奶牛粪便温室气体排放及影响因子研究

摘要

动物粪便中的有机物在降解过程中产生大量温室气体,是一个重要的温室气体排放源.为了研究不同条件下牛粪温室气体的排放规律以及影响温室气体排放的因子,本研究采用静态箱一气相色谱法对玉米秸秆覆盖处理、不同堆放处理以及室内不同温度处理奶牛粪便的温室气体排放速率进行了测定,并分析了不同因子对牛粪温室气体排放的影响,研究结果表明: 1、奶牛粪便在堆放时覆盖玉米秸秆会减少CO<,2>、N<,2>O的排放,第3时段(2006.5.14～2006.6.14)覆盖玉米秸秆与自然堆放处理CO<,2>的平均排放速率分别为29.42 mg·kg<'-1>·h<'-1>和34.28mg·kg<'-1>·h<'-1>,差异显著;第3时段N<,2>O的平均排放速率分别为7.36μg·kg<'-1>·h<'-1>和11.62μg·kg<'-1>·h<'-1>和第4时段(2006.8.2～2006.8.30)N<,2>O的平均排放速率分别为7.58μg·kg<'-1>·h<'-1>和32.07.μg·kg<'-1>·h<'-1>,差异也显著,但是覆盖玉米秸秆会增加CH<,4>的排放,第4时段CH<,4>的平均排放速率分别为2.11mg·kg<'-1>·h<'-1>和0.98 mg·kg<'-1>·h<'-1>,差异显著. 2、牛粪不同堆放方式对温室气体排放的影响差异很大,除了夏季试验堆放高度50cm处理和堆放高度25cm处理CH<,4>的排放速率差异不显著之外,其他处理间温室气体的排放差异都显著,两个季节中每天加粪10kg处理CO<,2>和CH<,4>的排放速率较大,平均排放速率最大的分别达到45.78 mg.kg<'-1>·h<'-1>和1.11mg·kg<'-1>·h<'-1>,其它处理CO<,2>和CH<,4>的排放速率较小,最大的平均排放速率分别只有23.94mg·kg<'-1>·h<'-1>和0.46 mg-kg<'-1>·h<'-1>;N<,2>O的排放速率基本表现出相反的趋势. 3、温度是影响牛粪温室气体排放的主要因子,在5℃、15℃、25℃和35℃四个处理中,奶牛粪便CO<,2>排放速率两两之间差异显著;CH<,4>排放速率除了5℃和15℃处理差异不显著之外,其他的两两之间差异显著;当温度为35℃时N<,2>O排放速率与其他温度的排放速率差异都显著,其他的两两之间差异不显著.温度为5℃时牛粪温室气体的排放速率最低,CO<,2>、CH<,4>和N<,2>O平均排放速率分别只有28.11mg·kg<'-1>·h<'-1>、0.002 mg·kg<'-1>·h<'-1>和0.71μtg·kg<'-1>·h<'-1>,温度为35℃时最高,分别达到260.47 mg·kg<'-1>·h<'-1>、27.55 mg·kg<'-1>·h<'-1>和12.831μg·kg<'-1>·h<'-1>,并且随着牛粪温度的升高而增大. 4、(1)覆盖处理(1、2005.9.31～2005.10.19;2、2005.12.31～2006.1.17:3、2006.5.14～2006.6.14;4、2006.8.2～2006.8.30):CO<,2>的排放速率在第1、4时段试验的前期较高,中后期逐渐减小,在第2、3时段试验比较稳定;CH<,4>的排放速率在第1、2、3时段试验也比较稳定,但是第4时段试验中后期逐渐上升;N<,2>O的排放速率在第1、2时段试验比较稳定,但是第3、4时段试验中后期逐渐上升.(2)不同堆放处理(堆放高度50cm、堆放高度25cm和每天加粪10kg):CO<,2>和CH<,4>在试验前期排放速率较大,中后期排放速率较少;N<,2>O在试验前期排放速率较小,后期排放速率逐渐上升.(3)不同温度处理(5℃、15℃、25℃和35℃):当温度为5℃时温室气体排放速率的变化趋势都是逐渐减小;15℃时温室气体排放速率先减小后增大;25℃和35℃时CO<,2>的排放速率分别在中前期出现峰值,其他时间排放速率比较稳定,CH<,4>和N<,2>O的排放速率整体上呈上升的趋势.

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略表

独创性声明及关于论文使用授权的声明

第一章文献综述

第二章材料和方法

第三章覆盖对奶牛粪便温室气体排放的影响

第四章不同堆放方式对奶牛粪便温室气体排放的影响

第五章室内不同温度处理奶牛粪便温室气体排放的变化规律

第六章结论与展望

参考文献

致谢

作者简历