干旱区水稻田温室气体排放特征

李东丽， 何秉宇,2*， 王志强， 汪溪远,2， 刘素红

(1.新疆大学 资源与环境科学学院，新疆 乌鲁木齐 830046； 2.绿洲生态教育部重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830046； 3.北京师范大学 地理学部， 北京 100875)

自进入工业时代以来，受人类活动强度、广度的影响，人为温室气体排放量一直在增加，现在的排放量已达到一个新的水平。导致大气中二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)等温室气体的浓度达到了至少在过去80万年中前所未有的水平[1]。甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。有资料表明人类排放的温室气体中约20%是甲烷[2]。大气中甲烷的浓度正以每年0.3%的速度增加[3]。甲烷的增温潜势(GWP)为21[4]，且寿命较短(约9 a)，二氧化碳较长(约100 a)，因此，减少甲烷的排放，将对全球变暖潜力产生迅速而显著的影响。

农业生产活动排放的甲烷占全球人为甲烷排放的52%[5]。稻田甲烷排放被认为是人类活动引起大气甲烷浓度增加的重要原因，因此，水稻种植作为主要的农业甲烷排放源倍受世界的关注。2005年我国水稻种植排放甲烷793万t，占总甲烷排放量的17.84%；2012年水稻种植排放甲烷845.8万t，占总排放量的15.12%[6]。稻田排放的温室气体又会导致双重负效应，造成更高的排放量与更低的水稻产量[7]。

灌溉稻田为甲烷的排放提供了有利条件，稻田中的积水改变了土壤的氧化还原电位，从而影响有机质的分解[8-9]，甲烷的排放主要受以下因素的影响：微生物群落、积水深度、甲烷在植物与土壤中的扩散。这些因素又因为温度、土壤性质、太阳辐射等环境条件的细小改变发生变化，最终都会影响甲烷的排放。……