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温室气体减排是当前国际热点话题,温室气体浓度升高造成全球气候变暖,引发一系列环境问题。稻田被认为是温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的主要排放源之一。湖北省水稻常年种植面积约200万hm2,研究湖北区域稻田温室气体排放特征,对于我国稻田温室气体减排具有重要意义。目前,借助模型研究温室气体越来越受到重视,DNDC模型是当前温室气体研究使用的较多模型之一,已在国内外得到广泛应用。因此本实验以湖北典型稻作区江汉平原为研究区域,运用DNDC模型估算江汉平原稻田温室气体排放。在潜江设置大田试验点,观测稻田温室气体CH4和N2O的周年排放规律,通过观测值与模拟值对比验证模型。在验证模型的基础上,建立DNDC气象、土壤、作物及管理区域数据库,模拟江汉平原不同种植模式、不同秸秆还田比例、不同耕作深度、不同播期稻田温室气体CH4和N2O的排放特征。田间观测表明,江汉平原稻田CH4排放范围为-2.80 mg·m-2·h-155.64 mg·m-2·h-1,N2O排放范围为0.0043 mg·m-2·h-11.90 mg·m-2·h-1。点位验证结果表明,DNDC模型能较好地模拟了潜江试验点中稻—小麦(RW)、中稻—油菜(RR)、中稻—冬闲(RF)等3种植模式稻田CH4和N2O的排放。根据DNDC模型模拟,江汉平原稻田CH4排放量为0.29 TgC·yr-1,稻田N2O排放量为0.0092 TgN.yr-1。通过DNDC的模拟,研究结果指出,不同种植模式下,稻田增温潜势(GWP)表现为RW>RR>RF,RR模式既能减少温室气体排放又能保障经济效益。不同秸秆还田比例下,稻田CH4、N2O、土壤有机碳(SOC)、产量均随秸秆还田量的增加而增加,100%秸秆还田处理SOC和产量最高。不同耕作深度下,CH4和N2O排放随耕作深度变化呈相反的变化趋势,稻田CH4排放通量大小表现为耕作20 cm>耕作10 cm>免耕,N2O排放通量为免耕>耕作10 cm>耕作20 cm,耕作深度10cm处理GWP最低。不同播期条件下,播期提前7天处理稻田CH4和N2O排放通量最大,不同播期GWP大小表现为播期提前7天>常规播期>播期推迟7天。同时,稻田CH4和N2O、土壤SOC、产量受秸秆还田年限和耕作年限的影响。综上所述,在RR种植模式下100%秸秆还田+耕作深度10cm+播期适度推迟可以保证水稻产量,增加稻田土壤SOC,同时减少稻田综合增温效应。