常年淹水稻田甲烷产生潜力和产生途径的季节变化

摘要：

甲烷的减排问题已成为各国政府和科研人员关注的焦点.稻田是温室气体甲烷的重要排放源,甲烷产生是排放的前提条件,主要有乙酸发酵和CO2/H2还原两条途径.常年淹水稻田甲烷排放量高,减排潜力大,但关于这类稻田甲烷产生途径的季节变化规律尚少见报道.于四川省资阳市的常年淹水稻田,采集水稻4个重要生育期(分蘖期、孕穗期、抽穗期、成熟期)的新鲜土样,通过室内厌氧培养试验观测了甲烷产生潜力,并采用稳定性碳同位素方法和氟甲烷(CH3F,2％)抑制法,量化CO2/H2 产甲烷的碳同位素分馏系数(α(CO2/CH4)),从而定量评估乙酸产甲烷途径的相对贡献率(?乙酸).结果表明:添加CH3F显著降低甲烷产生,甲烷产生潜力在成熟期最大,变化范围为3.22～12.71 μg·g–1·d–1;产生CH4 的δ13C值(δ13CH4)为–66.83‰～–59.62‰,较添加 CH3F 的 δ13CH4 显著偏正(–90.83‰～–82.26‰);α(CO2/CH4)在分蘖期最大,孕穗期最小,变化范围为1.064～1.076;?乙酸由分蘖期的54％～61％急剧下降至孕穗期的30％～35％,在成熟期又上升至54％～61％.进一步分析发现:甲烷产生潜力的季节变化与土壤溶解性有机碳(DOC)含量的季节变化显著正相关,?乙酸的季节变化与土壤乙酸含量的季节变化显著正相关.综上,常年淹水稻田的甲烷产生潜力和产生途径均存在明显的季节变化,且分别主要受土壤DOC和乙酸含量的影响.

关键词：常年淹水稻田、碳同位素分馏、抑制剂氟甲烷、乙酸产甲烷、溶解性有机碳

所属期刊栏目：60

分类号：S153(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金;中国科学院青年创新促进会项目;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：503-511