CO_(2)浓度升高对稻田CH_(4)和N_(2)O排放的影响——Meta分析  

作　　者：于海洋[1,2] 王天宇 黄琼 宋开付 张广斌 马静[1] 徐华[1] 

机构地区：[1]中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京210008 [2]中国科学院大学,北京100049

出　　处：《中国科学：地球科学》2022年第3期517-527,共11页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2017YFD0300105);国家自然科学基金项目(批准号:41877325);中国科学院青年创新促进会项目(编号:2018349)资助。

摘　　要：CO_(2)浓度升高对稻田生态系统碳(C)氮(N)循环具有重要作用,阐明CO_(2)浓度升高对稻田CH_(4)和N_(2)O排放的影响是农业生产应对全球气候变化的重要组成部分.文章采用Meta分析的方法,讨论了不同CO_(2)浓度升高状况和田间管理措施条件下CO_(2)浓度升高对稻田CH_(4)和N_(2)O排放的影响,结果可为未来气候条件下稻田温室气体减排提供参考.结果表明:整体平均而言,CO_(2)浓度升高显著增加稻田CH_(4)排放(增幅为23%,P<0.05),同时显著降低稻田N_(2)O排放(降幅为22%,P<0.05).CO_(2)浓度升高对稻田CH_(4)和N_(2)O排放的影响程度与CO_(2)熏气年限和CO_(2)浓度梯度有关.CO_(2)熏气年限≥10a时,CO_(2)浓度升高同时显著降低稻田CH_(4)和N_(2)O排放,降幅分别为27%和53%(P<0.05);随CO_(2)浓度梯度上升,CO_(2)浓度升高对稻田CH_(4)排放的促进作用呈现先减弱后增强的趋势,而对稻田N_(2)O排放的影响则由促进作用变为抑制作用.不同N肥施用量、秸秆还田、水分管理和水稻品种等田间管理措施不同程度地影响稻田CH_(4)和N_(2)O排放对CO_(2)浓度升高的响应.无秸秆和半量秸秆还田时,CO_(2)浓度升高显著促进稻田CH_(4)排放(增幅分别为27%和49%,P<0.05),而全量秸秆还田时,CO_(2)浓度升高对稻田CH_(4)排放无显著影响(P>0.05);随秸秆还田量的增加,CO_(2)浓度升高对稻田N_(2)O排放的抑制作用不断增强.对比持续淹水,间歇灌溉条件下CO_(2)浓度升高减弱了对稻田CH_(4)排放的促进作用,却增强了对稻田N_(2)O排放的抑制作用.未来CO_(2)浓度升高条件下,建议推广全量秸秆还田和间歇灌溉相结合的稻田管理措施,并辅以优化N肥管理和选育"高产低排"水稻品种等方法,达到最优的"增产减排"效果.此外,有必要进行多尺度、多要素和多方法的综合研究,以期有效降低稻田CH_(4)和N_(2)O排放对CO_(2)浓度升高响应的不确定性.

关 键 词：CO_(2)浓度升高 稻田 CH_(4)N_(2)O 田间管理措施 META分析 

分 类 号：S511[农业科学—作物学] S181