科研产出
种植不同冬季作物对稻田甲烷、氧化亚氮排放和土壤微生物的影响
《生态环境学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：研究双季稻收获后填闲种植不同冬季作物在其生长季节内甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的排放特征,对合理利用冬闲稻田、发展冬季作物生产及合理评价不同种植模式具有重要意义。采用静态箱-气相色谱法对冬季免耕直播黑麦草、紫云英和冬闲的双季稻田中CH4和N2O排放及其相关微生物数量变化进行了分析。在冬季作物生长期,不同冬季作物稻田CH4和N2O排放通量均显著高于对照(冬闲),CH4和N2O排放通量均表现为免耕直播黑麦草>免耕直播紫云英>冬闲;免耕直播黑麦草和紫云英处理稻田CH4排放量分别为2.28和1.07 g·m-2,分别比对照增加241.92%和60.63%;N2O排放量分别为0.59和0.48 g·m-2,分别比对照增加71.93%和40.06%;各处理稻田土壤产甲烷细菌、甲烷氧化细菌、硝化细菌及反硝化细菌的数量变化范围分别为0.33×102~163.37×102 cfu·g-1、11.05×103~245.68×103 cfu·g-1、3.21×103~178.26×103 cfu·g-1和10.47×105~198.88×105 cfu·g-1,免耕直播黑麦草和紫云英处理稻田土壤产甲烷细菌、甲烷氧化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的数量均显著高于冬闲,其中免耕直播黑麦草处理稻田土壤的产甲烷细菌、甲烷氧化细菌和硝化细菌数量显著高于免耕直播紫云英处理,而免耕直播紫云英处理稻田土壤反硝化细菌的数量则显著高于免耕直播黑麦草处理。研究结果显示,种植不同冬季作物能促进稻田生态系统中CH4和N2O的排放,而这两种气体的排放量与稻田土壤产甲烷细菌、甲烷氧化菌、硝化细菌和反硝化细菌数量变化密切相关。
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稻田土壤还原性物质特征及与甲烷排放的关联性分析
《农业现代化研究 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：以南方稻田土壤的定位试验为研究对象,选取其中的五种不同施肥(无肥、化肥、猪粪+化肥、鸡粪+化肥、稻草+化肥)处理,监测了水稻生长期间土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质、亚铁(Fe2+)含量、土壤Eh值和甲烷(CH4)排放的动态变化,分析还原性物质与CH4排放的关系。结果表明,水稻生长前期稻田CH4排放通量、土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质和Fe2+含量均较高,并随水稻生长呈逐渐下降的趋势;而土壤Eh在水稻整个生育期介于-238至118 mv之间,且为水稻生长前期低,后期高。施用有机肥后的土壤活性还原性物质和Fe2+含量比化肥处理平均分别增加了13%和11%,而土壤Eh值则低于无肥和化肥处理。相关分析表明,CH4排放通量与土壤中活性还原性物质、Fe2+均呈极显著正相关关系,而与土壤Eh呈极显著负相关关系。通过逐步回归分析进一步表明,土壤中Fe2+含量显著影响稻田CH4排放,控制稻田土壤中Fe2+含量有利于稻田CH4的减排。
关键词： 稻田 甲烷 土壤活性还原性物质 亚铁(Fe2+) 土壤Eh值
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不同外源有机碳对稻田甲烷排放和易氧化有机碳的影响
《农业现代化研究 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：本文以猪粪、鸡粪和稻草等外源有机碳与水稻土混合淹水培养,监测其甲烷排放动态,并采用高锰酸钾氧化法进行易氧化有机碳分组,研究其甲烷排放、土壤易氧化有机碳组分之间的动态相关性,旨在弄清土壤易氧化有机碳组分之间的相互转化关系及其与甲烷排放的关系。结果表明,稻田土壤与外源有机碳混合淹水培养极显著增加了CH4排放,其中,土+稻草处理的CH4排放量(178.8 kg/hm2)较对照(纯土处理)增加达265.2%(P<0.01),土+鸡粪处理和土+猪粪处理分别增加了127.3%(P<0.01)和95.3%(P<0.01);外源有机碳的添加增加了土壤中易氧化有机碳AOC3.33、AOC16.7-3.33、AOC33-16.7和AOC167-33的含量,且土壤极易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33关联性较强,且总体上分别与CH4排放通量呈极显著动态相关(P<0.01);有机碳AOC33-16.7和AOC167-33之间,以及分别与AOC3.33、AOC16.7-3.33、CH4排放通量之间动态相关性较差。可见,淹水条件下易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33极显著影响稻田土壤CH4排放。
