| 中文摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| Abbreviation | 第17-19页 |
| Chapter1 Introduction | 第19-32页 |
| 1.1 Background | 第19-22页 |
| 1.1.1 Challenges of crop production in China | 第19-22页 |
| 1.2 GHG emissions and global climate change | 第22-25页 |
| 1.2.1 Greenhouse gases and global warming potential | 第22-24页 |
| 1.2.2 Agriculture and climate change | 第24页 |
| 1.2.3 GHG emissions from agricultural sources | 第24-25页 |
| 1.2.4 GHG emissions from crop production in China | 第25页 |
| 1.3.GHG emissions and sustainable crop production in the NCP | 第25-30页 |
| 1.3.1 Irrigation schedule | 第26-27页 |
| 1.3.2 Irrigation and greenhouse gas emission | 第27-29页 |
| 1.3.3.Impact of climate change on crop production in China and the NCP | 第29-30页 |
| 1.4 Objectives of the dissertation | 第30-32页 |
| Chapter2 Research Methodology | 第32-47页 |
| 2.1 Experiment Site Description | 第32页 |
| 2.2 Soil Specification | 第32-34页 |
| 2.3 Tillage and Seeding | 第34页 |
| 2.4 Experiment Design | 第34-40页 |
| 2.4.1 Irrigation treatment design | 第34-35页 |
| 2.4.2 Field layout | 第35-37页 |
| 2.4.3 Irrigation treatment management | 第37页 |
| 2.4.4 Irrigation system design | 第37-40页 |
| 2.4.4.1 Sprinkler irrigation(S) | 第38-39页 |
| 2.4.4.2 Surface drip irrigation(D) | 第39页 |
| 2.4.4.3 Flood irrigation(F) | 第39-40页 |
| 2.5 Methodology | 第40-41页 |
| 2.5.1 Soil water balance | 第40-41页 |
| 2.5.2 Water use evaluation | 第41页 |
| 2.5.3 Harvesting | 第41页 |
| 2.6 Installation of Measurement Tools and Markers | 第41页 |
| 2.7 Crop Management | 第41-42页 |
| 2.8 GHG measurement | 第42-44页 |
| 2.8.1 Chamber method operating principle | 第42页 |
| 2.8.2 Chamber components,design,and dimension | 第42-43页 |
| 2.8.3 Chamber deployment | 第43-44页 |
| 2.8.4 Gas sampling and storage | 第44页 |
| 2.8.5 Analysis of gas samples | 第44页 |
| 2.9 Flux and emission calculations | 第44-46页 |
| 2.9.1 Emission Factor(EF%) | 第45页 |
| 2.9.2 Cumulative emission amount | 第45页 |
| 2.9.3 Global warming potential measurement and yield-scaled GWP estimates | 第45-46页 |
| 2.9.4 Soil moisture,temperature,and N content measurement | 第46页 |
| 2.10 Statistical Analysis and Evaluation | 第46-47页 |
| Chapter3 Yield and Irrigation Efficiencies Under Different Irrigation Models | 第47-57页 |
| 3.1 Introduction | 第47-49页 |
| 3.2 Experimental Results and Discussions | 第49-55页 |
| 3.2.1.Soil water balance | 第49-50页 |
| 3.2.2.Grain Yield | 第50-52页 |
| 3.2.3 Biomass and harvest index | 第52页 |
| 3.2.4 Water use efficiency(WUE) | 第52-54页 |
| 3.2.5 IWUE | 第54-55页 |
| 3.2.6 Evaluation of irrigation models efficiencies | 第55页 |
| 3.3 Conclusion | 第55-57页 |
| Chapter4 Soil CO_2 Emissions Under Different Irrigation Models | 第57-69页 |
| 4.1.Introduction | 第57-58页 |
| 4.1.1 Effects of soil water content on CO_2 emissions | 第58页 |
| 4.1.2 Effects of soil temperature on CO_2 emissions | 第58页 |
