稻田生态系统温室气体排放影响因素的研究进展

第23卷第4期中国农业气象2002年11月农田土壤温室气体排放机理与影响因素研究进展Ξ谢军飞,李玉娥(中国农业科学院气象研究所,北京　100081)摘要:根据近几年国内外相关文献,对农田土壤中二氧化碳、甲烷与氧化亚氮排放相关机理及影响因子进行了归纳,并介绍了动物废弃物施用于农田土壤所导致的温室气体排放的变化情况;同时还对一些与土壤温室气体排放影响因素有关的定量模拟方程进行了介绍。

关键词:温室气体;排放机理;影响因素;模拟方程中图分类号:S16119 文献标识码:A 文章编号:1000-6362(2002)04-0047-06 全球气候变化是温室气体浓度增加、土地与植被变化、地球的大气物理化学作用等各种因素综合作用的结果,其中人类活动所造成的大气中温室气体浓度急剧增加已成为全球变化最主要的因素。

联合国政府间气候变化专门委员会IPCC(The Inter2 governmental Panel on Climate Change)第3次评估报告指出:在1990～2100年,全球平均气温很可能上升114～518℃[1]。

农业生产是一种大规模的人类活动,农田土壤是重要的温室气体[二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)]的源汇。

通过对农田土壤中温室气体的排放进行准确测量,研究分析其机理和影响因素,正确地评价农田土壤对大气中主要温室气体浓度变化的贡献,有助于我们对温室气体排放量及其规律和减排措施的正确了解,从而为温室气体减排以及减少气候变化预测的不确定性提供理论依据[2]。

1　农田土壤中二氧化碳(CO2)的产生过程与影响因素111　农田土壤中CO2的产生过程CO2是大气中最重要的温室气体,其排放量及对气候变暖的贡献远超过其它温室气体。

土壤中CO2产生的过程通常又称为“土壤呼吸”,其强度主要取决于土壤中有机质的数量及矿化速率、土壤微生物类群的数量及活性、土壤动植物的呼吸作用等。

CO2排放实际是土壤中生物代谢和生物化学过程等所有因素的综合产物,通常可使土壤空气中CO2浓度升高到3000mg/kg,约是大气中的10～50倍。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述节水灌溉是一种有效的农业灌溉方式，通过减少水的使用量来达到保护水资源、提高水资源利用效率的目的。

与传统的灌溉方式相比，节水灌溉还会带来一些额外的影响和问题，其中一个主要问题就是温室气体排放。

本文将对节水灌溉的稻田温室气体排放进行综述，以期了解其对环境和气候的影响。

稻田是温室气体的主要排放源之一。

稻田常年湿润的环境条件导致了甲烷（CH4）的大量排放。

甲烷是一种温室气体，具有比二氧化碳（CO2）更强的温室效应。

稻田中的植物残渣和有机物在缺氧条件下分解时产生甲烷。

而传统的稻田灌溉方式往往是以稻田底部的水中气缺氧状态维持稻田的湿润环境，这种灌溉方式会加剧甲烷的排放。

由于节水灌溉的灌溉水使用量较少，可以减少稻田中的水分饱和程度，从而降低甲烷的排放。

研究表明，相比传统灌溉方式，节水灌溉可以减少稻田中的甲烷排放量。

这是因为节水灌溉使稻田底部的水分饱和程度降低，从而减少了甲烷的产生速率。

节水灌溉也会导致稻田土壤中氮素的浓度降低，进而减少与甲烷产生相关的微生物活性，也有助于减少甲烷的排放。

稻田温室气体排放研究还需进一步探索其他温室气体排放问题，如二氧化氮（N2O）等。

二氧化氮是另一种重要的温室气体，其排放量与稻田中的施氮量和氮循环过程密切相关。

节水灌溉可能会改变稻田中氮素的转化和释放过程，从而对二氧化氮排放产生影响。

未来的研究还需要将节水灌溉与二氧化氮排放之间的关系进行深入研究。

节水灌溉是一种有效的农业灌溉方式，但其对稻田温室气体排放也会产生一定的影响。

节水灌溉可以减少稻田中的甲烷排放，但在特定环境条件下，也可能增加甲烷的排放。

节水灌溉还可能对稻田中的二氧化氮排放产生影响。

在实际应用中，需要根据具体情况综合考虑各种因素，寻求最合适的稻田节水灌溉策略。

未来的研究也需要进一步探索节水灌溉与稻田温室气体排放的关系，以更好地理解其对环境和气候的影响。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述【摘要】稻田温室气体排放对环境造成了严重影响，而节水灌溉技术被认为是减少稻田温室气体排放的有效手段。

本文对节水灌溉技术在稻田温室气体排放中的作用进行了综述。

首先介绍了节水灌溉技术对稻田温室气体排放的影响，包括减少水稻生长过程中的甲烷排放。

其次总结了目前稻田温室气体排放的研究现状，分析了温室气体排放与节水灌溉的关联性。

接着探讨了节水灌溉对减少温室气体排放的作用，并提出了节水灌溉在减少稻田温室气体排放方面的挑战。

结论指出节水灌溉在减少稻田温室气体排放中具有重要作用，但仍需进一步研究和完善。

本文旨在为相关研究提供参考和指导，促进节水灌溉在减少稻田温室气体排放方面的应用和发展。

【关键词】节水灌溉、稻田、温室气体排放、研究、综述1. 引言1.1 节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述节水灌溉技术可以有效降低水稻的田间水耗，减少氮肥和农药的使用量，从而降低温室气体的排放。

一些研究表明，采用节水灌溉技术后，稻田中温室气体排放量显著减少，特别是甲烷和一氧化二氮排放量明显下降。

也有研究指出，节水灌溉可能会导致土壤中氧气含量降低，从而促进氟气和氧化亚氮等温室气体的释放。

综合现有研究成果来看，节水灌溉技术对于减少稻田温室气体排放具有一定的积极作用，但其具体影响需要进一步深入研究。

未来的研究应该更加注重节水灌溉与温室气体排放的关联性分析，探讨节水灌溉在减少温室气体排放方面的潜力和挑战，为农业生产的可持续发展提供更多有价值的信息。

2. 正文2.1 节水灌溉技术的影响节水灌溉技术是指通过科学合理的水资源管理和灌溉技术手段，实现农田灌溉用水的有效利用，减少浪费和提高灌溉效率。

节水灌溉技术在稻田生产中的应用对减少温室气体排放具有重要影响。

节水灌溉技术可以减少农田水氮排放。

传统的灌溉方式往往造成农田中氮素的流失，导致氮气体排放增加。

而节水灌溉技术能够减少灌溉水的使用量，降低了农田中的氮素流失，从而减少了氮气体的排放。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述节水灌溉在稻田中的应用已经成为了农业生产中的一个重要话题。

虽然节水灌溉可以显著降低水资源的使用量，但是其对温室气体排放的影响却鲜有系统化的研究。

本文将对节水灌溉在稻田中的温室气体排放研究进行综述，以期为相关领域的研究提供一定的借鉴和参考。

一、节水灌溉技术在稻田中的应用节水灌溉技术是指通过一系列措施和技术手段，以减少灌溉水的量和提高水分利用效率为目的的灌溉方式。

在稻田中，节水灌溉技术可以具体包括滴灌、喷灌、渗灌等多种灌溉方式。

这些灌溉方式相对于传统的泵灌方式可以显著减少水资源的使用，提高了水分的利用效率，对于农业生产中的节水也具有积极意义。

二、节水灌溉对稻田温室气体排放的影响1.温室气体排放稻田温室气体排放主要包括甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）两种气体。

