：为提高原有稻田的综合效益，中国农业生产和农业土地利用方式正在发生转变，如稻田转变为蟹塘人工养殖湿地。采用静态暗箱—气相色谱法对稻田和由其开挖转变而来的蟹塘人工养殖湿地在水稻生长期间进行原位同步观测对比研究，以比较两种生态系统下的CH4排放强度、排放特征，合理评估这种转变对农业源CH4排放的减排潜力。研究显示水稻季稻田和蟹塘人工养殖湿地都是CH4的排放源，具有明显的排放特征，分别集中分布在水稻生长季、河蟹养殖成蟹培育阶段后期。相比于稻田而言，蟹塘人工养殖湿地水稻季CH4排放总量减少了46.0%。两者都为复杂生态系统，蟹塘生态系统更复杂、多变，对其CH4产生、氧化和排放的影响因素众多。稻田转变为蟹塘人工养殖湿地的农业生产和农业土地利用方式的转变有利于CH4减排。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 2
1.2.1试验设计2
1.2.2稻田和蟹塘人工养殖湿地种/养殖管理2
1.2.3 CH4气体的采集与分析3
1.2.4稻田土壤和蟹塘人工养殖是滴底泥土样的采集与分析4
1.2.5稻田田面水和蟹塘人工养殖湿地水体的采样与分析4
1.2.6数据分析4
2结果与分析4
2.1水稻生长期间稻田的CH4平均排放通量变化4
2.1.1 水分管理与CH4平均排放通量4
2.1.2稻田土壤温度与CH4平均排放通量5
2.2水稻生长期间蟹塘人工养殖湿地的CH4平均排放通量变化6
2.2.1 水生植被覆盖与CH4平均排放通量6
2.2.2不同区域水温与CH4平均排放通量6
2.2.3不同区域溶解氧（DO）与CH4平均排放通量7
2.3其他因素8
2.4 水稻生长季稻田与蟹塘人工养殖湿地平均排放通量及排放总量比较9
3讨论 9
3.1 相关因素对CH4排放的影响 9
3.2 农业生产和农业土地利用方式的转变对CH4的排放的影响 9
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致谢10
参考文献11
水稻季稻田与蟹塘人工养殖湿地甲烷气体排放比较研究
引言
温室效应对全球气候变化的持续影响已引起当今国际社会的普遍关注。甲烷作为一种仅次于二氧化碳的重要温室气体，是微生物在厌氧条件下分解有机质产生，其浓度的增加对全球变暖的贡献率达25 %左右[1]。据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的第五次评估报告和世界气象组织发布的《温室气体公报》指出全球平均地表温度自19012012年间约增加0.89℃(0.691.08℃)，而近年来大气中甲烷浓度呈显著增加，从1750年的720 ppb增加至2011年的1803 ppb左右[2,3]。
稻田作为甲烷的重要排放源[4]，对全球变暖的贡献较大。中国是水稻生产大国，其种植面积占世界水稻总种植面积的22 %左右，产量则占世界水稻总产量的38 %左右[5]，且稻田排放的甲烷约占全球人为总排放的12 %26 %[6]。国内外学者研究可知稻田甲烷的排放受到诸多因素影响,主要包括土壤温度、氧化还原电位、有机物、土壤酸碱度、植被条件、气候因素、农业管理措施等[715]。此外，目前我国常规稻田的生产方式及土地利用方式呈现多样化趋势。为提高稻田的综合效益，利用其特有的灌溉条件和储水优势进行人工养殖生产[1618]。就经济利益方面，由于水产养殖具有相对较高的利润回报，特别是我国南方经济发达地区养殖区域不断扩大，也有越来越多的常规稻作农田被进一步开发为人工养殖湿地以增加经济收入[19,20]。因而，利用稻田的农业特色以改变和优化农业生产方式及土地利用方式已成为农业可持续发展道路的重要选择。本试验为探讨水稻季稻田农业生产方式及土地利用方式的改变对甲烷气体排放的影响规律，于2014年6月25日~10月23日水稻季选择种植有武运粳24号品种的常规稻田与养殖有河蟹的由稻田转变而来的蟹塘开展田间试验，原位同步观测稻田与蟹塘的甲烷气体的排放及其影响因子，为减缓农业源CH4的排放提供改变农业生产方式和农业土地利用方式的科学依据。
