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长江中下游稻区不同水旱轮作模式和氮肥水平 对稻田CH4排放的影响

本站小编 Free考研考试/2021-12-26
刘少文, 殷敏, 褚光, 徐春梅, 王丹英, 章秀福, 陈松,中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室,杭州 311400

Effects of Various Paddy-Upland Crop Rotations and Nitrogen Fertilizer Levels on CH4 Emission in the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River

LIU ShaoWen, YIN Min, CHU Guang, XU ChunMei, WANG DanYing, ZHANG XiuFu, CHEN Song,China National Rice Research Institute/State Key Laboratory of Rice Biology, Hangzhou 311400

通讯作者: 陈松,E-mail: chensong02@caas.cn

责任编辑: 李云霞
收稿日期:2019-01-11接受日期:2019-02-25网络出版日期:2019-07-16
基金资助:国家重点研发项目.2016YFD0300208-02
国家自然科学基金.31671638


Received:2019-01-11Accepted:2019-02-25Online:2019-07-16
作者简介 About authors
刘少文,E-mail: 990155952@qq.com。









摘要
【目的】明确长江中下游稻区不同水旱轮作模式与氮肥水平对稻田CH4排放的影响。【方法】以2003年至今的4种水（水稻）旱轮作长期定位试验为基础（分别为水稻-休闲（RF）,水稻-紫云英（RC-G）,水稻-小麦（RW）和水稻-稻草覆盖种植马铃薯（RP））,并设置3个氮肥水平,分别为N0（0）、N1（142.5 kg N·hm -2）和N2（202.5 kg N·hm -2）。于2016—2017利用静态箱-气象色谱法,在田间采集并测定水稻生长季CH4排放。 【结果】（1）轮作模式与氮肥互作对稻田CH4排放的影响主要集中在移栽后7—30 d内,其CH4累积排放量约为整个生育期的51.9%—72.3%。（2）轮作模式与氮肥水平对稻田CH4排放存在显著的互作效应;N0水平下,冬季作物栽培（包括RP、RW和RC-G）显著提高稻季CH4累积排放量,与RF相比分别增加74.1%—145.1%、68.5%—109.9%和56.4%—108.6%。（3）增施氮肥（N1和N2）后,CH4排放对轮作模式的响应出现分化。其中,RF、RP和RW模式下稻季CH4排放量随氮肥施用量的增加而逐渐增加;N2水平下,RP、RW和RF的CH4累积排放量分别为51.2—55.8、45.3-51.5和25.0—30.5 g·m -2,分别比N0水平提高23.0%—38.4%、26.7%—33.7%和35.3%—43.5%;而与N1相比,则提高9.9%—19.7%、20.8%—23.1%和17.4%—18.8%。而RC-G模式下则表现为增施氮肥一定程度上降低了稻季CH4排放;与N0相比,N1和N2下稻季CH4累积排放量分别降低20.7%—42.4%和10.6%—16.6%。（4）进一步解析与土壤CH4排放相关微生物菌群产甲烷菌（mcrA）和甲烷氧化菌（pmoA）丰度变化,发现N0水平下秸秆及绿肥全量还田能够显著增加产甲烷菌和甲烷氧化菌丰度;相关微生物对氮肥的响应机制因轮作模式而有所差异,增施氮肥促进产甲烷菌的增殖,却抑制了甲烷氧化菌的生长,但其变化幅度因轮作处理而有所不同。随着氮肥增施,RP、RW和RF的mcrA丰度增加191.4%、160.6%和143.3%,而RC-G则仅有62.6%。（5）另外,随着氮肥施用量的增加,RF、RP和RW模式下mcrA/pmoA比值增加,其增加比例分别为71.4%—141.1%、197.1%—258.2%和84.6%—165.5%,而RC-G则相反,下降26.8%—42.3%。其变化规律与CH4排放基本一致。 【结论】稻田系统中秸秆还田C/N的相对含量可能是干扰氮肥水平对稻田CH4排放作用的关键,当系统中碳冗余时,相关微生物活性受到土壤中有效氮制约,投入无机氮可以减轻氮的限制作用从而显著提高CH4排放;而碳不足时,继续投入无机氮,相关微生物繁殖由于受到土壤中有限碳源的限制其活性也会受到抑制,CH4排放相对减少。
关键词： 轮作模式;水稻;氮肥;CH4排放;产甲烷菌;甲烷氧化菌

Abstract
【Objective】The study was carried out to evaluate the effects of various paddy-upland systems and nitrogen fertilizer levels on CH4 emissions from paddy fields in the middle and lower reaches of the Yangtze River. 【Method】 Field CH4 emissions were collected during the rice growing season based on the long-term paddy-upland crop rotation experiments (2003-by now), including rice-fallow (RF), rice-green manure (Chinese milk vetch; RC-G), rice-wheat (RW) and rice- potato with rice straw mulch (RP), with three nitrogen levels (N0), N1 (142.5 kg N·hm -2) and N2 (202.5 kg N·hm -2)) from 2016 to 2017. 【Result】 (1) The results showed that the effect of crop rotation and nitrogen fertilizer on CH4 emission in paddy fields was significant mainly on the early stage of tillering (from 7 to 30 days after transplanting), which accounted for 51.9%-72.3% of the cumulative CH4 emission of the whole growth period. (2) In addition, both crop rotations and nitrogen levels affected the CH4 emission. Rotations with winter crops (including RP, RW and RC-G) significantly increased CH4 cumulative emissions in rice season at N0 level compared to the RF, being 74.1%-145.1%, 68.5%-109.9% and 56.4%-108.6% higher in RP, RW, and RC-G, respectively. (3) The response of CH4 emissions to rotations was different along with increasing nitrogen fertilizer (N0 to N1 and N2). CH4 emissions increased along with the increase of nitrogen fertilizer application under RF, RP and RW, at N2 level, CH4 cumulative emissions of RP, RW and RF were 51.2-55.8 g·m -2, 45.3-51.5 g·m -2 and 25.0-30.5 g·m -2, respectively, with 23.0%-38.4%, 26.7%-33.7% and 35.3%-43.5% higher than that of N0 level, and 9.9%-19.7%, 20.8%-23.1% and 17.4%-18.8% higher than that of N1 level. While decreased or kept consistent in RC-G, CH4 cumulative emissions under N1 and N2 decreased by 20.7%-42.4% and 10.6%-16.6%, respectively compare with N0. (4) Analyses of functional microbial in related to CH4 emission during early tillering stage showed that rotations with full return of straw and/or green manure could significantly increase the abundance of both methanogens and methane oxidizing bacteria under N0. The response mechanism of related microorganisms to nitrogen fertilizer varied with crop rotation pattern, and the application of nitrogen fertilizer promoted the proliferation of methanogens, but inhibited the proliferation of methane oxidizing bacteria, but the extent of the change varied with crop rotations. With the increase of nitrogen application, the mcrA gene abundance of RP, RW and RF increased by 191.4%, 160.6% and 143.3%, respectively, while RC-G only increased by 62.6%. (5) In addition, the ratio of mcrA/pmoA in RF, RP and RW increased along with the increase of nitrogen application, which increased 71.4%-141.1%, 197.1%-258.2% and 84.6%-165.5%, respectively. The RC-G showed a downward trend, which declined 26.8%-42.3%. The change rule was basically consistent with CH4 emission. 【Conclusion】 Combining with the properties of straw returning in winter, the amount of straw returning in RW and RP was significantly higher than that under RC-G in this study, while the ratio of C/N in RP and RC-G was significantly lower than that under RW. Therefore, the relative amount of C/N returned from straw might be the key to interfere with the effect of nitrogen fertilizer level on CH4 emission from paddy field systems. When carbon was abundant in the system, the relevant microbial activity was restricted by available nitrogen in the soil, and the input of inorganic nitrogen could reduce nitrogen limitation and significantly increase CH4 emission. When the carbon was insufficient and the inorganic nitrogen continues to be invested, the related microbial reproduction was inhibited by the limited carbon source in the soil, and the CH4 emission was relatively reduced.
Keywords：rotation pattern;rice;nitrogen fertilizer;CH4 emission;methanogenic bacteria;methane oxidizing bacteria


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本文引用格式
刘少文, 殷敏, 褚光, 徐春梅, 王丹英, 章秀福, 陈松. 长江中下游稻区不同水旱轮作模式和氮肥水平 对稻田CH4排放的影响[J]. 中国农业科学, 2019, 52(14): 2484-2499 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.14.008
LIU ShaoWen, YIN Min, CHU Guang, XU ChunMei, WANG DanYing, ZHANG XiuFu, CHEN Song. Effects of Various Paddy-Upland Crop Rotations and Nitrogen Fertilizer Levels on CH4 Emission in the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River[J]. Scientia Acricultura Sinica, 2019, 52(14): 2484-2499 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.14.008


0 引言

【研究意义】全球气候变暖正日益影响着人类的生存环境和质量[1],而其发生与温室气体浓度的增加有关[2]。CH4作为主要的温室气体之一,其增温效应约占全部温室气体总效应的15%—20%,且每年以1.1%的速度增长[3]。研究发现农田是大气CH4的重要排放源,约17.9%的CH4排放来源于稻田[4]。水稻是中国重要的粮食作物,其种植面积约占世界水稻种植总面积的23%[5]。深入研究稻田CH4排放特点及其影响因素,并在此基础上制定相应的减排措施,对缓解全球增温效应意义重大。【前人研究进展】稻田CH4的产生是由产甲烷菌将土壤中有机物质通过厌氧发酵转化而成[6],CH4从厌氧沉积层或淹水土壤向大气传输主要经由分子扩散、气泡迸发和通过植株排放[7],其中超过90%的稻田CH4通过水稻植株排放到大气[8]。对稻田CH4排放及相应的减排措施已有大量研究。气候条件、土壤特性、耕作方式以及田间管理是影响稻田CH4排放的重要因素[9,10,11]。一般认为水旱轮作能够改善土壤的理化性质,降低土壤还原物质含量,减少CH4的产生[12];而稻田持续淹水,会阻碍氧气的扩散,降低土壤氧化还原电位,易于产甲烷菌的快速繁殖,导致CH4排放的增加[13];中期烤田则能减少36%—65%以上的CH4排放[14,15]。此外,研究表明,秸秆添加能显著增加稻田CH4排放量,且排放总量和秸秆还田量呈正相关[16]。在生产上,水旱轮作过程中往往伴随着冬季作物秸秆全量还田,长江中下游地区主要的水旱轮作包括稻麦、稻油、稻绿、稻闲等模式[17,18],而近年来,秸秆覆盖种植马铃薯也被广泛推广[19]。合理的秸秆还田能增加土壤有机质含量,培肥地力、改善土壤结构[20],但不同属性的秸秆还田对温室气体排放的影响,目前尚未见系统报道。相关研究表明,田间氮肥施用对稻田CH4排放亦有显著影响,但目前尚未有一致的结论,有研究认为氮肥会增加稻田CH4排放[21,22],也有研究发现随着施氮量的增加,稻田CH4排放减少[23]。由于氮肥会影响还田秸秆的分解及其CH4转化过程[24],因此氮肥对CH4排放的影响可能还与稻田的秸秆类型有关。【本研究切入点】目前关于水旱轮作模式（不同属性秸秆还田处理）与氮肥水平对稻田CH4的排放特性的互作效应研究报道较少,而对其相关排放机理的研究则尚未见报道。【拟解决的关键问题】鉴此,本研究以多年长期定位试验（2003至今）为基础,选择4种不同水旱轮作模式（不同属性秸秆还田处理）,结合3种不同氮肥水平,通过田间气体采集与土壤样品分析,主要目的在于:（1）评估还田秸秆属性与氮肥水平互作对稻季CH4的排放规律及累积排放量的影响;（2）结合土壤甲烷代谢微生物、土壤理化性质与秸秆属性综合分析,明确不同秸秆还田与氮肥处理下稻季CH4排放差异机理。以期为我国稻田温室气体排放以及合理减排措施的制定提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2016—2017年,在浙江省富阳市中国水稻研究所农场进行（120.2°E,30.3°N,海拔11 m）。该农场位于长江中下游平原,属亚热带季风气候,年平均气温为13—20℃,其中7月份为35℃;年平均降水量为1200—1600 mm,其中4月份和9月份降雨量约占80%。本研究所需的稻田种植模式定位试验于2003年开始实施,于2016—2017年测定稻田CH4排放,两年土壤基本性质年度间差异不显著,具体指标见表1。

