將露出箱體,此時(shí)需要用保鮮膜(日本生產(chǎn),1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,其O2透過(guò)率為2.9 cm3·m-2·h-1,CO2透過(guò)率為 14.9 cm3·m-2·h-1,H2O 透過(guò)率為0.42 g·m-2·d-1)將玉米莖和箱體連接處密封,每個(gè)小箱內(nèi)種植1株玉米植株。安裝兩種尺寸的靜態(tài)箱地箱時(shí),使玉米行平行于地箱短邊并處于長(zhǎng)邊正中央。試驗(yàn)開(kāi)始前3 d將地箱打入土壤中15 cm深處,以避免打地箱產(chǎn)生的土壤擾動(dòng)對(duì)N2O排放的影響。兩種規(guī)格的靜態(tài)箱外層均包有3 cm厚的泡沫板,以保證采氣期間箱內(nèi)的溫度變化小于3℃。頂箱內(nèi)部裝有長(zhǎng)4 m、內(nèi)徑4.17 mm的采氣管,另一端為連接采氣注射器的3通閥,除采氣外,其他時(shí)間均保持三通閥關(guān)閉。頂箱內(nèi)部頂端的兩個(gè)對(duì)角裝有兩個(gè)12 V的風(fēng)扇,采氣時(shí)連接電源,將箱內(nèi)氣體混合均勻。

      N2O的采集在當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午8:30至11:00之間進(jìn)行,氣體采集前先將頂箱罩上地箱,將密封條壓實(shí),并用強(qiáng)力夾將頂箱與地箱夾緊從而保證氣密性。氣體采集時(shí)將頂箱罩45 min,以罩箱開(kāi)始為“0”時(shí)刻并用50 mL注射器采集第一針氣體,隨后分別在罩箱第15 min、30 min和45 min時(shí)分別抽取一次箱內(nèi)氣體,每次抽取20 mL。采氣時(shí)先用注射器抽取箱內(nèi)氣體,并緩慢推回箱內(nèi),如此重復(fù)兩次,以保證所采集氣體混勻。氣體樣品直接密封于注射器中,并帶回實(shí)驗(yàn)室用氣相色譜于24 h內(nèi)測(cè)定完畢。施肥后,連續(xù)采集10 d;在灌水或較大降雨(> 20 mm)后,連續(xù)采集3 d;平時(shí)每4 d采集一次。氣相色譜儀型號(hào)為島津GC-14B(SHIMADZU,Kyoto,日本),安裝有ECD(Electron Capture Detector)和 FID(Flame Ionization Detector)檢 測(cè)器。采用99.999%的高純N2作載氣,并以10%的CO2作為補(bǔ)償氣,從而避免氣體樣品中CO2濃度改變對(duì)N2O濃度測(cè)定的影響。

      1.3.2 溫度與降雨量

      靜態(tài)箱頂箱安裝有溫度傳感器(JM20,天津今明儀器有限公司),N2O氣體采集的開(kāi)始和結(jié)束時(shí),將其連接數(shù)字溫度計(jì)(JM624,天津今明儀器有限公司)直接讀取溫度數(shù)據(jù)。試驗(yàn)期間的氣溫和降雨量數(shù)據(jù)來(lái)自實(shí)驗(yàn)站內(nèi)的氣象站。

      1.3.3 數(shù)據(jù)處理

      N2O排放通量計(jì)算公式:

      F=k1×P0/P×273/(273+T)×M/V×H×dc/dt

      式中:F 代表氣體排放通量,μg N2O-N·m-2·h-1;k1是單位量綱之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)(1000);P0是箱內(nèi)大氣壓力,hPa;P是試驗(yàn)地點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力,1013 hPa;因試驗(yàn)地的海拔接近海平面(僅有37 m),P0/P≈1;T是罩箱時(shí)間內(nèi)箱內(nèi)的平均大氣溫度,℃;M代表N2O-N中 N 的摩爾質(zhì)量(28 g·mol-1);V 為標(biāo)準(zhǔn)狀況下(273 K,1013 hPa)的氣體摩爾體積(22.4 L·mol-1);H 是采樣箱高度,m;c是指箱內(nèi) N2O 的濃度,μL·L-1;t為罩箱時(shí)間,h;dc/dt表示罩箱時(shí)間內(nèi)N2O濃度的變化速率,μL·L-1·h-1;P0/P×273/(273+T)是利用采氣時(shí)的溫度和壓力校正標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積所采用的校正系數(shù)。

