不同轮作系统和稻作模式对稻田温室气体排放及氮素平衡的影响

发布时间：2022-08-02 10:51

　　水稻是全球主要的粮食作物之一,随着世界人口的增加以及人们膳食结构的改善,人类对包括水稻在内的粮食需求日益增加。为应对这一需求,化肥的使用量不断增加。然而,大量甚至过量使用化学氮肥,增加了氮素流失到周围环境的风险。另外,由于水稻长期生长在特殊的渍水环境,使其成为重要的人为温室气体（CH4和N2O）排放源,威胁生态环境的安全稳定。如何在确保粮食安全和社会稳定的基础上,延缓主要由温室气体排放引起的全球气候变暖趋势、控制主要由氮素流失造成的农田面源污染已成为社会各界热切关注的焦点和亟待解决的农业生产困境。因此,理解水稻生产力、温室气体排放以及氮素损失三者之间的权衡关系,寻找既有利于提高水稻生产力又能够减少温室气体排放和氮素流失的可持续生产方式,对于有效应对前述两方面的压力具有重要现实意义。本试验以秸秆周年还田稻麦轮作（RWS）、沼渣周年还田稻麦轮作（RWB）、水稻-绿肥轮作（RGM）和水稻-休耕（RF）等系统为基础,设置常规稻作（CF）和稻鸭共作（IRDF）两种稻作模式,通过两年（2014和2015年）裂区试验研究了不同轮作系统和稻作模式对稻田田面水和耕层土壤理化性质、水稻产量和根系特性、稻田... 

【文章页数】：126 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1 研究背景
        1.1 全球气候变暖与农田面源污染
        1.2 水稻生产导致的环境压力加大
    2 稻田CH_4与N_2O排放和氮素平衡研究现状
        2.1 稻田CH_4排放机制
        2.2 稻田N_2O产生机理
        2.3 稻田CH_4和N_2O排放的影响因素
        2.4 稻田氮素平衡特征
    3 水旱轮作系统和稻鸭共作概况
        3.1 水旱轮作系统
        3.2 稻鸭共作模式
    4 研究目的和研究内容
        4.1 研究目的
        4.2 研究内容
    5 技术路线
    参考文献
第二章 不同轮作系统和稻作模式对稻田田面水与耕层土壤性质的影响
    1 材料与方法
        1.1 试验地概况
        1.2 试验设计
        1.3 测定指标与方法
        1.4 数据分析
    2 结果与分析
        2.1 田面水溶氧量
        2.2 土壤氧化还原状况
        2.3 稻田氮素含量
        2.4 土壤总有机碳与活性有机碳组分
        2.5 土壤酶活性
    3 小结与讨论
        3.1 轮作系统与稻作模式对稻田氧化还原状况的影响
        3.2 轮作系统与稻作模式对土壤碳氮特征的影响
        3.3 轮作系统与稻作模式对土壤酶活性的影响
    4 结论
    参考文献
第三章 不同轮作系统和稻作模式对水稻产量与根系特性的影响
    1 材料与方法
        1.1 试验地概况
        1.2 试验设计
        1.3 测定指标与方法
        1.4 数据分析
    2 结果与分析
        2.1 水稻产量
        2.2 水稻根系干重与分布特性
        2.3 水稻根系活力
        2.4 水稻根系泌氧特性
        2.5 水稻产量与根系特性的关系
    3 小结与讨论
        3.1 轮作系统对水稻根系特性的影响
        3.2 稻作模式对水稻根系特性的影响
    4 结论
    参考文献
第四章 不同轮作系统和稻作模式对稻田CH_4与N_2O排放的影响
    1 材料与方法
        1.1 试验地概况
        1.2 试验设计
        1.3 测定指标与方法
        1.4 数据分析
    2 结果与分析
        2.1 气象状况
        2.2 CH_4排放通量
        2.3 N_2O排放通量
        2.4 CH_4和N_2O季节排放总量
        2.5 稻田温室效应
        2.6 CH_4和N_2O排放的影响因素
    3 小结与讨论
        3.1 CH_4和N_2O排放的年际间差异
        3.2 轮作系统对稻田CH_4和N_2O排放的影响
        3.3 稻作模式对稻田CH_4和N_2O排放的影响
    4 结论
    参考文献
第五章 不同轮作系统和稻作模式对稻田氮素平衡的影响
    1 材料与方法
        1.1 试验地概况
        1.2 试验设计
        1.3 测定指标与方法
        1.4 数据分析
    2 结果与分析
        2.1 土壤氮素表观矿化量
        2.2 水稻氮素吸收
        2.3 氨挥发
        2.4 渗漏
        2.5 径流
        2.6 土壤留存
        2.7 肥料氮素去向特征
        2.8 氮素平衡
    3 小结与讨论
        3.1 稻田肥料氮素去向特征
        3.2 轮作系统对稻田肥料氮去向的影响
        3.3 稻作模式对稻田肥料氮去向的影响
    4 结论
    参考文献
第六章 全文讨论与结论
    1 综合讨论
        1.1 不同轮作系统的水稻生产力与环境代价
        1.2 稻鸭共作模式的增产减排效应
    2 主要结论
    3 创新点
    4 问题与展望
    参考文献
致谢
附: 攻读硕士学位期间已发表的论文



本文编号：3668385