Table 1
表1
表1不同轮作及氮肥水平下土壤基本性质（两年平均）
Table 1Basic properties of soil under different rotation systems and different N rates（the two years’ average）
轮作 Rotation肥料 FertilizerTN (g·kg-1)AN (g·kg-1)SOM (g·kg-1)pH
RFN02.52g0.14fc31.2e6.18ab
N13.27cd0.17e39. 7bcd5.87bc
N22.91ef0.18cd39.8cd5.76c
RC-GN02.77f0.19cd37.8d6.27a
N12.87ef0.19cd38.1cd6.12abc
N23.48abc0.19bc41.9b5.84bc
RWN03.10de0.17de39.7bcd5.89bc
N13.29bcd0.20bc40.8bc5.80c
N23.24cd0.19cd38.3bcd5.78c
RPN03.40abc0.21b45.0a5.83bc
N13.52ab0.25a46.1a5.86bc
N23.58a0.19bc46.4a5.84bc
TN: Total nitrogen content; AN: Alkaline nitrogen content; SOM: Soil organic matter content. RF: Rice-fallow; RW: Rice-wheat; RP: Rice-potato with rice straw mulch; RC-G: Rice-green manure(Chinese milk vetch). Different small letters indicated significant difference among different rotation systems and fertilizer at P<0.05 (Duncan’s test). The same as below
TN:全氮含量;AN:碱解氮含量;SOM:有机质含量。N0（0）,N1（142.5 kg N·hm-2）,N2（202.5 kg N·hm-2）。RF:水稻-冬季休闲;RW:水稻-小麦;RP:水稻-稻草覆盖种植马铃薯;RC-G:水稻-紫云英。不同小写字母表示不同轮作模式及不同肥料间差异显著（P<0.05,Duncan’ test）。下同

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1.2 试验设计

本研究以不同水旱轮作模式长期定位试验为基础（2003至今）。于2016—2017年测定稻田CH4排放。定位试验采用裂区随机区组设计,4种不同轮作模式为主区,分别为水稻-休闲（RF）,水稻-紫云英（RC-G）,水稻-小麦（RW）和水稻-稻草覆盖种植马铃薯（RP）;水稻季氮肥水平为副区,分别为N0（0）、N1（142.5 kg N·hm-2）和N2（202.5 kg N·hm-2）,小区位置和面积长期固定,每个小区长8 m、宽8 m,3次田间区组重复。

冬季作物栽培:RF,田间不作任何处理,空闲放置,次年水稻移栽前,翻耕耘田;RC-G,紫云英于10月中下旬播种,出苗后施入尿素15 kg·hm-2作为基肥,次年盛花期（3月底4月初）将其割翻,翻耕还田;RW,小麦于10月下旬11月初撒直播,苗期和抽穗期分别施入复合肥75 kg·hm-2（基肥）和尿素15 kg·hm-2（追肥）,次年5月中旬收获,除籽粒外,其余秸秆翻耕还田;RP,稻草全程覆盖种植马铃薯,于1月下旬在田面上直接摆放种薯,并覆盖8—10 cm厚稻草,施入复合肥75 kg·hm-2作为基肥,5月中旬收马铃薯块茎,其余部分翻耕还田,还田的有机物为腐烂的稻草和马铃薯茎叶等。

单季稻种植:供试品种为嘉58（常规粳稻）。水稻田于6月上旬翻耕。水稻浸种催芽后,5月中上旬播于秧田,至3叶1心左右移栽,行株距26.7 cm×13.3 cm。水稻季施氮肥,氮肥总量根据氮肥处理设置,其中基肥:分蘖肥:穗肥按照40%:30%:30%施入;磷肥（过磷酸钙,60 kg·hm-2）作为底肥一次性施入;钾肥（氯化钾,135 kg hm-2）按基、蘖肥各50%分次施入。

秸秆还田处理:水稻人工收获,其秸秆全部移除用于冬季马铃薯覆盖栽培。冬季作物秸秆全量还田,不同轮作模式下秸秆还田量及还田秸秆C/N比如图1所示。不同轮作模式下秸秆还田量差异显著（图1-A,除2017年RW和RC-G差异不显著）,与RP相比,RW和RC-G的秸秆还田量分别减少45.7%和78.3%（2016）,51.6%和62.5%（2017）。长期还田秸秆的C/N比（图1-B）表现为RW显著大于RP和RC-G（RP和RC-G差异不显著）;相较于RW,RP和RC-G轮作下C/N分别降低58.0%和71.3%（2016）,58.9%和74.1%（2017）。因此,根据秸秆属性,可以将4种轮作模式划分为RP（高秸秆量、低C/N比）、RW（高秸秆量、高C/N比）、RC-G（低秸秆量、低C/N比）和RF（对照-无秸秆）。

图1

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图1不同轮作模式下秸秆还田量（A）和还田秸秆C/N比（B）

柱上不同小写字母表示不同轮作模式间差异显著（P<0.05）
Fig. 1Amount (A) and C/N ratio (B) of straw incorporated under different rotations

Different small letters in same year indicated significant difference among different rotation systems at P<0.05


1.3 样品采集与分析

CH4气体采集于2016和2017年6—10月间开展,采用密闭式静态（透明）箱-气相色谱法测定田间CH4排放通量。气体采样箱由底座和采样箱组成,静态箱底横截面积为0.5 m×0.6 m,采样箱由PVC材质制成,箱体高度随水稻高度而增加（拔节前 0.5 m、拔节后 1.2 m）,中部固定风扇,箱内嵌有温度计,方便记录温度变化,底座为正方形U槽,嵌入地表,放置箱体后加水使之密封。

采集频率:水稻自移栽后第3天起,根据实际情况每5—10天采气1次。采样时间为8:00—11:00。气体采集前打开箱内顶部12 V小风扇以充分混匀箱内气体,采样时,将采样箱垂直安放在底座5 cm深的凹槽内并加水密封,样品采集分别在关箱后的0、6、12、24 min进行。气体样中CH4浓度由气象色谱（Agilent 7890A,美国安捷伦科技有限公司）分析测定。CH4检测器是FID（氢火焰离子化检测器）,检测温度300℃,柱温 60℃,载气为 99.999%高纯 N2,流速 30 mL·min-1。

土壤及秸秆属性测定:有机质含量采用水合热重铬酸钾氧化-比色法测定[67];全氮用全自动凯氏定氮仪（海能K9840,济南海能仪器股份有限公司）测定;碱解氮采用碱解扩散法进行测定[67];土壤pH用pH计（F2,梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）进行测定。

鉴于田间试验处理,年度间基本一致,且经过多年定位试验,土壤性质基本稳定,因此于2018年分蘖期测定土壤氧化还原电位与土壤mcrA和pmoA基因丰度以探索CH4排放机理差异。

土壤氧化还原电位（Eh）测定（2018年）:于水稻移栽后每5—7天测定一次。利用土壤氧化还原电位仪（FJA-6型,南京传滴仪器设备有限公司）测定根际土壤中的Eh值。

土壤mcrA和pmoA基因丰度测定:分别于水稻移栽后3 d（2018/6/28）、14 d（2018/7/9）、28 d（2018/7/23）利用取土器采集每个小区距稻桩20 cm,耕层（0—20 cm）土壤样品（5点取样法取样）,去杂质后混合待用。土壤mcrA和pmoA基因丰度采用实时荧光定量PCR分析。即用土壤DNA快速提取试剂盒提取土壤DNA,用0.8%的琼脂糖凝胶电泳检测所提DNA片段大小,并用超微量紫外分光光度计测定DNA浓度及质量。设计产甲烷菌的mcrA基因、甲烷氧化菌的pmoA基因引物,进行实时荧光定量PCR分析,反应体系为20 μL[25]。各基因定量PCR分析所用的引物和反应条件见表2,其中采集信号温度为72℃。

Table 2
表2
表2光实时定量PCR扩增引物及反应条件
Table 2Aplification primer and reaction condition of quantitative PCR
目的基因
Target gene		引物
Primer		引物序列(5′→3′)
Sequence (5′→3′)		定量PCR反应程序
Thermal profile
mcrA[26]MLfGGTGGTGTMGGATTCACACARTAYGCWACAGC94℃预变性3 min,94℃变性25 s,50℃退火45 s,72℃延伸60 s,35个循环
Pre-denaturation at 94℃ for 3 min, denaturation at 94℃ for 25 s, annealing at 50℃ for 45 s, extension at 72°C for 60 s, 35 cycles
MLrTTCATTGCRTAGTTWGGRTAGTT
pmoA[27]PmoA A189fGGNGACTGGGACTTCTGG95℃预变性5 min,92℃变性1 min,55℃退火1.5 min,72℃延伸60 s,35个循环
Pre-denaturation at 95℃ for 5 min, denaturation at 92℃ for 1 min, annealing at 55℃ for 1.5 min, extension at 72℃ for 60 s, 35 cycles
pmoA mb661rCCGGMGCAACGTCYTTACC
Y =C or T;M= A or C;W=A or T;R=A or G

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1.4 数据处理

温室气体排放通量由该气体在箱中浓度随时间的变化率计算得出,计算方程为气体排放通量计算公式如下:

$F=\frac{dc}{dt}\cdot{h}\cdot{p}\cdot\frac{273}{273+T}$

式中,F 为排放通量（mg·m-2·h-1）;dc/dt为采样过程中箱内气体浓度随时间的变化率（mL·m-3·h-1)）;h为采样箱体高度（m）;ρ 为标准状态下气体的密度 （0.714 kg·m-3）;T为采样时箱内温度（℃）,273为气态方程常数。每次观测时各处理气体排放通量用3次重复的平均值表示;作物生长季节气体平均排放通量的计算则以相邻两次采样时间间隔为权重,将各次排放通量进行加权平均;气体累积排放量用平均排放通量和全生长季时间的乘积表示。

本文采用Excel 2010和SAS 9.2软件对数据结果进行计算和分析,采用Duncan法分析数据间的差异显著性（P=0.05）。

2 结果

2.1 稻季CH4排放通量

水稻生长期稻田CH4排放通量的变化受水分管理影响显著,呈现明显的阶段性变化（图2）,可观测到两个排放高峰期—分蘖期和孕穗期CH4排放阶段。其中分蘖期CH4排放阶段（约移栽后7—30 d）持续时间占全生育期的19.0%—19.7%。分蘖中后期（移栽后37 d左右）,稻田逐渐进入搁田期,各处理CH4排放通量都表现不同程度下降。搁田复水后,CH4排放小幅上升,进入孕穗期CH4排放阶段（约移栽后50—70 d）,该阶段持续时间约占生育期的16.7%— 17.2%。之后进入低排放通量周期。

图2

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图22016（A、C和E）和2017（B、D和F）年度不同轮作模式及氮肥梯度下稻田CH4排放通量的季节变化

Fig. 2Seasonal variations of CH4 fluxes in rice season under different rotation systems and N fertilizer rates in 2016 (A, C, E), 2017 (B, D, F)



轮作模式对稻田CH4排放的影响因氮肥水平差异而有所不同。N0水平下,分蘖阶段CH4平均排放通量,RP、RW和RC-G无显著差异,但均显著高于RF,分别提高72.1%—168.7%、70.8%—145.2%和56.5%— 145.2%（图2- A 和2-B）。孕穗阶段CH4排放通量,各模式间无显著差异,但2016年RP显著高于其他。此外,N0水平下分蘖期CH4排放表现为双峰特点（约为移栽后第12—15 d和25—30 d）。各轮作在移栽后25—30 d出现最大排放峰,RP、RW、RC-G的最高排放通量（两年平均）分别为55.0、42.9和38.6 mg·m-2·h-1。相比RF,RP、RW、RC-G的最高排放通量分别提高182.1%、120.0%和97.9%。

随着施氮量的增加,CH4排放通量对轮作的响应出现分化。RF、RP和RW的分蘖期和孕穗期CH4平均排放通量随着施氮量的增加而显著提高。N2水平下,RP分蘖期CH4平均排放通量为36.2 mg·m-2·h-1,要比N1和N0分别高14.8%和40.4%;与RP相似,RW则要高13.9%和43.9%。RF则表现为分蘖期CH4排放通量,N1和N2显著高于N0,尤其在移栽后25—30 d,其平均排放通量达到23.8和27.5 mg·m-2·h-1（两年平均）,相比N0,分别提高29.9%和50.3%。而RC-G分蘖期CH4排放通量保持相对稳定（2017）或略有下降（2016）。与N0相比,增施氮肥下RC-G分蘖期CH4平均排放通量降低20.0%—29.8%（N1）和11.9%— 20.1%（N2）。

2.2 稻季CH4累积排放量

由图3中可以看出,不同轮作模式及氮肥水平对稻季CH4排放量的影响存在显著互作。N0条件下,休闲（RF）模式的稻季CH4累积排放量要显著低于冬季作物种植（RP、RW和RC-G）。RF稻季年均CH4累积排放仅18.4—21.2 g·m-2,分别比RP、RW和RC-G降低42.6%—59.4%、40.7%—52.1%和36.0%— 52.1%。

