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大气CO2浓度升高([CO2]e)是全球气候变化的主要驱动力,可直接或间接影响稻田生态系统碳氮循环.深入探究长期(大于10 a)[CO2]e对水稻产量和稻田温室气体排放的影响,对保障粮食安全和评估未来气候变化意义重大.本研究以高、低应答水稻品种为供试材料,利用连续运行14 a的[CO2]升高(free-air CO2 enrichment,FACE)平台,共设置2个[CO2]处理:对照(正常[CO2],[CO2]a)和在[CO2]a基础上升高200 μmol·mol-1([CO2]e).采用静态透明箱-气相色谱法测定稻田CH4和N2O排放量,并测定水稻产量.结果表明,对比[CO2]a,长期[CO2]e分别增加高、低应答水稻品种产量29%~31%(P<0.05)和12%~14%(P>0.05);分别减少高、低应答水稻品种稻田CH4排放21%~59%和11%~54%;同时,分别显著减少高、低应答水稻品种稻田N2O排放70%(P<0.05)和40%(P<0.05).水稻产量、稻田CH4排放对长、短期[CO2]e的响应具有明显差异,随着[CO2]e年限的增加,水稻产量和稻田CH4排放的增幅显著下降,而稻田N2O排放无明显变化.综合考虑,长期[CO2]e条件下,高应答水稻品种为优先考虑种植的"增产减排"水稻品种. 相似文献
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不同稻作系统土壤的CH4产生潜力,特别是CH4产生途径(主要为乙酸发酵和CO2/H2还原)间的差异尚不明确.通过添加与不添加氟甲烷(CH3F)抑制剂(添加比例分别为2%和0%)的土壤厌氧培养试验,并采用稳定性碳同位素等方法,对我国3类典型稻田生态系统(稻-麦轮作,RW;稻-休闲,RF;双季稻,DR)土壤CH4产生累积浓度、 CH4产生潜力、溶解性有机碳(DOC)含量、乙酸含量和乙酸产CH4的相对贡献率(fac值)进行了对比研究.结果表明,RF的CH4产生潜力为7.18μg·(g·d)-1,显著低于RW[10.33μg·(g·d)-1]和DR[13.42μg·(g·d)-1](P<0.05);相关分析表明,CH4产生潜力与土壤阳离子交换量及pH呈显著负相关(P<0.01);... 相似文献
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依托稻田大气CO2摩尔分数(x[CO2])升高平台FACE (free-air CO2 enrichment),采用静态透明箱-气相色谱法研究x[CO2]升高(正常x[CO2]+200 μmol·mol-1)对高、低应答水稻(产量对x[CO2]升高的响应分别为>30%和10%~15%)稻田N2O排放的影响.本试验设置4个处理:A-W (正常x[CO2]+低应答水稻)、F-W (x[CO2]升高+低应答水稻)、A-S (正常x[CO2]+高应答水稻)和F-S (x[CO2]升高+高应答水稻).结果表明,对比正常x[CO2]处理(A-S和A-W),x[CO2]升高条件下高、低应答水稻(F-S和F-W)稻田N2O排放分别降低52.54%(P<0.05)和38.40%(P<0.05),水稻产量分别增加22.96%(P<0.05)和12.11%(P>0.05),稻田N2O排放强度分别降低61.68%(P<0.05)和45.13%(P<0.05).另外,高、低应答水稻稻田N2O排放与稻田土壤NH4+-N含量呈显著相关关系,而与NO2--N含量无显著相关.x[CO2]升高条件下,土壤温度是影响高应答水稻稻田N2O排放的重要因素.综合考虑,未来x[CO2]升高条件下,高应答水稻品种的"增产减排"效果最佳. 相似文献