不同輪作制度稻田生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放研究.pdf

1、全球變暖和各種極端天氣引起國際社會對溫室氣體排放的極大關(guān)注,也是世界外交的重要議題。中國目前已經(jīng)成為了全球CO2排放最多的國家之一,在外交上存在很大壓力。稻田生態(tài)系統(tǒng)在保證中國糧食安全上有重要作用,同時也是溫室氣體的重要排放源,主要受到輪作制度、秸稈還田和氮肥施用等因素的影響。
　　 本文用靜態(tài)暗箱-氣相色譜法對比研究稻田兩種不同輪作制度下溫室氣體(CH4、N2O和CO2)的排放規(guī)律與作物產(chǎn)量及其影響因素。試驗從2008年11月

2、旱作季節(jié)播種開始到2010年6月旱作季節(jié)收獲結(jié)束,對雙季稻.油菜(DR-OR)和單季稻-小麥(SR-W)兩種輪作制度同時進行研究;每種輪作制度分別設(shè)四個處理:不施N肥不添加秸稈(ck)、施N肥不添加秸稈(SO)、施N肥稻季添加低水平秸稈(S1)和施N肥稻季添加高水平秸稈(S2);同時設(shè)置不種植作物不施肥耕作的休閑(fallow)處理。
　　 在2009-2010水旱輪作體系下,雙季稻-油菜輪作稻田各處理CH4和N2O的綜合溫室效

3、應(yīng)高于單季稻-小麥輪作體系相應(yīng)各處理,其中CH4排放的貢獻起決定性作用。N肥施用顯著增加稻田作物產(chǎn)量,但其N2O排放在不同輪作制度下有所不同。稻季施N添加秸稈處理單位籽粒產(chǎn)量的溫室氣體強度(GHGI)都顯著高于單施N肥處理,因此,在水稻種植中施N不添加秸稈將是較好的農(nóng)田管理方式。施N各處理籽粒產(chǎn)量差異不顯著,雙季稻各處理的籽粒產(chǎn)量顯著高于相應(yīng)單季稻處理,但其GHGI沒有顯著差異,因此,雙季稻種植好于單季稻種植體系。
　　 在20

4、09-2010水旱輪作周期內(nèi),稻田CH4排放主要發(fā)生在淹水的水稻種植季節(jié),其累積排放量占全年排放量的90％以上;N2O排放主要發(fā)生在旱作季節(jié)和稻季烤田期,而烤田期天氣狀況決定了是否出現(xiàn)N2O排放峰。晚稻生長季CH4排放總量和強度都大,在雙季稻輪作中加強對晚稻稻田的管理能有效減少稻田CH4排放。稻田施N顯著促進N2O排放,有效管理N肥是減少N2O排放的重要措施。稻田輪作制度顯著影響CH4和N2O的排放;秸稈還田顯著影響CH4排放,對N2O

5、排放影響不顯著;施N則極顯著影響N2O排放,對CH4排放影響不顯著。
　　 在2009-2010水旱輪作體系內(nèi),雙季稻-油菜輪作體系各處理CO2排放都要顯著高于單季稻-小麥輪作相應(yīng)處理;施N顯著促進生態(tài)系統(tǒng)CO2排放;秸稈還田不會引起CO2排放的顯著差異。
　　 對2008-2009和2009-2010年稻田生態(tài)系統(tǒng)旱作季節(jié)影響因子和年際對比研究表明,稻田旱作季節(jié)生態(tài)系統(tǒng)N2O和CO2排放年際間變化較大.N2O主要受到前