CO2浓度升高对稻田生态系统碳(C)氮(N)循环具有重要作用,阐明CO2浓度升高对稻田CH4和N2O排放的影响是农业生产应对全球气候变化的重要组成部分.文章采用Meta分析的方法,讨论了不同CO2浓度升高状况和田间管理措施条件下CO2浓度升高对稻田CH4和N2O排放的影响,结果可为未来气候条件下稻田温室气体减排提供参考.结果表明:整体平均而言,CO2浓度升高显著增加稻田CH4排放(增幅为23％,P＜0.05),同时显著降低稻田N2O排放(降幅为22％,P＜0.05).CO2浓度升高对稻田CH4和N2O排放的影响程度与CO2熏气年限和CO2浓度梯度有关.CO2熏气年限＞10a时,CO2浓度升高同时显著降低稻田CH4和N2O排放,降幅分别为27％和53％(P＜0.05);随CO2浓度梯度上升,CO2浓度升高对稻田CH4排放的促进作用呈现先减弱后增强的趋势,而对稻田N2O排放的影响则由促进作用变为抑制作用.不同N肥施用量、秸秆还田、水分管理和水稻品种等田间管理措施不同程度地影响稻田CH4和N2O排放对CO2浓度升高的响应.无秸秆和半量秸秆还田时,CO2浓度升高显著促进稻田CH4排放(增幅分别为27％和49％,P＜0.05),而全量秸秆还田时,CO2浓度升高对稻田CH4排放无显著影响(P＞0.05);随秸秆还田量的增加,CO2浓度升高对稻田N2O排放的抑制作用不断增强.对比持续淹水,间歇灌溉条件下CO2浓度升高减弱了对稻田CH4排放的促进作用,却增强了对稻田N2O排放的抑制作用.未来CO2浓度升高条件下,建议推广全量秸秆还田和间歇灌溉相结合的稻田管理措施,并辅以优化N肥管理和选育"高产低排"水稻品种等方法,达到最优的"增产减排"效果.此外,有必要进行多尺度、多要素和多方法的综合研究,以期有效降低稻田CH4和N2O排放对CO2浓度升高响应的不确定性.

CO2浓度升高;稻田;CH4;N2O;田间管理措施;Meta分析

于海洋;王天宇;黄琼;宋开付;张广斌;马静;徐华

中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京210008;中国科学院大学,北京100049

中国科学（地球科学）

[1]于海洋;王天宇;黄琼;宋开付;张广斌;马静;徐华-.CO2浓度升高对稻田CH4和N2O排放的影响——Meta分析)[J].中国科学（地球科学）,2022(03):517-527

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