双季稻田碳交换及其对稻田冬季利用的响应

发布时间：2022-02-22 14:02

　　双季稻生态系统中,水稻通过光合作用固定大气中的CO₂,数量可观,对于缓解全球变暖有重要意义。双季稻田长达4⁶个月的冬闲期碳收支对双季稻田全年碳平衡影响很大,研究双季稻生态系统全年碳交换的特征对区域碳平衡估算具有重要的意义。本研究采用涡度相关技术,对湖南省浏阳市典型双季稻生态系统进行连续一年的碳通量观测,分析其碳交换特征,探讨冬闲田碳收支对双季稻生态系统全年碳平衡的影响。同时,在长沙湖南农业大学耘园基地采用箱式法结合便携式温室气体分析仪开展稻-稻-种草养鸡和稻-稻-养鸡配施生物炭两种稻田冬季利用方式对双季稻生态系统全年碳交换的影响研究。主要结论如下:（1）采用涡度相关法和箱式法估算的NEE结果都显示双季稻生态系统整体上为向大气排放CO₂,年碳排放达778.4 gC·m^-2,其中早稻、和晚稻冬闲期间的贡献分别为147.7 gC·m^-2和127.4 gC·m^-2,503.3 gC·m^-2。双季稻生态系统全年GPP为1643.7 gC·m