      其中dc/dt有兩種計(jì)算方法,第一種算法為直線算法,即采用直線回歸法計(jì)算4個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)的dc/dt,若R2>0.90則接受上述結(jié)果,否則舍棄一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行直接回歸擬合,若R2>0.90則接受3個(gè)點(diǎn)的擬合結(jié)果,以上條件均未滿足,則數(shù)據(jù)被認(rèn)為無(wú)效,排放視為0;第二種算法為曲線并直線算法[8-9,18],即分別采用二次曲線回歸和直線回歸來(lái)擬合4個(gè)點(diǎn)的相關(guān)關(guān)系并分別計(jì)算初始斜率。同時(shí)對(duì)兩種擬合方法所得到的方程在P<0.05的水平上進(jìn)行檢測(cè),只有當(dāng)所得到的方程在P<0.05的水平上達(dá)到顯著時(shí),其初始斜率才被認(rèn)為有效而被接受,否則被認(rèn)為無(wú)效。如果二次曲線回歸和直線回歸所得到的方程都達(dá)到顯著,則比較二者的R2和初始斜率的值,只有當(dāng)二次曲線的R2和初始斜率都比直線的要高時(shí),才采納二次曲線的值,否則用直線的初始斜率。其次,如果用4個(gè)點(diǎn)擬合所得到的二次曲線回歸方程和直線回歸方程都沒(méi)有達(dá)到顯著,則考慮去掉其中的一個(gè)點(diǎn),然后用3個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行直線回歸擬合,選擇R2最大的結(jié)果,同時(shí)在P<0.05的水平上進(jìn)行檢測(cè),只有當(dāng)所得到的方程在P<0.05的水平上達(dá)到顯著時(shí),其初始斜率才被認(rèn)為有效而被采納,否則被認(rèn)為無(wú)效,排放視為0。最后,如果依據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)而獲得的初始斜率小于0,那么該排放也視為0。采用線性插值法估算未測(cè)定日期的N2O排放通量,然后將每日的排放量求和來(lái)計(jì)算整個(gè)夏玉米季的N2O累積排放量。

      試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007處理,SPSS 17.0軟件進(jìn)行α=0.05水平下的顯著性檢驗(yàn),采用Sigmaplot 12.0繪圖。

      圖1 試驗(yàn)期間的氣溫和降雨量Figure1 Air temperature and precipitation during the summer maize season

      2 結(jié)果與分析

      2.1 試驗(yàn)期間的氣溫及降雨量

      2012年和2013年夏玉米季N2O測(cè)定期間的氣溫和降雨量變化如圖1所示。由圖1可以看出,2012年試驗(yàn)期間的大氣溫度整體低于2013年同時(shí)期的大氣溫度,2012年和2013年N2O觀測(cè)期間大氣日平均溫度分別為23.3℃和25.8℃。夏玉米季降雨頻繁集中,2012年和2013年夏玉米季試驗(yàn)期間降雨量分別為430 mm和348 mm,兩年的日最高降雨量分別為66 mm和53 mm,均低于同年夏玉米播種時(shí)的灌水量。