| 4.2 Experimental Results | 第58-65页 |
| 4.2.1 Environmental Factors | 第58-59页 |
| 4.2.2 Dynamics of soil moisture and soil temperature | 第59-60页 |
| 4.2.3 Dynamics of soil mineral N | 第60-61页 |
| 4.2.4 Effect of irrigation scheduling and irrigation methods on CO_2 emissions | 第61-65页 |
| 4.2.5 Global Warming Potential of CO_2 emission(GWPCO2) | 第65页 |
| 4.3 Factors controlling the CO_2 emissions | 第65-67页 |
| 4.4 Soil inorganic nitrogen | 第67-68页 |
| 4.5 Conclusion | 第68-69页 |
| Chapter5 Soil CH_4 Emissions Under Different Irrigation Models | 第69-76页 |
| 5.1 | 第69-70页 |
| 5.1.1 Introduction | 第69页 |
| 5.1.2 Effect of soil water content on the CH_4 emissions/uptake | 第69-70页 |
| 5.1.3 Effect of soil temperature on CH_4 uptake/emissions | 第70页 |
| 5.2 Experimental Results | 第70-74页 |
| 5.2.1 Effect of irrigation scheduling and irrigation methods on the CH_4 uptake | 第70-73页 |
| 5.2.2 Global Warming Potential of CH_4 uptake(GWPCH_4) | 第73-74页 |
| 5.3 Discussion | 第74-75页 |
| 5.3.1 Factors controlling the CH_4 uptake | 第74-75页 |
| 5.4 Conclusion | 第75-76页 |
| Chapter6 Soil N_2O Emission Under Different Irrigation Models | 第76-90页 |
| 6.1 | 第76-81页 |
| 6.1.1 Introduction | 第76-77页 |
| 6.1.2 Nitrification | 第77页 |
| 6.1.3 Denitrification | 第77-78页 |
| 6.1.4 Effect of soil water content on N_2O emission | 第78-79页 |
| 6.1.5 Effect of Soil Temperature on N_2O emission | 第79页 |
| 6.1.6 Effect of fertilization on N_2O emission | 第79-80页 |
| 6.1.7 Effect of Soil pH on N_2O emission | 第80-81页 |
| 6.2 Experimental Results | 第81-86页 |
| 6.2.1 Effect of irrigation scheduling and irrigation methods on N_2O emission | 第81-85页 |
| 6.2.2 Global Warming Potential of N_2O emission(GWPN_2O) | 第85-86页 |
| 6.3 Discussion | 第86-89页 |
| 6.3.1.Factors regulating the N_2O fluxes | 第86-89页 |
| 6.3.2 Global warming potential(GWPN_2O) | 第89页 |
| 6.4 Conclusion | 第89-90页 |
| Chapter7 Total GWP Under Different Irrigation Models | 第90-99页 |
| 7.1 Introduction | 第90-91页 |
| 7.2 Sources of GWP in agricultural ecosystems | 第91-94页 |
| 7.2.1 Soil C change | 第91-92页 |
| 7.2.2 Nitrogen fertilizer | 第92页 |
| 7.2.3 Nitrous Oxide | 第92-93页 |
| 7.2.4 Methane | 第93页 |
| 7.2.5 Irrigation | 第93-94页 |
| 7.2.6 Fuel | 第94页 |
| 7.3 Experimental Results | 第94-96页 |
| 7.3.1 Total Global Warming Potential | 第94-95页 |
| 7.3.2 Relationship between TGWP and the total amount of irrigation | 第95-96页 |
| 7.3.3 Yield-scaled GWP | 第96页 |
| 7.4 | 第96-98页 |
| 7.4.1 Factors influencing on the Total Global Warming Potential(TGWP) | 第96-97页 |
| 7.4.2 Factors influencing on the Yield-scaled GWP | 第97-98页 |
| 7.5 Conclusion | 第98-99页 |
| Chapter8 Conclusion and Recommendations | 第99-101页 |
| 8.1 | 第99-101页 |
| 8.1.1 General conclusion | 第99-100页 |
| 8.1.2 Recommendations | 第100-101页 |
| References | 第101-129页 |
| Acknowledgement | 第129-131页 |
| Author's iography | 第131-133页 |
