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生物炭对CH4和N2O排放的影响综述 预览
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作者 王国强 孙焕明 郭琰 《中国农学通报》 2018年第27期118-123,共6页
稻田是大气CH4和N2O的重要排放源,减少稻田CH4和N2O排放对缓解全球气候变暖具有重要意义。生物炭具有含碳量高、难分解、比表面积大、疏松多孔等特性。利用生物炭可改善稻田土壤理化性质及微生物学性质,减少温室气体的排放,提高水稻产... 稻田是大气CH4和N2O的重要排放源,减少稻田CH4和N2O排放对缓解全球气候变暖具有重要意义。生物炭具有含碳量高、难分解、比表面积大、疏松多孔等特性。利用生物炭可改善稻田土壤理化性质及微生物学性质,减少温室气体的排放,提高水稻产量。在现有相关研究的基础上,结合国内外研究进展,回顾了国内外生物炭的研究历史及特性,全面评述了生物炭影响稻田温室气体排放的作用机理,以及对稻田温室气体CH4和N2O排放、综合温室效应(GWP)、温室气体排放强度(GHGI)、净生态系统经济预算(NEEB)的影响等国内外研究进展,提出了未来生物炭在稻田温室气体排放方面的研究方向。 展开更多
关键词 生物炭 温室气体排放 温室效应 温室气体强度 净生态系统经济预算
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生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季CH4和N2O排放的影响 预览
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作者 周旋 吴良欢 +1 位作者 戴锋 董春华 《生态与农村环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期1122-1130,共9页
添加脲酶/硝化抑制剂是稻田温室气体减排的重要措施。采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合〔N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)〕与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田稻季... 添加脲酶/硝化抑制剂是稻田温室气体减排的重要措施。采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合〔N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)〕与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田稻季温室气体(CH4和N2O)排放通量的影响,并计算全球增温潜势(GWP)及温室气体排放强度(GHGI)。结果表明,不同施肥处理CH4和N2O排放通量具有明显的季节性变化规律。尿素分次施用处理稻季CH4和N2O排放总量、GWP及GHGI较一次性施用处理分别显著降低13.5%、20.7%、14.4%和25.0%。不同施肥模式下,硝化抑制剂CP处理显著降低稻季N2O排放通量峰值,减少稻季CH4和N2O排放总量。脲酶抑制剂NBPT/NPPT配施CP处理更能有效减少稻季CH4和N2O排放,降低GWP和GHGI。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的稻季温室气体排放规律与NBPT相似。总之,生化抑制剂与适宜的运筹相结合能保证产量并有效降低温室气体排放,是水稻低碳、高产可行的施肥措施。 展开更多
关键词 脲酶抑制剂 硝化抑制剂 黄泥田 温室气体 排放强度
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有机肥及补充灌溉对旱地农田温室气体排放的影响 被引量:3
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作者 孙海妮 岳善超 +3 位作者 王仕稳 牛宗成 殷俐娜 邓西平 《环境科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期2055-2065,共11页
