水分和秸秆管理减排稻田温室气体研究与展望

水稻生产过程是人为源温室气体甲烷(Methane,CH4)和氧化亚氮(Nitrous oxide,N2O)的重要排放源,稻田中CH4和N2O的产生与排放受农事管理与环境因素影响,尤其是水分管理和秸秆还田措施,直接影响稻田土壤氧化还原状况和土壤中易分解有机质的含量,对稻田CH4和N2O的排放具有显著的影响效果。很多研究结果表明,控制灌溉、干湿交替等节水灌溉措施能显著降低CH4排放量,但同时也可能促进N2O的排放,因此如何同时减少CH4和N2O的排放量是实现稻田温室气体减排的关键所在;另外,秸秆还田在改良土壤肥力的同时也增加了外源性有机质的输入,促进了稻田CH4的排放。如何优化秸秆还田措施,并耦合水分管理以达到土壤改良和温室气体减排的双重效益对稻田系统的可持续利用至关重要。本文从水分管理、秸秆管理、以及水分和秸秆协同管理等几个方面综述了近年来稻田温室气体减排的研究进展,重点总结了国内外通过水分管理减排稻田温室气体的效果、水分与施肥耦合的减排效果、秸秆还田措施以及水分管理与秸秆还田耦合对稻田温室气体排放的影响,并对今后稻田温室气体减排的研究方向作了展望。     

中国稻田CH_4和N_2O排放及减排整合分析

【目的】对中国有关稻田CH4和N2O排放试验结果进行整合分析,估算不同管理措施的减排潜力,为稻田CH4和N2O减排提供参考依据。【方法】通过建立中国稻田CH4和N2O排放的数据库,研究稻田CH4和N2O的排放特征,分析作用显著的影响因素,比较不同措施的减排效果。【结果】中国稻田CH4排放存在明显的地域性分布规律,主要表现为西南地区稻田CH4排放远高于其它地区。水稻生长季节水分管理方式、非水稻生长季水分状态、化肥氮投入量和有机物料对稻田CH4排放具有重要影响(P0.05)。与淹水灌溉(CF)相比,前期淹水-中期晒田-淹水(F-D-F)、前期淹水-中期晒田-淹水-湿润灌溉(F-D-F-M)和间歇灌溉或完全湿润(M)降低稻田CH4排放的幅度分别为45%、59%和83%。与休闲期淹水(F)相比,采取冬闲期排干(SD)、稻旱轮作(LD)或旱-旱-稻轮作模式(TD),能降低稻田CH4排放42%—56%。不同有机添加物产生CH4的能力的顺序为:作物秸秆+厩肥(S+FM)绿肥(GM)厩肥(FM)作物秸秆(S)堆肥或沼渣(CM)。化学氮肥的种类对CH4排放有一定的影响,但特征不明显,而随着氮肥用量(N)的增加,CH4排放逐渐降低。当0N≤150kgN·hm-2,150N250kgN·hm-2和≥250kgN·hm-2时,CH4排放较不施任何肥料降低12%、29%和65%。中国稻田N2O排放的地域性分布特征不明显。水稻生长季节水分管理方式、非水稻生长季水分状态和总氮投入量是影响N2O排放的最重要的因素(P0.05)。与CF相比,F-D-F、F-D-F-M和M能够提高稻田N2O排放12%、140%和478%,而且在F-D-F、F-D-F-M模式下的氮肥N2O排放因子分别为0.43%和0.68%。不同非水稻生长季水分状态模式下N2O排放平均值表明,SD、LD和TD比F增加40%—110%的排放。【结论】稻田CH4和N2O排放的消长关系表现在水分管理、非水稻生长季节的水分状态和氮素的投入量等方面。合理的减排措施应基于二者的综合考虑。通过优化稻田水肥管理措施可降低稻田CH4和N2O排放的温室效应。     

华南稻区不同施肥模式下土壤CH4和N2O排放特征

通过田间试验研究了不同施肥模式对华南稻田CH4和N2O排放的影响。研究结果表明:水稻生育期内,CH4排放呈单峰曲线,不同水稻季CH4排放峰出现的时间和峰值不同,晚稻CH4排放峰出现的时间早于早稻,且峰值明显高于早稻。由三季水稻观测数据可知:稻田CH4排放通量范围分别为-0.29~14.83、-6.09~31.54、-0.11~22.87 mg·m-2·h-1,而不同生长季N2O排放数据表明稻田N2O排放通量非常小且N2O排放规律不明显;稳定性氮肥结合甲烷抑制剂(SN)处理CH4季节排放总量最低,与农民习惯施肥处理(FP)相比,SN处理均能明显降低CH4季节排放量,降幅分别达34.1%、28.4%和7.7%。分析单位产量CH4和N2O增温潜势可知,两季水稻SN处理较FP处理全球增温潜势分别降低了31.0%和17.8%。综上认为,华南稻-稻连作种植体系下,CH4气体是稻田全球增温潜势增加的主要温室气体,SN施肥模式可作为该区域稻田温室气体减排的一项重要措施。     