甲烷是一种对温室效应贡献最大的气体，在全球变暖中发挥着重要作用。

稻田是甲烷的主要来源之一，而且有研究表明，稻田地区的温室气体排放占到全球排放总量的相当大比例。

而CO2则主要来自于土壤有机质的分解和氧化产生。

节水灌溉技术对稻田温室气体排放的影响一直是学术界和农业生产者们关注的焦点。

一方面，节水灌溉可以显著减少稻田中的水分利用，从而减少了甲烷的产生。

由于减少了水分的输送和排放，滴灌、喷灌等节水灌溉方式也能够降低CO2的排放量。

有研究指出，节水灌溉技术也可能会改变土壤中的温度和湿度等环境因素，从而影响甲烷的产生和排放量。

三、研究进展和问题研究1. 研究现状2. 存在的问题和展望尽管目前已经开展了一些关于节水灌溉对稻田温室气体排放的研究，但是仍然存在许多问题有待解决。

节水灌溉对甲烷和CO2排放的影响机制尚不清楚，需要开展更多的研究来揭示。

虽然节水灌溉技术可以减少水资源的使用，但是也可能会改变稻田土壤的环境和微生物等因素，对温室气体排放产生影响，因此需要更加深入的研究。

需要结合当地的气候、土壤、作物等特点，探索出更加适合的节水灌溉技术，以期尽可能减少温室气体排放。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述1. 引言1.1 研究背景节水灌溉是指在农田灌溉的过程中，通过科学的技术手段和管理措施，实现在最少的水量下实现最高的产量。

随着全球气候变化和水资源的日益紧缺，节水灌溉已经成为农业生产中的重要环节。

稻田作为我国重要的粮食生产基地之一，节水灌溉在稻田中的应用备受关注。

过去，传统的灌溉方式往往存在水资源浪费严重的问题，不仅增加了农业生产的成本，同时也加剧了地下水位下降的趋势。

而节水灌溉的应用则能有效减少用水量并提高灌溉水利用效率，对于保护水资源和实现农业可持续发展具有重要意义。

在节水灌溉的研究人员也开始关注其对温室气体排放的影响。

温室气体排放是导致气候变化的主要原因之一，而农业生产中的温室气体排放主要来自于土壤有机质的分解和施肥过程中的氮氧化物排放。

探究节水灌溉对温室气体排放的影响，可以为减少农田对气候变化的负面影响提供重要参考。

1.2 研究目的研究目的是通过对节水灌溉在稻田中的应用以及其对温室气体排放的影响进行综述，探讨节水灌溉对减少温室气体排放的潜在作用。

通过介绍温室气体排放的测量方法和现有研究进展，分析目前对于节水灌溉和温室气体排放之间关系的研究情况。

在此基础上，总结存在的问题和挑战，为未来研究提供指导和建议，进一步推动节水灌溉在稻田中的应用，并提高水稻生产的效率和可持续发展水平。

通过本文的研究，旨在为节水灌溉技术的推广和应用提供科学依据，促进农业生产的可持续发展，减少温室气体排放对环境造成的影响，推动生态文明建设。

1.3 研究意义引言部分对于研究意义的内容应包括：节水灌溉在稻田中的应用已经成为现代农业的重要发展趋势，旨在提高水资源利用效率、减少水资源浪费和保护生态环境。

通过对节水灌溉技术在稻田中的应用研究，可以有效改善农田的水分利用效率，提高农作物产量和品质。

减少农业灌溉对地下水和地表水的开采，有助于缓解水资源供需矛盾和保护水资源的可持续利用。

在当前全球变暖和气候变化的背景下，减少温室气体排放已成为各国政府和社会各界的共同责任。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述近年来，随着全球气候变暖和环境问题的日益严重，节水灌溉在农业领域得到了广泛的关注和应用。

而稻田作为全球重要的粮食作物之一，其耗水量和气体排放量已成为一个值得关注的问题。

本文对节水灌溉的稻田温室气体排放研究进行了综述。

稻田作为湿地生态系统，其气体排放主要包括甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）两种气体。

甲烷是一种重要的温室气体，它的温室效应比二氧化碳高20倍左右。

稻田中甲烷的排放主要来自于水稻异氧呼吸和甲烷生成过程。

而二氧化碳则主要来自于稻田土壤呼吸和秸秆分解。

节水灌溉可以通过减少稻田中水分的蒸发量，从而减少水稻的需水量，进而减少气体排放量。

研究表明，与传统灌溉相比，节水灌溉能够显著减少稻田中的甲烷排放量。

在不同的节水灌溉方式中，推荐的是灌溉稻田的水层深度与水稻种植的生长期相适应，即在种植期间保持一定的水层深度，同时在非种植期间降低水层深度。

值得注意的是，节水灌溉对稻田二氧化碳的排放影响并不明确。

一些研究表明，节水灌溉可以显著降低二氧化碳排放量，原因是节水灌溉减少了土壤中有机质的降解速率。

也有研究认为节水灌溉不一定能够降低二氧化碳排放量，因为节水灌溉可能导致土壤的厌氧条件改变，从而使得土壤中的有机碳分解速率增加。

还有学者研究了不同施肥方式对稻田温室气体排放的影响。

研究发现，与传统施肥相比，有机肥料和慢释放肥料的使用能够显著降低甲烷排放量，但对二氧化碳排放量的影响不明显。

节水灌溉可以显著减少稻田中的甲烷排放量，但对二氧化碳排放量的影响不确定。

施肥方式也会影响稻田温室气体的排放。

未来的研究应该进一步探讨节水灌溉与不同施肥方式对稻田温室气体排放的综合效应，从而为减少稻田温室气体排放提供科学依据。

稻田CH 4的排放及其影响因素研究进展路鹏　许白皋　田秋英　李海君(河北农业大学资源与环境科学学院　保定　071001)摘　要　本文简单介绍了稻田土壤CH 4排放研究的进展情况。

总结了稻田土壤中CH 4的产生是在产甲烷细菌的作用下,通过两种反应完成的。

甲烷产生与排放的主要因素包括土壤特性和农业管理措施(肥水措施、作物类型);并提出了今后我国稻田甲烷排放研究应加强的几个方面。

关键词　稻田　甲烷排放　影响因素　研究进展 气候变暖是当今全球性质的环境问题,其主要原因是大气中温室气体浓度的不断增加。

除C O 2外,CH 4被认为是最重要的气体之一,它对全球气候变暖的贡献可达15%[1]。

而全球由水稻田释放的CH 4量可占生物产量的33%—49%[2]。

1990年,我国农田排放CH 4的量为1715T g (T g =106t )占我国CH 4排放量的50%[3]。

稻田释放CH 4量主要受土壤的物理化学性质和耕作措施的影响。

11土壤中CH 4产生的机理土壤CH 4是土壤中的有机物在嫌气厌氧条件下,被各类细菌发酵分解形成的低碳有机酸(如已酸)、H 2和C O 2经产CH 4细菌的作用转化而产生的。

产甲烷细菌是起始于多糖、蛋白南和脂类的无氧营养量的最后一个环节。

即以发酵分解出的乙酸、甲酸、二氧化碳和氢气等作为甲烷产生的底物。

T aK ai 和Schutz 认为:CH 4在土壤中的产生过程由两条途径产生[2,4],即醋酸的甲基转移反应和C 还原反应:几乎所有产生CH 4的细菌都可以进行C O 2还原反应,而醋酸的甲基转移反应只有部分产CH 4细菌能进行。

21稻田土壤甲烷的排放规律稻田土壤甲烷的排放规律存在明显的昼夜变化,在连续晴天的条件下,排放量最大值出现在下午4时左右,最小值是出现在凌晨4时左右,符合余弦函数变化规律,连续阴雨天,甲烷排放通量变化主要受0-10cm 深土温影响[5]。

甲烷的排放不仅存在日变化规律,而且具有季节变化规律。

水稻生产的温室气体排放及其治理对策研究水稻是中国的主要粮食作物之一，也是全球人口最多的国家的主要食物来源。

然而，水稻生产也是温室气体排放的重要源头，其主要温室气体包括甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。

