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三种中稻模式稻田温室气体排放及影响因子研究

发布时间:2021-09-05 06:57
  人类农业活动被认为是引起大气中温室气体浓度持续增加的主要原因之一。水热等自然因子、碳氮等土壤因子、管理措施和利用方式等人为因子均会对温室气体排放产生影响。中稻是我国重要的水稻种植模式,探讨和研究不同中稻模式稻田温室气体排放及驱动因子、分析其碳平衡和碳排放的差异,对于合理分类评估中稻模式稻田生态效益、有针对性的制定相应减排措施具有重要意义。本研究选用了冷浸稻田(代表了“中稻-冬泡”模式)、稻田养虾(代表了新兴的稻田种养模式)、稻麦轮作(代表了长江流域主要的水旱轮作模式)三类中稻管理模式,在周年尺度上连续监测了气体排放、环境因子和土壤因子动态变化,分析探讨不同中稻模式稻田温室气体排放的直接和间接驱动因子,分析了影响甲烷排放的关键微生物群落结构,并计算和比较了不同模式下碳平衡、碳足迹和碳效益。主要研究结论如下:1、冷浸稻田(CW稻田)CH4排放量显著高于普通稻田(NW稻田),在周年尺度上CH4排放通量主要受温度控制;长期淹水促使产CH4菌功能基因拷贝数数量增加并由此导致CH4大量产生是CW稻田高量CH

【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】:204 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

三种中稻模式稻田温室气体排放及影响因子研究


984-2018年全球平均CO2摩尔分数及其增长率(世界气象组织温室气体公报,2019,15)

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三种中稻模式稻田温室气体排放及影响因子研究3大气N2O上升主要是因为农业广泛使用了化肥,也可能是因为与空气污染相关的大气氮沉降过量使土壤的N2O释放有所增加(Suttonetal2013)。图1.21984-2018年全球平均CH4摩尔分数及其增长率(世界气象组织温室气体公报,2019,15)Fig1.2GlobalaverageCH4molefractionsandgrowthratesin1984-2018(worldmeteorologicalorganizationgreenhousegasbulletin,2019,15)图1.31984-2018年全球平均N2O摩尔分数及其增长率(世界气象组织温室气体公报,2019,15)Fig1.3GlobalaverageN2Omolefractionsandgrowthratesin1984-2018(worldmeteorologicalorganizationgreenhousegasbulletin,2019,15)农田面积占全球陆地面积的25%,因此农业生产活动是重要的温室气体排放源,对全球气候变化起到了举足轻重的作用(Linquistetal2012b)。包括农作物和牲畜生产在内的粮食系统所生产的温室气体在人为温室气体排放总量中所占比例高达三分之一(Vermeulenetal2012),其中CO2,CH4和N2O占人为排放源的60%、50%和10%(Yanetal2009,Pratheretal2012,Zhangetal2012)。水稻是最重要的粮食作物,提供了全球50%人口的食物需求,并在可预计的未来对大米的需求将持续增长(Mohanty2013)。水稻种植季节的淹水措施引起环境严格厌氧和CH4大量产生,据报道全球水稻在厌氧期间产生962±2170TgCO2-eq,占水稻总排放量的92%,约有60%的水稻产区产生了水稻总CH4的78%。

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三种中稻模式稻田温室气体排放及影响因子研究3大气N2O上升主要是因为农业广泛使用了化肥,也可能是因为与空气污染相关的大气氮沉降过量使土壤的N2O释放有所增加(Suttonetal2013)。图1.21984-2018年全球平均CH4摩尔分数及其增长率(世界气象组织温室气体公报,2019,15)Fig1.2GlobalaverageCH4molefractionsandgrowthratesin1984-2018(worldmeteorologicalorganizationgreenhousegasbulletin,2019,15)图1.31984-2018年全球平均N2O摩尔分数及其增长率(世界气象组织温室气体公报,2019,15)Fig1.3GlobalaverageN2Omolefractionsandgrowthratesin1984-2018(worldmeteorologicalorganizationgreenhousegasbulletin,2019,15)农田面积占全球陆地面积的25%,因此农业生产活动是重要的温室气体排放源,对全球气候变化起到了举足轻重的作用(Linquistetal2012b)。包括农作物和牲畜生产在内的粮食系统所生产的温室气体在人为温室气体排放总量中所占比例高达三分之一(Vermeulenetal2012),其中CO2,CH4和N2O占人为排放源的60%、50%和10%(Yanetal2009,Pratheretal2012,Zhangetal2012)。水稻是最重要的粮食作物,提供了全球50%人口的食物需求,并在可预计的未来对大米的需求将持续增长(Mohanty2013)。水稻种植季节的淹水措施引起环境严格厌氧和CH4大量产生,据报道全球水稻在厌氧期间产生962±2170TgCO2-eq,占水稻总排放量的92%,约有60%的水稻产区产生了水稻总CH4的78%。


本文编号:3384873

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