在农业生产中,提高作物产量减少农田温室气体排放具有重要意义.本文采用静态箱-气相色谱法,在黄土高原半干旱半湿润区,以单施氮肥180 kg·hm~(-2)(以N计)为对照,研究了氮肥180 kg·hm~(-2)+有机肥45×103kg·hm~... 在农业生产中,提高作物产量减少农田温室气体排放具有重要意义.本文采用静态箱-气相色谱法,在黄土高原半干旱半湿润区,以单施氮肥180 kg·hm~(-2)(以N计)为对照,研究了氮肥180 kg·hm~(-2)+有机肥45×103kg·hm~(-2)(NM)、氮肥180 kg·hm~(-2)+有机肥45×103kg·hm~(-2)+拔节期灌水(NMW)处理在冬小麦生育期温室气体的变化规律及其综合增温潜势(Global warming potential,GWP),并计算温室气体排放强度(Greenhouse gas intensity,GHGI),以明确有机肥及补充灌溉的增产潜力及对温室气体的减排效果.结果表明:(1)整个生育期CO2排放速率随作物生长发育的加速而逐渐加快,接近成熟期其排放速率降低;N2O排放峰均出现在施肥、降雨及灌水后.NM、NMW处理的CO2累积排放量(以C计,下同)分别为14933.35 kg·hm~(-2)、15929.74 kg·hm~(-2),比对照分别增加了22.8%、31.0%;N2O累积排放量(以N计,下同)分别为0.48kg·hm~(-2)、0.52 kg·hm~(-2),比对照分别降低了23.8%、17.5%;CH4累积吸收量分别为1.73 kg·hm~(-2)、1.87 kg·hm~(-2),比对照分别降低了18.4%、11.8%.(2)CH4吸收速率与土壤温度呈显著性正相关,而与土壤含水量呈显著性负相关;CO2排放速率与土壤温度及含水量均呈显著性正相关;N2O排放速率与土壤温度、含水量及硝态氮含量均呈显著性正相关,与铵态氮含量呈负相关.(3)NM、NMW处理的GWP比对照分别降低了27.8%、21.2%;NM、NMW均显著增加了小麦产量,增产率分别为24.6%、36.7%.NM、NMW的GHGI比对照分别降低了41.9%、42.4%.说明在施用有机肥及有机肥加补充灌水在增加作物产量的同时,达到了温室气体减排的作用. 展开更多
关键词 有机肥 灌溉 冬小麦 温室气体 综合增温潜势 温室气体强度
城市废弃物处理温室气体排放的影响机制研究 预览 被引量:1
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作者 王育宝 何宇鹏 《西安交通大学学报:社会科学版》 CSSCI 北大核心 2018年第1期60-70,共11页
借鉴排放因子法和一阶衰减法,测算了陕西省2005—2015年的废弃物处理温室气体排放量及排放强度;利用改进的Kaya恒等式和LMDI加和分解法,实证揭示了陕西城市废弃物处理温室气体排放的影响因素与作用机理。结果显示:2005—2015年陕西... 借鉴排放因子法和一阶衰减法,测算了陕西省2005—2015年的废弃物处理温室气体排放量及排放强度;利用改进的Kaya恒等式和LMDI加和分解法,实证揭示了陕西城市废弃物处理温室气体排放的影响因素与作用机理。结果显示:2005—2015年陕西省城市废弃物处理温室气体排放量呈快速增长趋势,年均增长高达21%左右;固体废弃物处理是温室气体主要排放源;废弃物碳排放强度效应的减排贡献最大,经济产出效应的排放贡献最大。基于此,提出健全城市废弃物处理温室气体排放统计核算制度、优化废弃物收集和处理方式、提高城市化发展质量、加强废弃物排放强度下降指标考核力度等对策。 展开更多
关键词 城市废弃物处理 温室气体排放 碳排放强度 Kaya恒等式 LMDI加和分解法
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地膜覆盖和施氮量对旱作春玉米农田净温室效应的影响 被引量:2
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作者 刘建粲 王泽林 +1 位作者 岳善超 李世清 《应用生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期1197-1204,共8页
以旱作雨养条件下的春玉米为试验对象,在长武黄土高原农业生态试验站进行田间试验,研究了地膜覆盖和施氮量对农田净温室效应和温室气体排放强度的影响.结果表明:采用地膜覆盖与增加施氮量都会影响净温室效应与温室气体排放强度,地膜覆... 以旱作雨养条件下的春玉米为试验对象,在长武黄土高原农业生态试验站进行田间试验,研究了地膜覆盖和施氮量对农田净温室效应和温室气体排放强度的影响.结果表明:采用地膜覆盖与增加施氮量都会影响净温室效应与温室气体排放强度,地膜覆盖条件下(FM),不同施氮量的春玉米产量为1643~16699 kg·hm-2,净温室效应(CO_2当量,下同)为595~4376 kg·hm~(-2)·a~(-1),温室气体排放强度为213~358 kg·t~(-1);无覆膜条件下(UM),不同施氮量的春玉米产量为956~8821 kg·hm-2,净温室效应为342~4004 kg·hm~(-2)·a~(-1),温室气体排放强度为204~520 kg·t~(-1).研究表明,对于旱作春玉米农田系统,地膜覆盖可以有效降低温室气体排放强度,增加作物产量,地膜覆盖下施氮250 kg·hm-2可以实现高产与降低环境代价的双赢. 展开更多