在这篇文章中，我们将探讨水稻生产的温室气体排放情况以及可行的治理对策。

水稻生产的温室气体排放情况水稻田是一个富含有机物但缺氧的环境，这种条件使得水稻生产中甲烷的排放量明显优于其他粮食作物。

据世界自然基金会的数据，水稻田是中国和全球甲烷的主要排放源。

在水稻生产的不同阶段，甲烷的排放来源主要包括以下几个方面：1. 水稻田地下的根系呼吸会产生甲烷。

2. 在水稻的生长阶段，水稻的根系在缺氧的环境下会产生甲烷。

3. 在水稻的收获和处理阶段，粗放的田间管理会导致大量的甲烷产生。

4. 水稻生产中使用的化肥和农药同样会对甲烷排放造成影响。

除了甲烷，水稻生产还会产生二氧化碳排放。

主要包括以下几种来源：1. 施用化肥和农药会释放二氧化碳。

2. 在干燥水稻的加工过程中，燃烧剩余的稻草会产生大量的二氧化碳。

3. 沼气工程运行涉及到燃烧沼气，这也会产生二氧化碳。

治理对策针对水稻生产中的温室气体排放，我们需要采取措施来减少这些排放。

一些可能的治理对策包括：1. 调整种植制度。

优化水稻种植方式，采用有机培育、旱作预种、淤积地种植等方式，可以减少在水稻生长过程中产生的甲烷的排放。

2. 改变施肥习惯。

采取农业生态环境友好型施肥措施，如深施、少施、分次施等施肥方法，可以减少气体排放。

3. 推广生物制剂。

生物制剂不仅可以提高水稻的产量和质量，还可以促进土壤健康，有利于减少温室气体排放。

4. 改善管理工艺。

采用科学的管理方法，如改善田间排水、密植抽耕、水肥一体化等，可以有效减少甲烷排放。

5. 推广绿色生产模式。

促进水稻生态农业模式的发展，通过建立农业生态环保技术及评价标准，引导农户按照生态、环保、环保、安全、高效、可持续的原则来开展生产，实现“三同时”目标，达到可持续发展的目标。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述节水灌溉是指在农田灌溉中，通过合理的技术措施和管理方法，以节约用水、提高水资源利用效益为目的进行灌溉。

这一灌溉方式具有有效节约水资源、提高农田产量和节约能源的优点，但同时也存在一定的温室气体排放问题。

本文将对节水灌溉的稻田温室气体排放进行综述。

稻田灌溉是农业生产中水资源消耗较大的部分之一。

传统的稻田灌溉方式通常采用大面积淹水灌溉，这种方式、通常需要大量的水资源，同时还会导致大量的甲烷排放。

甲烷是一种重要的温室气体，其对地球的气候变化具有一定的影响。

传统灌溉方式下，稻田中大面积的淹水环境为甲烷产生提供了适宜的条件，使其排放量较大。

节水灌溉技术的应用可以有效减少稻田甲烷排放。

节水灌溉技术主要包括互助灌溉、滴灌、喷灌等。

这些灌溉技术可以通过降低灌水量、减少水的表面积等方式，有效降低田间土壤水分含量，从而减少甲烷的产生。

研究表明，与传统的淹水灌溉相比，滴灌和喷灌等节水灌溉技术可以将甲烷排放量减少30%-70%。

节水灌溉技术是减少稻田甲烷排放的重要途径。

稻田施肥也是稻田温室气体排放的重要因素。

传统的施肥方式通常采用农田撒施的方式，这种方式容易导致氮素的流失和氧化，从而产生大量的氧化亚氮等温室气体。

而采用精确施肥技术，可以通过准确把握作物对营养元素的需求，科学施肥，减少氮素的流失和氧化，从而减少温室气体的排放。

研究显示，采用精确施肥技术可以将亚氮的排放量减少10%-30%。

精确施肥是减少稻田温室气体排放的重要手段。

种植水稻的栽培方式也对稻田温室气体排放产生影响。

传统的稻田种植方式通常采用旱作或者直播的方式，这种方式容易导致土壤的厌氧状态，从而增加甲烷的产生。

而采用秧苗移植的方式，可以有效降低稻田中的水分含量，减少甲烷的产生。

研究表明，采用秧苗移植的方式可以将甲烷的排放量减少15%-40%。

改变种植方式是减少稻田温室气体排放的重要途径之一。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究表明，节水灌溉技术的应用、精确施肥和改变种植方式等措施是减少稻田温室气体排放的重要手段。

稻田生态系统温室气体排放影响因素的研究进展董文军;来永才;孟英;唐傲;张喜娟;冷春旭【期刊名称】《黑龙江农业科学》【年(卷),期】2015(000)005【摘要】水稻作为我国重要的口粮之一,种植面积不断扩大,而甲烷和氧化亚氮作为稻田系统的主要温室气体,对全球的温室效应起着非常重要的作用.为实现低碳农业的可持续发展,并提供相关的理论支撑,综述了不同水稻品种、水分管理条件、施肥方式和耕作制度4个因素对稻田甲烷和氧化亚氮排放的主要影响,并从综合温室效应方面提出品种选择、水分控制、适宜的轮作制度、合理施肥的单项技术及综合技术模式集成与示范应用.【总页数】4页(P145-148)【作者】董文军;来永才;孟英;唐傲;张喜娟;冷春旭【作者单位】黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,黑龙江哈尔滨150086;中国科学院北方粳稻分子育种联合研究中心,黑龙江哈尔滨150086;黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,黑龙江哈尔滨150086;黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,黑龙江哈尔滨150086;黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,黑龙江哈尔滨150086;黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,黑龙江哈尔滨150086;黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,黑龙江哈尔滨150086【正文语种】中文【中图分类】S16【相关文献】1.生物炭施用对节水灌溉稻田温室气体排放影响研究进展 [J], 杨士红;刘晓静;罗童元;徐俊增2.草地生态系统温室气体排放机理及影响因素 [J], 陈先江;王彦荣;侯扶江3.淡水水生生态系统温室气体排放的主要途径及影响因素研究进展 [J], 杨平;仝川4.稻田温室气体排放与减排研究进展 [J], 王晓萌;孙羽;王麒;宋秋来;曾宪楠;冯延江5.水分养分管理对稻田温室气体排放影响的研究进展 [J], 李思宇;陈云;李婷婷;朱安;黄健;汪浩;刘立军;杨建昌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

稻田碳减排措施研究进展邸超1李海波2（1长春市双阳区农业机械化学校，吉林长春136000；2吉林省农作物新品种引育中心，吉林长春136100）摘要农田是保障国家粮食安全和国计民生的基石，也是长期稳定的温室气体排放源，随着人口的增长，粮食增产与温室气体减排的矛盾将日益加剧。

水田是甲烷（CH4）的主要排放源，开展稻田碳减排，推进农业节能减排，对于我国全面实现减排目标具有重要意义。

本文就稻田碳排放的主要成分来源、稻田碳减排措施研究现状及未来发展方向等进行了简要概述，以期为农业农村减排固碳的实施提供参考。

关键词稻田；碳排放；成分；碳减排措施中图分类号S511文献标识码A文章编号1007-5739（2023）14-0017-04DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.14.006开放科学（资源服务）标识码（OSID）：农业是温室气体的排放源之一，同时也是固碳增汇的主要来源。

2022年5月，农业农村部与发展和改革委员会为推进农业农村绿色低碳发展，制定了《农业农村减排固碳实施方案》。

方案中提到：“推进农业农村领域减排固碳，是农业生态文明建设的重要内容，是农业农村现代化建设的重要方向，是推进乡村振兴的重要任务，是应对气候变化的重要途径”。

“立政之本则存乎农”，对于一个拥有14亿人口的大国而言，保障国家粮食安全这根弦永远不能松。

随着社会的进步和人们生活水平的提高，居民的膳食结构发生了巨大变化，已经由“吃饱”向“吃好、吃得营养和健康”转变，这对我国农业生产提出了新挑战，同时也对实现碳达峰、碳中和提出了新挑战。