图3

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图32016（A）和2017年（B）不同轮作模式及肥料梯度下稻季CH4累积排放量

同一年份不同小写字母表示不同轮作模式及肥料间差异显著（P<0.05）
Fig. 3CH4 accumulation emissions in rice season under different rotations and N fertilizer rates in 2016 (A) and 2017 (B)

Different small letters in the same year indicated significant difference among different rotation systems and fertilizers at P<0.05


随着氮肥的增加,RP、RW和RF处理下稻季CH4累积排放量均有不同程度的增加。N2水平下,RP、RW和RF的CH4累积排放量分别为51.2—55.8、45.3—51.5和25.0—30.5 g·m-2,比N0水平提高23.0%—38.4%、26.7%—33.7%和35.3%—43.5%;而与N1相比,则提高9.9%—19.7%、20.8%—23.1%和17.4%—18.8%（2016,RF模式下,N1和N2无显著差异）。而RC-G稻季CH4累积排放量则随着施氮量的增加而显著降低。与N0相比,N1和N2下稻季CH4累积排放量分别降低20.7%—42.4%和10.6%—16.6%。不同轮作间比较,N1和N2水平下,RF和RC-G的稻季CH4累积排放量无显著差异,但显著低于RW和RP。

稻季CH4排放通量还与水稻生育阶段相关。为了进一步明确不同轮作模式与氮肥水平下稻季CH4的排放规律,将水稻全生育期分为分蘖期、孕穗期和灌浆期3个主要生育阶段。总体而言,稻季CH4的累积排放量分蘖期>孕穗期>灌浆期,其中分蘖期、孕穗期和灌浆期占比分别为51.85%—72.31%、22.9%—31.3%和6.0%—20.7%,这表明CH4排放主要集中在生育前中期,而后期占比较小（图4）。轮作模式和氮肥水平对水稻不同生育阶段CH4累积排放量影响显著,差异主要集中体现在分蘖期和孕穗期,而灌浆期则无显著差异。N0水平下,与RP、RW和RC-G相比,RF的分蘖期CH4累积排放量降低95.9%—171.1%、70.7%—144.1%和74.2%—165.8%;随着氮肥的施用,各轮作分蘖期CH4累积排放量占比均显著提高（2016年RC-G除外）,增幅为7.0%—48.3%。孕穗期CH4累积排放量,RP和RW模式显著高于RC-G和RF,而RC-G和RF无显著差异。灌浆期,CH4排放量较小,各处理之间无显著差异。

图4

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图42016（A、C和E）和2017（B、D和F）年度不同轮作模式及氮肥梯度下水稻不同生育阶段CH4累积排放量

Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别代表分蘖期、孕穗期和灌浆期。同一生育阶段不同小写字母表示不同轮作模式间差异显著（P<0.05）
Fig. 4CH4 accumulation emissions at different rice growth periods under different rotation systems and N fertilizer rates in 2016 (A, C and E) and 2017 (B, D and F)

Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ represent tillering stage, booting stage and filling stage; respectively. Different small letters in the same growth period indicated significant difference among different rotation systems at P<0.05


2.3 产甲烷菌（mcrA）和甲烷氧化菌（pmoA）基因丰度

土壤中产甲烷菌（mcrA）和甲烷氧化菌（pmoA）是影响稻季CH4排放的重要微生物。为进一步明确不同轮作模式下稻季CH4排放微生物差异,于2018年水稻移栽后3、14和28 d采集并测定土壤中mcrA和pmoA基因丰度（图5）。不同轮作模式与氮肥水平下,mcrA和pmoA基因丰度差异显著。N0水平下,移栽后3 d,mcrA基因丰度量较少,而移栽14 d和28 d后丰度显著增加。移栽后28 d mcrA基因丰度大小顺序为RP>RW>RC-G>RF,相较于RF,RP、RW和RC-G模式下mcrA基因丰度增加195.7%、121.3%和45.7%,这说明秸秆还田有利于提高土壤中产甲烷菌丰度。施氮后,各轮作模式mcrA基因丰度均显著增加,相较于N0,N1水平下RP、RW、RC-G和RF的mcrA基因丰度分别增加191.4%、135.6%、43.1%和105.7%（移栽后28 d）,其中以RC-G增加最少。

图5

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图52018年不同轮作模式及氮肥梯度下产甲烷菌基因（mcrA;A和B）和甲烷氧化菌基因（pmoA;C和D）拷贝数和mcrA/pmoA比值（E和F）

同一移栽后天数不同小写字母表示不同轮作模式间差异显著（P<0.05）
Fig. 5Abundance of methanogenic gene mcrA (A and B) and methanotrophic gene pmoA (C and D) and mcrA/pmoA ratio (E and F) under different rotation systems and N rates in 2018

Different small letters in the same day after transplanting indicated significant difference among different rotation systems at P<0.05


与mcrA不同,N0水平下,移栽后14和28 d,RP和RW的pmoA基因丰度显著高于RF和RC-G。增氮后,RF、RW和RP的pmoA基因丰度显著减少降幅分别为42.7%、14.1%和13.3%（移栽后28 d）,说明氮肥一定程度上抑制了甲烷氧化菌的活性,而RC-G则刚好相反,增施氮肥后pmoA基因丰度增加72.8%（移栽后28 d）。

以上结果表明,随着氮肥的增施,RP、RW和RF的产甲烷菌显著提高,但RC-G增加较少;而甲烷氧化菌的丰度变化则与CH4排放刚好相反,表现为RP、RW和RF pmoA基因丰度减少,而RC-G增加。进一步分析mcrA/pmoA比值(图6-E和6-F),发现N0水平下,不同轮作模式下mcrA/pmoA比值大小顺序为RP>RW、RC-G>RF（移栽后14 d和28 d）,其变化规律与稻季不同轮作方式下CH4排放变化基本一致。增施氮肥后RF、RP和RW mcrA/pmoA基因丰度比值显著提高,其增加比例分别为71.4%—141.1%、197.1%—258.2%和84.6%—165.5%;而RC-G则下降26.8%—42.3%。这与田间CH4的排放规律相似。

图6

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图6不同轮作模式及氮肥梯度下稻季土壤氧化还原电位变化规律

Fig. 6Variations of soil redox potential in rice season under different rotation systems and N fertilizer rates



2.4 氧化还原电位差异性

不同轮作模式下氧化还原电位（Eh）变化规律在不同氮肥处理下基本一致（图6）,搁田前（稻田一直处于淹水状态）,各轮作模式Eh持续下降,在移栽后18—25 d降到最低,然后开始回升,移栽30—35 d以后Eh>0,并呈波浪式变化。N0水平下,水稻移栽前期（3—7 d）,此时各轮作模式Eh大小顺序为RP>RW>RC-G>RF（轮作间Eh差异不显著）,可能是由于秸秆的添加与机械翻耕增加了土壤的通气性。移栽后22 d,RP、RW和RC-G模式之间无显著差异,但均显著低于RF模式,降幅为118.4%、102.6%和80.5%,说明随着淹水时间的延长,秸秆的降解消耗了土壤中的O2,加速了土壤中氧化还原电位的降低。增施氮肥后,Eh变化幅度因轮作模式而有所差异（移栽后22 d）,N2水平下,RP、RW、RC-G和RF的Eh分别为-198.9、-188.5、-156.3和-80.3 mV（RP、RW和RC-G模式之间无显著差异,但均显著低于RF模式）,与N0相比,分别降低33.1%、34.5%、29.7%和24.2%。而与N1相比,则降低7.2%、20.2%、38.4%和15.9%。无机氮肥的投入,一定程度上促进秸秆的腐解速率,并进一步加速土壤中氧化还原电位的降低。

3 讨论

3.1 轮作模式对稻田CH4排放的影响

轮作处理与氮肥水平并未改变稻季CH4总的排放规律。受田间水分管理和生长发育影响,稻季CH4排放主要集中在水稻分蘖期,其它时期（如拔节抽穗期、灌浆结实期）相对较少[28,29]。在水稻生长季,CH4排放表现为分蘖期前期升高,中后期特别是搁田开始后降低,搁田结束稻田复水后略有升高,并保持低排放量直至水稻收获,呈现波浪式变化[5]。

本研究发现轮作模式与氮肥水平对稻季CH4不同阶段排放通量及其累积排放量均有显著影响,其影响主要集中在分蘖期,这与张岳芳[30]和黄太庆[31]等的部分研究结论一致。另外,张啸林等[32]研究认为添加秸秆和绿肥作物均增加稻季CH4排放,而添加高生物量秸秆比添加低生物量绿肥作物有更多的CH4排放。这与本研究施氮（N1和N2）处理下不同轮作模式CH4排放规律基本一致;但在N0下,RP、RW和RC-G无显著差异。其变化规律还与产甲烷菌基因丰度密切联系,即添加秸秆生物量与CH4排放之间的关系受氮肥施用调控,并受到产甲烷菌活性的制约。微生物增殖与激活需要底物和能量,而土壤有效碳量是影响土壤微生物活性的限制因子[33]。稻田CH4排放主要受限于产甲烷菌和甲烷氧化菌的丰度及其活性。产甲烷菌是稻田土壤中甲烷产生的主要生物源[34]。而甲烷氧化菌,是以甲烷作为唯一碳源和能源进行同化和异化代谢的微生物[35]。李大明等[36]研究指出产甲烷菌丰度与稻田CH4排放量呈正相关,这与本研究结果一致。秸秆还田与氮肥处理影响了有机碳的转化和产甲烷菌与甲烷氧化菌可利用的有机碳及能量,进而影响到CH4排放[37]。在种植系统中,秸秆全量还田能够显著增加产甲烷菌丰度,进而导致稻田CH4排放量提高[38]。本研究发现N0下,产甲烷菌丰度变化规律与秸秆还田量有关,这与BAO[38]和ARIF[39]等关于大量秸秆碳的投入增加稻田产甲烷菌数量的结果一致。另一方面,稻田CH4排放量也因秸秆还田的有机物料种类而异。前人研究认为添加的有机物料C/N越高,能源物质越丰富,土壤有关微生物活性就越高,在环境适宜的条件下,CH4排放就越多[40]。本研究中RW、RP和RC-G还田秸秆的C/N比分别为70.39、29.25和19.26（图1 B）,其中RP处理C/N较低,但其CH4排放通量显著高于RC-G,这与其秸秆还田量显著高于RC-G相符（图1-A）。显然,以还田秸秆C/N比作为判断还田秸秆对CH4排放的影响亦不全面。笔者认为与C/N相比,还田秸秆中有机碳含量可能与CH4排放关系更加密切,但其效应受氮肥施用的影响。此外,长期定位轮作后,RP土壤中较高的有机质含量可能也是导致RP轮作模式CH4排放量最大的重要因素（表1）。

