发布人:     发布日期: 2022-04-04    浏览次数:

气候变暖日益加剧，而稻田甲烷（CH₄）排放对气温升高的响应依旧扑朔迷离即正响应、负响应或无响应都常被报道。南京农业大学丁艳锋教授团队联合国内外优势团队发现稻田CH₄排放对气温升高响应的不确定性主要由淹水期背景气温导致，即适中的背景温度下响应强而低温或高温响应弱。增温导致的稻田CH₄的增排效应被主流模型严重低估。相关研究成果以“Unexpected parabolic temperature dependency of CH₄ emissions from rice paddies”在线发表在《Environmental Science & Technology》。

气候变暖已成不争的事实，相比于工业革命前，全球地表大气温度已经升高了1 ºC左右。温度是影响甲烷产生菌和氧化菌活性的关键因素之一，但稻田CH₄排放对增温的响应存在巨大的不确定性，有些增温试验发现增温增加稻田CH₄排放但也有试验发现无影响或减排，但导致这种不确定性的机制仍不清楚，也导致了试验研究很难用于区域评估。南京农业大学水稻栽培团队等利用多年多点田间试验和meta分析发现增温对稻田CH₄排放的影响与淹水期背景温度呈抛物线关系。其机制是土壤CH₄产生菌和氧化菌对增温的响应在不同背景温度下不尽相同。在中温区，增温增加CH₄产生菌丰度比低温和高温区更强烈；在低温区，增温对水稻生长促进明显，进而分泌更多O₂、提高甲烷氧化菌丰度，而在中、高温区增温对甲烷氧化菌影响不大。

基于目前的田间试验结果推测增温1℃将增加我国稻田CH₄排放量的12.6%，这一数值是主流稻田CH₄模型预测值的1.8倍，其原因是模型中增温对稻田CH₄影响的参数与田间观察结果不符。本研究可以增强对全球气候变化下稻田CH₄排放的科学认识，可为低碳排放的稻作技术创新和CH₄排放模型改进提供科学依据。该成果以南京农业大学钟山青年研究员钱浩宇为第一作者，江瑜教授为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金优秀青年基金、中央高校基本科研专项资金、“十三五”国家重点研发计划和中国博士后科学基金等项目资助。

文章链接https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.est.2c00738