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1.
为了探究不同管理措施对湖北省主要稻作系统CH_4和N_2O周年排放的影响,利用田间观测数据验证DNDC模型后,结合地理信息系统(ArcGIS)模拟和测算湖北省不同稻作系统温室气体的周年排放。本研究于2019年在鄂西北的枣阳市设置水稻-小麦(RW)、水稻-再生稻(RO)稻作系统,在鄂东南的武穴市设置RO、水稻-油菜(RR)稻作系统,在江汉平原的潜江市设置RW、RO、RR稻作系统,每个稻作系统均设置常规栽培和优化栽培(包括氮肥深施、节水灌溉、秸秆还田等)两个模式,通过静态箱法测定温室气体CH4和N2O的周年排放特征。大田验证试验结果显示,不同稻作系统不同栽培模式下CH_4和N_2O排放实测值与模拟值归一化均方根误差(NRMSE)值为19.3%～24.2%,模型拟合度在可接受范围之内。DNDC模型模拟和估算结果表明,湖北省稻作区增温潜势(GWP)表现为江汉平原鄂东南鄂西北,不同区域稻作系统CH4的排放总量、N_2O的排放总量和GWP均表现为RWRORR。优化栽培管理模式可以明显减少CH_4和N_2O排放,与常规栽培管理模式相比,优化栽培管理模式下RW、RO和RR的单位面积CH_4排放量分别降低9.5%～18.0%、7.3%～18.4%和18.2%～22.4%, N_2O排放量分别降低4.2%～14.2%、6.9%～24.7%和8.8%～18.1%。优化栽培管理后,各地区的GWP表现为,鄂西北:襄阳十堰神农架;鄂东南:黄冈咸宁武汉黄石鄂州;江汉平原:荆州荆门孝感随州天门仙桃潜江。优化栽培管理模式下鄂西北、鄂东南和江汉平原稻田CH_4周年排放总量较常规栽培管理模式分别降低11.8%、14.4%和16.3%,稻田N_2O周年排放总量分别降低82.4%、77.5%和83.0%。本研究结果表明, DNDC模型可以较好地模拟湖北省不同稻作系统下温室气体的排放,同时优化稻作管理模式对稻田生产具有好的减排效果,为在湖北省推广该模式提供理论依据。  相似文献   

2.
浮萍对福州平原稻田CH4和N2O排放的影响分析   总被引：2，自引：0，他引：2  
浮萍是稻田中常见的漂浮在水面的水生植物,具有固氮作用,但是,浮萍对稻田温室气体排放的影响尚不明确.以位于湿润亚热带的福州平原稻田为研究对象,探讨浮萍对该区域稻田CH4和N2O排放的影响,为科学评价、准确编制我国水稻田温室气体排放清单提供基础数据.研究结果表明,观测期内,有萍小区和无萍小区CH4排放范围分别为0.19～26.50 mg·m-2·h-1和1.02～28.02 mg·m-2·h-1,平均值分别为9.28 mg·m-2·h-1和11.66 mg·m-2·h-1,有萍小区CH4排放低于无萍小区(P＜0.01),有萍小区CH4排放高峰比无萍小区约提前1周,高峰期后排放迅速降低;有萍小区和无萍小区N2O排放范围分别为-50.11～201.82 μg·m-2·h-1和-28.93～54.42μg·m-2·h-1,平均值分别为40.29 μg·m-2·h-1和11.93 μg·m-2·h-1,有萍小区N2O排放高于无萍小区(P＜0.05).稻田排干后,N2O排放迅速上升,2个小区N2O排放呈现出相似的规律.有萍小区和无萍小区的CH4与N2O排放的影响因子有所不同.综合考虑CH4和N2O两种温室气体,CH4仍是稻田温室效应产生的主要贡献者,浮萍可降低位于沿海区域的福州平原稻田综合温室效应的17.3％.  相似文献   