关键词 净温室效应 温室气体排放强度 地膜覆盖
生物炭施用3年后对稻麦轮作系统CH4和N2O综合温室效应的影响 被引量:7
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作者 吴震 董玉兵 熊正琴 《应用生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期141-148,共8页
本试验对比观测研究了在稻田土壤中经3年陈化后的生物炭(B3)和新施入生物炭(B0)对稻麦轮作系统CH4和N2O综合温室效应和温室气体强度的影响,旨在明确生物炭对土壤温室气体排放的长期效应.田间试验设置4个处理,分别为对照(CK)、施... 本试验对比观测研究了在稻田土壤中经3年陈化后的生物炭(B3)和新施入生物炭(B0)对稻麦轮作系统CH4和N2O综合温室效应和温室气体强度的影响,旨在明确生物炭对土壤温室气体排放的长期效应.田间试验设置4个处理,分别为对照(CK)、施用氮肥不施用生物炭(N)、施用氮肥和新生物炭(NB0)以及施用氮肥和陈化生物炭(NB3)处理.结果表明: NB0和NB3处理均显著提高了稻田土壤pH值、有机碳和全氮含量,并且显著影响与温室气体排放相关的微生物潜在活性.与N处理相比,NB3处理显著增加了作物产量,增幅14.1%,并且显著降低了CH4和N2O排放,降幅分别为9.0%和34.0%;而NB0处理显著增加作物产量,增幅9.3%,显著降低N2O排放,降幅38.6%,但增加了CH4排放,增幅4.7%;同时NB0和NB3处理均能降低稻麦轮作系统的综合温室效应和温室气体强度,且NB3处理能更有效地减少温室气体的排放并提高作物产量.在土壤中经3年陈化后的生物炭仍然具有固碳减排能力,因此,施用生物炭对稻麦轮作系统固碳减排和改善作物生产具有长期效应. 展开更多
关键词 陈化生物炭 稻麦轮作系统 CH4 N2O 综合温室效应 温室气体强度
有机-无机氮肥施用对滨海盐土稻田CH4和N2O排放及综合温室效应的影响 预览
7
作者 孙丽英 马煜春 +3 位作者 邬明伟 饶旭东 张宇 刘文秀 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期2065-2072,共8页
不同类型氮肥对稻田温室气体排放的影响已有较多研究,然而有关不同类型氮肥对滨海盐土稻田温室气体排放的影响却鲜有报道。为了评估不同类型氮肥对稻田生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体强度(GHGI)的影响,在充分考虑农业化学品投入(... 不同类型氮肥对稻田温室气体排放的影响已有较多研究,然而有关不同类型氮肥对滨海盐土稻田温室气体排放的影响却鲜有报道。为了评估不同类型氮肥对稻田生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体强度(GHGI)的影响,在充分考虑农业化学品投入(Ei)和农事操作(Eo)所引起的碳排放基础上,设置4个田间处理试验,分别为不施氮肥(N0)、施用无机氮肥(Nu)、施用有机氮肥(Nw)、施用有机-无机混合氮肥(Nm),于2016年6月—2016年10月采用静态暗箱-气相色谱法对滨海盐土稻田温室气体排放通量进行观测与比较研究,结果可为寻求适宜的施肥方案以减缓滨海盐土稻田生态系统温室气体排放提供科学依据。结果表明:与N0处理相比,Nu、Nm和Nw处理稻田CH4累积排放通量分别显著提高了42.1%(P<0.05)、63.1%(P<0.05)和67.2%(P<0.05);N2O累积排放通量分别提高了83.5%(P<0.05)、78.0%(P<0.05)和37.8%(P=0.095)。与N0处理相比,Nu、Nm和Nw处理稻田GWP分别显著提高了51.3%(P<0.05)、66.9%(P<0.05)和70.3%(P<0.05);水稻产量分别显著提高了44.0%(P<0.05)、77.5%(P<0.05)和38.4%(P<0.05),其中,Nm处理的水稻产量显著高于Nu和Nw处理(P<0.05)。Nm处理稻田GHGI较Nu和Nw处理分别降低了12.3%(P=0.32)和23.7%(P<0.05)。综合对比3种不同类型氮肥处理的GWP和GHGI,推荐使用Nm施肥方案,以提高滨海盐土区稻田的水稻产量,并降低其GHGI。 展开更多
关键词 有机氮肥 无机氮肥 稻田 综合温室效应 温室气体强度
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有机肥等碳施用对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响 预览