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双季稻田种植不同冬季作物对甲烷和氧化亚氮排放的影晌
《生态学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：研究双季稻收获后填闲种植不同冬季作物在其生长季节内CH4和N2O的排放特征,对合理利用冬闲稻田,发展冬季作物生产及合理评价不同种植模式具有重要意义。采用静态箱-气相色谱法对冬季免耕直播黑麦草、紫云英、油菜以及翻耕移栽油菜和冬闲的双季稻田中甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放进行了分析。结果表明:在冬季作物生长期,CH4、N2O平均排放通量和总排放量均表现为翻耕移栽油菜>免耕直播黑麦草>免耕直播油菜>免耕直播紫云英>冬闲。不同冬季作物稻田CH4和N2O总排放量与对照(冬闲)的差异均达到极显著水平(P〈0.01);翻耕移栽油菜的双季稻田中CH4和N2O排放量最高,分别达2.989 g/m2和0.719 g/m2。翻耕移栽油菜稻田的CH4和N2O温室效应总和也最大,为2893.92 kg CO2/hm2;免耕直播黑麦草和免耕直播油菜处理次之,而免耕直播紫云英处理最低。种植不同冬季作物促进了稻田生态系统CH4和N2O的排放。
关键词： 双季稻田 冬季作物 CH4 N2O 排放 温室效应 double cropping paddy field winter covering crop CH4 N2 0 emission fluxes global warming potentials
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免耕条件下稻草还田方式对温室气体排放强度的影响
《农业工程学报 》 2012 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨免耕条件下的稻草高茬和覆盖还田对双季稻田温室气体排放强度(GHGI)的影响,该研究利用静态箱-气相色谱法,对免耕稻草不还田(NWS)、免耕高茬还田(HN)和免耕覆盖还田(SN)3处理稻田GHGI进行了连续2a的观测。结果表明,在各处理水稻产量差异不显著时,双季稻田的GHGI主要由温室气体排放量决定;在稻草用量相同的情况下,2种稻草还田方式均增加了稻田的GHGI,且高茬还田的增加幅度大于覆盖还田,说明高茬还田增强了温室气体通过水稻体内通气组织传输的能力。在20和100a尺度上,甲烷的GHGI均远大于氧化亚氮,在20a尺度上,早稻各处理甲烷的GHGI平均为N2O的109倍,晚稻为14倍,而在100a尺度上,这个倍数有所下降,分别只有35倍和3.77倍,可见,减少甲烷排放是减缓稻田温室气体排放强度的首要目标。在等稻草量的前提下,相比留高茬还田,覆盖还田能有效控制稻田GHGI。该研究可为中国华中地区双季稻田碳增汇和温室气体减排研究提供参考。
不同稻秆处理方式下双季稻温室气体排放通量研究
《中国环境科学 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：通过田间试验研究了不同稻秆处理方式下(常规处理(移出稻田+NPK),直接还田(RS)+NPK,原位焚烧还田(BIS)+NPK)双季稻温室气体排放.结果表明,相对于常规处理,RS+NPK处理显著增加CH4排放与减少N2O排放,BIS+NPK处理降低水稻生长季稻田CH4;RS+NPK和BIS+NPK处理稻田N2O排放差异并不显著(P>0.05);早、晚稻秸秆焚烧过程中产生的CH4与焚烧处理田间CH4排放相当,焚烧过程产生的N2O分别为BIS+NPK处理早、晚稻生长季N2O排放总量的90.1%和53.4%,贡献极大.不同处理温室效应表现为RS+NPK>NPK>BIS+NPK,单位产量的温室效应表现为秸秆直接还田处理最高,秸秆原位焚烧处理最低.
