杨通 吴俊男 鲍婷 李凤博 冯金飞 周锡跃 方福平

（中国水稻研究所，杭州 311401；*通信联系人，E-mail: fangfuping@caas.cn）

近年来，由温室气体引起的全球变暖正逐渐加剧，极端气候现象频发，人类生产环境和安全遭受重大考验[1-2]。农业生产活动产生的温室气体排放问题引起人们的广泛关注。水稻是我国重要的粮食作物，占全国三大主粮总产的 34.7%[3]。然而，稻田也是主要的农业温室气体排放源之一。我国稻田CH4和 N2O排放量分别占全国农业源总排放量的37.7%和2.05%[4,5]。稻田排放的CH4和N2O主要来源于土壤。其中，CH4主要由产甲烷菌在厌氧条件下通过 CO2还原和乙酸发酵两种途径产生[6]；而N2O主要由土壤中微生物的硝化作用和反硝化作用产生[7]。土壤耕作、施肥、灌溉等农艺措施是影响水稻田土壤CH4和N2O产生和排放过程的重要因素[8,9]。探明农艺措施对稻田土壤CH4和N2O产生和排放过程的影响，可为稻田温室气体减排和农艺措施革新提供理论依据。

土壤剖面中CH4和 N2O的分布特征会直接影响其地-气交换过程[10]。探明土壤剖面 CH4和 N2O分布时空变异特征，有利于进一步揭示稻田土壤CH4和N2O产生的热点区域和地下扩散过程。以往研究表明，施肥、生物碳添加、大气CO2浓度升高等生产措施或气候条件对稻麦、稻油轮作稻田土壤CH4和N2O的剖面分布特征、扩散通量等具有显著影响[11-14]。土壤耕作是农业生产中的重要整地措施，其作用主要通过物理外力来打破土壤结构，调节土壤三相比例以及作物秸秆、无机肥料等在土壤中的分布。不同耕作方式会显著影响土壤结构和土壤剖面中碳、氮分布，进而影响土壤中CH4和N2O的产生和排放过程。……