因此，如何实现粮食安全与碳中和目标的双赢是亟待破解的难题[1]。

1稻田碳排放主要成分及来源根据《京都议定书》中相关规定，碳排放所指温室气体有6种，分别是二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氧碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF6）。

甲烷（CH4）作为第二大温室气体排放源，其对全球增温潜势不容小觑。

黑龙江农业科学２０１８(７):１４９Ｇ１５４H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://w w w．h a a s e p．c n D O I :１０．１１９４２/j．i s s n １００２Ｇ２７６７．２０１８．０７．０１４９稻田温室气体排放与减排研究进展王晓萌１,２,孙㊀羽１,王㊀麒１,宋秋来１,曾宪楠１,冯延江１(１．黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,黑龙江哈尔滨１５００８６;２．东北农业大学农学院,黑龙江哈尔滨１５００３０)摘要:水稻是重要的粮食作物,在我国农业中占有重要作用.稻田是温室气体的重要排放源之一,产生大量的二氧化碳(C O ２)㊁甲烷(C H ４)和氧化亚氮(N ２O )等温室气体,这些温室气体已经严重威胁到人类生存并破坏环境.为阐明稻田内C O ２㊁C H ４及N ２O 的产生机制,从水分㊁施肥㊁耕作３个方面论述其对稻田温室气体产生及排放的影响,并根据温室效应等因素,综合性地提出了推行节水灌溉技术㊁选择合理的施肥方式㊁选择合理的耕作制度３种减排措施,对发展低碳农业和降低温室效应具有重要意义.关键词:稻田;温室气体;影响因素;减排收稿日期:２０１８Ｇ０３Ｇ２６基金项目:国家重点研发计划资助项目(２０１７Y F D ０３００１０７).第一作者简介:王晓萌(１９９５Ｇ),女,在读硕士,从事稻田温室气体研究.E Ｇm a i l :w x m １３６７３３０１８９２＠１６３．c o m .通讯作者:冯延江(１９７２Ｇ),男,博士,研究员,从事水稻耕作栽培研究.E Ｇm a i l :z i x u a n f e n g２００８＠１６３．c o m .㊀㊀自工业化社会以来,人类活动导致向大气排放大量的二氧化碳(C O ２)㊁甲烷(C H ４)㊁氧化亚氮(N ２O)等温室气体,这些温室气体会造成严重的大气污染并导致气候变暖,给人类生活带来严重威胁.在１００年内,C H ４的增温潜势是C O ２的２５倍,N ２O 的增温潜势是C O ２的２９８倍[１],截止到２０１２年,大气中C O ２㊁N ２O ㊁C H ４这３种温室气体的浓度分别是工业化之前的１．４㊁２．６和１．２倍[２],其中温室气体浓度升高的一个重要原因是土地利用排放[３].据I P C C 第４次评估得出,世界上农业源释放的温室气体总量占全球温室气体总量的１４％,而我国农业源释放的温室气体总量占中国温室气体的比例却超过了１７％[４],因此减缓中国农业温室气体排放刻不容缓.稻田被认为是主要的温室气体排放源之一.水稻是世界重要的主粮之一,世界水稻的种植面积约占总耕作面积的１０％[５],其中中国水稻种植面积占世界水稻种植面积的２７％.随着中国人口数量的不断增加,在有限的耕作面积下,需要提高水稻的产量,但同时也会导致更多的温室气体排放.因此,既要保证水稻产量又要减少温室气体排放是一个艰难的挑战.本文综述了影响水稻温室气体排放机制㊁影响因素,提出了减排措施对于发展低碳农业以及减缓全球变暖速度具有重要意义.１㊀稻田温室气体产生机制１．１㊀C O ２产生机制作为主要的温室气体,大气中C O ２的浓度在逐年增加,这可能引发一系列生态问题,比如极端天气㊁强风暴㊁干旱㊁海平面上升等.预计到２１世纪中期,全球温度将升高１．５~４．５ħ[６].C O ２的主要来源除了工业生产之外,稻田也是其中一个重要来源.大气中的C O ２将绿色植物作为载体进行光合作用合成有机物质,将有机碳固定于土壤当中,同时有机碳再经过呼吸作用产生C O ２释放到大气中.稻田C O ２的排放主要来源于呼吸作用,其中产生C O ２的呼吸作用主要包括水稻地上茎叶呼吸和地下的土壤呼吸这两部分[７].地下部分土壤呼吸产生的C O ２是生物代谢和生物化学等因素的综合产物[８],主要包括水稻自身根呼吸㊁土壤动物和土壤微生物的呼吸以及土壤含碳有机物的氧化过程.因此,土壤呼吸释放C O ２的速率由土壤有机物含量㊁氧化速率㊁水稻根活力,微生物活性以及土壤通透性等因素决定[９].１．２㊀C H ４的产生机制C H ４是由产C H ４菌在极度厌氧(E h 值在１５０m V 左右)的环境中分解有机物产生的一种有机气体.稻田中C H ４的生成主要有两种途径,产酸途径和不产酸途径[１０].产酸途径是在某种细菌的作用下,土壤中有机物被分解为乙酸,乙酸再经过产C H ４菌的作用直接产生C H ４或者乙酸分解产生C O ２和H ２,C O ２和H ２再经过产CH ４菌的作用产生C H ４.不产酸途径是有机物直接被产C H ４菌分解产生C H ４.由于稻田淹水时期较长,９４１㊀㊀㊀㊀㊀黑㊀龙㊀江㊀农㊀业㊀科㊀学７期为土壤创建还原性厌氧环境,有利于厌氧产甲烷菌的存活从而促进C H ４的排放[１０],因此稻田被认为是重要的C H ４排放源.稻田产生的C H ４不会完全排放到大气中,因为在C H ４排放之前稻田产生的C H ４有８０％~９４％被氧化[１１],其次产生的C H ４通过植株的通气组织㊁气泡以及分子扩散这３条途径排放到大气中[１２].因此C H ４的排放不但受C H ４产生的影响,而且受C H ４的氧化以及传输途径的限制.１．３㊀N ２O 的产生机制土壤中N ２O 是硝化作用与反硝化作用共同作用的结果[１３].硝化作用是氨或铵盐在好氧条件下,通过硝化细菌的作用转化为硝酸盐,并在反应过程中释放N ２O 的过程.如果土壤中O ２不足,在硝化作用中则不能将底物彻底氧化成N O Ｇ３,N ２O 的生成量也会随之增加.反硝化作用是硝酸盐或硝态氮在厌氧条件下,通过反硝化细菌的作用还原产生N ２㊁N ２O ㊁N O 的过程[１４].N ２是反硝化作用的最终产物,但是在反硝化过程中可能会由于缺少还原酶而只能进行某些步骤,必然会产生N ２O 这个中间产物.２㊀稻田温室气体产生和排放的影响因素２．１㊀水分管理水分管理是影响稻田温室气体(C O ２㊁C H ４㊁N ２O )排放的一个重要因素[１５].稻田土壤的含水量与C O ２的排放量具有显著相关关系.土壤含水量影响水稻根系生长㊁根系呼吸㊁土壤微生物活力从而影响水稻的呼吸作用[１６],而C O ２是呼吸作用的产物,因此土壤含水量通过影响呼吸作用进而影响C O ２的产生.此外,土壤含水量还会对土壤的通气状况和C O ２在土壤的溶解量产生影响,进一步限制C O ２的排放.邹建文等[１７]研究结果证明在无植株作用下,土壤含水量是影响稻田C O ２排放季节变化的主要因素.朱咏莉等[１８]研究发现虽然排水措施对水稻各生育期C O ２速率影响差异较大,但是都会造成稻田C O ２的排放量增加,其中含水量的降低是引起C O ２排放增加㊁光合作用降低的主要原因.排水后土壤通透性增加以及呼吸增强,并且C O ２的排放通道阻碍降低,大大促进稻田C O ２的排放.有研究表明,当温度达到１０ħ以上时,从土壤中排放的C O ２通量与５c m 深度的土壤含水率呈显著的正相关关系[１９].水分管理是影响稻田C H ４排放的一个重要环境因素.水分影响稻田的E h 值㊁产C H ４菌的活性㊁C H ４的扩散速率从而影响稻田C H ４的排放[１４].C H ４是产C H ４菌在极度厌氧的环境中产生的,常规稻田在长期淹灌环境中土壤处于厌氧状态,E h 值远低于１５０m V ,产C H ４菌活性增强,大大促进了C H ４的排放量.张西超等[１５]研究显示,土壤的含水量与C H ４的排放通量具有显著相关性.控制灌溉㊁浅湿灌溉㊁间歇性灌溉等节水灌溉方式增加了土壤的通透性,提高了土壤的氧化还原能力,在促进C H ４氧化菌的活性的同时抑制产C H ４菌活性,减少稻田C H ４的产生和排放[２０].同时,由于土壤的通透性增加,氧气渗透到土壤并导致土壤有机碳被氧化,释放C O ２,最终抑制了C H ４的排放[２１].P e n g 等[２２]研究表明控制灌溉能够有效的降低全球增温潜势,控制灌溉条件下稻田排放的C H ４总量减少８０％以上.稻田C H ４和N ２O 的排放具有消长(t r a d e Ｇo f f )关系,其中水分变化是主导这种关系的主要因素[２３].淹水的时间越长C H ４的排放量越大,但是N ２O 的排放却受到阻碍.水分通过影响土壤的硝化与反硝化作用以及土壤通气状况进而影响N ２O 的产生与排放[２４].硝化过程与土壤含氧量呈正相关,而反硝化过程与土壤通透性呈负相关,因此土壤水分含量波动越大N ２O 的排放量也越大,稻田间歇性灌溉和干湿交替的节水灌溉下,土壤氧化还原电位升高,有利于氨转化形成N ２O ,大大的促进N ２O 的排放[５].但王孟雪[２５]对黑龙江寒地稻田研究发现控制灌溉和浅湿灌溉会减少N ２O 的排放,可能是由于黑龙江省在水稻生长期间降水较为频繁,导致田间含水量较高,减少了N ２O 的排放,其中原因还需要进一步研究证明.２．２㊀施肥管理肥料的种类㊁数量和施肥方式都会大大影响稻田温室气体的排放.肥料通过影响土壤特性如有机质含量㊁微生物数量及活性等来影响稻田C O ２的排放.单施氮肥虽然会在一定时间内导致土壤微生物活性增强并提高C O ２的排放,但土壤有机碳含量会在短期内消耗完毕,造成C O ２的排放降低.此外单施氮肥降低土壤C /N 和土壤微生物量,从而限制了稻田C O ２的排放[２６].但氮肥配施有机肥不仅增加了碳源,还提高了氮素,从而０５１７期㊀㊀王晓萌等:稻田温室气体排放与减排研究进展增加了土壤的C/N比,增强了植株呼吸和土壤呼吸,从而促进了C O２的排放.李平等[２７]对东北黑土地采用不同施肥措施研究表明,在氮肥和有机物料配施下稻田C O２排放量提高了一个数量级.刘春海等[２８]通过不同的施肥方式得到相同的结果.外源有机碳的添加可以显著增加稻田C O２的排放[２９].