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作者 吴家梅 纪雄辉 +5 位作者 彭华 谢运河 官迪 田发祥 朱坚 霍莲杰 《农业科学与技术:英文版》 CAS 2018年第2期36-48,共13页
为研究有机肥等碳施人稻田对温室气体排放的影响,设置猪粪、鸡粪和稻草分别与化肥混施处理,利用静态箱法.气相色谱仪监测稻田甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放通量并进行分析。结果表明,化肥处理(CF)CH1季节排放总量为27147kg/h... 为研究有机肥等碳施人稻田对温室气体排放的影响,设置猪粪、鸡粪和稻草分别与化肥混施处理,利用静态箱法.气相色谱仪监测稻田甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放通量并进行分析。结果表明,化肥处理(CF)CH1季节排放总量为27147kg/hm^2,猪粪(PM)、鸡粪(CM)和稻草(RS)处理的CH。排放分别比CF处理增加5061、260.22和602.82kg/hm^2:CF处理N2O排放为122kg/hm^2,PM、CM和Rs处理的N2O排放分别比CF处理减少23.6%(P〈0.05)、31.7%(P〈0.05)和309%(P〈0.05);CH2季节排放通量与土壤Eh值呈极显著负相关关系,与土壤温度呈极显著正相关关系;肥料中被167mmol/L高锰酸钾氧化的有机碳(ROC167)显著影响稻田CH4排放,与稻田CH4总量的相关系数为0.872(P〈0.05)。施有机肥处理水稻平均产量比CF处理增加6.8%;不同有机肥中,以PM处理的增温潜势和温室气体排放强度最小,与不施肥和CF处理无显著性差异。可见,猪粪能较好的协调环境与产量之间的关系,并含有低含量的ROC167,是值得推荐的施肥方式。 展开更多
关键词 稻田 甲烷 氧化亚氮 土壤Eh值 易氧化有机碳 温室气体排放强度
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Energy Consumption and Greenhouse Gas Emission of Korean Offshore Fisheries 预览
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作者 LEE Jihoon KIM Taeho +2 位作者 ELLINGSEN Harald HOGNES Erik Skontorp HWANG Bokyu 《中国海洋大学学报:英文版》 SCIE CAS CSCD 2018年第3期675-682,共8页
关键词 温室气体排放 近海渔业 精力 消费 朝鲜 气候影响 排放评价 环境效果
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施用生物炭对双季稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响 预览
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作者 廖萍 眭锋 +4 位作者 汤军 曾勇军 吴自明 石庆华 黄山 《核农学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期1821-1830,共10页
为探究在南方双季稻区施用生物炭对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,本研究以常规稻中嘉早17(早稻)和杂交稻五优308(晚稻)为试验材料,设置不施生物炭(CK)和施生物炭(20t·hm-2)2个处理,采用静态箱-气相色谱法连续... 为探究在南方双季稻区施用生物炭对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,本研究以常规稻中嘉早17(早稻)和杂交稻五优308(晚稻)为试验材料,设置不施生物炭(CK)和施生物炭(20t·hm-2)2个处理,采用静态箱-气相色谱法连续2年监测稻田温室气体排放,并分析施用生物炭对双季稻田甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放量、综合温室效应(GWP)、双季水稻累积总产量和单位产量的温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,与对照相比,施用生物炭显著降低了早晚稻甲烷累积排放通量,但对氧化亚氮累积排放通量无显著影响。试验进行2年后,施用生物炭显著降低2周期稻田的甲烷累积排放总量(26.9%)。在100年时间尺度上,施用生物炭显著降低2周期稻田综合温室效应(26.9%)和温室气体排放强度(30.3%);施用生物炭显著增加双季稻田土壤有机质含量,且在试验第2年显著提高了早晚稻的产量。综上,施用生物炭可以协同实现水稻丰产和稻田固碳减排。本研究为南方双季稻区水稻丰产和稻田土壤固碳减排提供了理论依据。 展开更多
