第1章 低碳稻作原理 1
1.1 低碳经济及低碳农业 1
1.1.1 低碳经济的内涵 1
1.1.2 低碳农业 2
1.1.3 低碳农业理论及模式 4
1.2 农田温室气体排放 7
1.2.1 温室气体及农业源温室气体 7
1.2.2 稻田碳循环及CO2、CH4排放 9
1.2.3 稻田氮循环及N2O排放 15
1.2.4 水稻生产碳成本及碳效率 18
1.3 低碳稻作理论与技术 21
1.3.1 低碳稻作理论研究及技术评价 21
1.3.2 低碳稻作体系的构想 25
1.3.3 低碳稻作的技术体系 29
1.3.4 低碳稻作案例 30
参考文献 32
第2章 免耕栽培与低碳稻作 36
2.1 研究方法 36
2.1.1 不同耕作措施试验 36
2.1.2 免耕施肥试验 37
2.1.3 双季稻免耕抛秧试验 37
2.2 稻田免耕与温室气体减排 37
2.2.1 稻田免耕对CO2排放的影响 37
2.2.2 稻田免耕对CH4排放的影响 39
2.2.3 稻田免耕对N2O排放的影响 40
2.2.4 稻田免耕对温室效应的影响 41
2.3 稻田免耕与土壤碳库 41
2.3.1 稻田免耕对土壤活性有机碳的影响 41
2.3.2 稻田免耕对土壤有机碳固定的影响 42
2.4 稻田免耕与水稻生产 43
2.4.1 稻田免耕对水稻产量的影响 43
2.4.2 稻田免耕与碳效率 44
2.5 稻田免耕对氮肥损失的影响 45
2.5.1 稻田免耕对氮淋失的影响 45
2.5.2 稻田免耕对氨挥发的影响 47
2.6 免耕稻田氮肥运筹对氨挥发与氮肥利用率的影响 48
2.6.1 免耕稻田氮肥运筹对氨挥发的影响 48
2.6.2 免耕稻田氮肥运筹对氮肥利用率的影响 50
2.7 免耕抛秧对双季稻稻田碳排放及其产量的影响 51
2.7.1 免耕抛秧与水稻生长 51
2.7.2 免耕抛秧与碳排放 52
参考文献 55
第3章 氮肥运筹与低碳稻作 62
3.1 研究方法 63
3.1.1 施氮水平试验 63
3.1.2 氮肥运筹试验 64
3.1.3 氮肥深施试验 64
3.2 施氮水平对水稻群体动态及产量构成的影响 65
3.2.1 叶面积指数 65
3.2.2 单叶净光合速率 65
3.2.3 齐穗期各层透光率差异 65
3.2.4 不同施肥处理对产量的影响 66
3.2.5 施氮水平对水稻产量的影响 66
3.3 氮肥运筹对稻田水体氮素动态变化及氮素吸收利用效率影响 67
3.3.1 氮肥运筹对稻田田面水三氮（NH+4-N、NO-3-N和总氮）浓度的影响 67
3.3.2 氮肥运筹对稻田渗漏液三氮浓度的影响 69
3.3.3 氮肥运筹对水稻不同生育期氮素积累的影响 70
3.3.4 氮肥运筹对当季施用的肥料氮（15N）去向的影响 71
3.3.5 氮肥运筹对水稻氮素吸收利用效率的影响 72
3.3.6 施氮运筹对水稻产量及其构成因子的影响 72
3.4 氮肥深施对免耕稻田氨挥发及土壤微生物群落影响 73
3.4.1 氮肥深施对稻田土壤微生物群落的影响 73
3.4.2 氮肥深施后对土壤氨挥发的抑制 73
3.4.3 氮肥深施对水稻地上部分氮素吸收的促进 74
参考文献 75
第4章 节水灌溉与低碳稻作 79
4.1 研究方法 80
4.1.1 水稻节水大田试验 80
4.1.2 测筒测坑试验 81
4.2 节水灌溉对稻田温室气体排放的影响 82
4.2.1 节水灌溉对CH4排放的影响 82
4.2.2 节水灌溉对N2O排放的影响 84
