基于不同监测与估算方法的设施菜田N2O排放量比较

摘要

[目的]为了分析微气象学方法中反演式气体扩散模型在设施菜田N2O排放测定分析中的应用效果及精确度,本研究结合静态箱/气相色谱法同步观测结果,比较了两种观测值之间的差异及其形成的各因素,以验证该方法在测定温室气体排放中的可行性.[方法]在设施蔬菜大棚中,设置了施肥区和非施肥区,通过箱式法和微气象学方法分别对设施菜田种植区进行72 h的高频监测和全生长季监测,构建N2O浓度特征曲线和排放通量特征曲线.[结果]田闲期棚区上方3.5 m处N2O浓度明显低于种植期,但田闲期夜间浓度较高,种植期白天浓度较高.棚室内N2O浓度随高度增加呈下降趋势,且差异明显,而且都高于棚室外背景 浓度.静态箱/气相色谱法和反演式气体扩散模型测得棚区N2O日排放特征具有较好的一致性,但前者测定结果普遍高于后者,静态箱/气相色谱法测得平均排放通量为252.51μg/(m2·h),反演式气体扩散模型测得平均排放通量为192.21μg/(m2·h),前者比后者高26.75％;在设施番茄全生长季观测中,两种方法测定的N2O排放通量特征曲线趋势一致,静态箱/气相色谱法测得土壤净排放通量为1817.49 g/hm2,排放系数为0.45％;反演式气体扩散模型测得土壤净排放通量为1250.95 g/hm2,排放系数为0.32％,较静态箱/气相色谱法测得结果降低了29％.[结论]反演式气体扩散模型、静态箱/气相色谱法对设施菜田种植区N2O排放通量的测定结果,趋势上一致性较好,但反演式气体扩散模型观测结果明显低于静态箱/气相色谱法,不过反演式气体扩散模型自动化程度高,可以高密监测设施菜田N2O排放全过程,且适用于较大区域的观测,为建立多元化的N2O排放监测体系提供了新的研究方法和思路.