江峰[１６]研究发现秸秆还田＋干湿灌溉处理下秸秆分解,根系呼吸作用增强,稻田C O２的排放增加.另有研究表明,有机物的施入会显著提高产C H４菌的活性和增加C H４有机底物,从而增加稻田C H４的排放[３０].秦晓波等[３１]对长期不同施肥的稻田进行观察,发现单施氮肥抑制了C H４的排放.可能是由于氮肥的施入向土壤中提供了C H４氧化菌所需的必需营养素N,促进了C H４的氧化[３２],但是氮肥配施有机肥却显著提高C H４的排放量.刘春海[２８]也得到了同样的结果.施用绿肥㊁秸秆还田等施肥管理为产C H４菌提供了底物基质促进了C H４的排放,但是施用堆腐秸秆或堆肥稻田C H４的排放量明显降低.J e o n g[３３]研究发现堆肥的使用会降低全球增温潜势,在整个生长过程中,稻田C H４的排放量降低６０％.C H４转换率与有机肥中的C/N比有线性关系,腐熟后的有机肥中C/N比降低,产C H４率也降低.施肥水平显著影响稻田N２O的排放.为保证水稻产量,每年都会向稻田施入大量氮肥.氮肥的大量施用显著增加了硝化反应与反硝化反应的反应基质,大大增加了N２O的排放量.但是蔡延江等[３４]研究发现氮磷钾肥配施增强水稻的吸氮水平,从而与单施氮肥的措施相比降低稻田N２O的排放量.长期施用有机肥促进土壤微生物活动和有机质,促进反硝化作用从而增加稻田N２O的排放.李平等[２７]研究发现氮肥配施猪粪或秸秆处理比单施氮肥处理,稻田N２O的排放量增加了两个数量级.这样的处理方式不仅提供了氮源也提供了碳源,促进土壤微生物的呼吸,为反硝化作用提供了厌氧条件,促进了稻田N２O的排放.但是曹云英等[３５]研究表明氮肥和秸秆混施能降低稻田N２O的排放量.可能是秸秆在土壤中要经过腐熟,在这过程中释放的化感物质对土壤的微生物活性具有抑制作用,同时抑制了稻田N２O的排放.因此有关有机物对稻田N２O排放的影响还需进一步研究.２．３㊀耕作管理稻田耕作管理措施对稻田温室气体排放产生重要影响.耕作措施通过改变与C O２排放密切相关的微生物循环和土壤有机碳分解环境进而影响C O２的排放[３６].许多研究表明免耕措施下农田C O２的排放量远低于传统耕作.传统耕作下土壤的通气性增强,有利于微生物的活性和根系的呼吸作用,并且传统耕作措施会分解被固定的有机质,促进土壤C O２的排放.免耕措施下,减缓有机碳的分解,土壤中微生物对有机碳的利用降低,相应生成的C O２随之降低.曹凑贵等[３７]指出耕作管理对稻田C O２排放呈年际变化的影响,免耕３年之内对稻田C O２的排放不影响,然而３年之后免耕处理会促进稻田C O２的排放.但是也有研究表明耕作措施对稻田C O２的排放无影响.李成芳等[２６]研究发现耕作对稻田C O２的排放没有显著影响,可能是由于免耕增加了土壤表面有机质含量和酶活性,从而减少了与翻耕措施下土壤排放C O２的差异.因此耕作管理对稻田C O２的影响需要进一步研究分析.一般认为传统耕作管理会使土壤的原有结构遭到破坏,减少土壤中C H４的氧化[７].像少耕和免耕这种对土壤扰动性小或者无扰动性的耕作措施能够减少土壤C H４的排放.白小琳等[３８]研究耕作措施对双季稻温室气体排放的影响发现免耕秸秆还田能够显著降低C H４的排放.C H４需要在稳定的有机质中产生,旋耕秸秆还田有利于秸秆与有机质混匀促进C H４的排放,并且产生层较浅,C H４的排放量较大.伍芬琳等[３９]研究证明在秸秆还田的前提下,免耕措施下C H４的排放量相比旋耕措施减少１５％.耕作管理通过影响土壤温度㊁土壤性质等从而影响硝化作用和反硝化作用,会对N２O的排放产生重要调控作用.目前关于免耕措施影响N２O 排放的研究有不同的结论.有研究表明免耕相比传统耕作旋耕能降低稻田N２O的排放[４０].但秦晓波等[４１]通过研究耕作方式对湖南双季稻稻田温室气体的影响结果表明耕作方式对稻田N２O 排放无显著影响.另外还有研究表明免耕能促进稻田N２O的排放,白小琳等[３８]在湖南省宁乡县研究不同耕作下的双季稻N２O的排放特征,研究１５１㊀㊀㊀㊀㊀黑㊀龙㊀江㊀农㊀业㊀科㊀学７期结果表明在水稻的生长季秸秆还田下免耕稻田N ２O 的排放量最高,翻耕下N ２O 排放量最低.可能是翻耕措施下土质不均一,秸秆在土壤中氧化,E h 下降抑制了N ２O 的产生.３㊀减排措施温室气体的排放越来越严重,对人类生活造成严重威胁.稻田是重要的排放源之一,因此探讨并采取稻田温室气体减排措施具有重要意义.３．１㊀推行节水灌溉技术优化水管理是一种能提高作物产量并减少温室气体排放的简单有效的办法[４２].浅湿灌溉㊁控制灌溉㊁间歇灌溉㊁覆膜旱作等节水灌溉技术已经得到了大面积的推广,这种节水灌溉技术不仅大大的节省了水稻用水,并且能够减少温室气体的排放[２３].在间歇灌溉条件下稻田C H ４排放量是持续淹水条件的５．４％,虽然N ２O 的排放量增加了６．５倍,但是间歇灌溉条件下的综合温室效应却减少了９０％[４３],同时水稻产量没有显著影响.L i 等[４４]也得到了同样的结果,即使在浅湿节水灌溉下增加了N ２O 的排放量,但是温室气体排放强度平均下降了２４％.节水灌溉技术是在水稻特定的生育期保持田面无水层,满足各生育阶段的生理需水,减少生态需水,不仅节约用水,还有利于水稻的生长.３．２㊀选择合理的施肥方式在增加作物产量的前提下要注意施肥对环境造成的危害,一般为了增加土壤肥力会采用有机肥与化肥配施的施肥方法.施用新鲜的粪肥或秸秆直接还田增加了产甲烷菌的反应基质,并且营造了厌氧环境,促进了C H ４的产生,但是腐熟后的粪肥或者秸秆能够减少C H ４的排放[２３].根据水稻生长时期的需肥状况,适当的调整氮磷钾肥的施用比例,并相应减少氮肥的施用量有利于稻田温室气体的排放.朱利群等[４５]对长江中下游稻区３３９组温室气体排放数据采用M e t a 分析法进行分析,得出综合施用氮磷钾肥特别是P 肥的施用对水稻增产和温室气体的减排具有显著作用.除了降低氮肥的施用率,延迟氮肥的施用时期也能减少N ２O 的排放.同时通过施用控释肥和添加剂也能达到减少稻田温室气体排放的效果[４６].３．３㊀选择合理的耕作制度选择合理的耕作制度能降低稻田温室气体的排放量.采用免耕和少耕的耕作措施能够改良土壤的性质,增加土壤肥力,增强土壤团聚结构,减少温室气体的排放.轮作制度能降低冬闲泡田期温室气体的排放量.泡田期为产C H ４菌提供了厌氧环境,并且稻田中的氮肥促进N ２O 的排放.在泡田期轮作小麦㊁绿肥等旱作作物可以促进养分循环和改良土壤性质,从而减少温室气体的排放[４７].４㊀总结与展望水稻田作为一个重要的温室气体排放源,对全球变暖有严重威胁,因此,为了人类的可持续发展,急需控制稻田温室气体的排放.只有了解温室气体的产生㊁排放机制以及影响因素才能更好地提出减排措施.目前国内外的许多研究人员已经对稻田温室气体的排放及减排进行了研究,但是效果良好和应用广泛的减排措施却比较少.目前我国稻田温室排放的研究大多集中在南方双季稻稻区,而北方寒地稻区的研究甚少.因此在今后的研究中要结合多因素提出效果最佳且应用广泛的减排措施,这将对发展低碳农业㊁减缓全球气候变暖产生重要意义.参考文献:[１]㊀F o r s t e rP ,R a m a s w a m y V ,A r t a x oP ,e ta l ．C h a n ge s i na t Ｇm o s p h e r i c c o n s t i t u e n t s a n d i n r a d i a t i v ef o r c i ng [M ]//S o l o Ｇm o nS ,Q i nD ,M a n n i n g M ,e t a l ．C l i m a t eCh a n ge ２００７:T h e p h y s i c a l s c i e n c eb a s i s ．C o n t r i b u t i o no fw o r k i n gg r o 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e Ｇs e a s o nr i c ec r o p p i n gs ys t e m [J ]．S c i e n c eo f t h eT o t a lE n v i r o n m e n t ,２０１７,６０９:４６Ｇ５７．[４３]㊀李香兰,马静,徐华,等．水分管理对水稻生长期C H ４和N ２O 排放季节变化的影响[J ]．农业环境科学学报,２００８(２):５３５Ｇ５４１．[４４]㊀L i JL ,L iY ,W a nY ,e t a l ．C o m b i n a t i o no fm o d i f i e dn i t r o Ｇg e nf e r t i l i z e r s a n d w a t e r s a v i n g i r r i ga t i o n c a n r e d u c e gr e e n h o u s e g a s e m i s s i o n s a n d i n c r e a s e r i c e y i e l d [J ]．G e o Ｇd e r m a ,２０１８,３１５:１Ｇ１０．[４５]㊀朱利群,王春杰,杨曼君,等．施肥对长江中下游稻田温室气体排放的影响 基于M e t a 分析[J ]．资源科学,２０１７,３９(１):１０５Ｇ１１５．[４６]㊀王斌,李玉娥,万运帆,等．控释肥和添加剂对双季稻温室气体排放影响和减排评价[J ]．中国农业科学,２０１４,４７(２):３１４Ｇ３２３．[４７]㊀董文军,来永才,孟英,等．稻田生态系统温室气体排放影响因素的研究进展[J ]．黑龙江农业科学,２０１５(５):１４５Ｇ１４８．R e s e a r c hP r o gr e s s o nG r e e n h o u s eG a sE m i s s i o n a n dE m i s s i o nR e d u c t i o n i nR i c eF i e l d sW A N GX i a o Ｇm e n g １,２,S U NY u １,W A N G Q i １,S O N G Q i u Ｇl a i １,Z E N GX i a n Ｇn a n １,F E N GY a n Ｇj i a n g１(１．