长江中下游稻田主要种植模式活性氮排放及变化趋势
发布时间：2021-11-28 02:23
农业是重要的活性氮（Reactive nitrogen,Nr）排放源之一,随农田氮肥用量的增加,部分氮素不能被作物吸收而以各种活性氮的形式释放到环境中,造成温室效应、水体污染、土壤酸化、酸雨等环境问题。长江中下游地区是我国重要的粮油生产区,作物种植面积广阔,种植模式多样,但关于该区域不同种植模式的活性氮排放及其影响因素的研究却未见详细报道。因此,本研究利用DNDC模型模拟长江中下游地区稻麦、稻油、双季稻、稻稻油和中稻休耕模式的活性氮排放量,并探明影响不同种植模式活性氮排放的环境因素,以期为优化作物生产布局,降低稻田活性氮排放,实现作物生产的可持续发展提供决策参考。主要的研究结果如下:（1）2005-2017年间,长江中下游地区稻麦、稻油、双季稻、稻稻油和中稻休耕模式的稻田种植总面积和总活性氮排放量存在显著的年际差异。该区域稻田种植模式的总面积年际间变化范围为10.44×106～11.20×106公顷,拟合结果显示,其随年份显著增加,年均增长为7×104公顷。其中,稻麦和稻稻油面积变化范围分别为3.07×106～3.61×106和0.10×106～0.12×106公顷,随年份显著增加;稻...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区域及模型验证点位Fig.1Studyregionandvalidationcodes注：2.1,2.5,3.1,3.2,3.3,4.1,4.2,9.1,9.2分别为农作区编号
华中农业大学2020届硕士研究生学位（毕业）论文28图82005-2017年长江中下游地区稻田主要种植模式各途径（a）与各种植模式（b）的活性氮排放贡献率Fig.8ProportionofNremissionsfordifferentpaths(a)andsystems(b)ofmajorrice-basedcroppingsystemsfrom2005to2017inmiddleandlowerreachesofYangtzeRiver注：RW、RR、DR、DR-R、MR-F分别代表稻麦、稻油、双季稻、稻稻油和中稻休耕模式。Note:RW、RR、DR、DR-R、MR-Frepresentricewheat,ricerapesystem,doublericesystem,doublerice-rapesystem,middlerice-fallowsystem,respectively.各稻田种植模式总活性氮排放如图9a，2005-2017年间，稻麦模式总活性氮排放量年际间波动较大，变化范围为0.18~0.42TgNyear-1，但整体呈显著上升趋势，年均增长速率为0.01TgN。与2005年相比，2017年增长最多，为0.24TgNyear-1，2010年最少，为0.01TgNyear-1。如图9b，2005-2017年间，稻油模式总活性氮排放量年际间波动较大（图8b），变化范围为0.14~0.25TgNyear-1，其中以2007年排放量最低，为0.14TgNyear-1，2015年排放量最高，为0.26TgNyear-1。如图9c，2005-2017年双季稻模式总活性氮排放量年际间波动较大（图9c），波动范围为0.36~0.52TgNyear-1。2005-2015年呈增长趋势，但2015年后，其活性氮排放量呈下降趋势，该时期双季稻种植面积和单位面积活性氮排放量降低是导致该结果的主要原因（图5c和图10c）。如图9d，稻稻油模式总活性氮排放量在2005-2017年间趋于平稳且排放量较低，变化范围为0.015~0.023TgNyear-1，平均总活性氮排放量仅为0.019TgNyear-1，这主要是因为稻稻油模式的种植面积较小（图3d）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一次性施肥技术对水稻-油菜轮作系统氮素淋失特征及经济效益的影响[J]. 丁武汉,谢海宽,徐驰,戴震,张婧,王立刚,李虎. 应用生态学报. 2019(04)
[2]节肥控污施肥模式对双季稻田氮磷径流损失的影响[J]. 钱银飞,谢江,陈先茂,才硕,徐涛,梁举,谢亨旺,许亚群,刘方平,彭春瑞. 江西农业学报. 2018(11)
