中文摘要：

稻田是主要的甲烷排放源，随着人口增长对稻米需求量的增加，相应的甲烷排放量也将升高，从而加速全球变暖。国外已有学者通过钢铁工业炉渣施用来解决稻米生产带来的甲烷排放增加的问题，但缺乏炉渣对调节稻田甲烷排放的影响机制的系统研究，本项目拟通过对研究区早稻田连续三年的观测，探讨炉渣施用对甲烷产生、氧化、传输和排放过程的影响，在此基础上，揭示控制炉渣施用对稻田甲烷减排的关键过程；测定土壤三价铁在水稻生长期的还原速率，分析以炉渣形式添加的外源三价铁对原有土壤三价铁还原激发效应的持续性，明确三价铁还原与甲烷代谢的关系；测定三价铁在稻田排干期的再生潜力，并阐明再生三价铁对下一年稻田甲烷减排效应的可持续性。项目的开展将弥补炉渣施用对调节稻田甲烷排放的影响机制研究方面的不足，也可为我国稻田甲烷减排策略研究提供新的思路。

结论摘要：

稻田是主要的甲烷排放源，随着人口增长对稻米需求量的增加，相应的甲烷排放量也将升高，从而加速全球变暖。国外已有学者通过钢铁工业炉渣施加来解决稻米生产带来的甲烷排放增加的问题，但缺乏炉渣对调节稻田甲烷排放的影响机制的系统研究，本项目拟通过对研究区稻田连续观测，探讨炉渣施加对甲烷产生、氧化、传输和排放过程的影响，在此基础上，揭示控制炉渣施加对稻田甲烷减排的关键过程；测定土壤三价铁在水稻生长期的还原速率，分析以炉渣形式添加的外源三价铁对原有土壤三价铁还原激发效应的影响，明确三价铁还原与甲烷代谢的关系；测定三价铁在稻田排干期的再生潜力，并阐明再生三价铁对下一年稻田甲烷减排效应的可持续性。研究结果表明，炉渣施加后主要是通过降低甲烷产生速率和植物体传输速率，进而显著的降低了稻田甲烷排放量。土壤铁含量随着炉渣的施加而增加，并在排干期存在再生现象，进而对稻田甲烷排放具有持续减排效应。在观测期内，甲烷排放具有明显的时间变化规律，这种季节性地甲烷排放特征并不受到炉渣施加的影响，与对照相比较，整个观测期内，2、4和8 Mg？hm-2炉渣施加后，甲烷排放通量分别减少了36.40%、52.27%和55.78%，甲烷的累积排放通量在炉渣施加后显著降低（P<0.01）。在观测期内，氧化亚氮排放同样具有明显的时间变化规律。整个观测期内，与对照相比，2、4和8 Mg？hm-2炉渣施加后，氧化亚氮排放通量分别减少了42.43%、41.22%和98.75 %，氧化亚氮累积排放通量在炉渣施加后显著降低（P<0.05）。稻田甲烷与氧化亚氮的综合增温潜势在不同阶段表现的特征有所不同，其大小受到炉渣施加的影响。2、4和8 Mg？hm-2炉渣施加后，甲烷与氧化亚氮综合增温潜势分别减少了44.43%、52.90% 和65.97%。与此同时，炉渣的施加对水稻产量的提高有一定的促进作用，特别是在8 Mg hm-2炉渣施加后，早稻产量明显增加，晚稻水稻产量在4和 8 Mg hm-2 炉渣施加后也有所增加，但对蔬菜和下一季早稻产量的影响则不显著，炉渣施加对水稻产量的促进作用主要与炉渣施加后土壤养分状况得到改善有关。项目的开展将弥补炉渣施加对调节稻田甲烷排放的影响机制研究方面的不足，也可为我国稻田甲烷减排策略研究提供新的思路。