C r o p T i l l a g ea n d C u l t i v a t i o nI n s t i t u t e ,H e i l o n g j i a n g A c a d e m y o f A gr i c u l t u r a lS c i e n c e s ,H a r b i n１５００８６,C h i n a ;２．C o l l e g e o fA g r o n o m y ,N o r t h e a s tA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,H a r b i n１５００３０,C h i n a )A b s t r a c t :R i c e i s a n i m p o r t a n t r a t i o n c r o p a n d p l a y s a n i m p o r t a n t r o l e i nC h i n a ＇s a g r i c u l t u r e ．P a d d yf i e l d s a r e o n e o f t h em a j o r s o u r c e s o fg r e e nh o u s e g a s e mi s s i o n s ．T h e y p r o d u c e l a r g e a m o u n t s o f gr e e n h o u s e g a s e s s u c h a s c a r Ｇb o nd i o x i d e (C O ２),m e t h a n e (C H ４)a n dn i t r o u s o x i d e (N ２O)．T h e s e g r e e n h o u s e g a s e sh a v e s e r i o u s l y t h r e a t e n e d h u m a n s u r v i v a l a n dd e s t r o y e dt h ee n v i r o n m e n t ．I no r d e r t oe l u c i d a t e t h e p r o d u c t i o n m e c h a n i s m o fC O ２,C H ４a n dN ２Oin r i c e f i e l d s ,t h e e f f e c t so fw a t e r ,f e r t i l i z e r a n d t i l l a g eo n t h e p r o d u c t i o na n de m i s s i o no f g r e e n h o u s e g a s e s i n p a d d y f i e l d sw e r e d i s c u s s e d ．A c c o r d i n gt o t h e f a c t o r s s u c h a s t h e g r e e n h o u s e e f f e c t ,３k i n d s o f e m i s s i o n r e d u c t i o nm e a s u r e sw e r e p u t f o r w a r d ,i n c l u d i n g t h e i m p l e m e n t a t i o no fw a t e r s a v i n g i r r i g a t i o nt e c h n o l o g y ,t h e s e l e c t i o no f r a t i o n a l f e r t i l i z a t i o nm e t h o d s a n d t h e s e l e c t i o no f r e a s o n a b l e f a r m i n g s y s t e m．I t i so f g r e a t s i g n i f i Ｇc a n c e f o r d e v e l o p i n g l o w Ｇc a r b o na g r i c u l t u r e a n d r e d u c i n ggr e e n h o u s e e f f e c t ．K e yw o r d s :r i c e f i e l d ;g r e e n h o u s e g a s e s ;i n f l u e n c e f a c t o r e m i s s i o n ;r e d u c t i o n (上接第１４３页)C u r r e n t S i t u a t i o na n dD e v e l o p m e n t C o u n t e r m e a s u r e s o fA g r i c u l t u r a l S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y Ta l e n t T e a mi nT a i z h o u S UX u e Ｇj u n １,Z O N GC h u n Ｇy a n １,L IM i n g２(１．T a i z h o uP o l y t e c h n i c I n s t i t u t e ,T a i z h o u２２５３００,C h i n a ;２．T a i z h o uA gr i c u l t u r eC o m m i t t e e ,T a i z h o u２２５３００,C h i n a )A b s t r a c t :I nt h e p r o c e s so fa g r i c u l t u r a lm o d e r n i z a t i o n ,w h e t h e rw ec a nb r e a kt h r o u ght h eb o t t l e n e c ko f t h e t h r e e r u r a l i s s u e s ,a n d r e a l i z e t h e c o n t i n u o u s i n n o v a t i o n o f s c i e n c e a n d t e c h n o l o g y ,l a r g e l y d e p e n d s o n t h e c o n Ｇs t r u c t i o no f o u r t a l e n t t e a m．I n o r d e r t om e e t t h e n e wn e e d s o f l o c a l a g r i c u l t u r a l e c o n o m i c d e v e l o pm e n t a n d i m Ｇp r o v e t h e t a l e n t p o l i c y ．T h r o u g ha n a l y z i n g t h e p r e s e n t s i t u a t i o no fa g r i c u l t u r a l s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y ta l e n t t e a mc o n s t r u c t i o n i n T a i z h o ua r e a ,t h ec r u xo f q u a n t i z a t i o n p r ob l e m s p ec i f i ed ．T h i s p a pe r p u tf o r w a r ds o m e m e a s u r e s t o s t r e ng th e n t h e c o n s t r u c ti o n o f t h e t a l e n t t e a ma n d p r o m o t e t h e d e v e l o p m e n t o f t h e r e g i o n a l a gr i c u l Ｇt u r a l e c o n o m y b yg i v i n g f u l l p l a y t ot h ee f f e c to f t h e t a l e n t p o l i c y ,i m p l e m e n t i n g t h ew a r m h e a r t t ok e e p t h e p e o p l e a n d t h e i n f o r m a t i o n s e r v i c em o d e o f t h e i n n o v a t i v e t a l e n t s ,b u i l d i n g t h e p r a c t i c a l p l a t f o r mo f t h e s c i e n t i f Ｇi c a n d t e c h n o l o g i c a l c o o p e r a t i v e a n db o o s t i n g t h e r i gh t t o i n c r e a s e t h e p o w e r o f t h e f e m a l e t a l e n t s ．K e yw o r d s :t e a mc o n s t r u c t i o n ;t a l e n t t r a i n i n g ;a g r i c u l t u r a l e c o n o m y ;d e v e l o p m e n t c o u n t e r m e a s u r e s ４５１。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述节水灌溉在稻田温室气体排放中起着重要的作用。

