生态学杂志 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (5): 1734-1743.doi: 10.13292/j.1000-4890.202605.032
李茉1,2*,孙振一1,杨爱峥1,2,王小芳1,2,张平安1,罗舒元1
LI Mo1,2*, SUN Zhenyi1, YANG Aizheng1,2, WANG Xiaofang1,2, ZHANG Pingan1, LUO Shuyuan1
摘要: 稻田生态系统是全球温室气体排放的重要来源。水氮协同调控被认为是促进稻田生态系统温室气体减排的有效途径。本研究以黑龙江省长岗灌区为研究区域,基于田间试验监测、机理模型模拟及优化建模,构建了一个综合考虑稻田生态系统增产、水氮资源高效利用与减排的多目标优化调控模型,系统评估了水氮协同优化对稻田生态系统温室气体排放的调控效应及其生态和农业效益。结果表明,优化后的水氮调控方案将灌溉水优先分配至分蘖期、拔节孕穗期,氮肥优先用于分蘖期。优化方案在维持稻田产量稳定的前提下,可使长岗灌区4个水情识别区实现水资源量节约19.1%~22.2%,氮肥投入量减少13.2%~20%,水分利用效率提升0.8%~2.2%,氮肥偏生产力提高17.9%~27.9%,全球增温潜势降低5.96%~6.10%。研究表明,优化水氮调控策略不仅有效提升了稻田生态系统的水氮资源利用效率和水稻产量,还降低了温室气体排放,为实现稻田生态系统“减排-高效-高产”的可持续发展目标提供科学依据。