稻田温室气体（CH4和N2O）排放影响因素及其减排措施研究进展

甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)是重要的两种温室气体,近一个世纪以来,大气中这两种气体浓度持续升高,进而引起温室效应明显加剧和气候变暖等极端气候的频繁出现.稻田生态系统是大气CH4和N2O的重要源.稻田温室气体的排放受土壤性质、气候条件及人为活动等因素的交互作用和综合调控,CH4和N2O排放量与各因素的变异程度、敏感程度密切相关.全面综述了影响稻田温室气体排放的因子及温室气体减排措施的研究进展,可为制定我国稻田温室气体减排措施、促进农业可持续发展以及生态环境协调发展提供参考.     

水旱轮作系统中土壤CH4和N2O排放研究进展

农田是温室气体的重要排放源之一,而水旱轮作是显著影响稻田温室气体排放的重要因素之一。本文分析了水旱轮作对甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)两种主要温室气体产排的影响,从水肥管理和不同轮作方式等方面论述其对水旱轮作系统中土壤CH4和N2O排放的影响,并根据温室效应等因素,综合性地提出了推行稻季节水灌溉、规范作物施肥管理和优化轮作模式3种减排措施,以期为水旱轮作稻田温室气体减排提供参考。     

稻田温室气体排放与减排研究进展

水稻是重要的粮食作物,在我国农业中占有重要作用。稻田是温室气体的重要排放源之一,产生大量的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)等温室气体,这些温室气体已经严重威胁到人类生存并破坏环境。为阐明稻田内CO2、CH4及N2O的产生机制,从水分、施肥、耕作3个方面论述其对稻田温室气体产生及排放的影响,并根据温室效应等因素,综合性地提出了推行节水灌溉技术、选择合理的施肥方式、选择合理的耕作制度3种减排措施,对发展低碳农业和降低温室效应具有重要意义。     

间歇灌溉模式下稻田CH4和N2O排放及温室效应评估

 【目的】研究间歇灌溉和长期淹灌模式下稻田CH4和N2O排放规律及其温室效应，为全面评价不同水分管理对稻田生态环境带来的影响及有效控制稻田温室效应提供理论依据。【方法】采用静态箱技术对稻田CH4和N2O排放通量进行监测，并运用增温潜势对稻田生态系统CH4和N2O排放的温室效应进行了估算。【结果】间歇灌溉稻田CH4排放峰值主要集中在水稻分蘖前期和中期，N2O排放峰值出现在水稻分蘖前期和成熟期。与长期淹灌相比，间歇灌溉稻田CH4排放通量明显降低，其累积排放量为20.04 g?m-2，比长期淹灌处理37.27 g?m-2减少了46.23%;而N2O累积排放量显著高于长期淹灌稻田，其排放量为127.42 mg?m-2，比长期淹灌处理增加51.36 mg?m-2。间歇灌溉稻田CH4和N2O温室效应总和为4651.70 kgCO2?ha-1，比长期淹灌处理减少3418.35 kgCO2?ha-1。【结论】间歇灌溉能有效地抑制温室气体排放并显著降低CH4和N2O的温室效应。因此，间歇灌溉是减少温室气体排放和减轻全球变暖的有效措施之一。     

控释肥和覆草旱种对晚稻稻田CH4和N2O排放的影响

【目的】明确覆草旱种和控释肥对稻田CH4和N2O排放通量、累积排放量、温室效应及排放强度的影响,探讨稻田温室气体减排的有效措施,为水稻的科学栽培提供理论依据。【方法】采用田间试验,用静态箱法采集气体,研究常规水田(对照)、覆草旱种稻田和覆草旱种控释肥稻田CH4和N2O日排放通量的变化规律及稻田CH4和N2O的累积排放量、温室效应和排放强度的变化。【结果】常规水田CH4排放主要集中在苗期、分蘖初期和最大分蘖期,持续时间为35d;覆草旱种稻田和覆草旱种控释肥稻田CH4排放则主要集中在苗期和分蘖初期,持续时间均为15d,二者的CH4累积排放量显著低于常规水田,仅为常规水田的20.00%和17.98%。常规水田仅在烤田期有少量N2O排放;覆草旱种稻田N2O排放集中在最大分蘖期,持续时间为10d,累积排放量显著高于常规水田;覆草旱种控释肥稻田N2O排放集中在分蘖初期,持续时间为7d,累积排放量与常规水田无显著差异,但显著低于覆草旱种稻田。覆草旱种对稻田CH4和N2O的全球增温潜势和排放强度无影响,但覆草旱种结合施用控释肥能显著降低稻田CH4和N2O的增温潜势和排放强度,与常规水田相比分别减少了77.66%和76.47%。【结论】覆草旱种配施控释肥是明显减少稻田温室效应的有效措施,是一种科学的水稻种植模式。     