3.2 轮作模式和氮肥水平对稻田CH4排放的互作效应

氮肥能够影响稻田CH4排放,其效应受种类、施用量、施用方式和施用时间等影响[23]。长期还田秸秆的C/N比能干扰增施氮肥带来的CH4排放效应。在本研究的RP、RW和RF轮作模式中,我们发现,增施氮肥能够显著增加稻田CH4排放（图3）,与前人研究印证[41]。但RC-G的表现则刚好相反。这与ZHU[42]和胡安永等[5]关于紫云英-水稻轮作模式不同施氮量下CH4排放研究结论一致。氮肥与有机物料的互作效应对稻季CH4排放的影响主要与有机物料分解及其后续有机物种类有关[43]。一般而言,具有较高C/N比的有机底物,其分解速率随着氮输入量的增加而增加[44]。另外秸秆的分解速率还与相关微生物丰度密切相关,后者则受到土壤中有效氮含量的制约[45],研究发现,在氮受限的环境中,增加氮的输入提高土壤中氮的有效性,这相应提高了土壤中产甲烷菌所需有机底物的有效性,促进了产甲烷微生物活性,增加CH4产生[46]。本研究进一步发现微生物对氮肥的响应机制因轮作模式而有所差异,增施氮肥促进产甲烷菌的增殖,却抑制了甲烷氧化菌的增殖（图5-A,5-B）,但其变化幅度因轮作处理而有所不同。这与许欣等[25]关于土壤中可利用氮含量（铵态氮与硝态氮）与mcrA基因丰度正相关而与pmoA基因丰度呈显著负相关的结论一致。笔者认为CH4排放对氮肥的响应,原因可能是:（1）产甲烷菌主要以NH4+-N为氮源,外源无机氮的输入提高了产甲烷菌繁殖所需底物的有效性[46],会加快产甲烷菌的生理活动[47],从而促进其群体的快速增长[48];（2）甲烷单氧酶（MMO）是甲烷氧化菌的关键功能酶,可以在氧气的作用下催化甲烷等低碳烷烃或烯烃羟基化或环氧化[49],NH4+是MMO的竞争性抑制剂,通过与MMO的竞争,减少了甲烷氧化,促进了甲烷排放[50];（3）氮素增加还会引起植物根系分泌量增加,进而为产甲烷菌带来更多生活底物[51];（4）由于产甲烷菌代谢过程严格厌氧,只能生活在氧化还原电位很低的环境中[52]。增加无机氮的投入,能够加速有机物料的腐解速率,腐解的同时消耗了水中的O2,降低了土壤中的氧化还原电位（图6-B和6-C）,进一步增加了产甲烷菌的数量,进而促进CH4的排放。另外,WATANABE等[53]研究发现,稻田CH4排放与秸秆还田量显著正相关,当秸秆还田量为2、4和6 t·hm-2时,CH4排放量分别增加19%、97%和228%,其中秸秆中的碳对CH4排放的贡献分别为19%、51%和60%。本研究中,RW和RP中秸秆还田量达到15.15和7.85 t·hm-2,属于高还田量栽培。微生物利用碳源进行繁殖增长的同时,需要外界提供较高的氮源[46]。而RC-G处理本身带入秸秆量较少（4.30 t·hm-2）,含氮量较高。鉴此,笔者认为稻田系统中秸秆还田C/N的相对含量可能是干扰氮肥水平对稻田CH4排放作用的关键。另外,本研究发现,稻田土壤CH4排放量并不是取决于产甲烷菌或甲烷氧化菌中的某一个,而产甲烷菌与甲烷氧化菌基因丰度比值（mcrA/pmoA）能更客观的反映CH4产生、氧化及排放之间的数量关系,这与LIU[52]等研究结果一致。当土壤中生成的CH4通过扩散进入氧化区域时,大量CH4被甲烷氧化菌氧化。因此稻田土壤的CH4排放量不仅取决于CH4的生成能力,还决定于土壤对内源CH4的氧化能力[54]。本研究表明,相较N0水平下,增施氮肥（N1）显著增加RF、RW和RP轮作模式mcrA/pmoA比值;而RC-G轮作模式却正好相反。其变化规律与CH4排放量基本一致。表明紫云英绿肥还田配施氮肥（N1）,对土壤中甲烷氧化菌的促进作用强于产甲烷菌,有助于减少稻田CH4排放。

3.3 水稻植株及冬季作物种植对稻季CH4排放的影响

稻田甲烷排放是稻田甲烷产生、氧化和传输综合作用的结果,而水稻的生长强烈影响这3个过程[55]。水稻根系作为重要的中间载体,其根系形态和生理特征严重影响CH4排放[56],而投入的有机物料及其分解后有机物种类对根系的影响程度不同,最终会导致甲烷排放的差异。王红妮等[57]发现水稻根系为了维持正常的呼吸作用,大量消耗根系附近的氧气,降低了根系土壤的氧化还原电位,促进了稻田土壤厌氧环境的形成,这也可能是导致不同轮作模式下稻田Eh差异性的原因之一（图6）;同时,水稻根系通过分泌物和凋落物的形式为产甲烷菌提供底物,促进产甲烷的增殖[58]。另外,水稻植株也会影响稻田CH4氧化作用,AULAKH等[59]研究指出大气中的氧气可以通过水稻植株的通气组织进入根系,形成一个好氧微区域,促进甲烷氧化菌的生长,氧化稻田土壤中产生的甲烷;稻田土壤中产生的甲烷大约有36%[55]到80%甚至更多[60]在根区微氧区域被甲烷氧化细菌消耗。本研究中紫云英绿肥还田配施氮肥后CH4排放相对较低,是否与水稻植株根系发育程度及其通气组织有关还有待更深入的研究。笔者认为大量有机物料及无机氮肥的投入对水稻植株及其根系影响程度存在差异,进而造成稻田甲烷产生、氧化和传输过程的不同,最终导致CH4排放存在差异。

本研究发现系统中C/N相对含量与CH4排放密切联系。冬季轮作及冬作后残留氮会影响土壤中有效氮含量[61,62],同时也会影响稻季秸秆还田和氮肥施用,这也可能是导致温室气体差异的原因之一。土壤中有效氮源（碳源）是微生物繁殖的限制因素,而不同冬季轮作种植能够影响土壤有机质含量、培肥地力及改善土壤结构[20],进而改变了微生物代谢的有效有机碳/氮的组成与数量[63],从而显著影响相关微生物的生存能力和活性[33]。本研究中,相较于RF,RP、RW和RC-G轮作系统下土壤全氮分别提高24.3%、14.0%和7.9%,有机碳分别提高24.2%、7.2%和6.3%（表1）。这与粱爱珍[64]和汪娟[65]等的部分结论一致。土壤全氮是能够反映土壤供氮能力的重要指标,而有机碳在一定程度上影响着土壤结构及其微生物多样性,同时又是土壤肥力和基础地力的最重要的物质基础[66]。尽管不同处理下,土壤属性有所差异,但轮作研究中土壤属性的变化缓慢而微量。而与秸秆还田和氮肥施用带来迅速且高通量的CH4排放相比,土壤地力的变化是否是影响当季CH4排放的重要因子,有待进一步研究。

4 结论

N0处理不同轮作模式下稻田CH4排放差异显著,具体表现为RP>RW>RC-G>RF;增施氮肥后,轮作模式与氮肥水平存在显著互作,RW、RP和RF的CH4排放显著增加,而RC-G则略有下降;产甲烷菌与甲烷氧化菌基因丰度比值（mcrA/pmoA）与CH4排放规律基本一致。鉴此,笔者认为稻田系统中秸秆还田C/N的相对含量可能是干扰氮肥水平对稻田CH4排放作用的关键,当系统中碳冗余时,相关微生物活性受到土壤中有效氮制约,投入无机氮可以减轻氮的限制作用从而显著提高CH4排放;而碳不足时,继续投入无机氮,相关微生物繁殖由于受到土壤中有限碳源的限制其活性也会受到抑制,CH4排放相对减少。

参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

杨晓光, 刘志娟, 陈阜 . 全球气候变暖对中国种植制度可能影响Ⅰ. 气候变暖对中国种植制度北界和粮食产量可能影响的分析
中国农业科学, 2010,43(2):329-336.
URLMagsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】在全球气候变化背景下,中国气温自20世纪80年代明显升高已成为共识,这一变化对中国农业生产尤其是对种植制度的影响越来越受到中国政府和专家****的重视。为了回答这一问题,笔者以1981年为时间节点,把从20世纪50年代至今分为2个时间段,分析和比较后一时段气候变暖对全国种植制度北界、冬小麦种植北界、双季稻种植北界、雨养冬小麦-夏玉米稳产种植北界的可能影响,以及由于种植北界的空间位移对作物产量可能的影响。【方法】依据全国种植制度气候区划指标、冬小麦和双季稻种植北界指标以及雨养冬小麦-夏玉米稳产种植北界的降水量指标,采用公认的农业气候指标计算方法,使用ArcGIS分别绘出1950s—1980年、1981—2007年2个时段全国种植制度北界图,以及冬小麦种植北界图、双季稻种植北界图、雨养冬小麦-夏玉米稳产的种植北界图。【结果】（1）与1950s—1980年相比,1981—2007年一年二熟制种植北界,空间位移变化最大的区域在陕西省、山西省、河北省、北京和辽宁省。一年三熟制种植北界,空间位移变化最大的区域为湖南省、湖北省、安徽省、江苏省和浙江省。在不考虑品种变化、社会经济等方面因素的前提下,这些区域由一年一熟变成一年二熟,主体种植模式的粮食单产平均可增加54%—106%,由一年二熟变成一年三熟,主体种植模式的粮食单产平均可增加27%—58%。（2）与1950s—1980年相比,1981—2007年辽宁省、河北省、山西省、陕西省、内蒙古、宁夏、甘肃省和青海省冬小麦的种植北界不同程度北移西扩。以河北省为例,冬小麦种植北界的北移,可使界限变化区域由春小麦改种冬小麦,单产平均增加约25%。（3）浙江省、安徽省、湖北省和湖南省双季稻的种植北界向北移动,单从热量资源的角度出发,可使其粮食单产不同程度增加。（4）雨养冬小麦-夏玉米稳产的种植北界大部分区域向东南方向移动,这是由于近年来该区降水量减少造成的。【结论】在过去的50年中,由于气候变暖造成了全国种植制度界限不同程度北移、冬小麦和双季稻种植北界北移,熟制的变化可能使种植制度界限变化区域的粮食单产增加。然而降水量的减少造成了雨养冬小麦-夏玉米稳产北界向东南方向移动。<BR></FONT></P>
YANG X G, LIU Z J, CHEN F . Possible impacts of global warming on China's cropping system I. Analysis of the possible impacts of global warming on the northern boundary of China's cropping system and grain yield
Scientia Agricultura Sinica, 2010,43(2):329-336. (in Chinese)
URLMagsci [本文引用: 1]
<P><FONT face=Verdana>【目的】在全球气候变化背景下,中国气温自20世纪80年代明显升高已成为共识,这一变化对中国农业生产尤其是对种植制度的影响越来越受到中国政府和专家****的重视。为了回答这一问题,笔者以1981年为时间节点,把从20世纪50年代至今分为2个时间段,分析和比较后一时段气候变暖对全国种植制度北界、冬小麦种植北界、双季稻种植北界、雨养冬小麦-夏玉米稳产种植北界的可能影响,以及由于种植北界的空间位移对作物产量可能的影响。【方法】依据全国种植制度气候区划指标、冬小麦和双季稻种植北界指标以及雨养冬小麦-夏玉米稳产种植北界的降水量指标,采用公认的农业气候指标计算方法,使用ArcGIS分别绘出1950s—1980年、1981—2007年2个时段全国种植制度北界图,以及冬小麦种植北界图、双季稻种植北界图、雨养冬小麦-夏玉米稳产的种植北界图。【结果】（1）与1950s—1980年相比,1981—2007年一年二熟制种植北界,空间位移变化最大的区域在陕西省、山西省、河北省、北京和辽宁省。一年三熟制种植北界,空间位移变化最大的区域为湖南省、湖北省、安徽省、江苏省和浙江省。在不考虑品种变化、社会经济等方面因素的前提下,这些区域由一年一熟变成一年二熟,主体种植模式的粮食单产平均可增加54%—106%,由一年二熟变成一年三熟,主体种植模式的粮食单产平均可增加27%—58%。（2）与1950s—1980年相比,1981—2007年辽宁省、河北省、山西省、陕西省、内蒙古、宁夏、甘肃省和青海省冬小麦的种植北界不同程度北移西扩。以河北省为例,冬小麦种植北界的北移,可使界限变化区域由春小麦改种冬小麦,单产平均增加约25%。（3）浙江省、安徽省、湖北省和湖南省双季稻的种植北界向北移动,单从热量资源的角度出发,可使其粮食单产不同程度增加。（4）雨养冬小麦-夏玉米稳产的种植北界大部分区域向东南方向移动,这是由于近年来该区降水量减少造成的。【结论】在过去的50年中,由于气候变暖造成了全国种植制度界限不同程度北移、冬小麦和双季稻种植北界北移,熟制的变化可能使种植制度界限变化区域的粮食单产增加。然而降水量的减少造成了雨养冬小麦-夏玉米稳产北界向东南方向移动。<BR></FONT></P>

张亚莉 . 浅谈林业碳汇与全球气候变化之关联
吉林农业, 2010(5):86-86.
URL [本文引用: 1]

ZHANG Y L . A brief talk on the relationship between forest carbon sequestration and global climate change
. Jilin Agriculture, 2010(5):86-86. (in Chinese)
URL [本文引用: 1]

GUO J, ZHOU C . Greenhouse gas emissions and mitigation measures in Chinese agroecosystems
Agricultural & Forest Meteorology, 2007,142(2):270-277.
[本文引用: 1]

GHOSH S, MAJUMDAR D, JAIN M C . Methane and nitrous oxide emissions from irrigated rice of north India
Chamosphere, 2003,51(3):181-195.
DOI:10.1016/S0045-6535(02)00822-6URL [本文引用: 1]