[3]基于DNDC模型模拟江汉平原稻田不同种植模式条件下温室气体排放[J]. 邹凤亮,曹凑贵,马建勇,李成芳,蔡明历,汪金平,孙自川,江洋. 中国生态农业学报. 2018(09)
[4]不同施肥对双季稻田径流氮磷流失特征的影响[J]. 姜利红,谭力彰,田昌,刘强,张玉平,杨兰,谢桂先. 水土保持学报. 2017(06)
[5]典型大嵩江流域稻田CH4和N2O排放的分析与控制研究[J]. 王利华,万海波,邵小云,齐家国. 科技通报. 2017(05)
[6]长期秸秆还田下土壤铵态氮的吸附解吸特征[J]. 丛日环,张丽,鲁艳红,黄庆海,石孝均,李小坤,任涛,鲁剑巍. 植物营养与肥料学报. 2017(02)
[7]基于DNDC模型的稻田氮素流失及其影响因素研究[J]. 赵峥,吴淑杭,周德平,褚长彬,曹林奎. 农业环境科学学报. 2016(12)
[8]氮肥施用方式对水稻产量以及氮、磷、钾养分吸收利用的影响[J]. 刘晓伟,王火焰,朱德进,周健民,陈照明,刘永哲,胡凤琴,缪辰. 南京农业大学学报. 2017(02)
[9]改善农学管理措施减少太湖稻麦轮作NH3和NO排放[J]. 赵淼,田玉华,张敏,姚元林,尹斌,朱兆良. 土壤. 2015(05)
[10]南方稻田活性氮损失途径及其影响因素[J]. 王桂良,崔振岭,陈新平,张福锁,张家宏,王守红. 应用生态学报. 2015(08)
博士论文
[1]农田水氮碳调控土壤酸化及其作用效应研究[D]. 金修宽.河北农业大学 2018
[2]中国三大粮食作物农田活性氮损失与氮肥利用率的定量分析[D]. 王桂良.中国农业大学 2014
[3]人为影响下稻田生态系统环境来源氮解析[D]. 谢迎新.中国科学院研究生院（南京土壤研究所） 2006
硕士论文
[1]增温对水稻生长发育、产量以及稻米品质的影响[D]. 杨志远.华中农业大学 2018
[2]稻田复种轮作对作物产量、土壤肥力及农田温室气体排放的影响[D]. 邓丽萍.江西农业大学 2017
[3]农田管理措施对稻田温室气体排放的影响分析[D]. 杨璐.华中农业大学 2016
[4]稻田氨挥发对施氮量的响应及氮肥阈值初探[D]. 张维维.安徽农业大学 2015
[5]新型氮肥对双季稻田温室气体减排的研究[D]. 王斌.中国农业科学院 2014
[6]基于DNDC模型的水稻土有机碳储量变化研究[D]. 邵玲玲.浙江师范大学 2014
[7]中南丘陵区典型双季稻田氨挥发对施氮量的响应及 阈值初探[D]. 朱坚.中南大学 2013
[8]双季稻连作体系氮素循环特征[D]. 王淳.中国农业科学院 2012
[9]双季稻不同栽培模式氨挥发与温室气体排放研究[D]. 时亚文.湖南农业大学 2012
[10]不同轮作制度稻田生态系统温室气体排放研究[D]. 黄太庆.南京农业大学 2011
本文编号：3523510
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区域及模型验证点位Fig.1Studyregionandvalidationcodes注：2.1,2.5,3.1,3.2,3.3,4.1,4.2,9.1,9.2分别为农作区编号
华中农业大学2020届硕士研究生学位（毕业）论文28图82005-2017年长江中下游地区稻田主要种植模式各途径（a）与各种植模式（b）的活性氮排放贡献率Fig.8ProportionofNremissionsfordifferentpaths(a)andsystems(b)ofmajorrice-basedcroppingsystemsfrom2005to2017inmiddleandlowerreachesofYangtzeRiver注：RW、RR、DR、DR-R、MR-F分别代表稻麦、稻油、双季稻、稻稻油和中稻休耕模式。Note:RW、RR、DR、DR-R、MR-Frepresentricewheat,ricerapesystem,doublericesystem,doublerice-rapesystem,middlerice-fallowsystem,respectively.各稻田种植模式总活性氮排放如图9a，2005-2017年间，稻麦模式总活性氮排放量年际间波动较大，变化范围为0.18~0.42TgNyear-1，但整体呈显著上升趋势，年均增长速率为0.01TgN。与2005年相比，2017年增长最多，为0.24TgNyear-1，2010年最少，为0.01TgNyear-1。