双季稻田种植不同冬季作物对甲烷和氧化亚氮排放的影响
《生态学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：研究双季稻收获后填闲种植不同冬季作物在其生长季节内CH4和N2O的排放特征,对合理利用冬闲稻田,发展冬季作物生产及合理评价不同种植模式具有重要意义。采用静态箱-气相色谱法对冬季免耕直播黑麦草、紫云英、油菜以及翻耕移栽油菜和冬闲的双季稻田中甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放进行了分析。结果表明:在冬季作物生长期,CH4、N2O平均排放通量和总排放量均表现为翻耕移栽油菜>免耕直播黑麦草>免耕直播油菜>免耕直播紫云英>冬闲。不同冬季作物稻田CH4和N2O总排放量与对照(冬闲)的差异均达到极显著水平(P<0.01);翻耕移栽油菜的双季稻田中CH4和N2O排放量最高,分别达2.989 g/m2和0.719 g/m2。翻耕移栽油菜稻田的CH4和N2 O温室效应总和也最大,为2893.92 kg CO2/hm2;免耕直播黑麦草和免耕直播油菜处理次之,而免耕直播紫云英处理最低。种植不同冬季作物促进了稻田生态系统CH4和N2O的排放。
关键词： 双季稻田 冬季作物 CH4 N2O 排放 温室效应
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双季稻区冬季覆盖作物残茬还田对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响
《作物学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：研究冬季不同覆盖作物还田后稻田的甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放特征,对合理利用冬闲稻田,发展冬季覆盖作物,以及科学评价不同种植模式具有重要意义。本研究采用静态箱-气相色谱法,对冬季不同覆盖作物处理(免耕直播黑麦草-双季稻、免耕直播紫云英-双季稻、翻耕移栽油菜-双季稻、翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和冬闲-双季稻)的稻田进行监测,以分析不同覆盖作物残茬还田对稻田CH4和N2O排放的影响。结果表明,冬季覆盖作物还田后,各处理早、晚稻田CH4排放量均明显高于冬闲-双季稻(对照)。早稻田CH4排放量最高的为翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和免耕直播黑麦草-双季稻,分别达20.713gm-2和16.068gm-2;晚稻田CH4排放量最高的为翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和翻耕移栽油菜-双季稻,分别为60.421gm-2和48.666gm-2。各处理早、晚稻田N2O总排放量均显著高于冬闲-双季稻,免耕直播黑麦草-双季稻、免耕直播紫云英-双季稻、翻耕移栽油菜-双季稻和翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻处理的早稻田N2O总排放量分别比对照增加265.00%、320.00%、275.00%和65.00%,晚稻田分别比对照增加157.89%、113.16%、134.21%和42.11%。稻田CH4和N2O综合温室效应总和表现为翻耕稻草覆盖马铃薯-双季稻>翻耕移栽油菜-双季稻>免耕直播黑麦草-双季稻>免耕直播紫云英-双季稻>冬闲-双季稻,冬季覆盖作物还田明显提高稻田CH4和N2O排放。
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早稻秸秆原位焚烧对红壤晚稻田CH_4和N_2O排放及产量的影响
《土壤 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：选取湖南双季稻田为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对晚稻田在常规施肥(NPK)、常规施肥+秸秆原位焚烧(NPK+SB)处理下的CH4和N2O排放通量进行观测,同时根据设定参数对秸秆焚烧排放的CH4和N2O进行估算。结果表明,晚稻生长期间NPK和NPK+SB处理的CH4排放量差异很小,秸秆焚烧会增加N2O排放22.8%,但差异不显著(p>0.05)。两种施肥方式下N2O排放峰值都出现在追肥后的土壤水分饱和时期而晒田期排放很少。据估算秸秆焚烧排放的CH4和N2O分别占NPK+SB处理总排放的4.27%和17.31%。NPK+SB处理单位产量的全球增温潜势比NPK处理高22%。综合考虑生产效应和环境效应,水稻秸秆焚烧不是明智的选择。
