【摘要】：稻蝦共作是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的新型種養(yǎng)模式,生態(tài)環(huán)保且經(jīng)濟效益高。但稻蝦共作模式對大氣環(huán)境的影響尚不清楚,稻蝦共作溫室氣體排放是稻田生態(tài)功能評價的重要方面,因此為探討稻蝦共作模式的稻田溫室氣體排放作用規(guī)律,本文通過秸稈還田和投食兩因素隨機區(qū)組試驗,研究秸稈還田和投食對稻田共作生態(tài)系統(tǒng)甲烷和氧化亞氮氣體排放的影響,試驗共6個處理,分別為:稻蝦共作:秸稈還田+投食(SF),秸稈不還田+投食(NSF),秸稈還田+不投食(SNF),秸稈不還田+不投食(NSNF)。水稻單作:秸稈還田(CK-S),秸稈不還田(CK-NS)。主要研究結(jié)果如下:各處理的稻田CH_4排放規(guī)律相同,都呈現(xiàn)出稻季顯著高于非稻季的排放特征,且稻季和整年的稻蝦模式顯著減少了甲烷排放;其中,NSNF處理甲烷排放最低。稻蝦共作模式在稻季CH_4排放通量比稻單處理低,相對于CK-S處理,NSNF處理2016和2017年甲烷排放分別降低39.77%和47.80%。稻蝦共作模式在全年甲烷排放通量比稻單處理低,與稻單處理CK-S相比,稻蝦處理SF、SNF、NSF和NSNF全年甲烷累積排放通量分別下降了6.41%、8.61%、33.86%和37.93%(p0.05)。不同處理稻田N_2O排放季節(jié)性變化均一致,都呈現(xiàn)出非稻季和整年的稻蝦處理具有N_2O排放降低的特征,非稻季稻蝦共作處理N_2O累積排放通量比稻單處理低,其中稻蝦處理SNF處理累積排放通量最小,在2016年為0.51 kg hm~(-2);相對于CK-NS處理,SNF處理2016氧化亞氮累積排放通量降低66.00%。全年稻蝦共作處理N_2O排放通量比稻單處理低,其中相比于稻單處理CK-NS,稻蝦處理SF、SNF、NSF和NSNF全年N_2O累積排放通量分別下降了30.45%、38.06%、4.84%、6.92%。稻蝦共作增加了稻田水位、土壤含水量、氧化還原電位、土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量和硝化作用強度,降低了土壤溫度。與秸稈不還田相比,秸稈還田處理下土壤含水量、土壤溫度、水位、土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量增加,土壤氧化還原電位和硝化作用強度降低。所有處理中,投食處理下土壤含水量、土壤溫度、水位、土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量降低,土壤氧化還原電位和硝化作用強度增加。其中銨態(tài)氮、土壤溫度、大氣溫度和硝化作用強度與甲烷排放顯著相關(guān);氧化還原電位、水位和大氣溫度與氧化亞氮排放顯著相關(guān)。稻蝦共作各處理均顯著增加小龍蝦產(chǎn)量,但水稻產(chǎn)量增加不顯著。小龍蝦產(chǎn)量最大為SF處理,2016年和2017年NSF、SNF、SF處理龍蝦產(chǎn)量分別是NSNF處理的1.78、1.13、1.89倍和2.31、2.02、2.91倍。2016年和2017年NSF、SNF、CK-NS、CK-S、NSNF與SF處理相比GHGI分別低了24.42%、0.58%、38.95%、15.70%、26.16%和43.35%、2.89%、49.71%、21.39%、42.20%。2016年和2017年SF、SNF、CK-NS、NSF、NSNF與CK-S處理相比GWP分別低了17.89%、24.04%、27.82%、33.00%、37.65%和14.60%、17.90%、31.30%、43.66%、45.75%。稻蝦共作增加了生態(tài)系統(tǒng)凈經(jīng)濟效益。2016年各處理間的NEEB關(guān)系為:NSF、SFCK-NS、CK-S、NSNF、SNF。2017年各處理間的NEEB關(guān)系為SF、SNF、NSFCK-NS、NSNF、CK-S。綜上所述,稻蝦共作下投食是一種具有保產(chǎn)增蝦、低碳減排、具有降低全球溫室氣體排放、全球增溫潛勢,同時增加生態(tài)系統(tǒng)凈經(jīng)濟效應(yīng)的共作方式。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S181
【圖文】：