胡安永, 孙星, 刘勤 . 太湖地区不同轮作模式对稻田温室气体(CH4和N2O)排放的影响
应用生态学报, 2016,27(1):99-106.
URLMagsci [本文引用: 3]
<p>通过田间试验，研究了太湖地区不同轮作模式下稻季温室气体排放规律.结果表明: 水稻生长季CH<sub>4</sub>排放呈先升高后降低趋势，CH<sub>4</sub>排放主要集中在水稻生育前期，烤田后至水稻收获期间CH<sub>4</sub>排放量较低；N<sub>2</sub>O的排放主要集中在3次施肥及烤田期.稻季排放的CH<sub>4</sub>对全球增温潜势(GWP)的贡献远高于N<sub>2</sub>O，各处理所占比例为94.7%～99.6%，是温室气体减排的主要对象.不同轮作模式下，稻季CH<sub>4</sub>排放总量及其GWP存在显著差异，表现为小麦-水稻&gt;紫云英-水稻&gt;休闲-水稻轮作；稻季N<sub>2</sub>O排放总量及其GWP没有显著性差异.与不施肥处理相比，紫云英-水稻轮作模式下施加氮肥显著降低了CH<sub>4</sub>排放量和GWP，但不同氮肥用量下的CH<sub>4</sub>排放量和GWP没有显著性差异，而紫云英还田稻季施氮240 kg&middot;hm<sup>-2</sup>下的水稻产量却最高.综合经济效益和环境效益，紫云英还田稻季施氮240 kg&middot;hm<sup>-2</sup>下的增产减排综合效果更好，是值得当地推广的耕作制度.</p>
HU A Y, SUN X, LIU Q . Effects of different rotation systems on greenhouse gas ( CH4 and N2O) emissions in the Taihu Lake region, China
Chinese Journal of Applied Ecology, 2016,27(1):99-106. (in Chinese)
URLMagsci [本文引用: 3]
<p>通过田间试验，研究了太湖地区不同轮作模式下稻季温室气体排放规律.结果表明: 水稻生长季CH<sub>4</sub>排放呈先升高后降低趋势，CH<sub>4</sub>排放主要集中在水稻生育前期，烤田后至水稻收获期间CH<sub>4</sub>排放量较低；N<sub>2</sub>O的排放主要集中在3次施肥及烤田期.稻季排放的CH<sub>4</sub>对全球增温潜势(GWP)的贡献远高于N<sub>2</sub>O，各处理所占比例为94.7%～99.6%，是温室气体减排的主要对象.不同轮作模式下，稻季CH<sub>4</sub>排放总量及其GWP存在显著差异，表现为小麦-水稻&gt;紫云英-水稻&gt;休闲-水稻轮作；稻季N<sub>2</sub>O排放总量及其GWP没有显著性差异.与不施肥处理相比，紫云英-水稻轮作模式下施加氮肥显著降低了CH<sub>4</sub>排放量和GWP，但不同氮肥用量下的CH<sub>4</sub>排放量和GWP没有显著性差异，而紫云英还田稻季施氮240 kg&middot;hm<sup>-2</sup>下的水稻产量却最高.综合经济效益和环境效益，紫云英还田稻季施氮240 kg&middot;hm<sup>-2</sup>下的增产减排综合效果更好，是值得当地推广的耕作制度.</p>

刘永卓 . 重金属污染稻田土壤温室气体产生相关的微生物群落结构及活性变化
[D]. 南京: 南京农业大学, 2012.
[本文引用: 1]

LIU Y Z . Changes of microbial community structure and activity related to greenhouse gas production in paddy soils polluted by heavy metals
[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2012. ( in Chinese)
[本文引用: 1]

CHANTON J P . The effect of gas transport on the isotope signature of methane in wetlands
Organic Geochemistry, 2005,36(5):753-768.
DOI:10.1016/j.orggeochem.2004.10.007URL [本文引用: 1]

BUTTERBACH-BAHL K, PAPEN H, RENNENBERG H . Impact of gas transport through rice cultivars on methane emission from paddy fields
Plant Cell & Environment, 2010,20(9):1175-1183.
[本文引用: 1]

SMITH P, MARTINO D, CAI Z . Greenhouse gas mitigation in agriculture
Philosophical Transactions Biological Sciences, 2008,363(1492):789-813.
DOI:10.1098/rstb.2007.2184URL [本文引用: 1]

徐华, 邢光熹, 蔡祖聪, 鹤田治雄 . 土壤水分状况和质地对稻田N2O排放的影响
土壤学报, 2000,37(4):499-505.
[本文引用: 1]

HU H, XING G X, CAI Z C, HETIAN Z X . Effect of soil water regime and soil texture on N2O emission from rice paddy field
Acta Pedologica Sinica, 2000,37(4):499-505. (in Chinese)
[本文引用: 1]

蒋静艳, 黄耀, 宗良纲 . 水分管理与秸秆施用对稻田CH4和N2O 排放的影响
中国环境科学, 2003,23(5):552-556.
[本文引用: 1]

JIANG J Y, HUANG Y, ZONG L G . Effects of water management and straw application on CH4 and N2O emissions from paddy fields
China Environmental Science, 2003,23(5):552-556. (in Chinese)
[本文引用: 1]

黄勤, 魏朝富 . 不同耕作制对稻田甲烷排放通量的影响
西南大学学报(自然科学版), 1996(5):436-439.
[本文引用: 1]

HUANG Q, WEI C F . Effects of different tillage systems on methane emission flux from paddy fields
.Journal of Southwest University (Natural Science Edition), 1996(5):436-439. (in Chinese)
[本文引用: 1]

彭世彰, 李道西, 缴锡云, 何岩, 郁进元 . 节水灌溉模式下稻田甲烷排放的季节变化
浙江大学学报(农业与生命科学版), 2006,32(5):546-550.
URLMagsci [本文引用: 1]
基于稻田节水灌溉技术和密闭静态箱技术田间原位采集甲烷气样,研究了控制灌溉模式对稻田甲烷季节排放规律的影响.结果表明,控灌稻田水稻全生育期的甲烷排放主要集中在分蘖前期和中期,甲烷排放总量为24.43 g&middot;m-2,平均排放率为7.95 mg&middot;m-2&middot;h-1,比淹水稻田减少了39%.但分阶段的均值显著性检验显示,在&quot;泡田--分蘖中期&quot;控灌稻田的甲烷平均排放率与淹水稻田无显著性差异(0.05＜P=0.87),在&quot;分蘖后期--黄熟期&quot;才明显低于淹水稻田(0.00=P＜0.05).控灌稻田甲烷排放量在水稻全生育期月份上的分配与淹水稻田具有一致性,7月份是华东稻作区甲烷排放最多的月份,但控灌稻田甲烷排放量在各月的变幅较大.另外,控灌稻田低于饱和含水率的无水层状态能显著减少稻田甲烷的排放,且不因降雨或施入氮肥而被削弱,还可能成为吸收甲烷的汇.
PENG S Z, LI D X, JIAO X Y, HE Y, YU J Y . Seasonal variation of methane emission from paddy fields under water-saving irrigation
Journal of Zhejiang University (Agriculture and Life Sciences Edition), 2006,32(5):546-550. (in Chinese)
URLMagsci [本文引用: 1]
基于稻田节水灌溉技术和密闭静态箱技术田间原位采集甲烷气样,研究了控制灌溉模式对稻田甲烷季节排放规律的影响.结果表明,控灌稻田水稻全生育期的甲烷排放主要集中在分蘖前期和中期,甲烷排放总量为24.43 g&middot;m-2,平均排放率为7.95 mg&middot;m-2&middot;h-1,比淹水稻田减少了39%.但分阶段的均值显著性检验显示,在&quot;泡田--分蘖中期&quot;控灌稻田的甲烷平均排放率与淹水稻田无显著性差异(0.05＜P=0.87),在&quot;分蘖后期--黄熟期&quot;才明显低于淹水稻田(0.00=P＜0.05).控灌稻田甲烷排放量在水稻全生育期月份上的分配与淹水稻田具有一致性,7月份是华东稻作区甲烷排放最多的月份,但控灌稻田甲烷排放量在各月的变幅较大.另外,控灌稻田低于饱和含水率的无水层状态能显著减少稻田甲烷的排放,且不因降雨或施入氮肥而被削弱,还可能成为吸收甲烷的汇.

蒋静艳, 黄耀, 宗良纲 . 稻田土壤理化特性对CH4排放的影响
生态环境学报, 2001,10(1):27-29.
[本文引用: 1]

JIANG J Y, HUANG Y, ZONG L G . Effects of physical and chemical properties of paddy soil on CH4 emissions
Journal of Ecology and Environment, 2001,10(1):27-29. (in Chinese)
[本文引用: 1]

商庆银, 杨秀霞, 成臣, 罗亢, 黄山, 石庆华, 潘晓华, 曾勇军 . 秸秆还田条件下不同水分管理对双季稻田综合温室效应的影响
中国水稻科学, 2015,29(2):181-190.
DOI:10.3969/j.issn.10017216.2015.02.010URLMagsci [本文引用: 1]
以南方红壤区双季稻紫云英为研究对象，利用静态箱气相色谱法分别分析包括绿肥和稻草等秸秆还田条件下不同水分管理对稻田CH4和N2O排放、水稻产量以及综合温室效应（GWP）的影响。试验设持续淹水（F）、中期烤田（FDF）和间歇灌溉（FDFM）处理。结果表明，秸秆还田条件下双季稻田周年CH4排放量介于208.3 kg/hm2（FDFM处理）和678.2 kg/hm2（F处理）之间，其中，晚稻生长季占周年CH4排放量的60.6%~71.7%。F处理周年CH4排放量显著高于FDF和FDFM处理（P&lt;0.05）。秸秆还田条件下双季稻田周年N2O排放量为4.75~8.19 kg/hm2。与F处理相比，FDFM处理周年N2O排放通量显著增加（60.9%）；而F和FDF处理之间没有显著差异。早稻和晚稻各处理产量分别为7.76~8.02 t/hm2和7.22~8.69 t/hm2。秸秆还田条件下，双季稻单位面积GWP和单位产量GWP分别为7648.8~18471.8 kg/hm2和048~1.12 kg/kg，其中FDF和FDFM处理分别显著低于F处理（P&lt;0.05）。因此，在秸秆还田条件下采用中期烤田和间歇灌溉替代持续淹水，可以同步实现双季稻高产和减轻农业生产对气候的潜在影响
SHANG Q Y, YANG X X, CHENG C, LUO K, HUANG S, SHIQ H, PAN X H, ZENG Y J . Effects of different water management on the comprehensive greenhouse effect of double cropping paddy fields
China Rice Science, 2015,29(2):181-190. (in Chinese)
DOI:10.3969/j.issn.10017216.2015.02.010URLMagsci [本文引用: 1]
以南方红壤区双季稻紫云英为研究对象，利用静态箱气相色谱法分别分析包括绿肥和稻草等秸秆还田条件下不同水分管理对稻田CH4和N2O排放、水稻产量以及综合温室效应（GWP）的影响。试验设持续淹水（F）、中期烤田（FDF）和间歇灌溉（FDFM）处理。结果表明，秸秆还田条件下双季稻田周年CH4排放量介于208.3 kg/hm2（FDFM处理）和678.2 kg/hm2（F处理）之间，其中，晚稻生长季占周年CH4排放量的60.6%~71.7%。F处理周年CH4排放量显著高于FDF和FDFM处理（P&lt;0.05）。秸秆还田条件下双季稻田周年N2O排放量为4.75~8.19 kg/hm2。与F处理相比，FDFM处理周年N2O排放通量显著增加（60.9%）；而F和FDF处理之间没有显著差异。早稻和晚稻各处理产量分别为7.76~8.02 t/hm2和7.22~8.69 t/hm2。秸秆还田条件下，双季稻单位面积GWP和单位产量GWP分别为7648.8~18471.8 kg/hm2和048~1.12 kg/kg，其中FDF和FDFM处理分别显著低于F处理（P&lt;0.05）。因此，在秸秆还田条件下采用中期烤田和间歇灌溉替代持续淹水，可以同步实现双季稻高产和减轻农业生产对气候的潜在影响

YANG X, SHANG Q, WU P, LIU J, SHEN Q, GUO S, XIONG Z . Methane emissions from double rice agriculture under long-term fertilizing systems in Hunan, China
Agriculture Ecosystems & Environment, 2010,137(3):308-316.
[本文引用: 1]

钟磊 . 麦稻、油稻轮作系统中硫砷的交互作用及其效应
[D]. 武汉: 华中农业大学, 2010.
[本文引用: 1]

ZGONG L . Interaction and effects of sulfur and arsenic in wheat-rice and oil-rice rotation systems
[D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2010. ( in Chinese)
[本文引用: 1]

