稻渔系统碳固持与甲烷排放特征

摘要

稻渔系统(“渔”是水产动物如鱼、蟹、虾、鳖等的统称)是利用稻田浅水环境在种植水稻的同时放养一定数量水产动物的复合稻作体系。稻渔系统中水稻和水产动物相互作用影响着稻田系统碳氮等元素的运转和循环,对稻田系统碳固持和碳排放是否和如何产生影响也受到关注。基于国内外的研究报道,本文分析了稻渔系统土壤有机碳和甲烷(CH_(4))排放特征和影响因素。在土壤有机碳固持方面,与水稻单作系统相比,稻渔系统土壤(0~20cm)有机碳总体呈增加趋势,主要与水产动物取食与排泄物转化和输入碳有关。在CH_(4)排放方面,不同研究存在差异,一些研究表明稻渔系统(如稻蛙、稻虾、稻鱼等模式)的CH_(4)排放显著低于水稻单作系统,而一些研究则发现稻渔系统(如稻鱼模式) CH_(4)排放显著高于水稻单作系统。稻渔系统CH_(4)排放主要受水产动物类群、水稻品种、稻田环境和种养措施等因素的影响。论文提出未来稻渔系统土壤有机碳固持和CH_(4)排放的研究应聚焦在:1)长期定位监测研究稻渔系统土壤有机碳库的变化、CH_(4)等气体排放,通过长期定位观测,研究稻渔系统有机碳库和CH_(4)排放的动态特征;2)研究不同水产动物对稻田系统土壤碳库和CH_(4)等气体排放的影响机理;3)CH_(4)低排放水稻的育种和品种筛选,比较研究水稻与水产动物群体的配比、饲料和肥料投入比例、稻田水分管理模式、秸秆还田策略等,构建出适用于稻渔系统的固碳减排技术体系。