大气CO2浓度升高([CO2]e)是全球气候变化的主要驱动力,可直接或间接影响稻田生态系统碳氮循环.深入探究长期(大于10 a)[CO2]e对水稻产量和稻田温室气体排放的影响,对保障粮食安全和评估未来气候变化意义重大.本研究以高、低应答水稻品种为供试材料,利用连续运行14 a的[CO2]升高(free-air CO2 enrichment,FACE)平台,共设置2个[CO2]处理:对照(正常[CO2],[CO2]a)和在[CO2]a基础上升高200 μmol·mol-1([CO2]e).采用静态透明箱-气相色谱法测定稻田CH4和N2O排放量,并测定水稻产量.结果 表明,对比[CO2]a,长期[CO2]e分别增加高、低应答水稻品种产量29％～ 31％ (P ＜0.05)和12％～ 14％ (P ＞0.05);分别减少高、低应答水稻品种稻田CH4排放21％ ～59％和11％～54％;同时,分别显著减少高、低应答水稻品种稻田N2O排放70％ (P ＜0.05)和40％(P＜0.05).水稻产量、稻田CH4排放对长、短期[CO2]e的响应具有明显差异,随着[CO2]e年限的增加,水稻产量和稻田CH4排放的增幅显著下降,而稻田N2O排放无明显变化.综合考虑,长期[CO2]e条件下,高应答水稻品种为优先考虑种植的"增产减排"水稻品种.
CH4排放 N2O排放 稻田 大气CO2浓度升高 高应答水稻品种 低应答水稻品种 产量