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《不同栽培模式下雙季稻產(chǎn)量形成特點(diǎn)與溫室氣體排放差異的初步..研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、1研究進(jìn)展溫室氣體，一般是指大氣中那些太陽短波輻射可以自由通過，同時(shí)強(qiáng)烈吸收地面和空氣放出的長波輻射，對地表有一種遮擋保溫作用的氣體。目前探明的主要溫室氣體有二氧化碳(C02)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N20)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)六種。由全球3000多名專家完成的政府間氣候變化專業(yè)委員會(huì)(IntergovernmentalPanelonClimateChange，簡稱IPCC)第4次評估報(bào)告表明【16】：農(nóng)業(yè)已成為溫室氣體的主要排放源之一，據(jù)估計(jì)，全球范圍內(nèi)由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)排放的甲烷，占由人類活動(dòng)造成甲
2、烷排放總量的比例高達(dá)50％，氧化亞氮高達(dá)60％，如果不實(shí)施額外的農(nóng)業(yè)政策和有效的低碳技術(shù)，預(yù)計(jì)至U2030年，農(nóng)業(yè)源甲烷和氧化亞氮的排放量將會(huì)繼續(xù)大幅增加，可能會(huì)比2005年分別增力160％和35～60％?？梢?，減少農(nóng)業(yè)源溫室氣體排放，是控制全球氣候變化的重要舉措。本文對農(nóng)業(yè)源溫室氣體(稻田甲烷和氧化亞氮)研究進(jìn)展綜述如下：1．1稻田甲烷和氧化亞氮產(chǎn)生途徑1．1．1稻田甲烷產(chǎn)生途徑及其代謝過程稻田土壤中甲烷的產(chǎn)生主要通過H2／C02還原和乙酸(CH3CoOH)發(fā)酵而來，反應(yīng)式為【17】：CH3COOH'-+CH4+C02(1)C02+4H2--}C
3、H4+2H20(2)根據(jù)公式(1)和(2)，可推出：4H2+CH3COOH—}2CH4+2H20(3)理論上，由乙酸發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷占甲烷總產(chǎn)生量的66．7％，由C02／H2還原產(chǎn)生的甲烷占總甲烷產(chǎn)生量的33．3％。與Conrad等的研究結(jié)果一致【18】。稻田甲烷代謝過程中，主要包括甲烷的產(chǎn)生、氧化、傳輸和排放四個(gè)階段。稻田甲烷產(chǎn)生階段，主要發(fā)生在稻田的土壤耕作還原層(即土壤表層以下2"---'20cm)，并以乙酸發(fā)酵和C02／H2還原途徑為主。有研究表明，因土壤類型等因素存在著差異，這兩種途徑對稻田甲烷產(chǎn)生的貢獻(xiàn)率存在顯著差異【19】。稻田甲烷氧化
4、階段主要發(fā)生在水土交界面或植株根際周邊，以有氧氧化過程為主【201，也是受多因子綜合影響‘21。221。稻田甲烷傳輸階段是目前通過研究發(fā)現(xiàn)最能控制稻田甲烷排放的環(huán)節(jié)，水稻移栽后，生長不同栽培模式下雙季稻產(chǎn)量形成特點(diǎn)與溫室氣體排放差異的初步研究初期稻田甲烷排放主要以氣泡傳輸為主，當(dāng)水稻生育期進(jìn)行到生長旺盛期后，稻田甲烷排放主要以植株體內(nèi)甲烷傳輸為主，稻田甲烷通過擴(kuò)散傳輸方式排放減小【231。1．1．2稻田氧化亞氮產(chǎn)生的機(jī)理稻田土壤中氧化亞氮的產(chǎn)生主要是指i通過土壤微生物的參與，通過硝化和反硝化作用產(chǎn)生，參照相關(guān)的一些資料可以得出以下作用過程【24粕】
5、：硝化作用：NH4+_H2NOH_NOH_N02’_N03。_(NO)或N20反硝化作用：N03-一N02。一(NO)一N20_N2上述反應(yīng)中，一氧化氮是否作為中間產(chǎn)物產(chǎn)生還存在爭議?；诖蠹覍Φ咎锿寥乐醒趸瘉喌a(chǎn)生機(jī)理有著不同理解，導(dǎo)致不同的硝化過程有著不同表達(dá)方法，宋文質(zhì)等【27】文中就有不同表述，但稻田氧化亞氮作為中間產(chǎn)物產(chǎn)生是毫無疑問的的。在有氧條件下，稻田一氧化氮與氧化亞氮的產(chǎn)生主要通過硝化作用完成，而硝化作用的進(jìn)程受土壤的濕度、溫度、pH以及NH4+濃度的影響【28。01。1。2影響稻田甲烷和氧化亞氮排放的因素1．2．1影響稻田甲烷排放
6、的因素1．2．1．1土壤質(zhì)地作物種植土壤質(zhì)地的不同，稻田甲烷排放量存在著明顯的不同，有研究表明，粘質(zhì)稻田土壤甲烷的排放量明顯小于壤質(zhì)稻田甲烷排放量【3l】。1．2．1．2土壤溫度意大利研究人員通過對稻田甲烷排放進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度從20。C增加到35℃后，稻田甲烷排放量增加近1倍。適宜產(chǎn)甲烷微生物活動(dòng)的溫度范圍在30-40。C之間，在此范圍內(nèi)，隨著土壤溫度的升高，甲烷的排放量也隨著上升p21。有研究表明，在我國，當(dāng)5cm深處土壤的溫度從18"C上升到3l℃時(shí)，稻田甲烷排放量將快速增加【33】。王明星等通過研究發(fā)現(xiàn)：稻田甲烷氧化率和溫度表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)
7、系，土壤氧化甲烷的最適合溫度范圍是在25-35。C之間，當(dāng)溫度超過37。C時(shí)，絕大多數(shù)甲烷氧化菌都會(huì)停止活動(dòng)【341。1．2．1．3土壤水分土壤常時(shí)間淹水是導(dǎo)致稻田甲烷大量排放的一個(gè)重要原因，土壤含水量的細(xì)微變化都會(huì)明顯影響稻田甲烷的排放情況。李克讓等通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)田間土壤含水量范圍在15％～22％之間時(shí)，將大大增加稻田甲烷的氧化能力。當(dāng)土壤含水量達(dá)到很高時(shí)，比如當(dāng)水稻田處于淹水狀態(tài)下，稻田甲烷排放量將會(huì)迅速增加【3引。有研究表明，當(dāng)土41研究進(jìn)展壤處于不同水分含量時(shí)，其溫室氣體排放情況差異明顯【361。有研究發(fā)現(xiàn)，稻田土壤含水量是衡量稻田甲烷氧
8、化變化的一個(gè)重要指標(biāo)【371。1．2．1．4土壤C、N含量和施肥Singh等通過研究發(fā)現(xiàn)：土壤吸收大氣甲烷和土壤全碳氮比間
