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第一章 绪论 1

§1.1 大气中的甲烷 1

1.1.1 大气甲烷浓度的变化趋势 1

1.1.2 大气甲烷浓度的空间分布 4

§1.2 大气CH4的源和汇 5

1.2.1 大气CH4的源 6

1.2.2 大气CH4的汇 11

1.2.3 大气CH4源和汇的未来变化趋势 13

§1.3 稻田CH4排放研究概况 14

1.3.1 稻田CH4排放研究概况 14

1.3.2 稻田CH4排放清单的研究概况 15

主要参考文献 16

第二章 稻田CH4排放观测技术 19

2.1.1 静态箱法 20

§2.1 箱法概述 20

2.1.2 动态箱法 24

§2.2 微气象学法简介 26

2.2.1 涡度相关法 26

2.2.2 通量梯度法 27

2.2.3 波文比法 28

2.2.4 质量平衡法 29

§2.3 其他方法 30

2.3.1 超大箱长光程红外光谱法 30

2.3.2 同位素法 31

§2.4 稻田生态系统CH4排放观测方法 31

2.4.1 静态箱——人工采样法 31

2.4.2 箱法——自动采样法 39

2.4.3 方法实例——8通道稻田CH4排放自动采样分析系统 44

2.5.1 不同层次水稻土壤样品的采集 48

§2.5 稻田CH4产生率的测定方法 48

2.5.2 样品的培养与产生气体浓度的测定方法 49

2.5.3 产生率的计算 50

§2.6 传输途径与传输率的测定 51

2.6.1 气泡及液相扩散的测定方法 51

2.6.2 水稻植物体排放CH4的测定方法 52

§2.7 稻田CH4自动观测技术的扩展 54

2.7.1 农田N2O排放自动测定技术 54

2.7.2 农田CH4、N2O、CO2和NO排放联合自动测定技术 56

§2.8 箱法测量误差来源及消除办法 57

2.8.1 物理和生物扰动 59

28.2 交换通量测量方式与测量结果外推 73

2.8.3 小结 77

主要参考文献 78

§3.1 水稻田CH4产生的规律性 83

第三章 中国稻田CH4产生、转化与排放规律 83

3.1.1 土壤中CH4产生率的垂直分布 84

3.1.2 稻田土壤中CH4产生率的日变化 89

3.1.3 稻田土壤中CH4产生率的季节变化 89

3.1.4 稻田土壤CH4产生率的空间变化 91

§3.2 水稻田CH4氧化的规律性 95

3.2.1 CH4氧化的化学动力学及浓度对CH4氧化的影响 95

3.2.2 肥料对CH4氧化的影响 96

3.2.3 温度对CH4氧化的影响 96

3.2.4 观测到的稻田CH4氧化规律性 96

§3.3 不同传输途径在稻田CH4排放中的作用 99

3.3.1 水稻植物体排放的作用 99

3.3.2 气泡及液相扩散传输途径对稻田CH4排放的作用 105

3.3.3 植物体、气泡及液相扩散对稻田CH4排放相对贡献 107

§3.4 水稻田CH4排放的时间变化 108

3.4.1 日变化 108

3.4.2 季节变化 124

3.4.3 年际变化 133

§3.5 水稻田CH4排放的空间变化 138

3.5.1 微域尺度的空间变化 138

3.5.2 生态系统尺度的空间变化 139

3.5.3 景观尺度的空间变化 141

3.5.4 区域及全球尺度的空间变化 141

主要参考文献 150

第四章 稻田甲烷排放机理及控制因子 153

§4.1 稻田甲烷产生机制 153

4.1.1 有机质分解 153

4.1.2 甲烷产生过程 154

§4.2 稻田甲烷氧化机制 158

4.2.1 甲烷氧化场所 158

4.2.2 甲烷的氧化过程 160

4.3 稻田甲烷传输机制 161

4.3.1 植物体传输 162

4.3.2 气泡传输 164

4.3.3 分子扩散排放 165

§4.4 稻田甲烷排放的环境控制 165

4.4.1 温度 165

4.4.2 土壤水分状况和水管理 167

4.4.3 土壤有机质和施肥 168

4.4.4 土壤pH值 170

4.4.5 土壤Eh值 171

4.4.7 水稻品种 172

4.4.6 土壤类型 172

主要参考文献 173

第五章 中国稻田甲烷排放的模式研究和排放清单的编制 182

§5.1 稻田CH4排放的模式研究 182

5.1.1 主要稻田CH4排放模式简介 183

5.1.2 以往主要稻田CH4排放模式结果比较 183

5.1.3 稻田CH4排放的模式研究进展情况 184

§5.2 中国稻田CH4排放模式 185

5.2.1 水稻生长的模拟 185

5.2.2 稻田CH4产生率的模拟 188

5.2.3 稻田CH4氧化率的模拟 192

5.2.4 稻田CH4排放率的模拟 194

5.2.5 模式的结构和模式所需输入的数据 194

5.3.1 稻田CH4排放模式的模拟结果 196

§5.3 模式的模拟结果和敏感性分析 196

5.3.2 稻田CH4排放模式的敏感性分析 202

§5.4 中国稻田CH4排放清单的编制 203

5.4.1 中国水稻种植情况 203

5.4.2 国内外对中国稻田CH4年排放量的估算情况 206

5.4.3 1994年中国稻田CH4排放清单的编制 207

5.4.4 中国稻田CH4排放清单的结果分析 209

主要参考文献 212

第六章 稻田甲烷排放的减排方法研究 216

§6.1 主要的减排方法 216

6.1.1 施肥 216

6.1.2 选用高产低甲烷排放的水稻品种 217

6.1.3 灌水管理 218

6.1.4 甲烷抑制剂 219

§6.2 主要减排方法的减排效果的模式研究 219

主要参考文献 222