《四川盆地不同輪作制度淨溫室效應研究》是依託西南大學，由石孝均擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：四川盆地不同輪作制度淨溫室效應研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：石孝均
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
不同的輪作制度必然會導致不同的溫室氣體排放和淨溫室效應。淹水稻田是CH4的最主要排放源，乾濕交替過程則是N2O的主要排放源。四川盆地紫色土區的主要輪作制度為水旱輪作、旱旱輪作、冬水田，雖然對該區域不同輪作方式溫室氣體的相關研究已有報導，但是這些研究都是在不同時間、地點進行，缺少在相同地形地貌和氣候條件下對三種輪作方式溫室氣體的系統研究，可比性差。本項目擬通過同一試驗點實地監測水旱輪作（水稻-小麥）、旱旱輪作（玉米-小麥）、冬水田（水稻-冬水）在不同施氮量下CO2、CH4和N2O三種溫室氣體的排放通量，結合土壤中相關環境因子的測定，明確四川盆地不同輪作制度、不同施肥量的溫室氣體排放特徵及其淨溫室效應的差異，揭示冬水田轉換為水-旱輪作和旱-旱輪作後淨溫室效應變化及其環境效應。項目的實施為評價四川盆地不同輪作制度的環境效應提供科學依據，同時為減少溫室氣體淨排放和節省水肥資源提供理論指導。
結題摘要
四川盆地紫色土區是我國重要的農業生產區域，該區域農田利用包含多種輪作制度，不同的輪作方式具有不同的溫室氣體排放特徵。雖然已有一些有關該區域不同輪作方式下農田溫室氣體排放研究的報導，但是這些研究都是在不同時間、地點進行，且缺少同時對不同輪作方式溫室氣體的系統研究，可比性差。本項目通過在同一試驗點實地對水旱輪作（水稻-小麥，RW）、旱旱輪作（玉米-小麥，MW）、冬水田（水稻-冬閒，RF）開展不同施氮量下CO2、CH4和N2O排放通量的連續監測，結合土壤中相關環境因子的測定，以及土壤有機碳固定特徵、氨揮發與氮沉降等的研究，摸清了四川盆地紫色土區不同輪作制度、不同施肥量的溫室氣體排放特徵及其淨溫室效應的差異，揭示了冬水田轉換為水-旱輪作和旱-旱輪作後淨溫室效應變化及其環境效應，完成了既定目標任務。重要結果：（1）氮肥施用是農田土壤N2O排放的重要來源，N2O排放以MW＞RW＞RF；傳統處理較最佳化處理有較高的N2O排放風險。（2）農田CH4排放以RF系統最高，RW次之，MW最低。（3）農田生態系統呼吸存在明顯的年際變異；不同輪作體系中，MW系統的農田生態系統呼吸通量最高，RW系統次之，RF系統最低；隨著施肥量的增加，農田生態系統呼吸明顯增加。農田生態系統呼吸排放變化受溫度控制。（4）N2O和CH4產生的GWP和GHGI中，RW系統均為最低，RF系統均為最高；施肥處理的N2O貢獻了MW系統GWP的90%，RW系統GWP中不低於40%，RF系統GWP中不足8%。（5）從單季稻轉變為水旱輪作、旱旱輪作和冬水田之後，土壤有機碳發生了明顯的變化，旱旱輪作土壤有機碳表現為排放，冬水田土壤有機碳表現為明顯的碳固定，水旱輪作表現為弱的碳固定。旱旱輪作的net GWP和net GHGI均最高，而冬水田的均最低。項目的完成為評價四川盆地不同輪作制度的環境效應提供科學依據，同時為減少溫室氣體淨排放和節省水肥資源提供理論指導。