3.
基于动态箱法的北京延庆区牛粪堆放CH4和N2O排放量估算   总被引：1，自引：1，他引：0  
畜禽粪便堆放管理会造成甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)等温室气体的大量排放。通过联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)建议的排放系数等方法,可以实现对某一区域范围内畜禽粪便管理系统的温室气体排放总量的估算,但由于其排放受粪便管理、气候条件等因素的显著影响,直接套用IPCC的默认系数会产生较大的误差。为更加准确估算中国奶牛粪便管理所造成的CH_4、N_2O排放,该文在对北京延庆区奶牛生产与粪便管理模式进行了实地调研的基础上,采用动态箱法模拟了奶牛粪便不同季节短时自然堆放管理模式下的CH_4、N_2O排放过程,并对区域内的年温室气体排放总量进行了测算。研究结果表明,奶牛粪便在一个月的自然堆放管理模式下,每千克牛粪挥发性固体在春、夏、秋季的CH_4排放量分别为223.97、4 603.31、351.38 mg,每千克牛粪N_2O排放量分别为5.86、9.43、0.81 mg。2016年北京延庆区全年奶牛粪便CH_4、N_2O排放总量分别为13 342.50、347.87 kg。延庆区奶牛粪便堆放管理过程的CH_4排放因子为1.50kg/(头·a),小于IPCC指南中的1.78 kg/(头·a);受堆放时间较短的影响,N_2O的排放因子则显著小于IPCC的推荐值。若直接使用IPCC默认参数估算延庆区奶牛粪便堆放管理过程中的CH_4和N_2O排放量,会造成排放量的高估。  相似文献   

4.
水稻种植会造成直接和间接的温室气体排放,采用生命周期法对楚雄市主要水稻种植区域的温室气体排放进行了综合评估,揭示该区域水稻生产中温室气体排放的来源结构,从而为该区域水稻的低碳、减排种植提供一定参考。结果表明:1)楚雄市单位面积水稻种植的温室气体排放量为7 680.38～7 681.47 kgCO_2·hm~(-2);2)造成温室气体排放的项目中,稻田CH_4排放量猪粪施用排放量复合肥排放量氮肥排放量,是排放量最大的4个温室气体来源,占温室气体总量的49.68%、16.98%、15.25%和9.03%,其余项目对温室气体总量的贡献均小于5%;3)单位稻米产量的温室气体排放量为692.88～719.02 kgCO_2﹒t~(-1),单位净收益的温室气体排放量为2 492.31～2 595.84 kgCO_2/万元。降低稻田CH_4排放及施肥造成的温室气体排放是该区域水稻低碳种植的关键。  相似文献   

5.
水肥管理对鄱阳湖流域稻田温室气体排放的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  
为探明水肥管理模式对稻田温室气体(CH_4,CO_2和N_2O)的影响规律,以鄱阳湖流域赣抚平原灌区稻田为研究对象,考虑间歇灌溉(W1)和淹灌(W0)2种灌溉模式,不施氮(N0)、减量施氮(N1,135 kg/hm~2)和常规施氮(N2,180 kg/hm~2)3种施氮水平,采用静态箱-气相色谱法测定气体排放量,结合产量计算温室气体排放强度。结果表明:稻田CH_4和CO_2排放通量全天内表现为单峰模式,CH_4日排放峰值在14:00—15:00,CO_2排放峰值提前约1～2 h,而N_2O排放通量全天内则表现为上午、傍晚和深夜的三峰模式。08:00—11:00内3种气体校正系数和综合值均比较接近1,是进行田间观测的最佳时段。稻田CH_4排放通量在生育前期迅速增长达到峰值,中后期相对平缓并伴有1～2个小峰值。间歇灌溉CH_4排放通量较少。不同水肥处理下CO_2排放的峰值出现次数一致,主要在分蘖前期、乳熟期和黄熟期。2种灌溉模式的CO_2排放规律一致,但间歇灌溉下CO_2排放量更多。稻田N_2O的排放整体水平呈现较低状态,各处理的N_2O排放峰值出现在抽穗开花期末。稻田温室气体排放引起的增温潜势受灌溉模式的影响极显著。与W0相比,W1在N0、N1、N2水平下分别降低增温潜势36.1%、33.9%和23.2%(P0.05)。地温和气温是重要的环境影响因子,CH_4和CO_2对地温的敏感性高于气温,9月典型日的温度敏感系数更高。W1N1处理的温室气体排放强度最低,从减排增产角度为鄱阳湖流域推荐的稻田水肥管理模式。  相似文献   