稻田是温室气体的重要源头之一，而灌溉是稻田中最为耗水的环节之一。

探究节水灌溉对稻田温室气体排放的影响，对于减少温室气体排放、保护环境具有重要意义。

本综述将从节水灌溉对稻田温室气体排放影响的角度进行探讨，以期为相关研究和实践提供参考。

1.1 CO2排放CO2是稻田温室气体排放的主要成分之一，其排放量受到灌溉方式的影响。

以传统灌溉方式为例，由于传统灌溉方式耗水多、效率低，稻田中的土壤水分含量不易维持在适宜的范围内，会导致土壤中有机质分解速度加快，从而释放更多的CO2。

而采用节水灌溉技术后，能够有效控制土壤水分含量，减缓土壤有机质的分解速度，从而减少CO2的排放。

1.2 CH4排放CH4是另一种重要的温室气体，而稻田是CH4的重要来源之一。

传统灌溉方式下，由于稻田中的水分充足，有利于甲烷生成菌的生长和产生，因此CH4排放较多。

而采用节水灌溉技术后，可以有效控制稻田中的水分，减少甲烷生成菌的生长和产生，从而减少CH4的排放。

1.3 N2O排放N2O是另一种重要的温室气体，稻田中的硝化和反硝化过程是N2O的重要来源。

而灌溉方式的改变会对土壤中的氮转化过程产生影响，从而影响N2O的排放。

研究表明，采用节水灌溉技术后，由于土壤水分条件的改变，土壤中的氮转化过程受到抑制，从而减少N2O 的排放。

节水灌溉对稻田温室气体排放具有明显的影响，能够有效减少CO2、CH4以及N2O的排放，有利于减缓全球变暖的趋势，保护生态环境。

二、节水灌溉技术的应用和发展现状目前，节水灌溉技术在稻田中的应用已经逐渐成熟。

传统的灌溉方式包括地面灌溉、喷灌等，这些方式在水资源的利用效率上存在较大的缺陷，造成了大量的水资源浪费。

而节水灌溉技术包括滴灌、微喷灌、地膜覆盖等，这些技术能够在减少用水量的保证作物的生长需水，从而对温室气体排放产生积极的影响。

在我国，节水灌溉技术的应用已经得到了广泛推广。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述节水灌溉是一种有效的农田水利管理方法，旨在通过合理利用水资源，减少灌溉用水的量，提高农田水利效益。

在实施节水灌溉的过程中，会产生一定数量的温室气体排放，对环境造成影响。

本文对节水灌溉的稻田温室气体排放进行综述，包括温室气体排放的主要来源、影响因素以及减少排放的方法等。

稻田温室气体排放的主要来源包括甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和氧化亚氮（N2O）等。

