太湖地區(qū)稻-油輪作及江西紅壤雙季稻農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)凈碳匯效應(yīng)及收益評(píng)估.pdf

1、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分，也是受人類活動(dòng)影響最為強(qiáng)烈的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)維持全球的碳平衡具有重要的貢獻(xiàn)。稻田是農(nóng)業(yè)土地利用類型的主要方式之一，在世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，并且對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)、大氣溫室氣體的吸收/排放以及全球氣候變化起著不容忽視的影響。稻田土壤與大氣間CO2交換特征及其影響因素是碳循環(huán)研究的重要內(nèi)容，其研究不僅是碳循環(huán)過程機(jī)理和調(diào)控機(jī)制以及模型模擬所必需的，而且可以為估算和評(píng)價(jià)稻田生態(tài)系

2、統(tǒng)碳源/匯強(qiáng)度及其對(duì)大氣CO2濃度變化的貢獻(xiàn)提供科學(xué)依據(jù)。因此，本文以太湖稻－油輪作和紅壤稻－稻生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，利用歷年作物產(chǎn)量、凋落物固碳、土壤有機(jī)碳含量、農(nóng)田C02排放等實(shí)測資料以及生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)投入和管理投入等調(diào)查資料，估算了該系統(tǒng)的年碳平衡和經(jīng)濟(jì)收益。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室分析測定了太湖地區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同施肥處理下凋落物的碳含量，以期為完整的全碳分析提供數(shù)據(jù)支持。主要研究結(jié)果如下：
　　 1紅壤地區(qū)供試稻田生態(tài)系統(tǒng)早稻季和

3、晚稻季無論從碳投入－排放還是經(jīng)濟(jì)投入－收益上都沒有顯著差異，且均表現(xiàn)出有機(jī)無機(jī)肥配施＞單施化肥＞對(duì)照的效果。將紅壤稻－稻系統(tǒng)和太湖稻－油輪作統(tǒng)作比較，紅壤系統(tǒng)可以通過較小的碳投入和經(jīng)濟(jì)投入獲得較高的碳匯效應(yīng)，但經(jīng)濟(jì)收益不及太湖地區(qū)。綜合比較可以得出，水田耕作相對(duì)于旱作有更高的碳匯效應(yīng)及經(jīng)濟(jì)收益，并且，合理的有機(jī)無機(jī)肥配施可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。
　　 2太湖供試稻田在水稻季和油菜季四種施肥處理下作物凋落物及根系含碳量都

4、有一定的顯著性差異。但無論水稻季還是油菜季，凋落物含碳量和根系含碳量沒有一致的變化趨勢。水稻季和油菜季NF處理的凋落物及根系固碳總量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其余三種施肥處理，化肥、常規(guī)、和秸稈處理的凋落物及根系固碳總量水稻季秸稈＜常規(guī)＜化肥，油菜季常規(guī)＜化肥＜秸稈。水稻季四種處理下凋落物及根系固碳量占作物固碳的百分比為4。0％（秸稈）-6.1％（無肥），油菜季為15.0％（常規(guī)）-24.4％（化肥）。
　　 3太湖地區(qū)供試土壤在4種施肥處理下

5、的碳匯量和經(jīng)濟(jì)效益均存在顯著差異。水稻季4種施肥處理均為碳匯，且有機(jī)肥處理高于化肥和無肥處理；油菜季無肥處理為弱的碳源，其余3種施肥處理為碳匯，但碳匯量低于水稻季；從全年總碳匯量來看，4種施肥處理的碳匯效應(yīng)表現(xiàn)為：秸稈＞常規(guī)＞化肥＞無肥。水稻季經(jīng)濟(jì)效益為施肥處理高于無肥處理，且有機(jī)肥處理的經(jīng)濟(jì)效益最好；油菜季無肥處理經(jīng)濟(jì)效益極低，其余3個(gè)處理經(jīng)濟(jì)效益為常規(guī)＞秸稈＞化肥；全年經(jīng)濟(jì)效益除無肥處理外，其余3個(gè)施肥處理均較高。總體來看，有機(jī)無機(jī)