中文摘要：

主要研究内容有①控制灌溉模式下稻田甲烷排放量的变化及估算方法。②控制灌溉模式的水稻生长发育规律变化与甲烷产生、排放规律变化的关系及其机理。③控制灌溉与淹水灌溉模式下甲烷在水稻根－土界面及植株体内的迁移、排放机理。④控制灌溉与淹水灌溉模式下稻田土壤理化性质与微生物数量的变化与甲烷生成和排放的关系。稻田是大气中甲烷的重要来源。我国稻田甲烷排放估算量占全球稻田甲烷排放总量的37%，已引起国内外的广泛关注。人口增长及粮食安全保障等需要水稻生产规模稳定的发展。这将使我国稻田甲烷排放量有增加潜势。目前一些新的水稻节水灌溉技术正被大面积推广，这会显著影响稻田甲烷产生、氧化、输送及排放。因此研究上述内容，有助于认识节水灌溉条件下稻田甲烷排放规律，从机理上揭示节水灌溉模式与稻田甲烷排放之间的关系。对估算中国节水灌溉条件下稻田甲烷排放量，评估全球大气甲烷浓度变化趋势及其对生物圈的影响等均有重要的科学意义。

结论摘要：

在水稻节水灌溉技术大面积应用，逐步取代传统淹水灌溉的背景下，针对稻田节水灌溉的环境效应之一"稻田温室气体甲烷排放"，采用静态箱-气相色谱分析技术，对无水层控制灌溉稻田甲烷排进行了为期3年的试验研究。研究了控制灌溉稻田甲烷产生与排放规律及其在根土界面及其植株体内的传输、排放机理，控制灌溉稻田甲烷产生、排放变化与土壤特性、水稻生长理生长变化间的关系。结果表明控制灌溉显著抑制稻田甲烷的产生与排放，排放通量减小38.7%-85.0%，并出现了负通量，减排效果明显高于间歇灌溉。控制灌溉稻田甲烷排放呈明显的下午极大日变化规律，全生育期稻田甲烷呈单峰变化，极大值出现分蘖中期、极大值出现的时间提前，棵间土壤甲烷排放所占比例减小。无水层稻田甲烷的产生、再氧化、传输和排放特征发生了变化，原因在于土壤微生物特性、土壤理化特性、作物生长发育规律的以及无水层条件下闭蓄态甲烷短期加速释的放特征发生了变化。控制灌溉稻田甲烷排放通量可以用20cm深度土壤水溶解甲烷含量估算。研究结果对于全面认识水稻节水灌溉环境效应，估算节水灌溉稻田甲烷排放、评估其对全球大气甲烷浓度变化影响、寻求切实可行的稻田甲烷减排措施具有重要意义。