冬水田轉(zhuǎn)稻麥輪作對溫室氣體排放的影響.pdf

1、大氣中CH4、CO2和N2O等溫室氣體濃度升高可能引發(fā)全球變暖問題，使溫室氣體問題受到國際社會的關(guān)注，從農(nóng)田管理的角度尋求溫室氣體減排成為當(dāng)前研究的一個重要方向。我國西南地區(qū)的冬水田分布廣泛，具有較大的溫室氣體減排空間，但鮮見針對冬水田減排研究的報道。本文以川中丘陵地區(qū)典型冬水田為研究對象，研究冬水田轉(zhuǎn)稻麥輪作對溫室氣體排放的影響，旨在為溫室氣體減排提供參考。
　　本研究以中國科學(xué)院鹽亭紫色土農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站為依托，于2012年8月

2、30日至2013年8月30日期間，用靜態(tài)暗箱-氣相色譜法測定了冬水田(RF)和冬水田轉(zhuǎn)稻麥輪作(RW)生態(tài)系統(tǒng)的CH4、CO2和N2O排放通量，并估算兩個處理的綜合增溫效應(yīng)(GWP)。在采集氣體樣品的同時，測定土壤溫度、濕度，并采集土壤樣品用于分析其可溶態(tài)碳氮含量。主要研究結(jié)果如下:
　　1.RF、RW處理的CH4和CO2排放通量均表現(xiàn)出“冬春低、夏秋高”的季節(jié)規(guī)律，N2O在麥季施肥后出現(xiàn)排放峰，而施肥對稻季N2O排放影響不大，僅

3、在水分落干期有脈沖式的排放峰。RF處理的CH4、CO2（生態(tài)系統(tǒng)總呼吸）和N2O平均排放通量分別為4.35、133.92mgCm-2h-1和6.08μgNm-2h-1;RW處理相應(yīng)的通量分別為2.56、173.04mgCm-2h-1和49.92μgNm-2h-1。冬水田轉(zhuǎn)稻麥輪作降低了CH4排放通量，但增加了N2O排放量。
　　2.RF和RW處理的N2O-N直接排放系數(shù)分別為0.14％和0.60％，RW處理在小麥生長季施用氮肥使其

4、小麥季的直接排放系數(shù)達到1.22％，而在淹水的水稻季，兩個處理的排放系數(shù)均較小。
　　3.RF和RW處理的GWP分別為-3016.21和-14472.02kgCO2-eqha-1yr-1，植株的光合固碳效應(yīng)抵消了CH4和N2O的增溫效應(yīng)，還產(chǎn)生碳盈余，使兩個處理均表現(xiàn)為對全球增溫的負效益，但RW有更大的CO2-eq盈余。
　　4.土壤溫度、水分對氣體排放通量有重要影響，其中土壤溫度與CH4、CO2排放通量的相關(guān)關(guān)系均達到顯著

5、，淹水期的田間水深與CO2排放通量為極顯著負相關(guān)(p＜0.01)，非淹水期土壤體積含水率與N2O和CO2排放通量也有顯著相關(guān)關(guān)系。
　　5.土壤可溶態(tài)有機碳、可溶態(tài)總氮、可溶態(tài)有機氮和礦物質(zhì)氮都對溫室氣體有不同程度的影響。土壤礦物質(zhì)氮和可溶態(tài)總氮含量與N2O排放通量之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系（r分別為0.54和0.25，p＜0.01），可溶態(tài)有機碳氮含量均與含碳的CH4和CO2排放通量有顯著負相關(guān)關(guān)系。
　　6.與無植株處理相