如图9b，2005-2017年间，稻油模式总活性氮排放量年际间波动较大（图8b），变化范围为0.14~0.25TgNyear-1，其中以2007年排放量最低，为0.14TgNyear-1，2015年排放量最高，为0.26TgNyear-1。如图9c，2005-2017年双季稻模式总活性氮排放量年际间波动较大（图9c），波动范围为0.36~0.52TgNyear-1。2005-2015年呈增长趋势，但2015年后，其活性氮排放量呈下降趋势，该时期双季稻种植面积和单位面积活性氮排放量降低是导致该结果的主要原因（图5c和图10c）。如图9d，稻稻油模式总活性氮排放量在2005-2017年间趋于平稳且排放量较低，变化范围为0.015~0.023TgNyear-1，平均总活性氮排放量仅为0.019TgNyear-1，这主要是因为稻稻油模式的种植面积较小（图3d）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一次性施肥技术对水稻-油菜轮作系统氮素淋失特征及经济效益的影响[J]. 丁武汉,谢海宽,徐驰,戴震,张婧,王立刚,李虎. 应用生态学报. 2019(04)
[2]节肥控污施肥模式对双季稻田氮磷径流损失的影响[J]. 钱银飞,谢江,陈先茂,才硕,徐涛,梁举,谢亨旺,许亚群,刘方平,彭春瑞. 江西农业学报. 2018(11)
[3]基于DNDC模型模拟江汉平原稻田不同种植模式条件下温室气体排放[J]. 邹凤亮,曹凑贵,马建勇,李成芳,蔡明历,汪金平,孙自川,江洋. 中国生态农业学报. 2018(09)
[4]不同施肥对双季稻田径流氮磷流失特征的影响[J]. 姜利红,谭力彰,田昌,刘强,张玉平,杨兰,谢桂先. 水土保持学报. 2017(06)
[5]典型大嵩江流域稻田CH4和N2O排放的分析与控制研究[J]. 王利华,万海波,邵小云,齐家国. 科技通报. 2017(05)
[6]长期秸秆还田下土壤铵态氮的吸附解吸特征[J]. 丛日环,张丽,鲁艳红,黄庆海,石孝均,李小坤,任涛,鲁剑巍. 植物营养与肥料学报. 2017(02)
[7]基于DNDC模型的稻田氮素流失及其影响因素研究[J]. 赵峥,吴淑杭,周德平,褚长彬,曹林奎. 农业环境科学学报. 2016(12)
[8]氮肥施用方式对水稻产量以及氮、磷、钾养分吸收利用的影响[J]. 刘晓伟,王火焰,朱德进,周健民,陈照明,刘永哲,胡凤琴,缪辰. 南京农业大学学报. 2017(02)
[9]改善农学管理措施减少太湖稻麦轮作NH3和NO排放[J]. 赵淼,田玉华,张敏,姚元林,尹斌,朱兆良. 土壤. 2015(05)
[10]南方稻田活性氮损失途径及其影响因素[J]. 王桂良,崔振岭,陈新平,张福锁,张家宏,王守红. 应用生态学报. 2015(08)
博士论文
[1]农田水氮碳调控土壤酸化及其作用效应研究[D]. 金修宽.河北农业大学 2018
[2]中国三大粮食作物农田活性氮损失与氮肥利用率的定量分析[D]. 王桂良.中国农业大学 2014
[3]人为影响下稻田生态系统环境来源氮解析[D]. 谢迎新.中国科学院研究生院（南京土壤研究所） 2006
硕士论文
[1]增温对水稻生长发育、产量以及稻米品质的影响[D]. 杨志远.华中农业大学 2018
[2]稻田复种轮作对作物产量、土壤肥力及农田温室气体排放的影响[D]. 邓丽萍.江西农业大学 2017
[3]农田管理措施对稻田温室气体排放的影响分析[D]. 杨璐.华中农业大学 2016
[4]稻田氨挥发对施氮量的响应及氮肥阈值初探[D]. 张维维.安徽农业大学 2015
[5]新型氮肥对双季稻田温室气体减排的研究[D]. 王斌.中国农业科学院 2014
[6]基于DNDC模型的水稻土有机碳储量变化研究[D]. 邵玲玲.浙江师范大学 2014
[7]中南丘陵区典型双季稻田氨挥发对施氮量的响应及 阈值初探[D]. 朱坚.中南大学 2013
[8]双季稻连作体系氮素循环特征[D]. 王淳.中国农业科学院 2012
[9]双季稻不同栽培模式氨挥发与温室气体排放研究[D]. 时亚文.湖南农业大学 2012
[10]不同轮作制度稻田生态系统温室气体排放研究[D]. 黄太庆.南京农业大学 2011
本文编号：3523510
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