6.
稻田种养结合循环农业温室气体排放的调控与机制   总被引：6，自引：0，他引：6  
水稻在我国粮食作物种植中占据主导地位,在保障粮食安全、关系国计民生方面有着重要的作用。稻田是温室气体甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)的重要排放源。因此,控制稻田温室气体排放对缓解全球温室效应具有重要作用。近年来,稻田种养结合循环农业在我国发展迅速,具有稳产增效、绿色发展的重要功效,同时显著影响了稻田温室气体排放特征以及全球增温潜势(global warming potential,GWP)。稻鸭共作、稻田养小龙虾、稻鱼共作、稻田养蟹、稻田养鳖等稻田种养结合循环农业模式,由于稻田养殖生物在稻田生态系统中添加生态位、延长食物链的增环作用,通过其持续运动、觅食活动等,不同程度地影响稻田温室气体的排放量和GWP,总体呈现出减缓温室效应的趋势。本文概述了稻田种养结合循环农业的CH_4和N_2O的排放特征及水分管理和施肥措施的影响效应,探讨了稻田种养结合循环农业的减排途径,并分析了稻田种养结合循环农业温室气体减排的研究前景,以期为我国稻田种养结合循环农业的健康发展和稻田生态系统减排增效提供参考。  相似文献   

7.
氮肥减施对黄淮海地区麦田温室气体排放的影响   总被引：4，自引：0，他引：4  
为探讨玉米秸秆还田条件下,氮肥减量施用对黄淮海区域小麦田温室气体排放的影响,通过田间试验,以农民传统施氮量作为对照(CK),研究了不同氮肥减量施用条件下(比农民传统施氮量减少10%(N_1)、20%(N_2)、30%(N_3)和40%(N_4)),麦田温室气体排放量和排放强度的变化。结果表明,不同氮肥减量施用条件下,温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)排放通量均具有明显的季节变化。氮肥减量施用显著降低了CO_2和N_2O的排放量,但对CH_4排放量影响不显著。不同氮肥减量施用条件下,CO_2和N_2O的排放量大小分别为CKN_1N_2N_4N_3和CKN_1N_2N_3N_4,且不同处理间差异显著(p0.05)。与CK相比,N_1、N_2、N_3和N_4处理的CO_2排放量分别降低了4.9%、18.7%、36.5%和31.2%;N_2O的排放量分别降低了21.9%、32.5%、40.4%和53.5%,并且氮肥使用量与N_2O排放量间存在显著正相关关系(r=0.939p0.05)。不同氮肥减量施用条件下,CH_4吸收量的大小为N_2CKN_4N_3N_1,但不同处理间差异不显著(p0.05)。氮肥减量施用显著影响麦田温室气体排放强度(Greenhouse Gas Intensity,GHGI),表现为CKN_1N_2N_4N_3,且CK与不同处理间差异显著(p0.05)。与CK相比,N_1、N_2、N_3和N_4处理的GHGl分别降低了7.7%、11.5%、34.6%和19.2%。氮肥施用量比农民传统施氮量减少10%~30%,小麦产量间无显著差异(p0.05)。从环境和经济效益综合考虑出发,推荐氮肥最佳用量为210 kg·N·hm~(-2)(比农民传统施氮量减少30%)。在该施肥量条件下,小麦产量稳定,且温室气体排放强度最低。该研究结果可为黄淮海区域建立合理的施肥制度提供基础数据。  相似文献   

