1. 研究目的与意义及国内外研究现状

n2o是一种重要的温室气体，其在大气中的含量仅次于co2和ch4。它的百年增温潜势是当量co2的298倍(ipcc 5)。同时，n2o还是消耗平流层臭氧的重要物质(ravishankara et al., 2009)。农业是最大的人为排放源，占到将近80%的全球人为n2o排放量(davidson, 2009; crutzen et al., 2008)。农田流域n2o排放分为直接排放和间接排放。农田作为n2o的直接排放源，已经研究得比较透彻(cai et al., 1997;dobbie smith, 2003)，但通过地表淋失、径流从农田运输到水体的n2o的研究却存在很大的不确定性。除了观测仪器、研究方法不足外，水体内复杂的物理化学特性也给河道n2o研究带来很大的不确定性。位于江苏镇江的句容水库流域，是一个典型的农田小流域系统。通过研究句容水库流域河道n2o的排放特征，可为中国农田小流域河道n2o排放估算提供基本数据，并分析确定n2o排放的影响因子，从而更加精确量化间接n2o排放特征。

国内外研究现状

河道n2o排放是指农田的水流经河流、水库等水体时伴随着n2o产生并释放到大气中的过程。由于农田n肥的施用以及降雨量的增多，在夏季，n2o浓度和排放量远远高于其他季节(vilain et al., 2012; xia et al., 2013)，而在冬季也存在一个次高峰，可能是由于人类生活污水的排放(xia et al., 2013)。国外有学者采用溪流级别(strahler stream order)来研究河流的n2o 浓度变化，发现随着级别的增大，n2o浓度是逐渐降低的(vilain et al., 2012; turner et al., 2015)，从而降低了研究河流n2o排放的不确定性。由于排水沟是农田和河道连接的桥梁，因而是n2o排放的潜在源区，但由于水体面积小、不确定性大，这小部分流域的研究缺乏(outram hiscock, 2012; turner et al., 2015)。

2. 研究的基本内容

以句容水库流域河道为实验对象，研究该流域n2o的浓度和排放通量特征，主要内容包括：

1.句容水库流域河道n2o在冬春两季的浓度变化和排放通量特征；

2.句容水库流域河道n2o的空间浓度变化和排放通量特征；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

本实验主要分为三个部分：水样采集、水样分析和数据处理。

水样采集：分别采集句容水库流域水库、河流、池塘和排水沟的水样，每个采样点采集四个水样（三个水样用于测定水中n2o浓度，一个水样用于分析水中的no3-n、no2-n和nh4-n）。首先将装水样的体积为315ml玻璃瓶润洗一下，然后装满水后立即盖上丁基胶塞，保证瓶中无气泡，为了防止气体逸出，用parafilmm封口膜密封瓶塞和玻璃瓶的接口处。采集后的水样立即放置到温度为4℃的便携式保温箱内保存。同时，采用多参数水质分析仪（ysi）测定水体的一些物理化学指标（水温、水压、do、spc、ph和orp）。

4. 参考文献

[1] ravishankara ar, daniel js, portmann rw. nitrous oxide (n2o): the dominant ozone-depleting substance emitted in the 21st century[j]. science, 2009, 326(5949): 123-125.

[2] davidson ea. the contribution of manure and fertilizer nitrogen to atmospheric nitrous oxidesince 1860[j]. nat geosci, 2009, 2(9): 659-662.

[3] crutzen pj, mosier ar, smith ka, winiwarterw. n2o release from agro-biofuel productionnegates global warming reduction by replacing fossil fuels[j]. atmos chem phys, 2008, 8(2): 389-395.