在利用稻鸭互利共生的关系的基础上，将免耕技术引入稻田生态系统，形成稻田免耕养鸭技术新体系。本研究从稻田甲烷排放、土壤理化性质、土壤微生物、土壤酶和水稻植株生长性状等方面对稻田免耕复合系统进行了研究，旨在为评价该系统的生态学功能提供科学依据，为该系统的推广应用提供理论基础。研究结果如下： 1 免耕稻-鸭复合系统稻田甲烷排放特征 1．1免耕稻-鸭复合系统中甲烷的排放规律 1．1．1免耕稻-鸭复合系统稻田甲烷排放日变化规律：免耕稻-鸭复合系统中的甲烷排放通量早晨气温较低，甲烷的排放维持很低的水平，随着温度的升高，甲烷排放量逐渐增大，到12：00～14：00左右出现一个排放高峰，然后再降低，直至凌晨降至最低。NCD(免耕养鸭处理，No-tillage Cast-transplanted with Duck treatment缩写为NCD)处理中田面水溶解氧大大提高，比NCND(免耕不养鸭处理，No-tillage Cast-transplanted without Duck treatment缩写为NCND)和CCND(翻耕不养鸭处理，Conventional-tillage Cast-transplanted without Duck treatment缩写为CCND)提高了38.4％～44.7％，有助于甲烷的氧化。 1．1．2免耕稻-鸭复合系统稻田甲烷排放季节变化规律：湿地生态系统晚稻生长期间甲烷排放通量在分蘖始期较小，分蘖盛期出现一明显的排放高峰，往后随水稻的进一步生长发育而逐渐降低，尤其在水稻孕穗以后，甲烷的排放通量一直维持较低的水平。 NCD与NCND和CCND的稻田甲烷排放通量差异极显著，但NCND和CCND之间差异不显著。在稻田平均甲烷排放通量上表现的趋势为：NCD＜NCND＜CCND。放鸭后水稻分蘖盛期NCD和NCND的甲烷排放通量分别为23.6mg/m~2·h和30.5mg/m~2·h，养鸭降低了免耕处理中稻田甲烷排放通量的22.5％。分蘖盛期以后两者之间的差异逐渐减少。实行稻田养鸭主要是减少了甲烷排放高峰水稻分蘖盛期的排放通量。 1．2免耕稻-鸭复合系统水稻全生育期甲烷的排放总量：养鸭对稻田甲烷排放高峰 期的控制效果最为明显，在分菜始期－分蕴盛期，NCD比CCND每平方米稻田减 少了4．7239，降低 了40．50，匕N侧D减少的量和降低 的百分比为2．333 g和 25二％。 从晚稻大田生育期甲烷排放量来看，CCND高于NCND和NCD。 1．3兔耕稻－鸭复合系统中土壤氧化还原特性对甲烷排放的影响 1．3川免耕稻－鸭复合系统中土壤氧化还原特性：NCD的氧化还原电位比NCND高 11．6mV。比 CCND高 18．4mV。就还原性物质总量而言，CCND的还原物质总量是 NCD和 NCND的 4．11～12．34倍和 3．26～7．02倍，而且 CCND处理中的亚铁离子 含量明显高于肌D和 NCND。CCND处理的物质还原程度明显比肌D和 NCND的都强。 1．3．2免耕稻－鸭复合系统中土壤氧化还原特性与稻田甲烷排放的关系：免耕养 鸭处理中氧化还原电位与还原物质总量、活性还原物质数量和亚铁离子含量呈极 显著负相关，也和稻田甲烷排放通量呈负相关（相关系数为刁．5232人但没达到 显著水平。 2免耕稻－鸭复合系统中土壤理化性状研究 2．l免耕稻－鸭复合系统中土壤物理性状的变化 试验结果表明，经过一季免耕养鸭，稻田 0～son土层的容重降低了 0．0139／。m’；土壤非毛管孔隙在免耕处理中有所增加，相对 CCND而言，NCD在 0～ scm土层增力 3．13％，在 5～15c。处增力 1．05％。这说明兔耕保护了土壤结构， 有利于土壤中“气”相条件的改善，增加土壤中空气的比例。 2．2兔耕稻－鸭复合系统中土壤化学性状的变化 对兔耕养鸭复合系统土壤的化学性质分析表明，兔耕养鸭能有利于土壤中有 机碳、全氮、碱解氮的提高，但对速效磷和速效钾的影响不明显。 3免耕稻－鸭复合系统土壤微生物数量和微生物量的研究： 3＊各处理土壤微生物区系分布：三大类微生物数量在剖面中有明显的上高下低 的分布趋势：特别是0－scm土层，＊＊D处理中各类微生物数量高于同层次的 NCND和 CCND。NCD的剖面分布尽管也是呈现上高下低的格局，但 5－15cm土 层中各微生物数量和总数均大于NCND和CCND处理中同层次的微生物数。三 大类微生物的数量以及微生物总数的大小顺序为：NCD＞NCND＞CCND。 3．2不同处理对产甲烷细菌数量的影响 n 、．r＊3．2＊基质的选择：甲醇和乙酸钠为基质的培养管中，产CH4量均高于