8.
在陇中黄土高原干旱半干旱区,采用小区定位试验,对不同生物质炭水平(0 t·hm~(-2)、10 t·hm~(-2)、20 t·hm~(-2)、30 t·hm~(-2)、40 t·hm~(-2)、50 t·hm~(-2))下农田土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)的日排放通量及其影响因子进行连续观测,并确定1 d中不同生物质炭处理水平下的最佳观测时间。结果表明:6个生物质炭输入水平处理下,春小麦地土壤CH_4、N_2O和CO_2通量变化趋势与气温日变化轨迹大体一致,均表现为白天排放量大于夜间,并在4:00—5:00时,出现对CH_4通量的吸收峰,以及N_2O与CO_2的排放低谷;全天内各处理CH_4平均排放通量依次为:10.14mg·m~(-2)·h~(-1)、7.82mg·m~(-2)·h~(-1)、6.57mg·m~(-2)·h~(-1)、-0.10mg·m~(-2)·h~(-1)、1.05mg·m~(-2)·h~(-1)和2.89mg·m~(-2)·h~(-1),N_2O平均排放通量依次为:288.79mg·m~(-2)·h~(-1)、201.78mg·m~(-2)·h~(-1)、157.14mg·m~(-2)·h~(-1)、112.06mg·m~(-2)·h~(-1)、154.60mg·m~(-2)·h~(-1)和164.02mg·m~(-2)·h~(-1),CO_2平均排放通量依次为:85.44 mg·m~(-2)·h~(-1)、80.91 mg·m~(-2)·h~(-1)、76.49 mg·m~(-2)·h~(-1)、65.29 mg·m~(-2)·h~(-1)、67.19 mg·m~(-2)·h~(-1)和69.10 mg·m~(-2)·h~(-1);当生物质炭输入量小于30 t·hm~(-2)时,土壤CH_4、N_2O、CO_2排放通量随其输入量增加而显著减小,但当其输入量超过30 t·hm~(-2)时,3种温室气体排放通量则呈显著增大趋势;当生物质炭输入水平为30 t·hm~(-2)时,春小麦土壤全天表现为CH_4的吸收汇,其余各水平处理下的土壤表现为CH_4的弱排放源;6种处理水平下,全天春小麦地土壤表现为N_2O、CO_2的排放源。0~5 cm的土壤温度及水分(y)与生物质炭输入量(x)回归方程分别为y=-0.017 6x+16.585(R~2=0.302 6,r=-0.55,P0.05)和y=0.056 5x+13.626(R~2=0.815 1,r=0.903,P0.05),生物质炭输入量与0~5 cm的土壤水分呈显著正相关关系;无生物质炭输入处理下3种温室气体的吸收或排放通量与地表温度及5 cm地温均呈显著正相关关系,其他各处理也表现出不同程度的正相关关系。因此,当生物质炭输入水平为30 t·hm~(-2)时,更有利于CH_4、N_2O和CO_2 3种温室气体的增汇减排;生物质炭输入水平差异引起的土壤温度及水分差异可能是不同生物质炭处理CH_4、N_2O和CO_2日排放通量产生差异的主要原因;由矫正系数及最佳时段温室气体排放量与累积排放量回归分析可得,3种温室气体的最佳同期观测时间为8:00—9:00。  相似文献   

9.
规模奶牛养殖室外运动场春季温室气体与氨气排放特性   总被引：2，自引：2，他引：0  
舍外运动场是中国传统奶牛养殖场的组成部分,同时也是温室气体和氨气(NH_3)的重要排放源。由于开放式生产设施污染气体排放的监测难度大,目前中国还普遍缺少奶牛运动场温室气体和NH_3排放通量的直接监测数据。该试验采用梯度法对北京地区春季典型开放式奶牛运动场的甲烷(CH_4)、氧化亚氮(N_2O)、二氧化碳(CO_2)等温室气体和NH_3浓度及其排放通量进行了监测分析,讨论了排放特征和关键影响因素,为获取中国北方地区奶牛运动场温室气体和NH_3的排放通量提供了基础数据支撑。测试运动场饲养了52头荷斯坦奶牛,年均单产约8 t,头均占地面积为20.77 m~2。结果表明,该奶牛运动场春季CH_4、N_2O和CO_2的排放通量为155.59、3.60和4 869.37 mg/(m~2·h),分别占温室气体排放总量的42.79%、9.37%和47.83%;NH_3的排放通量为66.27 mg/(m~2·h);排放峰值一般出现在运动场清粪之后。环境温度与CH_4、N_2O和NH_3排放量呈显著的正相关关系(P0.05),同时风速在一定范围内会促进CH_4、N_2O和NH_3的排放。奶牛场清粪活动不仅会加快污染气体的排放通量,还会影响温度和风速对气体排放通量的作用效果。  相似文献   

