冬水田轉(zhuǎn)稻麥輪作對溫室氣體排放的影響

冬水田轉(zhuǎn)稻麥輪作

對溫室氣體排放的影響內(nèi)容1.背景介紹2.材料與方法3.結(jié)果與分析4.結(jié)論1.背景介紹冬水田在我國南方及西南地區(qū)分布較廣泛，冬季閑置，浪費有限的土地資源此外，冬水田長期淹水，是甲烷（CH4）等溫室氣體的重要排放源冬水田冬水田稻麥輪作作物產(chǎn)量？溫室氣體收支？影響因素？若將冬水田轉(zhuǎn)為稻麥輪作，可能會引起土壤理化性質(zhì)的變化，但溫室氣體（CH4、CO2和N2O）的排放量未知2.材料與方法選取川中丘陵地區(qū)典型冬水田為研究對象，試驗依托中國科學(xué)院鹽亭紫色土農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站進行將相同性質(zhì)的冬水田一分為二，一半轉(zhuǎn)為稻麥輪作，另一半仍為冬水田試驗土地利用方式冬水田（RF）冬水田轉(zhuǎn)稻麥輪作（RW）施肥及田間管理

按照當?shù)毓芾矸绞剑║）試驗時間

2012年10月-2013年5月

布樣點示意圖RW1-U1RW1-U3RF1-U1RW1-U2RW1-NNRW1-NVRF1-U2RF1-U3采樣指標氣樣（每周2次，特殊情況采樣密度加大）：用于分析CH4,CO2

和N2O

濃度(靜態(tài)暗箱-氣相色譜法)土壤樣品（流動分析儀測定）：用于分析礦質(zhì)氮(NH4+,NO3-)，DOC（DissolvedOrganicCarbon），DTN(DissolvedTotalNitrogen)其它指標：土壤體積含水率(v/v%)、土壤溫度（5cm）、田間水深或濕度、底座高度氣象數(shù)據(jù)：氣溫、降水、大氣壓等3.結(jié)果與分析3.1CH4排放通量的動態(tài)變化RF>RW（p<0.01）RW，稻麥輪作；RF，冬水田3.2CO2排放通量的動態(tài)變化RF<RW（僅呼吸釋放）RW，稻麥輪作；RF，冬水田3.3N2O排放通量的動態(tài)變化RF<RW（p<0.01）RW，稻麥輪作；RF，冬水田EF=1.28%冬水田與稻麥輪作處理溫室氣體排放量對比

注：以上為小麥季的溫室氣體排放量3.4溫室氣體收支RW，稻麥輪作；RF，冬水田在RF中，CH4的貢獻大于60%溫室氣體綜合增溫效應(yīng)（GWI）對比3.5土壤性質(zhì)變化及其對溫室氣體排放的影響土壤NO3--N與N2O排放通量之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（r=0.8，p<0.001，n=123），而與土壤CH4排放通量成負相關(guān)關(guān)系（p<0.05）DOC與CO2排放通量之間呈正相關(guān)（p<0.01），但與CH4的相關(guān)性不明顯土壤溫度、濕度影響氣體排放通量及土壤碳氮指標土壤溫度微生物活動DOCNO3-NH4+DTN氣體排放土壤溫度土壤水分冬水田轉(zhuǎn)為稻麥輪作處理后，土壤水分下降，降低CH4產(chǎn)生速率，增加氧化速率，CH4排放通量降低稻麥輪作處理施用氮肥，提高土壤NO3-和可溶態(tài)總氮含量，使N2O排放通量升高溫度的變化驅(qū)動CO2、CH4排放通量變化，使其表現(xiàn)出明顯的季節(jié)規(guī)律3.6作物產(chǎn)量稻麥輪作處理小麥的籽粒產(chǎn)量為4868.13±58.96kg·ha-1（干重），而同期冬水田為0。4.

結(jié)論在小麥季，將冬水田轉(zhuǎn)為稻麥輪作后，CH4和CO2的排放量降低，但N2O的排放量升高，綜合溫室效應(yīng)降低，表明這一轉(zhuǎn)換是對環(huán)境有利的轉(zhuǎn)變過程中土壤性質(zhì)發(fā)生了較大的變化，主要是土壤可溶態(tài)氮含量上升，土壤含水率降低影響土壤溫室氣體排放的因素主要是氮肥、土壤水分和溫度

研究團隊：胡榮桂（教授）、朱波（研究員）、莫永亮、周維、賀冬冬（長江大學(xué)）基金項目：973計劃項目，典型流域陸地生態(tài)系統(tǒng)