      2.2 不同處理的N2O排放通量

      圖2為2012年和2013年夏玉米季N2O排放通量。由圖2可知,在整個(gè)觀測(cè)期間不同箱體結(jié)構(gòu)和計(jì)算方法所得到的N2O排放通量趨勢(shì)一致,數(shù)值差異很小。2012年夏玉米季期間共出現(xiàn)3個(gè)N2O排放高峰:第一個(gè)N2O排放高峰出現(xiàn)在播種灌水之后,雖然沒(méi)有使用任何氮肥,但由于灌水量較大(90 mm),引起了土壤強(qiáng)烈的干-濕交替,從而導(dǎo)致N2O的強(qiáng)烈排放;第二個(gè)和第三個(gè)N2O排放高峰均出現(xiàn)于施肥之后,最大日排放通量分別約為 1200、1100 μg N2O-N·m-2·h-1,這與施肥時(shí)高溫高濕的氣候條件及高施氮量有關(guān),排放高峰出現(xiàn)前的兩次施氮量分別為100、150 kg N·hm-2。2013年夏玉米季期間也出現(xiàn)3個(gè)N2O排放高峰:第一個(gè)排放高峰出現(xiàn)于施肥并灌水后,第二個(gè)和第三個(gè)排放高峰都發(fā)生于施肥后,但由于兩次施氮量均較少(分別為 90、30 kg N·hm-2),兩個(gè)排放峰均小于2012年兩次追肥的N2O最大日排放通量。整體而言,N2O排放高峰的出現(xiàn)均與人為對(duì)土壤的擾動(dòng),即施肥、灌水和翻耕有關(guān)。夏玉米播種時(shí)灌溉量較大,2012年和2013年灌水量分別為90 mm和75 mm,因此,無(wú)論在不施氮(2012年夏玉米季第一次施肥)還是施很少氮(2013年夏玉米季第一次施肥)的情況下,灌水均導(dǎo)致了N2O的強(qiáng)烈排放。相對(duì)而言,在整個(gè)夏玉米季期間,因降雨導(dǎo)致的N2O排放高峰要弱于因灌水出現(xiàn)的N2O排放高峰。

      2.3 不同處理的N2O累積排放量

      表1為2012年和2013年夏玉米季生長(zhǎng)期間的N2O累積排放量,由表1可知在兩年夏玉米季N2O監(jiān)測(cè)期間,使用小箱以及曲線并直線算法得到的N2O累積排放量,在數(shù)值上均高于其他3個(gè)處理,比其他處理的總排放量高5%~6%。但無(wú)論2012年還是2013年,使用不同箱法和算法得出的N2O累積排放量均無(wú)顯著差異(P<0.05)。

      圖2 不同箱體結(jié)構(gòu)和計(jì)算方法下的N2O排放通量Figure2 Dynamics of N2O flux under different chamber size and calculation method

      表1 不同處理N2O累積排放量(g N2O-N·hm-2)Table1 N2O cumulative emissions of different treatments(g N2O-N·hm-2)

      3 討論

      3.1 箱體結(jié)構(gòu)對(duì)N2O排放通量的影響

      由于玉米植株較高,玉米季N2O排放通量的觀測(cè)不同于草地生態(tài)系統(tǒng)或小麥季等,不同研究者采用了不同結(jié)構(gòu)的靜態(tài)箱對(duì)玉米季N2O排放進(jìn)行觀測(cè)。有研究者完全考慮了玉米植株對(duì)N2O排放的影響,即在玉米不同的生育期采用不同高度的靜態(tài)箱將玉米植株完全覆蓋[6]。但上述方法操作復(fù)雜,更重要的是,玉米生育后期靜態(tài)箱內(nèi)部體積很大,容易造成采樣不具代表性且樣品濃度低,更增加了測(cè)定結(jié)果的不確定性。因此,一些研究者在觀測(cè)農(nóng)田玉米季N2O排放時(shí),部分考慮了玉米生長(zhǎng),即在玉米植株超過(guò)靜態(tài)箱箱高時(shí),將玉米切斷或壓彎[8-9,18]。但上述的切斷或壓彎均會(huì)影響玉米的正常生長(zhǎng),影響了玉米生長(zhǎng)后期根系的生長(zhǎng)、根系對(duì)水分和氮素的吸收及地上部光合產(chǎn)物向土壤的供應(yīng),最終可能會(huì)改變土壤的碳氮轉(zhuǎn)化過(guò)程和N2O的排放。保瓊莉等[22]對(duì)比了夏玉米根系密集區(qū)與行間土壤N2O濃度,結(jié)果表明,玉米根系密集區(qū)和行間的根系非密集區(qū)土壤N2O濃度無(wú)顯著差異。上述研究結(jié)論在一定程度上驗(yàn)證了本研究的結(jié)果,即在定量華北夏玉米農(nóng)田土壤N2O排放時(shí),與不破壞玉米根系正常生長(zhǎng)的測(cè)定相比,因罩箱時(shí)折彎或折斷玉米造成的根系的生長(zhǎng)不良,不會(huì)影響N2O排放通量的測(cè)定。主要是因?yàn)槿A北平原農(nóng)田N2O排放的主要驅(qū)動(dòng)因子是施肥和灌水[9,23],與以上兩個(gè)因子相比,根系對(duì)于夏玉米季N2O累積排放量的影響很小。

