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稻田是农业温室气体重要来源之一,东北稻作区特有的气候及土壤条件使其与南方稻田温室气体排放有较大差异,因此对东北寒地稻作区不同水肥管理模式的温室气体(CO2、CH4和N2O)排放进行试验研究,对精确估算我国稻田温室气体排放总量提供科学依据有重要作用。本试验于2016年5月2016年10月和2017年5月2017年10月在黑龙江省庆安国家灌溉试验重点站研究基地内进行。2016年试验采用控制灌溉(C)、间歇灌溉(I)及常规灌溉(F)三种水分管理模式,2017年采用控制灌溉和常规灌溉两种水分管理方式,六个施氮肥水平(0、60、85、110、135、160 kg N·hm-2),采用全面试验,以龙庆稻3号为材料,不同处理实地监测稻田排放气体数据为基础,探讨稻田温室气体排放规律。主要研究结果如下:(1)不同灌溉模式的温室气体排放规律不同。与常规灌溉相比,控制灌溉条件下CH4峰值下降42.8%,N2O峰值提高26.46%;间歇灌溉条件下CH4峰值提高9.9%,N2O峰值下降34.8%。间歇灌溉和控制灌溉减少了CH4的排放但增加了N2O的排放,增减幅度因田间水分管理方式不同有所差异。节水灌溉模式降低了稻田CH4和N2O综合温室效应,控制灌溉和间歇灌溉稻田CH4和N2O在100 a尺度上综合增温潜势分别比常规灌溉降低55.26%和25.83%,控制灌溉能大大降低稻田CH4排放量。(2)寒地稻田CH4排放受灌溉方式影响显著,同种灌溉模式下施氮量对CH4排放无明显影响。从水稻全生育期来看,各处理CH4排放量主要集中在分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期三个阶段,泡田期、返青期及水稻生育后期排放较少。在泡田及返青阶段,各处理的CH4排放无太大差异,几乎检测不到稻田CH4排放。晒田初期CH4排放量激增,而后减少,复水后CH4排放量增加。水稻生育后期稻田自然落干,田面没有明显水层,土壤含氧量增加,破坏了CH4产生所需要的厌氧环境,CH4排放量显著减少。CH4排放与土壤温度有明显的正相关性,CH4排放量随着土壤温度的上升而增加。(3)灌溉方式及施氮量对寒地稻田N2O排放均有明显的影响,各处理下稻田N2O季节变化排放特征大致相同。在晒田拔节孕穗期及乳熟期,不同灌溉方式下稻田均出现N2O排放高峰,而在水稻生育前期及黄熟期的落干阶段排放量较低。在水稻生育前期,稻田N2O排放量均处于较低的水平,施加一次追肥(分蘖肥)后N2O排放略有增加,出现了一个小的排放高峰,施加二次追肥(穗肥)后,各处理的N2O排放明显增加,均出现了排放最大值。随着施加氮肥量的增加N2O的排放通量呈现明显上升趋势,并且控制灌溉N2O排放量较常规灌溉N2O排放量显著增加,且施加二次追肥后控制灌溉稻田N2O排放峰值早于常规灌溉稻田N2O峰值出现,相同灌溉模式下随着施氮水平的提高N2O排放量有明显增加的趋势。温度变化是影响稻田N2O排放的重要因素之一,在一定范围内,温度升高利于N2O产生与排放。(4)同种灌溉模式下,随着施氮量的增加CO2排放有增加的趋势。寒地稻田CO2排放量与水稻生长有密切的关系,不同处理寒地稻田CO2排放动态变化趋势较为一致,主要集中在水稻分蘖期、拔节孕穗期乳熟期。水稻生长初期CO2排放较低,随着水稻生长CO2排放量的持续升高。在分蘖盛期与拔节孕穗期出现排放高峰,其他生育期排放较小。由于气温变化及水稻生长的影响,水稻整个生育期内CO2排放通量波动较大。水分因子和施肥量对稻田CO2排放具有交互影响的作用。稻田CO2排放与大气温度和土壤温度具有明显的正相关关系,植株体的呼吸作用产生的CO2对稻田CO2排放有重要的影响。