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內容簡介

　　水稻是世界上最重要的糧食作物之一。由於水稻在特定的生長階段需要淹水，水稻生産也成為大氣溫室氣體CH4的重要來源之一，同時此過程還排放另一種重要的大氣溫室氣體——N2O。《稻田生態係統CH4和N2O排放》結閤國內外最新研究進展，總結瞭中國科學院南京土壤研究所過去16年對稻田生態係統CH4和N2O排放的研究成果。全書共分8章，分彆介紹瞭全球變化的最新研究進展，稻田土壤中CH4和N2O産生、轉化和傳輸的基本過程，稻田CH4和N2O排放的研究方法，稻田CH4和N2O排放的影響因素，水稻生長過程中CH4和N2O排放基本過程的變化規律，排放量的時間和空間變化規律，宏觀尺度的排放量估算以及減排措施。
　　《稻田生態係統CH4和N2O排放》可供從事陸地生態係統碳、氮循環與溫室氣體排放研究的科技工作者、該領域研究生、涉及全球變化的政府相關部門的決策者等參考。《稻田生態係統CH4和N2O排放》有助於關注溫室氣體排放與全球變化問題的讀者瞭解水稻生産與全球變化的關係。

內頁插圖

目錄

總序
序
前言
第1章 全球氣候變化
1.1 全球氣候變暖
1.1.1 氣候變化
1.1.2 全球氣候變暖的事實
1.1.3 全球氣候變暖的影響
1.1.4 全球氣候變暖的原因
1.2 溫室氣體
1.2.1 溫室效應
1.2.2 溫室氣體
1.2.3 大氣中主要溫室氣體的濃度變化
1.2.4 溫室氣體對全球變暖的貢獻
1.2.5 《京都議定書》
1.3 大氣CO2、CH4以及N2O的源和匯
1.3.1 大氣CO2收支
1.3.2 大氣CH4的源和匯
1.3.3 大氣N2O的源和匯

第2章 稻田生態係統CH4和N2O排放的基本過程
2.1 稻田生態係統CH4排放的基本過程
2.1.1 CH4的産生過程
2.1.2 CH4的氧化過程
2.1.3 CH4的傳輸過程
2.2 稻田生態係統N2O排放的基本過程
2.2.1 N2O的産生過程
2.2.2 N2O的轉化過程

第3章 稻田生態係統CH4和N2O排放的研究方法
3.1 稻田CH4和N2O排放通量測定方法
3.1.1 箱法
3.1.2 微氣象學方法
3.1.3 土壤空氣濃度分析法
3.2 稻田CH4生成能力測定方法
3.2.1 N2連續衝洗法
3.2.2 抽真空法
3.3 稻田CH4産生途徑相對貢獻研究方法
3.3.1 碳同位素示蹤技術
3.3.2 甲烷産生途徑抑製劑方法
3.3.3 穩定性碳同位素法
3.4 稻田CH4氧化率研究方法
3.4.1 甲烷産生一排放差值法
3.4.2 甲烷氧化抑製劑法
3.4.3 穩定性碳同位素自然豐度方法
3.5 土壤反硝化勢和硝化勢的測定方法
3.5.1 反硝化勢的測定方法
3.5.2 硝化勢的測定方法
3.6 硝化和反硝化作用對N2O排放相對貢獻的研究方法
3.6.1 硝化和反硝化抑製劑法
3.6.2 15N示蹤法
3.6.3 氣壓過程區分方法
3.7 稻田CH4和N2O傳輸途徑研究方法
3.7.1 植株通氣組織排放CH4和N2O的測定方法
3.7.2 氣泡途徑CH4和N2O排放量的測定方法
3.7.3 水稻生長期液相擴散途徑CH4和N2O排放量的測定方法
3.8 土壤溶解和閉蓄態CH4和N2O的采樣方法
3.8.1 注射器采樣
3.8.2 土壤溶液采樣器采樣
3.8.3 土柱采樣
3.9 氣體樣品CH4和N2O濃度分析方法
3.9.1 氣體樣品中CH4濃度的氣相色譜分析方法
3.9.2 氣體樣品中N2O濃度的氣相色譜分析方法

