DNDC模型评估苜蓿绿肥对水稻产量和温室气体排放的影响

发布时间：2017-08-21 10:23

  本文关键词：DNDC模型评估苜蓿绿肥对水稻产量和温室气体排放的影响

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【摘要】：DNDC(denitrifiction-decompostion)模型是以生物地球化学进程为基础模拟碳氮循环的模型,被广泛用来预测稻田温室气体的排放,但利用DNDC模型研究苜蓿绿肥对稻田生态系统的相关研究尚未见报道。因此,本研究结合两种绿肥在上海地区的使用,模拟了4个不同处理:对照(未施氮肥和绿肥)、氮肥(200kg/hm2)、紫花苜蓿绿肥(3000kg DM/hm2)+氮肥和蚕豆绿肥(3000kg DM/hm2)+氮肥,研究苜蓿绿肥对水稻产量和稻田温室气体排放的影响,同时,对DNDC模型进行本地化修正,建立适宜我国长江中下游地区绿肥-水稻轮作生态系统的DNDC模型,结果表明,与对照相比,苜蓿、蚕豆和氮肥处理下的水稻产量分别提高了41.85%,29.81%和25.36%;蚕豆绿肥处理下的CH4排放量高于苜蓿绿肥处理,温室气体的排放强度在苜蓿绿肥处理下未显著提高。通过对DNDC模型多个参数的调整和模拟,DNDC模型对水稻产量和CH4排放的模拟值与实测值十分接近,其中,水稻产量实测值和模拟值的决定系数R2为0.89,相对平均误差RMD为-0.8%。大气温度、大气CO2浓度、土壤有机碳和土壤粘粒对稻田CH4和N2O排放十分敏感,其中,大气温度、CO2浓度和土壤有机碳与CH4和N2O的排放强度呈显著的正相关关系,而土壤粘粒与CH4排放呈显著的负相关关系,本研究结果说明本地化改进的DNDC模型能够准确模拟紫花苜蓿绿肥对水稻产量和稻田温室气体排放的作用效果。
【作者单位】： 上海交通大学农业与生物学院;
【关键词】： DNDC 甲烷 碳储量 氧化亚氮
【基金】：上海市科委基础重点项目(13JC1403200);上海市科委科技创新行动计划项目(15391912400)资助 上海市农委攻关项目[沪农科攻字(2013)第5-10号]
【分类号】：S511;X712
【正文快照】： 在我国,为了应对庞大的人口规模,作物产量最大化成为农业生态系统追求的主要目标。因此,近年来,化肥过度使用,尤其是过量氮肥导致农田土壤大面积退化[1-2]。水稻(Oryza　sativa)作为全球主要的粮食作物,其种植面积占了整个耕地面积的11%[3],而稻田系统的甲烷排放已经成为全球C

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1 邢长平,沈承德;N_2O、CO_2温室气体与土壤DNDC模型[J];热带亚热带土壤科学;1998年01期

2 谢军飞,李玉娥;DNDC模型对北京旱地农田N_2O排放的模拟对比分析[J];农业环境科学学报;2004年04期

3 王效科,欧阳志云,苗鸿;DNDC模型在长江三角洲农田生态系统的CH_4和N_2O排放量估算中的应用[J];环境科学;2001年03期

4 ;[J];;年期

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1 石永莲;基于DNDC模型的三峡库区小流域氮素动态模拟[D];西南大学;2015年

，

本文编号：712335