元生朝 . 合理的复种轮作与湖北省稻田耕作制度改革
作物学报, 1981,7(3):211-216.
URLMagsci [本文引用: 1]
<P>&lt;正&gt; 解放初期本省稻田耕作制度,以冬闲或绿肥加一季中稻(其中少数蓄再生稻)为主。其它如“麦—稻”、“油—稻”、“绿肥—双季稻”,“早水晚旱”或“早旱晚水”等复种方式,也有一定面积。此外,还有小面积的不规则的“稻—棉”隔年水旱轮作。五十至七十年代,稻田耕作制度改革主要是以提高复种指数,发展“绿肥—双季
YUAN S C . The suitable crop rotation and the improvement of the cropping system on rice field in Hubei Province
Acta Agronomica Sinica, 1981,7(3):211-216. (in Chinese)
URLMagsci [本文引用: 1]
<P>&lt;正&gt; 解放初期本省稻田耕作制度,以冬闲或绿肥加一季中稻(其中少数蓄再生稻)为主。其它如“麦—稻”、“油—稻”、“绿肥—双季稻”,“早水晚旱”或“早旱晚水”等复种方式,也有一定面积。此外,还有小面积的不规则的“稻—棉”隔年水旱轮作。五十至七十年代,稻田耕作制度改革主要是以提高复种指数,发展“绿肥—双季

顾敏京, 左文刚, 严漪云, 臧彩云, 薛伟杰, 柏彦超, 单玉华, 封克 . 氮肥管理对秸秆全量还田双季晚稻土壤固定态铵的影响
扬州大学学报(农业与生命科学版), 2017(2):73-78, 85.
[本文引用: 1]

GU M J, ZUO W G, YAN Y Y, ZANG C Y, XUE W J, BAI Y C, SHAN Y H, FENG K . Effects of nitrogen fertilizer management on soil fixed ecological ammonium of late rice with full straw returning to field
.Journal of Yangzhou University (Agriculture and Life Sciences Edition), 2017(2):73-78, 85. (in Chinese)
[本文引用: 1]

刘玲玲, 刘婷, 狄霖, 吴文祥, 盛海军 . 秸秆全量还田对水稻生长及土壤理化性质的影响
扬州大学学报(农业与生命科学版), 2018,39(3):81-85.
[本文引用: 2]

LIU L L, LIU T, DI L, WU W X, SHENG H J . Effects of total straw returning on rice growth and soil physical and chemical properties
Journal of Yangzhou University (Agriculture and Life Sciences Edition), 2018,39(3):81-85. (in Chinese)
[本文引用: 2]

CHEN G, HUANG G, HUANG B . CH4 and N2O emission from a rice field and effect of Azolla and fertilitaion on them
Chinese Journal of Applied Ecology, 1995,6(4):378-382.
URL [本文引用: 1]

刘金剑, 吴萍萍, 谢小立, 傅心赣, 沈其荣, 郭世伟 . 长期不同施肥制度下湖南红壤晚稻田CH4的排放
生态学报, 2008,28(6):2878-2886.
URLMagsci [本文引用: 1]
选取湖南双季稻田长期不同施肥制度为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对晚稻稻田甲烷排放进行观测。研究结果表明，不同施肥制度下的晚稻稻田甲烷排放的季节变化具有一定的规律，晚稻生育期内CH4的排放速率呈先升高后降低的变化趋势。施入秸秆的处理CH4平均排放通量和累积排放通量大于单施化肥的处理；单施化肥的各处理中由于养分缺失情况的不同，CH4平均排放通量和累积排放量具有一定的差异。秸秆区CH4平均排放通量和累积排放量都较大，全量化肥养分施肥区次之，偏施养分和无肥区较小。同时还研究了长期不同施肥制度条件下各环境因素包括土壤温度、灌溉水层深度和土壤Eh，对CH4排放的影响。结果表明，不同的施肥处理，晚稻田CH4排放的季节变化和土壤Eh呈显著负相关，与土壤温度呈显著正相关，与水层深度相关不明显。
LIU J J, WU P P, XIE X L, FU X G, SHEN Q R, GUO S W . Methane emission from late rice fields in Hunan red soil under different long-term fertilizing systems
Acta Ecologica Sinica, 2008,28(6):2878-2886.
URLMagsci [本文引用: 1]
选取湖南双季稻田长期不同施肥制度为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对晚稻稻田甲烷排放进行观测。研究结果表明，不同施肥制度下的晚稻稻田甲烷排放的季节变化具有一定的规律，晚稻生育期内CH4的排放速率呈先升高后降低的变化趋势。施入秸秆的处理CH4平均排放通量和累积排放通量大于单施化肥的处理；单施化肥的各处理中由于养分缺失情况的不同，CH4平均排放通量和累积排放量具有一定的差异。秸秆区CH4平均排放通量和累积排放量都较大，全量化肥养分施肥区次之，偏施养分和无肥区较小。同时还研究了长期不同施肥制度条件下各环境因素包括土壤温度、灌溉水层深度和土壤Eh，对CH4排放的影响。结果表明，不同的施肥处理，晚稻田CH4排放的季节变化和土壤Eh呈显著负相关，与土壤温度呈显著正相关，与水层深度相关不明显。

CAI Z, XING G, YAN X, XU H, TSURATA H, YAGI K, MINAMI K . Methane and nitrous oxide emissions from rice paddy fields as affected by nitrogen fertilizers and water management
Plant & Soil, 1997,196(1):7-14.
[本文引用: 2]

伍玉鹏, 刘田, 彭其安 . 氮肥配施下不同C/N作物残渣还田对红壤温室气体排放的影响
农业环境科学学报, 2014,33(10):2053-2062.
[本文引用: 1]

WU Y P, LIU T, PENG Q A . Effects of different C/N crop residues on greenhouse gas emissions from red soil under combined application of nitrogen fertilizer
Journal of Agricultural Environmental Sciences, 2014,33(10):2053-2062
[本文引用: 1]

许欣, 陈晨, 熊正琴 . 生物炭与氮肥对稻田甲烷产生与氧化菌数量和潜在活性的影响
土壤学报, 2016,53(6):1517-1527.
[本文引用: 2]

XU X, CHEN C, XIONG Z Q . Effects of biochar and nitrogen fertilizer on methane production and the number and potential activity of oxidizing bacteria in paddy fields
Acta Pedologica Sinica, 2016,53(6):1517-1527. (in Chinese)
[本文引用: 2]

BARBIER B A, DZIDUCH I, LIEBNER S . Methane-cycling communities in a permafrost‐affected soil on Herschel Island, Western Canadian Arctic: active layer profiling of mcrA and pmoA genes
FEMS Microbiology Ecology, 2012,82(2):287-302.
DOI:10.1111/fem.2012.82.issue-2URL [本文引用: 1]

COSTELLO A . Molecular characterization of functional and phylogenetic genes from natural populations of methanotrophs in lake sediments
Applied Environmental Microbiology, 1999,65(11):5066-5074.
[本文引用: 1]

ZOU J, LIU S, QIN Y, PAN G, ZHU D . Sewage irrigation increased methane and nitrous oxide emissions from rice paddies in southeast China
Agriculture, Ecosystems and Environment, 2009,129(4):516-522.
DOI:10.1016/j.agee.2008.11.006URL [本文引用: 1]

孙会峰, 周胜, 陈桂发, 付子轼, 刘国兰, 宋祥甫 . 水稻品种对稻田CH4和N2O排放的影响
农业环境科学学报, 2015,34(8):1595-1602.
[本文引用: 1]

SUN H F, ZHOU S, CHEN G F, FU Z S, LIU G L, SONG X F . Effects of rice varieties on CH4 and N2O emissions from paddy fields
Journal of Agricultural Environmental Sciences, 2015,34(8):1595-1602. (in Chinese)
[本文引用: 1]

张岳芳, 周炜, 陈留根, 王子臣, 朱普平, 盛婧, 郑建初 . 太湖地区不同水旱轮作方式下稻季甲烷和氧化亚氮排放研究
中国生态农业学报, 2013,21(3):290-296.
URLMagsci [本文引用: 1]
为准确编制我国稻田温室气体排放清单及制定合理减排措施提供基础数据, 选择太湖地区典型水稻种植区江苏省苏州市, 研究设计了休闲 水稻(对照, CK)、紫云英 水稻(T1)、黑麦草 水稻(T2)、小麦 水稻(T3)和油菜 水稻(T4)5种水旱轮作方式, 采用静态箱 气相色谱法, 开展了不同水旱轮作方式下水稻生长季田间甲烷(CH<sub>4</sub>)和氧化亚氮(N<sub>2</sub>O)排放监测试验。试验结果表明: 不同水旱轮作方式下水稻生长季CH4排放通量呈先升高后降低的变化趋势, CH4排放峰值出现在水稻生育前期, 移栽至有效分蘖临界叶龄期CH<sub>4</sub>累积排放量占全生育期排放总量的比例为65%~81%, 而N2O仅在水稻烤田期间有明显排放。水旱轮作方式对稻季CH<sub>4</sub>和N<sub>2</sub>O排放有极显著(<i>P</i> 0.01)影响, CH<sub>4</sub>季节总排放量表现为T1(283.2 kg?hm<sup>-2</sup>) CK(139.5 kg?hm<sup>-2</sup>) T3(123.4 kg?hm<sup>-2</sup>) T4(114.7 kg?hm<sup>-2</sup>) T2(100.8 kg?hm<sup>-2</sup>), N<sub>2</sub>O季节总排放量顺序为T1 T4 T3 T2 CK, 依次为1.06 kg?hm <sup>-2</sup>、0.87 kg?hm<sup>-2</sup>、0.81 kg?hm<sup>-2</sup>、0.72 kg?hm<sup>-2</sup>和0.53 kg?hm<sup>-2</sup>。T1处理稻季排放CH<sub>4</sub>和N<sub>2</sub>O产生的增温潜势最高[7 396 kg(CO<sub>2</sub>)?hm<sup>-2</sup>], 显著(<i>P</i> 0.05)高于其他处理, 比CK[3 646 kg(CO<sub>2</sub>)?hm <sup>-2</sup>]增加103%, T2[2 735 kg(CO<sub>2</sub>)?hm <sup>-2</sup>]较CK减少25%(<i>P</i> 0.05)。紫云英 水稻轮作方式增加了太湖地区水稻生长季的温室效应。
ZHANG Y F, ZHOU W, CHEN L G, WANG Z C, ZHU P P, SHENG J, ZHENG J C . Methane and nitrous oxide emissions from rice seasons under different cropping patterns in Taihu Lake Region
Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2013,21(3):290-296. (in Chinese)
URLMagsci [本文引用: 1]
为准确编制我国稻田温室气体排放清单及制定合理减排措施提供基础数据, 选择太湖地区典型水稻种植区江苏省苏州市, 研究设计了休闲 水稻(对照, CK)、紫云英 水稻(T1)、黑麦草 水稻(T2)、小麦 水稻(T3)和油菜 水稻(T4)5种水旱轮作方式, 采用静态箱 气相色谱法, 开展了不同水旱轮作方式下水稻生长季田间甲烷(CH<sub>4</sub>)和氧化亚氮(N<sub>2</sub>O)排放监测试验。试验结果表明: 不同水旱轮作方式下水稻生长季CH4排放通量呈先升高后降低的变化趋势, CH4排放峰值出现在水稻生育前期, 移栽至有效分蘖临界叶龄期CH<sub>4</sub>累积排放量占全生育期排放总量的比例为65%~81%, 而N2O仅在水稻烤田期间有明显排放。水旱轮作方式对稻季CH<sub>4</sub>和N<sub>2</sub>O排放有极显著(<i>P</i> 0.01)影响, CH<sub>4</sub>季节总排放量表现为T1(283.2 kg?hm<sup>-2</sup>) CK(139.5 kg?hm<sup>-2</sup>) T3(123.4 kg?hm<sup>-2</sup>) T4(114.7 kg?hm<sup>-2</sup>) T2(100.8 kg?hm<sup>-2</sup>), N<sub>2</sub>O季节总排放量顺序为T1 T4 T3 T2 CK, 依次为1.06 kg?hm <sup>-2</sup>、0.87 kg?hm<sup>-2</sup>、0.81 kg?hm<sup>-2</sup>、0.72 kg?hm<sup>-2</sup>和0.53 kg?hm<sup>-2</sup>。T1处理稻季排放CH<sub>4</sub>和N<sub>2</sub>O产生的增温潜势最高[7 396 kg(CO<sub>2</sub>)?hm<sup>-2</sup>], 显著(<i>P</i> 0.05)高于其他处理, 比CK[3 646 kg(CO<sub>2</sub>)?hm <sup>-2</sup>]增加103%, T2[2 735 kg(CO<sub>2</sub>)?hm <sup>-2</sup>]较CK减少25%(<i>P</i> 0.05)。紫云英 水稻轮作方式增加了太湖地区水稻生长季的温室效应。