10.
不同施氮水平下水稻田温室气体排放影响研究   总被引：1，自引：0，他引：1  
氮肥施用量是影响农业生产过程中温室气体排放的重要因素。为探究合适的施氮量以保障水稻产量、提高氮肥利用率、减少温室气体排放,本研究在试验田设置6个施氮水平(0、75、150、225、300、375kg N·hm~(-2)),收集种植过程中主要农业温室气体甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O),计算排放总量、全球变暖潜能(GWP)及其与施氮水平和环境条件之间的相关性。结果表明,225 kg N·hm~(-2)的施氮水平下,水稻在保持较高产量的同时,相较于其他处理单位粮食产量下排放更少的GWP,每千克水稻产量排放GWP值为0.31 kg CO_2-eq(二氧化碳当量);N_2O排放总量随氮肥施用量增加而增加,CH_4排放总量随施氮量增加而减少,CH_4和N_2O排放高峰期分别集中在种植前期和中后期。本研究结果为杭州地区水稻种植合理施肥量提供了理论依据。  相似文献   

11.
太湖地区不同水旱轮作方式下稻季甲烷和氧化亚氮排放研究   总被引：15，自引：0，他引：15  
为准确编制我国稻田温室气体排放清单及制定合理减排措施提供基础数据,选择太湖地区典型水稻种植区江苏省苏州市,研究设计了休闲水稻(对照,CK)、紫云英水稻(T1)、黑麦草水稻(T2)、小麦水稻(T3)和油菜水稻(T4)5种水旱轮作方式,采用静态箱气相色谱法,开展了不同水旱轮作方式下水稻生长季田间甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放监测试验。试验结果表明:不同水旱轮作方式下水稻生长季CH4排放通量呈先升高后降低的变化趋势,CH4排放峰值出现在水稻生育前期,移栽至有效分蘖临界叶龄期CH4累积排放量占全生育期排放总量的比例为65%~81%,而N2O仅在水稻烤田期间有明显排放。水旱轮作方式对稻季CH4和N2O排放有极显著(P 0.01)影响,CH4季节总排放量表现为T1(283.2 kg.hm 2)CK(139.5 kg.hm 2)T3(123.4kg.hm 2)T4(114.7 kg.hm 2)T2(100.8 kg.hm 2),N2O季节总排放量顺序为T1 T4 T3 T2 CK,依次为1.06kg.hm 2、0.87 kg.hm 2、0.81 kg.hm 2、0.72 kg.hm 2和0.53 kg.hm 2。T1处理稻季排放CH4和N2O产生的增温潜势最高[7 396 kg(CO2).hm 2],显著(P 0.05)高于其他处理,比CK[3 646 kg(CO2).hm 2]增加103%,T2[2 735kg(CO2).hm 2]较CK减少25%(P 0.05)。紫云英水稻轮作方式增加了太湖地区水稻生长季的温室效应。  相似文献   