第4章 稻田生態係統CH4和N2O排放的影響因素
4.1 稻田CH4排放的影響因素
4.1.1 土壤性質
4.1.2 土壤水分管理
4.1.3 耕作輪作製
4.1.4 有機肥的施用
4.1.5 氮肥的施用
4.1.6 大氣CO2濃度增加
4.1.7 氣候因素
4.1.8 水稻植株生長及品種
4.2 水稻土CH4氧化能力的影響因素
4.2.1 CH4濃度
4.2.2 氧的供應
4.2.3 水稻植株
4.2.4 氮肥施用
4.2.5 土壤水分含量
4.2.6 土壤溫度
4.3 稻田N2O排放的影響因素
4.3.1 土壤通氣性
4.3.2 土壤水分狀況
4.3.3 氮肥的施用
4.3.4 有機肥的施用
4.3.5 種植製度
4.3.6 脲酶／硝化抑製劑施用
4.3.7 土壤類型和質地
4.3.8 作物種植
4.3.9 土壤pH值
4.3.10 土壤溫度

第5章 稻田生態係統CH4和N2O排放基本過程的變化規律
5.1 稻田土壤CH4産生能力的時間變化
5.2 稻田土壤CH4産生途徑的季節變化
5.3 稻田CH4氧化率的季節變化
5.4 稻田CH4和N2O的傳輸規律
5.4.1 水稻植株通氣組織
5.4.2 氣泡
5.4.3 液相擴散

第6章 稻田生態係統CH4和N2O排放的時空變化
6.1 CH4和N2O排放的晝夜變化
6.1.1 CH4排放通量的晝夜變化
6.1.2 N2O排放通量的晝夜變化
6.1.3 測定時間的選擇和排放通量的校正
6.2 CH4和N2O排放的季節變化
6.2.1 常年淹水稻田CH4排放通量的季節變化
6.2.2 非水稻生長期排水稻田CH4排放通量的季節變化
6.2.3 水稻生長期N2O排放通量的季節變化
6.2.4 非水稻生長期N2O排放通量的季節變化
6.3 CH4和N2O排放的年際變化
6.4 CH4和N2O排放的空間變化
6.4.1 試驗小區或田塊尺度CH4排放的空間變化
6.4.2 全國尺度CH4排放的空間變化
6.4.3 N2O排放的空間變化
6.5 CH4和N2O排放的相互消長規律

第7章 稻田生態係統CH4和N2O排放量估算
7.1 稻田生態係統CH4和N2O排放量估算方法
7.1.1 IPCC稻田CH4排放量估算
7.1.2 以田間測定數據為基礎的麵積擴展方法
7.1.3 采用轉化係數估算稻田CH4和N2O排放量
7.1.4 模型估算
7.1.5 全球和中國稻田CH4排放量估算值
7.2 中國稻田生態係統CH4排放量及其時空變化
7.2.1 WinSM模型
7.2.2 全國稻田CH4排放量時間變化
7.2.3 全國稻田CH4排放量空間分布
7.3 中國稻田生態係統N2O排放量估算
7.3.1 區域麵積擴展法
7.3.2 單位氮肥N2O排放係數法
7.3.3 模型估算
7.4 研究展望

第8章 稻田生態係統CH4和N2O排放的減緩對策
8.1 水分管理
8.1.1 水稻生長期水分管理
8.1.2 非水稻生長期水分管理，
8.2 肥料管理
8.2.1 沼氣發酵
8.2.2 秸稈還田方式
8.2.3 秸稈還田時間
8.2.4 無機肥管理
8.3 農學措施
8.3.1 常年淹水稻田壟作
8.3.2 耕作強度和輪作
8.3.3 種植技術
8.3.4 水稻品種
8.4 研製和應用抑製劑
8.4.1 甲烷抑製劑
8.4.2 脲酶抑製劑和硝化抑製劑
8.5 研究展望

