中国稻田甲烷排放及其影响因素的统计分析

【摘要】：【目的】阐明中国不同稻作类型CH4排放的区域特征以及稻田CH4排放与环境因子和水肥管理的定量关系。【方法】通过文献调研,获得1987—2011年中国稻田CH4排放观测的有效文献111篇,含生长季CH4排放总量或平均排放通量的有效观测数据495组,涵盖67个观测点。采用方差分析、相关分析和逐步回归方法对上述观测数据进行分析。【结果】中国单季稻、双季早稻和晚稻田的CH4季节排放总量(均值±标准误差)分别为(383.5±31.1)、(234.3±16.8)和(361.8±25.0)kg.hm-2。西南单季稻区CH4排放分别是华北、华中和东北单季稻区的2.3、2.2和4.3倍;华中早、晚稻区的CH4排放分别是两广早、晚稻区的2.6和1.9倍。稻田CH4排放与有机肥施用量呈正相关,与化肥氮施用量及土壤pH呈负相关;单季稻区CH4排放随纬度升高和经度增加而降低,双季稻区CH4排放则随纬度升高而增加;单季稻区CH4排放随土壤全氮含量的增加而降低,但晚稻区则反之。综合影响中国单季稻田CH4排放的因子为纬度、土壤C/N比、砂粒含量、水分管理方式、有机肥和化肥氮施用量,这6个因子的变化可解释CH4排放空间变异的72%;早稻田CH4排放空间变异的35%可由土壤C/N比、砂粒含量、移栽-抽穗期平均温度、水分管理和有机肥施用量等5个因子的变化得以解释;纬度、土壤C/N比、黏粒含量、pH值、全生育期平均温度和有机肥施用量等6个因子可解释中国晚稻田CH4排放空间变异的47%。【结论】中国稻田单位面积CH4排放量总体为单季稻晚稻早稻,但单季稻与晚稻田的CH4排放无显著差异。西南单季稻区的CH4排放显著高于其它单季稻区,华中双季稻区的CH4排放显著高于两广稻区。由环境和水肥管理因子决定的多元统计模型能较好地解释中国稻田CH4排放的空间变异,单季稻CH4排放模型的可解释性优于双季稻。 【作者单位】： 南京农业大学资源与环境科学学院;中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室;
【关键词】： 稻田 区域 甲烷排放 影响因素 统计分析
【基金】：中国科学院战略性先导科技专项(XDA05020200)
【分类号】：S511
【正文快照】： 0引言【研究意义】甲烷(CH4)是重要的温室气体之一。灌溉稻田是大气CH4的重要排放源,约占全球人为总排放的12%—26%[1]。中国是水稻种植大国,近20年平均种植面积和产量分别占全球的20%和31%(数据来自FAO,http://faostat.fao.org/)。研究中国稻田CH4排放及其影响因素有助于制定

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