12.
王强盛  刘欣  许国春  余坤龙  张慧 《土壤》2023,55(6):1279-1288
稻田是大气温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的重要排放源, 稻田温室气体减排一直是生态农业研究的热点。目前, 采用水稻品种选择利用、水分控制管理、肥料运筹管理、耕作制度调整以及种养结合模式等方法来减少稻田温室气体排放有较好实践效应, 但不同稻田栽培环境(露地、网室)基础上的稻鸭共作对麦秸全量还田的稻田温室气体排放特征及相关土壤理化特性关联性的影响尚为少见。本研究采用裂区设计, 在两种栽培环境条件下, 以无鸭子放养的常规稻作和麦秸不还田为对照, 在等养分条件下分析麦秸全量还田与稻鸭共作模式对稻田土壤氧化还原电位、CH4排放量、产CH4潜力及CH4氧化能力、N2O排放量及N2O排放高峰期土壤反硝化酶活性、全球增温潜势、水稻产量的影响, 为稻田可持续生产和温室气体减排提供参考。结果表明, 麦秆还田增加了稻田产CH4潜力、提高了CH4排放量, 降低了稻田土壤反硝化酶活性、土壤氧化还原电位和N2O排放量, 整体上导致全球增温潜势上升96.89%~123.02%; 稻鸭共作模式, 由于鸭子的不间断活动提高了稻田土壤氧化还原电位, 降低了稻田产CH4潜力, 增强了稻田CH4氧化能力, 从而降低稻田CH4排放量, N2O排放量虽有提高, 整体上稻鸭共作模式的全球增温潜势较无鸭常规稻田下降8.72%~14.18%; 网室栽培模式显著提高了稻田土壤氧化还原电位, 降低稻田产CH4潜力、CH4氧化能力和土壤反硝化酶活性, 减少了稻田CH4和N2O排放量, 全球增温潜势降低6.35%~13.14%。本试验条件下, 稻田土壤的CH4氧化能力是产CH4潜力的2.21~3.81倍; 相同环境条件下, 稻鸭共作和麦秸还田均能增加水稻实际产量, 网室栽培的所有处理较相应的露地栽培减少了水稻实际产量1.19%~5.48%。本试验表明, 稻鸭共作和网室栽培可减缓全球增温潜势, 稻鸭共作和麦秸还田能够增加水稻实际产量。  相似文献   

13.
基于DNDC模型的东北地区春玉米农田固碳减排措施研究   总被引：6，自引：1，他引：5  
春玉米是我国东北地区主要粮食作物,但由于连年耕作和氮肥的高投入,春玉米农田也可能成为重要的温室气体排放源。因此,通过优化田间管理措施在保证作物产量的同时实现固碳减排,对于春玉米种植系统的可持续发展具有重要意义。过程模型（Denitrification Decomposition, DNDC）是评估固碳减排措施的有效工具,本研究在对DNDC模型进行验证的基础上,应用模型研究不同施氮和秸秆还田措施对东北地区春玉米农田固碳和氧化亚氮（N2O）排放的长期综合影响。模型验证结果表明,DNDC模拟的不同处理下土壤呼吸季节总量、 N2O排放季节总量和春玉米产量与田间观测结果较一致;同时模型也能较好地模拟不同处理下土壤呼吸和N2O排放季节变化动态。这表明DNDC模型能较理想地模拟不同施氮和秸秆还田措施对春玉米农田土壤呼吸、 N2O排放和作物产量的影响。利用模型综合分析不同管理情景对产量和土壤固碳减排的长期影响,结果表明: 1）与当地农民习惯施肥相比,优化施氮措施不会明显影响作物产量,能减少N2O排放,且对土壤固碳影响很小,因而能降低温室气体净排放,但净排放降低幅度有限（8%~13%）; 2）在优化施氮措施的同时秸秆还田能在保障供试农田春玉米产量的同时大幅度减少春玉米种植系统温室气体净排放,甚至可能将供试农田由温室气体排放源转变为温室气体吸收汇。本研究结果可为优化管理措施实现春玉米种植系统固碳减排提供科学依据。  相似文献   

