中國稻田溫室氣體的排放與減排

1、中國稻田溫室氣體的排放與減排2016-02-23 顏曉元 夏龍龍 【點擊上方 藍(lán)色字體--關(guān)注我們！】本期專家：顏曉元 本期專家：顏曉元顏曉元：中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員，博士生導(dǎo)師。長期從事土壤碳氮循環(huán)的研 顏曉元：中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員，博士生導(dǎo)師。長期從事土壤碳氮循環(huán)的研究。成果被 究。成果被 IPCC IPCC 的多次評估報告和排放清單指南采用， 的多次評估報告和排放清單指南采用，2004 2004 年獲江蘇省科技進(jìn)

2、步一等 年獲江蘇省科技進(jìn)步一等獎， 獎，2008 2008 年獲國家自然科學(xué)二等獎、日本農(nóng)林水產(chǎn)省國際青年農(nóng)業(yè)科學(xué)家獎， 年獲國家自然科學(xué)二等獎、日本農(nóng)林水產(chǎn)省國際青年農(nóng)業(yè)科學(xué)家獎，2014 2014 年獲國 年獲國家杰出青年科學(xué)基金資助。 家杰出青年科學(xué)基金資助?！?要中國是世界上最大的水稻生產(chǎn)國，水稻種植面積占全球總種植面積的 30%。水稻生產(chǎn)在糧食安全方面起著重要的作用，稻田卻是溫室氣體甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O

3、)的重要排放源。本文綜述了稻田 CH4 和 N2O 的產(chǎn)生過程、影響因素及時空變異規(guī)律，總結(jié)了近年來我國稻田 CH4 和 N2O 排放總量的估算結(jié)果，并提出了針對性的溫室氣體減排措施。關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞：稻田，溫室氣體，CH4，N2O，減排措施來源：中國科學(xué)院院刊 來源：中國科學(xué)院院刊前 言中國是世界上最大的水稻生產(chǎn)國。2009 年，我國稻田面積大約為 26.78 百萬公頃，占我國耕地總面積的 20%以上，約占世界稻田面積的 30%。毫

4、無疑問，水稻生產(chǎn)對于我國乃至世界的糧食安全具有至關(guān)重要的作用。然而，水稻的種（2）產(chǎn)甲烷菌對于乙酸的脫甲基作用進(jìn)而產(chǎn)生 CH4 (CH3COOH→CO2 + CH4)，其中 CH3COOH 途徑往往占主導(dǎo)。圖 1 稻田生態(tài)系統(tǒng) 稻田生態(tài)系統(tǒng) CH CH4 的產(chǎn)生、氧化和傳輸過程示意圖 的產(chǎn)生、氧化和傳輸過程示意圖CH4 氧化指在氧化層區(qū)域（水稻根系分泌 O2 形成的氧化層區(qū)域或者水土界面的氧化層區(qū)域），在甲烷氧化菌的作用下將 CH4 轉(zhuǎn)

5、化為 CO2 和 H2O 的過程。研究表明超過一半的 CH4 在排放到大氣之前會被氧化。CH4 傳輸是指稻田土壤中產(chǎn)生的 CH4 通過植物通氣組織、氣泡以及液相擴(kuò)散等形式向大氣排放的過程，其中以水稻通氣組織輸送為主。影響 CH4 產(chǎn)生、氧化以及傳輸?shù)囊蛩鼐鶗Φ咎?CH4 排放產(chǎn)生影響。研究表明有機(jī)肥的施用是影響稻田 CH4 排放的關(guān)鍵因素。有機(jī)肥施用可以直接為產(chǎn)甲烷菌提供豐富的底物。除此之外，有機(jī)物在淹水條件下快速分解會加速土壤氧化還