甲烷是稻田温室气体排放的主要组成部分，其排放量受到稻田水分管理方式、稻田土壤条件、稻田施肥方式以及稻田水温等因素的影响。

而CO2排放主要来自于田间作物的呼吸作用和有机肥料的分解过程，N2O排放则主要受到施肥方式和水管理方式等因素的影响。

影响稻田温室气体排放的因素包括水分管理方式、施肥方式、水温等。

水分管理方式是影响稻田甲烷排放的重要因素。

传统的稻田水稻种植方式采用连续稻田灌溉，稻田中的水氧化性较低，有利于甲烷的产生和排放。

而节水灌溉中的中耕灌溉，能够提供较好的土壤通气环境，减少水分胁迫，降低温室气体排放。

施肥方式是影响稻田温室气体排放的另一个重要因素。

传统的稻田施肥方式采用底肥单一或底肥+追肥的方式，容易导致氧化亚氮排放和甲烷产生增加。

而节水灌溉中，可以采用追肥灌溉的方式，根据水稻的需求和土壤养分状况，适时增减施肥量，减少温室气体排放。

水温是影响稻田甲烷排放的关键因素之一。

稻田水温的升高会导致甲烷产生和排放增加。

合理控制稻田水温，避免过高的水温对温室气体排放具有重要意义。

为了减少稻田温室气体排放，可以采取以下措施：采用中耕灌溉，以提供良好的土壤通气环境，减少水分胁迫；合理调整施肥方式，避免底肥过量，选择适当的追肥时间和量；控制稻田水温，避免水温过高。

节水灌溉的稻田温室气体排放是一个复杂的问题，涉及到多个因素的相互作用。

在实际的农田管理中，应该根据具体情况采取相应的措施，减少温室气体排放，保护环境。

水稻种植系统对农田温室气体排放影响研究引言：随着全球人口的不断增加，粮食安全问题日益突出。

而水稻作为全球最主要的粮食作物之一，其种植对于人类的生存和发展具有重要意义。

然而，水稻种植所带来的温室气体排放对地球的气候变化产生了不可忽视的影响。

本文将分析水稻种植系统对农田温室气体排放的影响，并探讨相应的缓解措施。

水稻种植系统对农田温室气体排放的影响：1. 甲烷（CH4）排放：水稻田是甲烷排放的重要来源之一。

在水logged的条件下，水稻植物会通过根系释放大量的甲烷。

此外，水稻田中的腐殖质分解也是甲烷的产生源。

这些甲烷排放对全球温室效应贡献巨大，因为甲烷的温室效应强度是二氧化碳的20倍以上。

2. 二氧化氮（N2O）排放：水稻田中的施氮过程是N2O排放的重要来源。

在施用氮肥过程中，一部分氮肥会通过微生物作用转化为N2O而排放到大气中。

此外，水稻土壤中的硝酸盐还会被还原为亚硝酸盐，进一步产生N2O。

3. 碳氧化物排放：水稻种植过程中，地面的植被和土壤会释放出氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）。

土壤氧化作用和植物的呼吸是主要来源之一。

此外，水稻的农业实践，如水稻种植时的灌溉和育秧过程中的机械搅拌也可能产生CO2。

缓解措施：1. 改进水稻种植技术：采用不同的水稻种植模式，如水稻间水管理（alternative wetting and drying, AWD），可以有效减少甲烷排放。

AWD利用间歇灌溉和排水管理来模拟水稻在生长周期中对水的需求，减少土壤的水logged状态，从而降低甲烷的产生。

2. 合理施肥管理：科学施肥管理可以有效减少氮肥的过量投入，从而降低N2O排放。

通过合理施用有机肥料、精确计算施肥量和施肥时间等措施，可以提高施肥利用率，减少氮肥对环境的负面影响。

3. 土壤管理措施：合理管理水稻土壤，包括翻耕和覆盖处理，可以减少碳氧化物的排放。

翻耕会加速土壤有机质分解，增加碳氧化物的释放。

覆盖处理可以降低土壤温度，并提供更稳定的土壤环境，从而减少CO2的排放。

节水灌溉的稻田温室气体排放研究综述为了解决全球水资源短缺和农业对环境的负面影响，节水灌溉技术已经被广泛应用于稻田种植中。

节水灌溉技术包括小面积灌溉、雨水收集灌溉和滴灌等。

然而，这些灌溉方法会对稻田环境和气候造成影响，例如温室气体的排放和气候变化。

因此，研究稻田中节水灌溉对温室气体排放的影响非常重要。

稻田中温室气体的排放主要来自于甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）的释放。

甲烷是一种具有强烈温室效应的气体，在温室气体中占有很大比例。

稻田生态系统中，甲烷的产生主要来自于稻田水氧化作用与稻田底部的土壤中的甲烷生成菌群作用。

而二氧化碳排放主要来自于微生物代谢、植物呼吸和土壤有机质分解等过程。

近些年的研究表明，采用节水灌溉技术可以减少稻田甲烷的排放。

小面积灌溉和滴灌灌溉都能够减少稻田水面积，从而降低甲烷的释放。

研究还发现，使用节水灌溉技术可以改善土壤氧化还原潜力，促进土壤中甲烷利用的微生物生长，从而减少甲烷的排放。

此外，滴灌还可增加土壤有机质含量，进一步减少二氧化碳排放。

然而，研究表明有的节水灌溉技术也可能增加二氧化碳的排放。

例如，雨水收集灌溉可能会增加土壤有机质的分解速率，从而增加二氧化碳的排放。

研究表明，秸秆还田是一种减少稻田二氧化碳排放的有效方法。

它可以增加土壤有机质含量，并提高土壤的肥力。

同时，有研究发现，施肥可以减少稻田甲烷的排放，而且滴灌灌溉中合理施用氮肥可以降低土壤中的氧化还原反应，从而减少甲烷的产生。

综合来看，目前针对稻田中节水灌溉对温室气体排放影响的研究还比较有限。

这些研究结果表明，节水灌溉技术对稻田温室气体排放的影响可以是复杂的，取决于土壤类型、土壤水分管理和施肥管理等多种因素。

未来需要做更多的研究来深入探讨这些因素之间的相互作用，以及采用不同的节水灌溉技术对温室气体排放的影响。

稻田生态系统中碳循环与田面温室气体排放的关系研究稻田是世界上重要的农业生产区之一，也是人们食物供应的重要来源。

然而，随着全球变暖和人口的增加，稻田温室气体排放的问题已经引起了人们的重视。

了解稻田生态系统中碳循环与田面温室气体排放之间的关系对于减少温室气体排放和保护稻田生态系统的健康发展具有重要意义。

碳循环是生态系统中至关重要的一环，它指的是碳在自然界的各种过程中的输送和变化。

在稻田生态系统中，碳循环包括了稻田土壤中的有机碳和碳酸盐的分解、稻田植物的生长和分解、碳氮磷元素的循环以及微生物的分解等过程。

各个环节的碳输入和输出最终会影响稻田中碳储量和碳平衡。

然而，稻田的温室气体排放也是不容忽视的问题。

稻田主要排放的温室气体包括甲烷和二氧化碳。

甲烷的排放来源主要是稻田周围的湿地和稻田土壤中的微生物活动，而二氧化碳则主要来自稻田农业和相关工业活动的能源消耗。

因此，稻田生态系统中碳循环与田面温室气体排放之间的关系十分密切。

碳输入和输出的变化会直接影响田面的温室气体排放。

例如，碳排放减少可能会降低稻田土壤中的微生物活动，减少田面甲烷的生成。

另外，在土壤中加入一定的有机物质还可以促进稻田土壤中的植物生长，进而增加生物所吸收的二氧化碳量，缓解温室气体的排放。

为了更好地理解稻田生态系统中碳循环与田面温室气体排放之间的关系，科学家们已经展开了相关的研究。

他们采取了许多不同的方法，比如文献综述、实地调查和数学模型分析等。

这些研究为我们提供了许多关于稻田中碳循环与田面温室气体排放之间关系的重要信息。

例如，在郑州农业大学的专家们进行的实地调查表明，稻田土壤中的有机碳储存量可以减少田面的温室气体排放。

在与对照试验的比较中，这些科学家发现，稻田土壤中的有机碳含量增加10%可以使田面温室气体排放降低10%~30%。

在台湾的另一项研究中，科学家们使用模拟模型和实地实验探讨了不同肥料管理方案对稻田甲烷排放的影响。

他们的研究表明，将肥料分期施用而非一次性施用，可以显著降低稻田甲烷排放。