田種養(yǎng)對 CH4和 N2O 排放的影響田種養(yǎng)對 CH4排放的影響種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)中，相關(guān)研究表明稻魚模式 CH4排放比對照降低 1降低 23%~26%（袁偉玲等，2009），稻蝦模式降低 29.02%（徐稻田養(yǎng)殖鴨子和魚的生態(tài)系統(tǒng)中，由于養(yǎng)殖動物的活動，加速了換速率，增強了甲烷通過水體擴散外排的途徑；大量浮游生物被體溶解氧被消耗的幾率減小，相應(yīng)的提高土壤氧化性， CH4再氧CH4排放通量和排放總量相應(yīng)減少。稻蝦生態(tài)系統(tǒng)中由于蝦的a et al., 2017)，增加土壤氧化還原電位以及降低表層土壤還原性等，2016），蝦子的活動也會增加水體溶解氧，相應(yīng)的增加 CH幾率，從而消減 CH4的排放（如圖 2）。

圖 8 水稻生長時期土壤溫度變化Fig.8 The changes of soil temperature in rice growing season知，2017 年水稻生長時期，相對于稻單，稻蝦共作土溫顯著顯著高于稻單，因此稻蝦共作甲烷排放低于稻單。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李露;周自強;潘曉健;李博;熊正琴;;氮肥與生物炭施用對稻麥輪作系統(tǒng)甲烷和氧化亞氮排放的影響[J];植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報;2015年05期

2 秦曉波;李玉娥;萬運帆;高清竹;李勇;石生偉;廖育林;范美蓉;許超;;土壤氧氣可獲得性對雙季稻田溫室氣體排放通量的影響[J];生態(tài)學(xué)報;2013年18期

3 田云;張俊飚;李波;;中國農(nóng)業(yè)碳排放研究:測算、時空比較及脫鉤效應(yīng)[J];資源科學(xué);2012年11期

4 李麗;雷光春;高俊琴;呂Pr;周延;賈亦飛;楊萌;索郎奪爾基;;地下水位和土壤含水量對若爾蓋木里苔草沼澤甲烷排放通量的影響[J];濕地科學(xué);2011年02期

5 牟長城;劉霞;孫曉新;石蘭英;馮登軍;程偉;吳云霞;;小興安嶺闊葉林沼澤土壤CO_2、CH_4和N_2O排放規(guī)律及其影響因子[J];生態(tài)學(xué)報;2010年17期

6 袁偉玲;曹湊貴;李成芳;展茗;蔡明歷;汪金平;;稻鴨、稻魚共作生態(tài)系統(tǒng)CH_4和N_2O溫室效應(yīng)及經(jīng)濟效益評估[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年06期

7 展茗;曹湊貴;汪金平;李成芳;袁偉玲;;稻鴨復(fù)合系統(tǒng)的溫室氣體排放及其溫室效應(yīng)[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2009年02期

8 展茗;曹湊貴;汪金平;袁偉玲;江洋;高大偉;;稻鴨共作對甲烷排放的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報;2008年12期

9 朱兆良;;中國土壤氮素研究[J];土壤學(xué)報;2008年05期

10 伍芬琳;張海林;李琳;陳阜;黃鳳球;肖小平;;保護性耕作下雙季稻農(nóng)田甲烷排放特征及溫室效應(yīng)[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 鄒建文;稻麥輪作生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體（CO_2、CH_4和N_2O）排放研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

2 徐華;土壤性質(zhì)和冬季水分對水稻生長期CH_4排放的影響及機理[D];中國科學(xué)院研究生院（南京土壤研究所）;2001年

本文編號：2780642