黄太庆 . 不同轮作制度稻田生态系统温室气体排放研究
[D]. 南京: 南京农业大学, 2011.
[本文引用: 1]

HUANG T Q . Greenhouse gases emissions from different rotation systems in paddy fields
[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2011. ( in Chinese)
[本文引用: 1]

张啸林 . 不同稻田轮作体系下温室气体排放及温室气体强度研究
[D]. 南京: 南京农业大学, 2013.
[本文引用: 1]

ZHANG X L . Greenhouse gases emissions and greenhouse gas intensity from different rice-based cropping systems
[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2013. ( in Chinese)
[本文引用: 1]

FINN D, KOPITTKE P M, DENNIS P G, DAAL R C . Microbial energy and matter transformation in agricultural soils
Soil Biology and Biochemistry, 2017, 111(15):176-192.
[本文引用: 2]

WATANABE T, KIMURA M, ASAKAWA S . Dynamics of methanogenic archaeal communities based on rRNA analysis and their relation to methanogenic activity in Japanese paddy field soils
Soil Biology and Biochemistry, 2007,39(11):2877-2887.
DOI:10.1016/j.soilbio.2007.05.030URL [本文引用: 1]

CONRAD R, KLOSE M, LU Y, CHILDTHAISONG A . Methanogenic pathway and archaeal communities in three different anoxic soils amended with rice straw and maize straw
Frontiers in Microbiology, 2012,3(11):566-576. DOI: 10.3389/FMICB.2012.00004.
URL [本文引用: 1]

李大明, 成艳红, 刘满强, 秦江涛, 焦加国, 李辉信, 胡锋 . 双季稻田甲烷排放与土壤产甲烷菌群落结构和数量关系研究
农业环境科学学报, 2013(4):866-873.
[本文引用: 1]

LI D M, CHENG Y H, LIU M Q, QIN J T, JIAO J G, LI H X, HU F . Relationship between methane emission and the community structure and abundance of soil methanogens under double rice cropping system
.Journal of Agricultural Environmental Science, 2013(4):866-873. (in Chinese)
[本文引用: 1]

颜永毫, 王丹丹 . 生物炭对土壤N2O和CH4排放影响的研究进展
中国农学通报, 2013,29(8):140-146.
[本文引用: 1]

YAN Y H, WANG D D . Advances in effects of biochar on the soil N2O and CH4 emissions
China Agricultural Bulletin, 2013,29(8):140-146. (in Chinese)
[本文引用: 1]

BAO Q L, XIAO K Q, CHEN Z, YAO H Y, ZHU Y G . Methane production and methanogenic archaeal communities in two types of paddy soil amended with different amounts of rice straw
FEMS Microbiology Ecology, 2014,88(2):372-385.
DOI:10.1111/fem.2014.88.issue-2URL [本文引用: 2]

ARIF M A S, HOUWEN F, VERSTRAETE W . Agricultural factors affecting methane oxidation in arable soil
Biology and Fertility of Soils, 1996,21(1/2):95-102.
DOI:10.1007/BF00335999URL [本文引用: 1]

刘启明, 朱艺贞, 焦玉佩, 曹英兰, 黄云凤, 黄宁 . 生态恢复红壤区土壤微生物活性的对比研究
地球与环境, 2015,43(4):420-424.
[本文引用: 1]

LIU Q M, ZHU Y Z, JIAO Y P, CAO Y L, HUANG Y F, HUANG N . Comparative study on microbial activity of red soil from ecological restoration zone
Earth and Environment, 2015,43(4):420-424. (in Chinese)
[本文引用: 1]

陈建 . 不同氮肥类型和耕作方式对稻田温室气体排放及土壤碳库的影响
[D]. 武汉: 华中农业大学, 2016.
[本文引用: 1]

CHEN J . Effects of different fertilizer sources and tillage practices on GHG emissions and soil carbon pool in paddy fields
[D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2016. ( in Chinese)
[本文引用: 1]

ZHU B, YI L X, HU Y G, ZENG Z H, TANG H M, YANG G L XIAO X P . Effects of Chinese milk vetch (Astragalus sinicus L.) residue incorporation on CH4 and N2O emission from a double-rice paddy soil.
Journal of Integrative Agriculture, 2012,11(9):1537-1544.
[本文引用: 1]

付薇薇, 尹力初, 张蕾, 张艺 . 有机物料碳和土壤有机碳对水稻土甲烷排放的影响
中国土壤与肥料, 2016(2):14-20.
[本文引用: 1]

FU W W, YIN L C, ZHANG L, ZHANG Y . Effects of exogenous organic carbon and soil organic carbon on the CH4 emission in paddy soils with different fertilities
.Soils and Fertilizers Sciences in China, 2016(2):14-20. (in Chinese)
[本文引用: 1]

KONG Y H, NAGANO H, KÁTAI J, VAGO I, YASHIMA M, INUBUSHI K . CO2, N2O and CH4 production/consumption potentials of soils under different land-use types in central Japan and eastern Hungary
Soil Science & Plant Nutrition, 2013,59(3):455-462.
[本文引用: 1]

KNAPP E B, ELLIOTT L F, CAMPBELL G S . Microbial respiration and growth during the decomposition of wheat straw
Soil Biology & Biochemistry, 1983,15(3):319-323.
[本文引用: 1]

NYKÄNEN H, VASANDER H, HUTTUNEN J T, MARTIKAINEN P J . Effect of experimental nitrogen load on methane and nitrous oxide fluxes on ombrotrophic boreal peatland
Plant & Soil, 2002,242(1):147-155.
[本文引用: 3]

颜永毫, 王丹丹, 郑纪勇 . 生物炭对土壤N2O和CH4排放影响的研究进展
中国农学通报, 2013,29(8):140-146.
[本文引用: 1]

YAN Y H, WANG D D, ZHEN J Y . Advances in effects of biochar on the soil N2O and CH4 emissions
Chinese Agricultural Science Bulletin, 2013,29(8):140-146. (in Chinese)
[本文引用: 1]

胡敏杰, 仝川, 邹芳芳 . 氮输入对土壤甲烷产生、氧化和传输过程的影响及其机制
草业学报, 2015,24(6):204-212.
DOI:10.11686/cyxb2014313URLMagsci [本文引用: 1]
随着人为氮输入的增加,外源氮成为影响土壤甲烷产生、氧化和传输过程的重要因素。土壤甲烷排放受氮素有效性的调节,氮输入会改变土壤初始环境和甲烷排放规律,最终影响甲烷排放量。综述了氮输入对土壤甲烷产生、氧化和传输过程的影响及机制。研究表明,1)氮输入对甲烷排放通量的影响存在促进、抑制和不显著3种情况,这主要是甲烷产生、氧化和传输过程的变化引起的;2)氮输入对甲烷产生过程的影响受产甲烷底物和产甲烷微生物活性的控制,氮输入通过增加土壤有机碳的含量为甲烷产生提供了丰富的底物,同时底物理化性质和植被覆盖度的变化使得这种影响复杂化,氮输入既可促进又可抑制产甲烷菌的活性,并且这种作用受氮形态的影响;3)氮输入对甲烷氧化过程的影响主要是通过刺激或抑制甲烷氧化菌的活性实现的,氮形态的不同也使得这种变化更为复杂;4)氮输入对甲烷传输过程的影响主要受植物通气组织的数量以及传输效率的控制,并且在不同生态系统这种控制作用差异较大。综上所述,氮输入对土壤甲烷产生、氧化和传输过程的影响及机制具有明显的复杂性和不确定性,今后研究中应综合考虑氮输入对甲烷排放关键过程的影响,并侧重于探讨氮输入对相关微生物群落结构、丰度和活性的影响,同时注重对各个生态系统的协同研究,确定氮输入影响下各个生态系统对全球甲烷排放的贡献率。
HU M J, TONG C, ZOU F F . Effects of nitrogen input on CH4 production, oxidation and transport in soils, and mechanisms
Acta Prataculturae Sinica, 2015,24(6):204-212. (in Chinese)
DOI:10.11686/cyxb2014313URLMagsci [本文引用: 1]
随着人为氮输入的增加,外源氮成为影响土壤甲烷产生、氧化和传输过程的重要因素。土壤甲烷排放受氮素有效性的调节,氮输入会改变土壤初始环境和甲烷排放规律,最终影响甲烷排放量。综述了氮输入对土壤甲烷产生、氧化和传输过程的影响及机制。研究表明,1)氮输入对甲烷排放通量的影响存在促进、抑制和不显著3种情况,这主要是甲烷产生、氧化和传输过程的变化引起的;2)氮输入对甲烷产生过程的影响受产甲烷底物和产甲烷微生物活性的控制,氮输入通过增加土壤有机碳的含量为甲烷产生提供了丰富的底物,同时底物理化性质和植被覆盖度的变化使得这种影响复杂化,氮输入既可促进又可抑制产甲烷菌的活性,并且这种作用受氮形态的影响;3)氮输入对甲烷氧化过程的影响主要是通过刺激或抑制甲烷氧化菌的活性实现的,氮形态的不同也使得这种变化更为复杂;4)氮输入对甲烷传输过程的影响主要受植物通气组织的数量以及传输效率的控制,并且在不同生态系统这种控制作用差异较大。综上所述,氮输入对土壤甲烷产生、氧化和传输过程的影响及机制具有明显的复杂性和不确定性,今后研究中应综合考虑氮输入对甲烷排放关键过程的影响,并侧重于探讨氮输入对相关微生物群落结构、丰度和活性的影响,同时注重对各个生态系统的协同研究,确定氮输入影响下各个生态系统对全球甲烷排放的贡献率。

韩冰 . 甲烷氧化菌及甲烷单加氧酶的研究进展
生物工程学报, 2008,24(9):1511-1519.
URLMagsci [本文引用: 1]
甲烷氧化菌是以甲烷作为唯一碳源和能源进行同化和异化代谢的微生物, 其关键酶之一是甲烷单加氧酶(MMOs), 可以在氧气的作用下催化甲烷等低碳烷烃或烯烃羟基化或环氧化, 甲烷氧化菌在自然界碳循环和工业生物技术中具有重要的应用价值。因此, 近20年来对于甲烷氧化菌和MMOs的研究一直倍受生物学家的关注。以下从现代生物技术的角度, 对近年来国内外在甲烷氧化菌的分类与分布, MMOs的结构与功能、甲烷氧化菌与MMOs的基因工程等方面取得的研究成果进行了总结, 全面综述了甲烷氧化菌及MMOs的应用基础研究现状, 并对其今后的研究和应用方向提出了展望。
HAN B . Research progresses of methanotrophs and methane monooxygenases
Chinese Journal Biotechnology, 2008,24(9):1511-1519. (in Chinese)
URLMagsci [本文引用: 1]
甲烷氧化菌是以甲烷作为唯一碳源和能源进行同化和异化代谢的微生物, 其关键酶之一是甲烷单加氧酶(MMOs), 可以在氧气的作用下催化甲烷等低碳烷烃或烯烃羟基化或环氧化, 甲烷氧化菌在自然界碳循环和工业生物技术中具有重要的应用价值。因此, 近20年来对于甲烷氧化菌和MMOs的研究一直倍受生物学家的关注。以下从现代生物技术的角度, 对近年来国内外在甲烷氧化菌的分类与分布, MMOs的结构与功能、甲烷氧化菌与MMOs的基因工程等方面取得的研究成果进行了总结, 全面综述了甲烷氧化菌及MMOs的应用基础研究现状, 并对其今后的研究和应用方向提出了展望。

CRILL P M, MARTIKAINEN P J, NYKANEN H, SILVOLA J . Temperature and N fertilization effects on methane oxidation in a drained peatland soil
Soil Biology and Biochemistry, 1994,26(10):1330-1339.
[本文引用: 1]

丁维新, 蔡祖聪 . 氮肥对土壤甲烷产生的影响
农业环境科学学报, 2003,22(3):380-383.
[本文引用: 1]

DING W X, CAI Z C . Effect of nitrogen fertilization on methane production in wetland soils
Journal of Agro-environment Science, 2003,22(3):380-383. (in Chinese)
[本文引用: 1]

LIU H F, WU X, LI Z S, WANG Q, LIU G H . Responses of soil methanogens, methanotrophs, and methane fluxes to land-use conversion and fertilization in a hilly red soil region of southern China
Environmental Science & Pollution Research, 2017,24(9):1-13.
[本文引用: 2]

WATANABE A, YOSHIDA M, KIMURA M . Contribution of rice straw carbon to CH4 emission from rice paddies using 13C-enriched rice straw
Journal of Geophysical Research Atmospheres, 1998,103(D7):8237-8242.
DOI:10.1029/97JD03460URL [本文引用: 1]