1 材料与方法
1．1 材料
试验基地位于中国江苏省兴化市（32°52′N，119°50′E），属亚热带湿润季风气候，且受到大陆与海洋性气候影响，使其具有分明的四季、充沛的雨量、冬寒夏热和雨热同步等特点。兴化属淮河流域，境内河道纵横、土地肥沃，其稻田广阔，水资源丰富，属国家生态示范区，亦具“鱼米之乡”之称。兴化农田以稻麦轮作的耕作方式为主，是国家粮食生产大县，获得“全国粮食生产标兵（先进）县（市）”称号，且因其河蟹养殖发达、成熟，被中国渔业协会螃蟹分会授予“中国河蟹养殖第一县”的美誉。
本试验蟹塘人工养殖湿地面积60 m×667 m，由稻田开挖转变而来，河蟹养殖历史7年，与其进行原位同步观测比较研究的稻田直线距离为800 m，稻田土壤和蟹塘人工养殖湿地底泥pH分别为6.7和6.9。本试验稻田则种植适宜在江苏省苏中及宁镇扬丘陵地区的武运粳24号水稻，具有株型集散适中，长势较旺，穗型中等，分蘖力较强，着粒密度中等，轻度二次灌浆，易脱粒，抗倒性中等，集高产稳产、品质优良、综合抗性突出、熟期适中等特点[21]。蟹塘人工养殖湿地则主要养殖河蟹，其又名毛蟹、大闸蟹、螃蟹，学名中华绒螯蟹，常隐居或穴居于江、河、湖沼的泥岸，往往以穴居生活，为杂食性甲壳类，常以鱼、虾、螺、轮叶黑藻、金鱼藻、伊乐藻、枯草等为食，且因其食物加工彻底，消化吸收较好，喜夜间活动，对水质要求较高，属名贵淡水产品，味道鲜美，营养丰富，具有很高的经济价值[22]。
1．2 方法
1.2.1 试验设计
选取试验常规稻田的1个采样点，设置3组重复，即采用3箱体平行采样，采样时间分别为关箱后的0、5、10、15、20 min，每次采样150 ml至气体采样袋中密封避光保存。蟹塘人工养殖湿地根据所处区域水生植物生长覆盖情况，分为有水生水生植物生长覆盖的平均水位区域和无水生植物生长覆盖的平均水位区域，且水生植物覆盖率约60 %，故设置2个有水生水生植物生长覆盖的平均水位区域采样点与1个无水生水生植物生长覆盖的平均水位区域采样点，与稻田采样点一致设置3组重复。
1.2.2 稻田和蟹塘人工养殖湿地种/养殖管理
试验稻田遵循当地典型的稻—麦轮作全年种植形式，整个稻麦轮作期间总施入氮量与蟹塘投入氮量相等为 405 KgNha1。本试验仅选取水稻季对稻田甲烷排放进行研究，于2014年6月24日施用40 %的基肥，7月26日施用40 %的活根肥，9月15日施用20 %的分蘖肥，水稻季总施入氮量250 KgNha1。水稻种植品种为武运粳24号，秧苗于2014年6月25日移栽于大田，10月23日收获，田间均采用淹水—烤田—淹水—湿润灌溉（F—D—F—M）的水分管理方式，水稻移栽前三天田间开始淹水，淹水保持到8月1日，随后进入为期7天的中期烤田，之后田间重新处于淹水状态直到9月21日，9月22日之后田间进行干湿的湿润灌溉状态直至10月16日，10月23日水稻收获前一周停止灌溉落干。

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