下辽河平原单季稻田主要温室气体排放及驱动机制

采用静态箱(暗箱)/气相色谱法对稻田CH4、N2O和CO2排放进行了原位测量,同时测量了土壤温度、气温、土壤Eh等相关因子。试验表明,观测期内3种气体排放各有其明显的季节变化规律。稻田3种处理中的CH4排放规律一致,各处理的CO2的季节变化规律均与相同处理的N2O变化规律相似。在整个生长季中,常规处理、无作物处理(CK)、无N处理的稻田CH4排放总量分别为1.55×102、0.74×102、1.36×102kg.hm-2;N2O排放总量分别为1.80、3.25、1.21kg.hm-2;CO2排放总量分别为9.47×103、2.75×103、8.72×103kg.hm-2。从各处理排放总量分析,CH4和CO2为常规>无N>无作物,N2O为无作物>常规>无N。稻田CH4和N2O排放并无明显相关关系,土壤水分含量与3种气体的排放密切相关;当土壤Eh降到-150mV以下时,土壤CH4排放剧烈。水稻植株对稻田CH4和CO2的排放有十分重要的贡献,其参与使得CH4和CO2排放量分别增加了109%、244%;相对于常规处理来说,不施N肥能降低稻田N2O的排放,在整个生长季内,施用N肥使N2O的排放增加了49%。     

江汉平原施氮水平对稻田CH_4和N_2O排放及水稻产量的影响

氮素是保证水稻(Oryza sative L.)产量的关键,同时也会影响稻田温室气体的排放。研究施氮水平对江汉平原地区稻田甲烷(CH4)、氧化亚氮(N_2O)排放和水稻产量的影响,旨在筛选出适合当地的低碳高产氮肥管理措施。以单季稻"丰两优香1号"为研究对象,设置4个施氮水平(T0:对照,0 kg N/hm2;T1:90 kg N/hm2;T2:150 kg N/hm2;T3:210 kg N/hm~2),采用静态暗箱-气相色谱法对稻田CH4和N_2O排放通量进行连续监测,测定水稻产量及CH4和N_2O季节排放特征,分析综合温室效应和排放强度。结果表明,不同施氮处理下CH4和N_2O排放通量具有较为明显的季节变化规律,T2处理的CH4季节累积排放量为302.5 kg/hm2,显著大于T0、T1和T3处理,与T0相比增加CH4排放106.7%,T3处理稻田CH4季节累积排放量为160.5 kg/hm2,比T2、T1水平处理低。不同施氮处理生长季N_2O累积排放量在0.465~0.631 kg/hm2之间,T3、T2、T1处理N_2O累积排放量显著大于T0处理,但T3、T2、T1处理间差异不显著。水稻产量随着氮素水平增加而增加,100年尺度上的温室气体排放强度以T3处理最小为0.39,T2处理最大为0.79,二者差异显著(P0.05)。因此,210 kg N/hm2可推荐为江汉平原地区水稻低碳高产的适宜氮素投入量。     

保护地蔬菜病虫害发生特点及其综合防治

根据保护地蔬菜病虫害发生特点,掌握综合防治方法,把病虫为害损失控制在经济允许水平之下,达到优质、高产、低成本和农产品无污染的目的。     

加拿大的农业科技及其组织管理

本文详细介绍了加拿大农业科技体制改革及其组织,其总的研究发展方向由加拿大政府掌握.把科技政策、研究发展方向和国家需要结合起来通盘考虑,自上而下提出科研项目.     

