減緩華中典型雙季稻田溫室氣體排放強(qiáng)度措施的研究.pdf

1、本研究利用手動(dòng)靜態(tài)箱-氣相色譜法進(jìn)行了連續(xù)5個(gè)生長季(2007～2009)的雙季稻田溫室氣體(GHGs)(甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)排放觀測,同時(shí)監(jiān)測了環(huán)境因子的變化,包括氣溫、土壤溫度、土壤pH值、氧化還原電位(Eh)、田間水層高度(H)、土壤有機(jī)質(zhì)和土壤產(chǎn)氣微生物菌群等。試驗(yàn)共設(shè)7個(gè)處理:翻耕稻草不還田(CWS)、免耕稻草不還田(NWS)、翻耕稻草不還田+硫包膜控釋尿素(SCU)、免耕高茬還田(HN)、翻耕高茬還田(HC)、

2、免耕覆蓋還田(SN)以及免耕覆蓋還田+淹灌(SNF)。分析了稻田GHGs排放季節(jié)變化規(guī)律,進(jìn)行了GHG-s排放與環(huán)境因子關(guān)系的多元回歸,計(jì)算了各處理的綜合溫室效應(yīng),以探討田間管理措施對華中典型雙季稻田溫室氣體排放強(qiáng)度(GHGI)的影響,并優(yōu)選減緩措施。主要結(jié)論如下:
　　 1)雙季稻田溫室氣體排放具有一定的季節(jié)變化規(guī)律,表現(xiàn)在早晚稻差異和年際間的差異,年際間差異主要源于具體氣候條件和水分狀況的年際變異。CH4排放季節(jié)變化規(guī)律比N

3、2O明顯,絕大部分CH4產(chǎn)生自水稻分蘗結(jié)束前的生長季前期,水分條件是水稻生長后期CH4排放的控制因素。N2O排放季節(jié)變異性和不確定性較大,觀測到較多的負(fù)通量,早晚稻平均N2O排放系數(shù)均低于1％的IPCC推薦值。稻田CH4和N2O排放季節(jié)變化不具顯著的交互效應(yīng)。
　　 2)回歸分析表明,Eh值-100～0mv和-150～100 mv分別是CH4和N2O平均排放通量最大的范圍,而pH值5～6,H1～5 cm是稻田CH4和N2O平均排

4、放通量最大的范圍；稻田N2O排放主要來自反硝化過程,其吸收通量則主要出現(xiàn)在田間水層較高時(shí)。
　　 3)稻田GHGs排放通量與土壤產(chǎn)氣微生物的活性和數(shù)最密切相關(guān),回歸模型表明,土壤產(chǎn)甲烷菌數(shù)量可單獨(dú)解釋96％的稻田CH4排放；土壤硝化菌和反硝化菌數(shù)量則可聯(lián)合解釋75％以上的N2O排放通量。稻田土壤有機(jī)質(zhì)的總量或形式對GHGs排放通量有顯著影響,各處理CH4排放通量與活性有機(jī)質(zhì)含量顯著相關(guān),而N2O排放通量更依賴于土壤有機(jī)質(zhì)總量。<

5、br>　　 4)CH4是稻田溫室效應(yīng)的主要貢獻(xiàn)者,各種各時(shí)間尺度上水稻田CH4溫室效應(yīng)都遠(yuǎn)大于N2O,但隨著時(shí)間尺度的增加,N2O對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)比例上升。
　　 5)受水稻品種及其產(chǎn)量的影響,早晚稻各處理GHGI表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律,縱觀5個(gè)生長季平均值,SNF處理GHGI最大,而NWS處理最小,因此,NWS處理可作為減緩稻田GHGI的有效措施?？紤]到各措施組合,免耕+常規(guī)尿素+稻草不還田組合是減緩稻田GHGI的優(yōu)選耕作及施