14.
Croplands are an important source of atmospheric methane (CH4) and nitrous oxide (N2O), both potent greenhouse gases. Reduction of cropland CH4 and N2O emissions is expected to mitigate climate change. However, large uncertainty remains in the assessment and prediction of these emissions, which prevents us from establishing appropriate mitigation options and strategies. The uncertainty is attributed mainly to the high spatiotemporal variability in emissions (e.g., emission spikes of N2O). Understanding and quantifying how hotspots of CH4 and N2O production in soil and then hot moments of their emissions occur would help reduce the uncertainty. This review focuses on soil–plant systems, particularly the rhizosphere, as possible hotspots of production and consumption of CH4 and N2O. It is well known that the rhizosphere controls CH4 emission strongly, though each process of production and consumption remains to be quantified. On the other hand, surprisingly little attention has been paid to N2O, besides the fact that plant roots strongly control nitrification and denitrification. We review the current knowledge of cropland CH4 and N2O emissions, and conclude that soil–plant interactions strongly affect cropland emissions of both gases, in which functions of plant roots affecting biogeochemical factors (e.g., availability of oxygen, labile organic carbon and inorganic nitrogen) in the rhizosphere and phenological changes are particularly important. In relation to the status of current knowledge, we discuss future research needed.  相似文献   

15.
不同施肥处理稻田甲烷和氧化亚氮排放特征   总被引：48，自引：14，他引：48  
采用静态箱－气相色谱法对长期不同施肥处理(NPKS、CK、NPK和NKM)的稻田CH4和N2O排放进行了观测。结果表明，稻田CH4和N2O排放季节变化规律明显不同，二者排放通量季节变化呈显著负相关(p<0.01)。与单施化肥和CK相比，施用有机肥显著促进CH4排放，排放量最高的NPKS处理早晚稻田排放量分别是：526.68 kg/hm2和1072.92 kg/hm2。对于N2O排放，早稻田各处理间差异不显著，NPK处理排放量最大，为1.48 kg/hm2；晚稻田各处理差异极显著(p<0.01)，NPKS处理排放量最大，为1.40 kg/hm2。晚稻田CH4排放通量和10 cm土层温度及土壤pH值相关极显著(p<0.01)，并与二者存在显著的指数关系。没发现N2O排放通量与温度及pH值间存在显著相关。稻田CH4和N2O排放受多种因素影响，但对全球变暖的贡献率CH4远大于N2O。NPKS处理的增温潜势最大，NPK处理的最小。  相似文献   

16.
ABSTRACT

Emission of methane (CH4), a major greenhouse gas, from submerged paddy soils is generally reduced by introducing intermittent drainage in summer, which is a common water management in Japan. However, such a practice is not widely conducted in Hokkaido, a northern region in Japan, to prevent a possible reduction in rice grain yield caused by cold weather. Therefore, the effects of intermittent drainage on CH4 emission and rice grain yield have not been investigated comprehensively in Hokkaido. In this study, we conducted a three-year field experiment in Hokkaido and measured CH4 and nitrous oxide (N2O) fluxes and rice grain yield to elucidate whether the reduction in CH4 emission can be achieved in Hokkaido as well as other regions in Japan. Four experimental treatments, namely, two soil types [soils of light clay (LiC) and heavy clay (HC) textures] and two water management [continuous flood irrigation (CF), and intermittent drainage (ID)], were used, and CH4 and N2O fluxes were measured throughout the rice cultivation periods from 2016 to 2018. Cumulative CH4 emissions in 2016 were markedly low, suggesting an initially low population of methanogens in the soils presumably due to no soil submergence or crop cultivation in the preceding years, which indicates a possible reduction in CH4 emission by introducing paddy-upland crop rotation. Cumulative CH4 emissions in the ID-LiC and ID-HC plots were 21–91% lower than those in the CF-LiC and CF-HC plots, respectively, whereas the cumulative N2O emissions did not significantly differ between the different water managements. The amount of CH4 emission reduction by the intermittent drainage was largest in 2018, with a comparatively long period of the first drainage for 12 days in summer. Rice grain yields did not significantly differ between the different water managements for the entire 3 years, although the percentage of well-formed rice grains was reduced by the intermittent drainage in 2018. These results suggest that CH4 emission from paddy fields can be reduced with no decrease in rice grain yield by the intermittent drainage in Hokkaido. In particular, the first drainage for a long period in summer is expected to reduce CH4 emission markedly.  相似文献   