【文章来源】：湖南农业大学湖南省

【文章页数】：103 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 农田生态系统碳交换研究概述
        1.2.1 农田生态系统碳通量研究
        1.2.2 农田土壤固碳减排研究
        1.2.3 双季稻田冬季利用与碳交换研究
    1.3 碳通量测定技术
    1.4 研究思路、内容与技术路线
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第2章 研究区概况与研究方法
    2.1 稻-稻-冬闲生态系统
        2.1.1 研究区概况
        2.1.2 数据采集方法
        2.1.3 数据处理
    2.2 稻-稻-种草养鸡生态系统
        2.2.1 试验地概况
        2.2.2 试验材料
        2.2.3 试验设计与田间管理
        2.2.4 取样及气体采集方法
        2.2.5 气体通量计算及数据处理方法
        2.2.6 数据统计与分析方法
    2.3 稻-稻-种草养鸡生态系统
        2.3.1 试验区概况
        2.3.2 供试材料
        2.3.3 试验设计与田间管理
        2.3.4 样品采集分析和数据处理
第3章 稻-稻-冬闲生态系统碳交换特征
    3.1 引言
    3.2 试验站点气象与环境因子分析
    3.3 稻-稻-冬闲生态系统碳交换时间变化
        3.3.1 NEE(CO_2通量)的月平均日变化
        3.3.2 NEE,GPP和R_(eco)的季节性变化
    3.4 稻-稻-冬闲生态系统碳收支
    3.5 稻-稻-冬闲生态系统NEE的影响因子分析
        3.5.1 5cm土壤温度与夜间NEE的关系
        3.5.2 PAR与白天NEE的关系
    3.6 稻-稻-冬闲生态系统CH_4排放
    3.7 箱式法与涡度相关法的测定结果比较
        3.7.1 箱式法与涡度相关法通量动态测定比较
        3.7.2 箱式法与涡度相关法日间与夜间测定比较
    3.8 稻-稻-冬闲土壤有机碳库
    3.9 讨论
        3.9.1 稻-稻-冬闲生态系统碳交换特征
        3.9.2 稻-稻-冬闲生态系统CH_4排放特征
        3.9.3 涡度相关法和箱式法的比较
        3.9.4 稻-稻-冬闲生态系统土壤碳库
    3.10 小结
第4章 种草养鸡对双季稻田碳交换的影响
    4.1 引言
    4.2 种草养鸡对双季稻田冬季净碳交换的影响
        4.2.1 双季稻田冬季净碳交换通量
        4.2.2 双季稻田冬季净碳交换累积量
    4.3 种草养鸡对双季稻田生长季碳交换的影响
        4.3.1 双季稻田生长季碳交换季节性变化
        4.3.2 双季稻田生长季碳收支
        4.3.3 双季稻田生态系统呼吸与土壤温度的相关性
    4.4 种草养鸡对双季稻田CH_4排放的影响
        4.4.1 双季稻田CH_4季节性动态变化
        4.4.2 双季稻田CH_4累积排放
    4.5 种草养鸡对双季稻田土壤有机碳库的影响
    4.6 种草养鸡对双季稻田冬季不同土层活性碳氮转化的影响
    4.7 种草养鸡对双季稻田冬季土壤有机碳、全氮和草产量的影响
    4.8 讨论
        4.8.1 种草养鸡对双季稻田碳交换的影响
        4.8.2 种草养鸡对双季稻田CH_4排放的影响
        4.8.3 种草养鸡对双季稻田土壤碳库的影响
        4.8.4 种草养鸡对双季稻田冬季白天净CO_2交换及土壤活性碳氮转化的影响
    4.9 小结
第5章 养鸡配施生物炭对双季稻田碳交换的影响
    5.1 引言
    5.2 养鸡配施生物炭对双季稻田土壤CO_2与CH_4排放的影响
        5.2.1 双季稻田土壤CO_2通量
        5.2.2 双季稻田冬季土壤CH_4通量
        5.2.3 双季稻田冬季土壤CO_2和CH_4累积排放量
        5.2.4 双季稻田生长季土壤CO_2和CH_4累积排放量
        5.2.5 早稻和晚稻土壤CO_2和CH_4累积排放量
        5.2.6 双季稻田土壤CO_2通量与5cm土壤温度的关系
    5.3 养鸡配施生物炭对双季稻田生长季碳交换的影响
        5.3.1 双季稻田生长季碳交换季节性变化
        5.3.2 双季稻田生长季碳收支
        5.3.3 双季稻田生态系统呼吸与土壤温度相关性
    5.4 养鸡配施生物炭对双季稻田CH_4排放的影响
        5.4.1 双季稻田CH_4季节性变化
        5.4.2 双季稻田CH_4累积排放
    5.5 双季稻生长季土壤和生态系统CO_2、CH_4累积排放量的比较
    5.6 养鸡配施生物炭对双季稻田土壤碳库的影响
    5.7 讨论
        5.7.1 养鸡配施生物炭对双季稻田土壤CO_2与CH_4排放的影响
        5.7.2 养鸡配施生物炭对双季稻田生态系统碳交换的影响
        5.7.3 养鸡配施生物炭对双季稻田CH_4排放的影响
        5.7.4 养鸡配施生物炭对双季稻田土壤碳库的影响
    5.8 小结
第6章 全文总结与展望
    6.1 综合讨论
        6.1.1 双季稻田碳源/汇效应分析
        6.1.2 双季稻田GPP与R_(eco)的关系分析
        6.1.3 双季稻田生态系统呼吸与土壤温度的相关性分析
    6.2 主要结论
    6.3 主要创新点与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]减氮配施有机肥对土壤碳库及玉米产量的影响[J]. 王兴龙,莫太相,邱传志,刘晓林,陈伟,袁继超,张翔,孔凡磊.  生态环境学报. 2017(08)
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博士论文
[1]不同秸秆还田处理下农田温室气体排放的DNDC模型模拟及模型适应性研究[D]. 陈粲.南京农业大学 2014
[2]三江平原生态系统CO2通量的长期观测研究[D]. 宋涛.南京信息工程大学 2007
[3]稻麦轮作生态系统温室气体（CO2、CH4和N2O）排放研究[D]. 邹建文.南京农业大学 2005

硕士论文
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[2]两种方法测定华北平原农田生态系统净碳交换量的研究[D]. 姚玉刚.安徽农业大学 2007



本文编号：3639594