高校思想政治教育与创新创业教育的双向构建

高校顺应社会经济发展要求,越来越重视思想政治教育与创新创业教育的融合。分析了思想政治教育与创新创业教育的互动关系,阐述了思想政治教育与创新创业教育双向构建优势,提出了构建的对策:教育理念层面实现互相融合、教学内容层面实现丰富升华、实践活动层面实现有机结合和组织管理层面实现系统完备。     

牡蛎的营养保健功能及其开发利用

介绍了牡蛎的营养价值、保健功能和产品开发利用的现状,并分析了牡蛎产品开发的前景及存在的问题。     

隰县河沟流域水土流失及其防治对策

在综合调查的基础上,分析了隰县河沟流域水土流失形式、分布、危害及其形成原因,并据此提出了调整土地利用结构,加强基本农田建设,适当发展果树和经济林、建立生物和工程相结合的水土流失综合控制体系,为建设高产、优质、高效农业提供保障,积极发展多种经营,重视庭院经济及聚落周围经济建设的研究,加快水土流失综合治理步伐。     

Induction and survival of hemoglobin-less and erythrocyte-less tadpoles and young bullfrogs

Injection of two 25-microgram-per-gram doses of the hemolytic agent phenylhydrazine reduced the hemoglobin level and the erythrocyte count to less than 1 percent of normal tadpole and young blullfrog blood. These anemic animals survive for weeks with little change in overall metabolism. A slow recovery of hemoglobin levels was observed. The implications of this observation for comparative biochemistry are considered.     

网络文化与高校思想政治工作研究

近年来,在社会经济的不断推动之下,互联网技术得到了飞速发展,随之而来的则是网络文化的兴起,这对于高校思想政治工作带来了较大的冲击,但同时也是一种新的挑战;因而各高校要对网络文化树立正确的认知,将其与高校思想政治工作相互结合,因势利导,才能推动高校思想政治工作的不断深入。本文针对当前网络文化与高校的思想政治工作展开进一步的研究与分析。     

精甲霜灵与百菌清在黄瓜和土壤中的残留降解规律研究

[目的]研究精甲霜灵与百菌清在黄瓜和土壤中的残留状况与残留降解规律,评价精甲霜灵与百菌清在黄瓜上使用的安全性,建立同时测定黄瓜和土壤中精甲霜灵与百菌清残留量的液相色谱分析方法。[方法]黄瓜和土壤中的精甲霜灵与百菌清采用乙腈溶液振荡提取,使用酸性氧化铝固相萃取小柱净化,液相色谱带二极管阵列检测器（DAD）测定,外标法定量;田间试验按照NY/T 788-2004《农药残留试验准则》进行。[结果]在添加量为0.02～2.00 mg/kg时,精甲霜灵在黄瓜和土壤中的添加平均回收率为84.7%～101.0%,变异系数为2.72%～6.46%;当添加量为0.01～1.00 mg/kg时,百菌清在黄瓜和土壤中的添加平均回收率为76.9%～95.8%,变异系数为3.36%～4.90%。精甲霜灵的最小检出量为5×10-10 g,百菌清为2×10-10 g;精甲霜灵的最低检出质量分数为0.02 mg/kg,百菌清为0.01 mg/kg。精甲霜灵和百菌清在黄瓜和土壤中的残留消解动态符合方程Ct=Coe-kt;精甲霜灵在黄瓜中的半衰期为2.8～3.2 d,在土壤中的半衰期为7.8～9.8 d;百菌清在黄瓜中的半衰期为1.3～2.1 d,在土壤中的半衰期为3.7～4.0 d。在黄瓜上施用精甲霜灵.百菌清440 g/L悬浮剂,施药剂量为推荐用量990 g a.i/hm2和推荐用量的1.5倍1 485 g a.i./hm2,施药3～4次,末次施药1 d后黄瓜中的精甲霜灵残留量低于联合国食品法典委员会（CAC）规定的最大残留限量值（MRL）0.5 mg/kg,百菌清残留量低于CAC规定的MRL值5.0mg/kg。[结论]精甲霜灵.百菌清440 g/L悬浮剂按推荐剂量施用,1 d后收获的黄瓜食用安全。     

Effects of fish and plankton and lake temperature and mixing depth

A comparative study of small temperate lakes (<20 square kilometers) indicates that the mixing depth or epilimnion is directly related to light penetration measured as Secchi depth. Clearer lakes have deeper mixing depths. This relation is the result of greater penetration of incident solar radiation in lakes and enclosures with high water clarity. Data show that light penetration is largely a function of size distribution and biomass of algae as indicated by a relation between the index of plankton size distribution (slope) and Secchi depth. Larger or steeper slopes (indicative of communities dominated by small plankton) are associated with shallower Secchi depth. In lakes with high abundances of planktivorous fish, water clarity or light penetration is reduced because large zooplankton, which feed on small algae, are reduced by fish predation. The net effect is a shallower mixing depth, lower metalimnetic temperature and lower heat content in the water column. Consequently, the biomass and size distribution of plankton can change the thermal structure and heat content of small lakes by modifying light penetration.