1. 研究目的与意义及国内外研究现状

2007 年 ipcc 发表的第四份全球气候评估报告中指出，气候变暖已经是“毫无争议”的事实，人为活动无疑是导致气候变暖的重要原因。n2o 和 co2、ch4被列为三种最重要的温室效应气体，大气中 n2o 浓度虽然比 co2低，却有很大的增温潜势，近年来，n2o 成为了全球关注的热点议题，人们越来越关注 n2o 浓度升高对全球气候变暖和臭氧层的影响，本课题通过田间试验模拟增温和改变降水，应用静态箱-气相色谱法测定n2o排放通量,结合作物和土壤相关成分的分析,探讨增温和降水变化对农田土壤n2o排放影响的规律及可能的影响机制,以期为预测地表气温升高和降水变化情景下区域农田温室气体排放趋势提供科学依据。

国内外研究现状

在美国来自农田的 n2o 占 6.3%，而农田土壤管理，尤其是施用化学氮肥的农田土壤是 n2o的主要排放源，贡献率高达 70%~80%；叶欣等研究表明，随着土壤湿度降低，土壤 n2o排放的日最高值从夜间转至白天，其日较差变小；另有研究表明，在华北地区 n2o 通量在越冬后速率明显高出其他阶段很多倍，而在越冬期，n2o 通量很低，基本没有 n2o 排放；pathak等研究表明，小麦灌溉 5 次比灌溉 3 次排放更多的 n2o；有研究发现，稻田生态系统 n2o 最大排放量一般发生在土壤湿度为90%~100%whc 或 77%~86%wfps 之间整个冬小麦生育期内，n2o 排放随灌溉、降水引起的 wfps 变化而起伏。冬小麦播种 115d 内，各耕作处理 n2o 排放通量随 wfps 增加而减少，而从播种 175d 开始，n2o 的排放与 wfps 的变化趋势相近。

温度升高会影响土壤 ph 值、土壤含水量、土壤有机质、土壤中微生物量以及酶的活性从而间接影响土壤 n2o 排放。陈智等通过夜间 19：00–07：0012h的连续增温与对照相比，土壤 ph 和有机碳含量呈下降趋势，土壤全氮含量升高,但与对照处理间均无显著差异(p0.05)。李娜等通过在 6~9 月测定增温区和对照区不同土层土壤湿度,发现增温显著提高了各土层土壤湿度(p0.05)。并且增温处理中 20cm 土层土壤湿度显著高于 10cm 与 30cm 土层土壤湿度说明增温作用使土壤水分状况发生了改变，温度增加可能引起的植物蒸腾和光合作用的一系列变化也一定程度上影响了土壤水分。而 beier等的研究结果表明，增温对土壤氮有效性的影响不显著，而土壤水分是影响土壤氮素矿化的重要因素。包秀荣等研究表明野外自然条件下的增温作用使不同深度土壤中有机质含量均有所增加。温度影响土壤微生物和酶活性，还影响土壤反应的速度和土壤呼吸速率，最终影响土壤有机质的转化。

2. 研究的基本内容

本课题主要采用田间试验的方法获取实验数据研究增温和降水变化对农田土壤n2o排放的影响，主要研究以下三个问题：

1.增温和降水变化对农田土壤n2o排放通量的影响

2.增温和降水变化对农田土壤n2o累积排放量的影响

3. 实施方案、进度安排及预期效果

试验准备：

阅读并查阅相关文献，对于本课题有关的基本知识有初步的了解和认知。熟悉相关数据分析软件，能够对试验数据进行分析、处理。

试验设计：

4. 参考文献

[1] 陈智，尹华军，卫云燕，等．夜间增温和施氮对川西亚高山针叶林土壤有

效氮和微生物特性的短期影响[j]．2010，

[2] 李娜，韩国栋，赵萌莉，等．增温和施氮对荒漠草原生长季土壤甲烷通量