吴讷, 侯海军, 汤亚芳, 沈建林, 刘波, 魏文学, 秦红灵 . 稻田水分管理和秸秆还田对甲烷排放的微生物影响
农业工程学报, 2016,32(增刊2):69-76.
Magsci [本文引用: 1]
为了探讨不同水分管理和秸秆还田对稻田甲烷排放的影响机理，依托中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境监测研究站长期定位试验，选择长期淹水（CF）、秸秆还田+长期淹水（HS+CF）、常规灌溉（IF）、秸秆还田+常规灌溉（HS+IF）4个处理，应用限制性片段长度多态技术(T-RFLP)和实时荧光定量PCR技术在DNA和cDNA水平对比研究不同水分管理和秸秆还田影响稻田土壤甲烷排放的微生物分子机理。结果表明：长期淹水处理的甲烷排放量显著高于常规灌溉处理，秸秆还田处理对甲烷排放的影响不显著。产甲烷菌和甲烷氧化菌群落结构只对土壤水分管理产生响应，对秸秆还田没有响应。水分管理和秸秆还田显著影响产甲烷菌的数量，却对甲烷氧化菌数量没有影响。产甲烷菌和甲烷氧化菌群落组成和表达群落组成存在明显的分异，cDNA水平上产甲烷菌和甲烷氧化菌表达群落组成对水分管理的响应比DNA水平群落组成更敏感。稻田甲烷排放通量与mcrA和pmoA基因丰度和表达丰度均没有显著相关性，只与DNA水平基因丰度比值（mcrA/pmoA）呈显著正相关关系。可以看出，长期淹水处理可以通过改变土壤中产甲烷菌和甲烷氧化菌的群落结构和数量及两者数量的比例来调控甲烷的排放量。
WU N, HOU H J, TANG Y F, SHEN J L, LIU B, WEI W X, QIN H L . Methane-related microbe influenced by water management and rile straw returning in paddy soil
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2016,32(Suppl.2):69-76. (in Chinese)
Magsci [本文引用: 1]
为了探讨不同水分管理和秸秆还田对稻田甲烷排放的影响机理，依托中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境监测研究站长期定位试验，选择长期淹水（CF）、秸秆还田+长期淹水（HS+CF）、常规灌溉（IF）、秸秆还田+常规灌溉（HS+IF）4个处理，应用限制性片段长度多态技术(T-RFLP)和实时荧光定量PCR技术在DNA和cDNA水平对比研究不同水分管理和秸秆还田影响稻田土壤甲烷排放的微生物分子机理。结果表明：长期淹水处理的甲烷排放量显著高于常规灌溉处理，秸秆还田处理对甲烷排放的影响不显著。产甲烷菌和甲烷氧化菌群落结构只对土壤水分管理产生响应，对秸秆还田没有响应。水分管理和秸秆还田显著影响产甲烷菌的数量，却对甲烷氧化菌数量没有影响。产甲烷菌和甲烷氧化菌群落组成和表达群落组成存在明显的分异，cDNA水平上产甲烷菌和甲烷氧化菌表达群落组成对水分管理的响应比DNA水平群落组成更敏感。稻田甲烷排放通量与mcrA和pmoA基因丰度和表达丰度均没有显著相关性，只与DNA水平基因丰度比值（mcrA/pmoA）呈显著正相关关系。可以看出，长期淹水处理可以通过改变土壤中产甲烷菌和甲烷氧化菌的群落结构和数量及两者数量的比例来调控甲烷的排放量。

贾仲君, 蔡祖聪 . 水稻植株对稻田甲烷排放的影响
应用生态学报, 2003,14(11):2049-2053.
[本文引用: 2]

JIA Z J, CAI Z C . Effects of rice plants on methane emission from paddy fields
Chinese Journal of Applied Ecology, 2003,14(11):2049-2053. (in Chinese)
[本文引用: 2]

江瑜, 管大海, 张卫建 . 水稻植株特性对稻田甲烷排放的影响及其机制的研究进展
中国生态农业学报, 2018,26(2):175-181.
[本文引用: 1]

JIANG Y, GUAN D H, ZHANG W J . The effect of rice plant traits on methane emissions from paddy fields
Chinese Journal of Eco- Agriculture, 2018,26(2):175-181. (in Chinese)
[本文引用: 1]

王红妮, 王学春, 黄晶, 李军, 胡运高 . 秸秆还田对土壤还原性和水稻根系生长及产量的影响
农业工程学报, 2017,33(20):116-126.
URLMagsci [本文引用: 1]
为明确油菜秸秆还田对土壤环境及水稻根系生长的影响，该研究采用田间试验与栽培模拟试验相结合的方法，分析了油菜秸秆还田后，稻田土壤氧化还原电位（EH值）、还原性物质总量和Fe2+含量的变化规律及水稻苗期根系数量、质量、体积、长度和伤流强度等的变化规律。结果表明，1）油菜秸秆覆盖或翻埋条件下，稻田土壤氧化还原电位日均变化量（RCEH值）表现为先降低后增加的趋势，而土壤还原性物质总量日均变化量（RCRRM值）和土壤二价铁含量日均变化量（RCFe值）表现为先增加后降低的趋势；其中水稻移栽后14～18 d土壤RCEH值最低，移栽后10～14 d和14～22 d土壤RCRRM值(0.28～0.62 cmol/(kg?d))和RCFe值(5.0～31.6 μg/(kg?d))达到最大。2）油菜秸秆覆盖或翻埋条件下，随着秸秆还田量的增加，水稻根系总量（数量、质量、体积和长度）、白根数量和根系伤流强度显著降低；与覆盖相比，油菜秸秆翻埋对水稻根系伤流日均变化量（RCRBI）的影响时间更长，水稻根系体积日均变化量（RCRVT值）和质量日均变化量（RCRQT值）的缓慢增长期延长了4 d。3）水稻移栽后10～22 d，油菜秸秆还田对稻田土壤环境和水稻根系生长的影响最显著；移栽后27～32 d，油菜秸秆还田对水稻根系生长的影响程度显著降低。油菜秸秆还田条件下，随着秸秆还田量增加，水稻苗期的土壤氧化还原电位显著降低，土壤还原性物质总量和Fe2+含量显著增加；水稻根系总量（数量、质量、体积和长度）和根系活力（白根数量和根系伤流强度）显著降低。在四川油稻两熟区，油菜秸秆还田量以全量还田为宜，适宜机械作业的田块以油菜秸秆翻埋还田为宜。
WANG H N, WANG X C, HUANG J, LI J, HU Y G . Effect of straw incorporated into soil on reducibility in soil and root system and yield of rice
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2017,33(20):116-126. (in Chinese)
URLMagsci [本文引用: 1]
为明确油菜秸秆还田对土壤环境及水稻根系生长的影响，该研究采用田间试验与栽培模拟试验相结合的方法，分析了油菜秸秆还田后，稻田土壤氧化还原电位（EH值）、还原性物质总量和Fe2+含量的变化规律及水稻苗期根系数量、质量、体积、长度和伤流强度等的变化规律。结果表明，1）油菜秸秆覆盖或翻埋条件下，稻田土壤氧化还原电位日均变化量（RCEH值）表现为先降低后增加的趋势，而土壤还原性物质总量日均变化量（RCRRM值）和土壤二价铁含量日均变化量（RCFe值）表现为先增加后降低的趋势；其中水稻移栽后14～18 d土壤RCEH值最低，移栽后10～14 d和14～22 d土壤RCRRM值(0.28～0.62 cmol/(kg?d))和RCFe值(5.0～31.6 μg/(kg?d))达到最大。2）油菜秸秆覆盖或翻埋条件下，随着秸秆还田量的增加，水稻根系总量（数量、质量、体积和长度）、白根数量和根系伤流强度显著降低；与覆盖相比，油菜秸秆翻埋对水稻根系伤流日均变化量（RCRBI）的影响时间更长，水稻根系体积日均变化量（RCRVT值）和质量日均变化量（RCRQT值）的缓慢增长期延长了4 d。3）水稻移栽后10～22 d，油菜秸秆还田对稻田土壤环境和水稻根系生长的影响最显著；移栽后27～32 d，油菜秸秆还田对水稻根系生长的影响程度显著降低。油菜秸秆还田条件下，随着秸秆还田量增加，水稻苗期的土壤氧化还原电位显著降低，土壤还原性物质总量和Fe2+含量显著增加；水稻根系总量（数量、质量、体积和长度）和根系活力（白根数量和根系伤流强度）显著降低。在四川油稻两熟区，油菜秸秆还田量以全量还田为宜，适宜机械作业的田块以油菜秸秆翻埋还田为宜。

王延华, 杨浩 . 产甲烷菌和甲烷氧化菌分布对土壤-植物系统甲烷逸出的影响
环境科学研究, 2011,24(10):1136-1141.
[本文引用: 1]

WANG Y H, YANG H . Effects of methanogens and methanotrophs distribution on methane emissions from a soil-plant system
Research of Environmental Sciences, 2011,24(10):1136-1141. (in Chinese)
[本文引用: 1]

AULAKH M S, BODENBENDER J, WASSMANN R, RENNENBERG H . Methane transport capacity of rice plants. II. Variations among different rice cultivars and relationship with morphological characteristics
Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2000,58(1):367-375.
DOI:10.1023/A:1009839929441URL [本文引用: 1]

DENIER VAN DER GON H A C, NEUE H U . Oxidation of methane in the rhizosphere of rice plants
Biology and Fertility of Soils, 1996,22(4):359-366.
DOI:10.1007/BF00334584URL [本文引用: 1]

周小燕, 林红梅, 苏卫国, 何春萍 . 大棚秸秆覆盖马铃薯-小青菜-水稻高效栽培模式
农业科技通讯, 2013(2):191-191.
[本文引用: 1]

ZHOU X Y, LIN H M, SU W G, HE C P . High-efficient cultivation mode of potato-cabbage-rice covered with straw in greenhouse
.Bulletin of Agricultural Science and Technology, 2013(2):191-191. (in Chinese)
[本文引用: 1]

王西娜, 王朝辉, 李华, 王荣辉, 谭军利, 李生秀 . 旱地土壤中残留肥料氮的动向及作物有效性
土壤学报, 2016,53(5):1202-1212.
[本文引用: 1]

WANG X N, WANG Z H, LI H, WANG R H, TAN J L, LI S X . Dynamics and availability to crops of residual fertilizer nitrogen in upland soil.
Acta Pedologica Sinica, 2016,53(5):1202-1212. (in Chinese)
[本文引用: 1]

LORENZ K, LAL R . Soil organic carbon sequestration in agroforestry systems
Agronomy for Sustainable Development, 2014,34(34):443-454.
DOI:10.1007/s13593-014-0212-yURL [本文引用: 1]

范如芹, 梁爱珍, 杨学明, 张晓平, 时秀焕, 贾淑霞, 陈学文 . 耕作与轮作方式对黑土有机碳和全氮储量的影响
土壤学报, 2011,48(4):788-796.
[本文引用: 1]

FAN R Q, LIANG A Z, YANG X M, ZHANG X P, SHI X H, JIA S X, CHEN X W . Effects of tillage and rotation on soil organic carbon and total nitrogen stocks of a black soil
Acta Pedologica Sinica, 2011,48(4):788-796. (in Chinese)
[本文引用: 1]

汪娟, 蔡立群, 毕冬梅, 王新建, 张仁陟 . 保护性耕作对麦-豆轮作土壤有机碳全氮及微生物量碳氮的影响
农业环境科学学报, 2009,28(7):1516-1521.
[本文引用: 1]

WANG J, CAI L Q, BI D M, WANG X J, ZHANG R Z . Effects of conservation tillage on the SOC, TN, SMBC and SMBN in two sequence rotation systems with spring wheat and pea
Journal of Agro-Environment Science, 2009,28(7):1516-1521. (in Chinese)
[本文引用: 1]

李菊梅, 王朝辉, 李生秀 . 有机质、全氮和可矿化氮在反映土壤供氮能力方面的意义
土壤学报, 2003,40(2):232-238.
[本文引用: 1]

LI J M, WANG Z H, LI S X . Significance of soil organic matter, total N and mineralizable nitrogen in reflecting soil N supplying capacity. A
cta Pedologica Sinica, 2003,40(2):232-238. (in Chinese)
[本文引用: 1]

鲁如坤 . 土壤农业化学分析方法. 北京: 中国农业科技出版社, 1999: 108-109.
[本文引用: 2]

LU R K. Analytical Methods of Soil Agrochemistry. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press, 1999. ( in Chinese)
[本文引用: 2]

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