      3.2 計(jì)算方法對(duì)N2O氣體排放通量的影響

      本研究表明,在華北夏玉米季曲線并直線算法和直線算法得到的N2O累積排放量無(wú)顯著差異。為進(jìn)一步證實(shí)上述結(jié)論,我們對(duì)比了不同計(jì)算方法下得到的N2O日排放通量(表2)。表中(FQ/L-FL)/FL指曲線并直線算法計(jì)算得到的N2O排放通量高于直線算法的N2O通量的比例,比值越大,表明曲線并直線算法越高于直線算法。從表2可以看出,僅在利用大靜態(tài)箱定量N2O排放時(shí),會(huì)出現(xiàn)曲線并直線算法低于直線算法的情況,但對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)占總樣本的比例可忽略不計(jì)。直線算法得到的N2O排放通量,一般會(huì)在不同程度上低于曲線并直線算法得到的N2O排放通量。由表2還可以看出,在N2O排放通量較高時(shí),兩種算法得到的N2O日排放通量很接近;而在N2O排放通量較小時(shí),曲線并直線算法得到的N2O排放通量高于直線算法。我們進(jìn)一步選取了兩年N2O測(cè)定期間大箱和小箱的最大和最小日排放量驗(yàn)證上述結(jié)論。如圖3所示,無(wú)論大箱和小箱,在N2O排放通量最高時(shí),直線算法的dc/dt值大于曲線算法,此時(shí)曲線并直線算法要取直線算法的dc/dt值,因此曲線并直線算法與直線算法得到的N2O排放通量結(jié)果一致;在N2O排放通量最小時(shí),曲線算法的dc/dt值大于直線算法,此時(shí)曲線并直線算法要取曲線算法的dc/dt值,因此曲線并直線算法要大于直線算法得到的N2O排放通量。盡管此時(shí)曲線并直線算法的結(jié)果大于直線算法,但由于以上結(jié)果均發(fā)生于N2O排放通量較低的時(shí)候,且施肥和灌水等事件引起的排放高峰對(duì)季/周年N2O排放總量占主要比例[9,23],此時(shí)因直線算法低估的N2O日排放通量對(duì)季/年的N2O排放總量的影響很小。綜上所述,在華北農(nóng)田夏玉米季N2O排放通量較高時(shí),曲線并直線算法與直線算法得到的結(jié)果一致;而在N2O排放通量較小時(shí),曲線并直線算法高于直線算法。由于N2O排放較弱時(shí)的通量對(duì)夏玉米季累積排放量貢獻(xiàn)很小,因此,采用直線并直線或直線算法得到的華北平原夏玉米季N2O累積排放量無(wú)顯著差異。

      表2 曲線并直線算法和直線算法計(jì)算N2O排放通量對(duì)比Table2 Comparison of N2O flux between quadratic/linear model and linear model

      4 結(jié)論

      (1)在定量華北夏玉米農(nóng)田土壤N2O排放時(shí),與不破壞玉米根系正常生長(zhǎng)的小箱測(cè)定相比,因使用大箱罩箱壓彎玉米造成的玉米生長(zhǎng)不良,不會(huì)顯著影響N2O累積排放通量的測(cè)定結(jié)果。

      (2)曲線并直線和直線算法在計(jì)算華北平原夏玉米季N2O累積排放量時(shí)并無(wú)顯著差異。

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