4.2.3 CH4和N2O排放对温室效应的影响 86
4.3 节水灌溉对土壤碳库的影响 86
4.3.1 节水灌溉对稻田碳固定的影响 87
4.3.2 节水灌溉对土壤有机碳的影响 95
4.4 节水灌溉对产量及水分利用效率的影响 104
4.4.1 节水灌溉对水稻生长发育的影响 104
4.4.2 节水灌溉对水稻产量的影响 115
4.4.3 节水灌溉对水分利用效率的影响 122
参考文献 137
第5章 秸秆还田与低碳稻作 140
5.1 研究方法 141
5.2 秸秆还田对稻田温室气体排放的影响 142
5.2.1 秸秆还田对CO2排放的影响 142
5.2.2 秸秆还田对CH4排放的影响 142
5.2.3 秸秆还田对N2O排放的影响 143
5.2.4 秸秆还田影响温室气体排放的原因分析 143
5.3 秸秆还田对土壤碳库的影响 145
5.3.1 秸秆还田对土壤微生物群落的影响 145
5.3.2 秸秆还田对土壤活性有机碳组分的影响 147
5.3.3 秸秆还田对土壤团聚体及其有机碳分配的影响 149
5.3.4 秸秆还田对土壤碳固定与净温室效应影响 149
5.4 秸秆还田对水稻产量的影响 152
5.4.1 秸秆还田对水稻产量的影响 152
5.4.2 秸秆还田与碳效率 152
参考文献 154
第6章 稻鸭共育与低碳稻作 159
6.1 研究方法 160
6.2 稻鸭共育对温室气体排放的影响 161
6.2.1 稻鸭共育对CO2和CH4排放的影响 161
6.2.2 稻鸭共育对N2O排放的影响 164
6.2.3 稻鸭共育温室效应评估 165
6.2.4 稻鸭共育温室气体排放影响因素 165
6.3 稻鸭共育对碳氮平衡的影响 171
6.3.1 稻鸭共育对碳平衡的影响 171
6.3.2 稻鸭共育对稻田氮平衡的影响 186
6.4 稻鸭共育对稻田生物的影响 189
6.4.1 稻鸭共育对稻田土壤微生物的影响 189
6.4.2 稻鸭共育对稻田水体生物的影响 190
6.4.3 稻鸭共育对稻田昆虫群落的影响 192
6.5 稻鸭共育对水稻生长和产量的影响 193
6.5.1 稻鸭共育对水稻生长发育及产量的影响 193
6.5.2 稻鸭共育与水稻碳固定 194
参考文献 198
第7章 水稻品种与低碳稻作 203
7.1 研究方法 205
7.1.1 节水抗旱稻品种试验 205
7.1.2 Bt转基因水稻品种试验 206
7.1.3 优质稻品种混作试验 206
7.2 节水抗旱稻与低碳稻作 208
7.2.1 节水抗旱稻碳排放 208
7.2.2 节水抗旱稻水分利用效率 209
7.2.3 节水抗旱稻产量与品质表现 210
7.2.4 节水抗旱稻生产效率 214
7.3 Bt水稻与低碳稻作 215
7.3.1 Bt水稻产量表现 215
7.3.2 Bt水稻抗虫特性与生产效率 216
7.4 优质稻混作与低碳高产 217
7.4.1 优质稻混作对产量的影响 217
7.4.2 优质稻混作对品质的影响 220
7.4.3 优质稻混作的抗倒伏效应 221
参考文献 222
第8章 低碳稻作发展展望 224
8.1 基础理论的完善及深化 224
8.2 技术的适用性及配套性 227
8.3 政策导向及制度保障 228
参考文献 228
附录Ⅰ 2004～2013年相关专利及研究论文 229
附录Ⅱ 相关博士研究生学位论文及博士后出站报告 234
附录Ⅲ 相关硕士研究生学位论文 235