玉稻系統(tǒng)溫室氣體排放及土壤碳收支研究.pdf

1、本研究以長(zhǎng)江中游不同的玉米、水稻組合復(fù)種模式為研究對(duì)象，于2013-2014年在湖北省武穴市花橋鎮(zhèn)開(kāi)展大田試驗(yàn)，設(shè)置了早稻-秋玉米（RM）、雙季玉米(DM)、春玉米-晚稻人工插秧(MR1)、春玉米-晚稻缽苗移栽(MR2)和雙季稻(DR)五種種植模式，采用靜態(tài)箱-氣象色譜法原位觀測(cè)了不同復(fù)種模式下CH4、N2O和CO2排放規(guī)律;評(píng)價(jià)了不同復(fù)種模式綜合溫室效應(yīng)(GWPs)和溫室氣體強(qiáng)度(GHGI);分析了不同復(fù)種模式土壤碳庫(kù)特性的變化;并估

2、算了不同復(fù)種模式下土壤凈碳收支(NSCB)及土壤有機(jī)碳變化速率(δSOC)。結(jié)果表明:
　　(1)種植模式對(duì)CH4排放有顯著影響(P＜0.05)。各復(fù)種模式兩季CH4累積排放量變化為3.21±0.39g/m2～179.9±7.97g/m2。各模式CH4的排放主要集中在水稻季，且晚稻CH4排放高于早稻。玉米季CH4排放通量低，在玉稻組合復(fù)種模式中，玉米季CH4累積排放量占兩季總排放量的9.8％～20.2％。各模式較DR模式顯著降低了

3、83.1％～97.0％。DM的CH4排放量顯著小于其它處理。
　　(2)種植模式對(duì)N2O排放影響顯著(P＜0.05)。各模式兩季N2O累積排放量變化為0.73±0.06g/m2～19.16±0.37g/m2。各模式N2O排放主要集中在玉米季，且秋玉米N2O排放高于春玉米，玉米季N2O排放變化趨勢(shì)一致。水稻季N2O排放通量低，在玉稻組合復(fù)種模式中，水稻季N2O累積排放量占兩季總排放量的2.0％～15.5％。RM模式N2O累積排放量顯

4、著高于MR1和MR2模式;DM模式N2O排放量顯著高于其它模式(P＜0.05)。
　　(3)各種植模式對(duì)CO2排放有顯著影響(P＜0.05)。各模式兩季CO2累積排放量變化為1262±260g/m2～4285±13.1g/m2。各種植模式CO2排放主要集中在玉米季，且秋玉米的排放通量峰值高于春玉米;各模式玉米季CO2排放趨勢(shì)一致。水稻季CO2排放顯著少于玉米季，在玉稻組合復(fù)種模式中水稻季CO2累積排放量占總排放量的3.9％～32.

5、1％。MR、MR2與RM相比顯著提高了CO2的排放，達(dá)9％～21％;DM模式CO2排放顯著高于其他模式(P＜0.05)。
　　(4)各種植模式的GWP差異顯著(P＜0.05)。DR模式CH4排放引起的溫室效應(yīng)對(duì)GWP貢獻(xiàn)最大，達(dá)到53.3％～72.9％;其它各模式N2O和CO2排放對(duì)GWP的貢獻(xiàn)較大，N2O貢獻(xiàn)率為20.3％～57.3％，CO2貢獻(xiàn)率為40.7％～69.9％。DM模式GWP顯著高于其它模式。與DM模式相比，其它模式

6、均顯著降低了GHGI(P＜0.05)。
　　(5)土壤凈碳收支(NSCB)估算表明，各模式玉米季均表現(xiàn)為凈碳輸出，水稻季均表現(xiàn)為凈碳輸入。DR表現(xiàn)為凈碳輸入，DM和MR2表現(xiàn)為凈碳輸出，DM凈碳輸出顯著大于MR2(P＜0.05);與DR相比，玉稻輪作顯著減少土壤碳輸入，顯著降低了δSOC，促進(jìn)了土壤的碳的排放。同時(shí)研究表明，與DR相比，玉稻輪作顯著提高表層(0-5cm)的碳庫(kù)活度。
　　綜上所述，:與雙季稻相比，玉稻輪作降低