农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分，约占全球陆地面积的10.5%，其CO2排放量占到人为温室气体排放量的21%-25%，因此，研究农田生态系统中土壤碳排放及其影响因素对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要的意义。
武汉植物园植物营养与农业生态学科组刘毅博士在陈防研究员的指导下，重点研究了稻田土壤干湿交替转化过程对CO2排放的影响，通过测定长期不同施肥条件下稻田的土壤呼吸速率和水温因子的时空变化，得出结论：稻田土壤CO2排放具有明显的季节变化特征，土壤干湿交替过程、作物生长以及环境温度变化共同控制稻田土壤CO2排放；土壤淹水条件下CO2排放显著低于落干条件，其最高极值出现在水稻分蘖期的土壤落干条件下。落干条件下，晚上CO2排放保持在2-4 µmol.m-2.s-1之间，白天CO2排放随着温度的升高而升高；淹水条件下，因水层阻碍扩散，晚上CO2排放保持在较低水平，白天更因水体中自养水生生物的光合作用，CO2排放进一步减少，甚至出现负值。该结果可为全球碳素平衡预算和全球CO2潜在效应的估计提供基础的科学数据。
该研究得到了国家自然基金项目（31100386）及中加国际合作项目（IPNI-HB-33）的资助，研究结果以“Carbon dioxide flux from rice paddy soils in central China: Effects of intermittent flooding and draining cycles”为题发表在生物学领域重要期刊PLoS One上。
淹水和落干条件下稻田土壤CO2排放比较示意图
（植物营养与农业生态学科组）