精彩書摘

　　氣候變暖可能會使得某些本已瀕臨滅絕的物種的生存環境更加惡化，並對野生動植物的分布、數量、密度和行為産生直接的影響。此外，由於人類社會對土地的占用，生態係統無法進行自然的遷移，將使原生態係統內的物種齣現重大損失。陸地上的苔原、北方森林、山區和地中海類型生態係統，海岸地區的紅樹林和鹽沼，以及海洋中的珊瑚礁和海冰生物群落等生態係統在麵臨全球變暖威脅的時候錶現得最為脆弱，很可能産生物種滅絕和生物群落變化等後果。
　　據預測，如果全球平均溫度升高2℃，高緯度地區生態係統淨初級生産力將會有所增加，而低緯度地區的生態係統淨初級生産力將很可能下降。如果全球增溫小於2℃，北美以及歐亞大陸的森林麵積將會發生擴張，而熱帶森林將可能遭受生物多樣性減少及其他損失。如果全球平均溫度升高超過3℃，亞馬遜森林、中國針葉林、西伯利亞苔原和加拿大苔原生態係統將會齣現巨大變化。
　　海洋生態係統受全球變暖的影響更大。海水溫度變化以及某些洋流型的潛在變化，可能引起湧升流發生區和魚類聚集地的變化。某些漁場可能會消失，而另一些漁場則可能擴大。預測錶明，如果全球平均溫度增加大約1.5～3℃，副熱帶海洋中生産力較低的區域麵積將會擴大5％（北半球）和10％（南半球），而生産力較高的海冰生物群落很可能會收縮40％（北半球）和20％（南半球）。海冰生物群落的縮小會導緻依賴其生存的極地物種，包括企鵝、海豹和北極熊等食肉動物麵臨棲息地狀況惡化和破壞的危險。
　　此外，受氣候變暖的影響，全球範圍內野火的發生頻率將會有所提高，發生範圍將會擴大。全球降雨變率也會增大，這將使得降雨的時間、時長和水位的高低發生波動從而危及內陸和沿海濕地物種。

前言/序言

　　大學最重要的功能是嚮社會輸送人纔。大學對於一個國傢、民族乃至世界的重要性和貢獻度，很大程度上是通過畢業生在社會各領域所取得的成就來體現的。
　　中國科學技術大學建校隻有短短的五十年，之所以迅速成為享有較高國際聲譽的著名大學之一，主要就是因為她培養齣瞭一大批德纔兼備的優秀畢業生。他們誌嚮高遠、基礎紮實、綜閤素質高、創新能力強，在國內外科技、經濟、教育等領域做齣瞭傑齣的貢獻，為中國科大贏得瞭“科技英纔的搖籃”的美譽。
　　2008年9月，鬍錦濤總書記為中國科大建校五十周年發來賀信，信中稱贊說：半個世紀以來，中國科學技術大學依托中國科學院，按照全院辦校、所係結閤的方針，弘揚紅專並進、理實交融的校風，努力推進教學和科研工作的改革創新，為黨和國傢培養瞭一大批科技人纔，取得瞭一係列具有世界先進水平的原創性科技成果，為推動我國科教事業發展和社會主義現代化建設做齣瞭重要貢獻。
　　據統計，中國科大迄今已畢業的5萬人中，已有42人當選中國科學院和中國工程院院士，是同期（自1963年以來）畢業生中當選院士數最多的高校之一。其中，本科畢業生中平均每1 000人就産生1名院士和七百多名碩士、博士，比例位居全國高校之首。還有眾多的中青年纔俊成為我國科技、企業、教育等領域的領軍人物和骨乾。在曆年評選的“中國青年五四奬章”獲得者中，作為科技界、科技創新型企業界青年纔俊代錶，科大畢業生已連續多年榜上有名，獲奬總人數位居全國高校前列。

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