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Globally, CO2, CH4 and N2O, contribute 60%, 15% and 5%, respectively, to the anthropogenic greenhouse effect. Atmospheric CO2, CH4 and N2O are currently increasing by 0.5%, 1.1% and 0.3% per year, respectively. This paper reviews studies on greenhouse gas emission and mitigation measures in China in recent years. CH4 emissions originate mainly from rice paddy fields, and are determined by soil characteristics, e.g., temperature, water content, pH and Eh conditions, and by land and crop management, e.g., land use, rice varieties and fertilizer application. Rice paddies emit N2O in addition to CH4, however, the N2O and CH4 emission patterns are quite different. Fertilization practices and field water conditions are major factors that control N2O emissions. In order to minimize net greenhouse gas emissions from agricultural production systems, either sources of emissions must be reduced, or agricultural greenhouse gas sinks must be enhanced or newly created. Because the effects of greenhouse gas mitigation measures on each greenhouse gas are different, specific practices must be developed and adopted for the various gases. This paper discusses some promising greenhouse gas mitigation strategies to reduce net emissions from agroecosystems in China.  相似文献   

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Drainage of peatlands affects the fluxes of greenhouse gases (GHGs). Organic soils used for agriculture contribute a large proportion of anthropogenic GHG emissions, and on-farm mitigation options are important. This field study investigated whether choice of a cropping system can be used to mitigate emissions of N2O and influence CH4 fluxes from cultivated organic and carbon-rich soils during the growing season. Ten different sites in southern Sweden representing peat soils, peaty marl and gyttja clay, with a range of different soil properties, were used for on-site measurements of N2O and CH4 fluxes. The fluxes during the growing season from soils under two different crops grown in the same field and same environmental conditions were monitored. Crop intensities varied from grasslands to intensive potato cultivation. The results showed no difference in median seasonal N2O emissions between the two crops compared. Median seasonal emissions ranged from 0 to 919?µg?N2O?m?2?h?1, with peaks on individual sampling occasions of up to 3317?µg?N2O?m?2?h?1. Nitrous oxide emissions differed widely between sites, indicating that soil properties are a regulating factor. However, pH was the only soil factor that correlated with N2O emissions (negative exponential correlation). The type of crop grown on the soil did not influence CH4 fluxes. Median seasonal CH4 flux from the different sites ranged from uptake of 36?µg CH4?m?2?h?1 to release of 4.5?µg?CH4?m?2?h?1. From our results, it was concluded that farmers cannot mitigate N2O emissions during the growing season or influence CH4 fluxes by changing the cropping system in the field.  相似文献   

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A field experiment was conducted to study the effects of combination of straw incorporation and water management on fluxes of CH4, N2O and soil heterotrophic respiration (Rh) in a paddy field in subtropical central China by using a static opaque chamber/gas chromatography method. Four treatments were set up: two rice straw incorporation rates at 0 (S1) and 6 (S2) t ha?1 combined with two water managements of intermittent irrigation (W1, with mid-season drainage) and continuous flooding (W2, without mid-season drainage). The cumulative seasonal CH4 emissions for the treatments of S1W2, S2W1 and S2W2 increased significantly by 1.84, 5.47 and 6.63 times, respectively, while seasonal N2O emissions decreased by 0.67, 0.29 and 1.21 times, respectively, as compared to S1W1 treatment. The significant increase in the cumulative Rh for the treatments S1W1, S2W1 and S2W2 were 0.54, 1.35 and 0.52 times, respectively, in comparison with S1W2. On a seasonal basis, both the CO2-equivalents (CO2e) and yield-scaled CO2e (GHGI) of CH4 and N2O emissions increased with straw incorporation and continuous flooding, following the order: S2W2>S2W1>S1W2>S1W1. Thus, the practices of in season straw incorporation should be discouraged, while mid-season drainage is recommended in paddy rice production from a point view of reducing greenhouse gas emissions.  相似文献   

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