干湿交替条件下不同晶型铁氧化物对水稻土甲烷排放的影响

【摘要】：以典型华南水稻土为研究对象,通过室内恒温培养试验,分析了不同水分条件下[干湿交替(DW)和持续淹水(CF)]不同晶型铁氧化物[水铁矿(SF)和赤铁矿(SH)]对水稻土CH4平均排放速率及产CH4潜力的影响.结果表明,与CF相比,DW处理的CH4平均排放速率平均减少了61%以上;与没有添加铁氧化物的处理相比,铁氧化物抑制了53%的CH4排放.DW与铁氧化物的耦合抑制了65%~94%的产CH4平均排放速率及57%~93%的产CH4潜力,抑制效果明显高于DW或铁氧化物的单独作用.其中DW耦合晶型较弱的水铁矿(SF-DW)所产生的抑制效应(94%)明显高于DW耦合晶型较好的赤铁矿(SH-DW,65%).统计分析结果表明Fe(Ⅲ)浓度与水稻土CH4排放速率存在显著负相关性(R2=-0.98,P0.01).且实验结果表明,DW可以加速Fe(Ⅲ)的循环再生,而晶型较弱的SF易还原性使其Fe(Ⅲ)的循环再生更易受到DW的影响.上述结果说明,DW可以促进铁氧化物对水稻土CH4排放及产CH4潜力的抑制效应,且干湿交替与晶型较弱的水铁矿的耦合效应比干湿交替与晶型较高的赤铁矿的耦合效应更为显著. 【作者单位】： 湖南农业大学生物科学技术学院;广东省生态环境与土壤研究所;湖南农业大学教育学院;
【关键词】： 水稻土 干湿交替 铁氧化物 甲烷排放 产甲烷潜力
【基金】：国家自然科学基金项目(41071157,41171205) 广东省自然科学基金项目(S2011010002452)
【分类号】：S511;X712
【正文快照】： 甲烷(CH4)对全球变暖的贡献率高达20%,其单分子增温效应是二氧化碳(CO2)的20倍,是仅次于CO2的重要温室气体[1].稻田是主要的CH4排放源,年均排放量约为20~100 Tg[2].稻田CH4释放受到多种因素的影响,如稻田水分管理(干湿交替)、土壤电子受体[Fe(Ⅲ)等]等对CH4排放产生抑制作用[3

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