关键词 生物炭 双季稻系统 综合温室效应 温室气体排放强度
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生物炭对塿土CH4、N2O排放的影响 被引量:6
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作者 周凤 许晨阳 +4 位作者 王月玲 林云 王强 张彤彤 耿增超 《环境科学》 CSCD 北大核心 2017年第9期3831-3839,共9页
为了探讨生物炭对塿土CH4、N2O排放的影响,采用田间小区试验,测定了生物炭不同添加量(0、20、40、60、80t·hm^-2)下冬小麦田CH4、N2O的吸收/排放通量、小麦产量、土壤有机碳、土壤含水率及不同土层土壤温度.结果表明,CH4、N2O的... 为了探讨生物炭对塿土CH4、N2O排放的影响,采用田间小区试验,测定了生物炭不同添加量(0、20、40、60、80t·hm^-2)下冬小麦田CH4、N2O的吸收/排放通量、小麦产量、土壤有机碳、土壤含水率及不同土层土壤温度.结果表明,CH4、N2O的吸收/排放通量随生育期不同变化明显.添加生物炭后,CH4累积吸收量增加了12.88%~71.61%,当添加量≥40 t·hm^-2时,增"汇"作用达到显著水平,且添加量为40 t·hm^-2时CH4累积吸收量最高;N2O累积排放量和全球增温潜势与对照相比没有显著差异;温室气体强度降低了13.24%~22.14%.添加生物炭提高了冬小麦产量,增产幅度为1.72%~32.19%,当添加量≥40 t·hm^-2时,麦田增产效果达到显著水平,40 t·hm^-2生物炭为麦田增产的最适添加量.同时,添加生物炭显著提高了土壤有机碳和土壤含水率,与对照相比,分别增加了1.42~2.69倍、7.08%~11.96%.综合来看,试验塿土表现为CH4汇和N2O源的功能,40 t·hm^-2是其适宜的生物炭添加量. 展开更多
关键词 生物炭 CH4吸收 N2O排放 全球增温潜势 温室气体强度
长期施肥下黑土玉米田土壤温室气体的排放特征 预览 被引量:2
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作者 高洪军 张卫建 +3 位作者 彭畅 张秀芝 李强 朱平 《农业资源与环境学报》 CAS 2017年第5期422-430,共9页
研究不同施肥措施下东北黑土区玉米农田温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)的排放量及其增温潜势,将为制定农业温室气体减排措施提供理论依据。本研究以国家(公主岭)黑土长期定位试验为平台,采用静态箱-气相色谱法对不同施肥措施下玉米农... 研究不同施肥措施下东北黑土区玉米农田温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)的排放量及其增温潜势,将为制定农业温室气体减排措施提供理论依据。本研究以国家(公主岭)黑土长期定位试验为平台,采用静态箱-气相色谱法对不同施肥措施下玉米农田土壤温室气体排放通量进行了监测,并分析了不同施肥处理间玉米田的综合温室效应差异。结果表明:各施肥处理土壤温室气体CO_2和N_2O的排放高峰均出现在玉米拔节期。农家肥和化肥配施(M_2NPK)处理土壤CO_2、N_2O排放通量和CH_4吸收量均显著高于施化肥处理(P〈0.05);施用化肥处理土壤CO_2、N_2O排放通量高于不施肥处理;撂荒区土壤CO_2排放通量最高,而土壤N_2O排放通量显著低于施肥处理;等施氮量条件下,化肥(NPK)处理土壤N_2O排放通量明显高于秸秆还田(SNPK)处理,而土壤CH4净吸收量结果则截然相反。从土壤综合温室效应和温室气体强度可分析出,与不施肥(CK)比较,偏施化肥N和NPK处理的综合温室效应(GWP)分别增加了142%和32%,SNPK综合温室效应降低了38%;尤其是有机无机配施(M_2NPK)处理的综合温室效应为负值,为净碳汇。平衡施肥NPK和有机无机肥配施(SNPK和M_2NPK)温室气体排放强度(GHGI)较弱,显著低于不施肥(CK)和偏施化肥(N)处理,其中M2NPK为-222 kg CO_2-eq·t~(-1)。因此,为同步实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放强度,有机无机肥配施是东北黑土区较为理想的土壤培肥方式。 展开更多
关键词 长期施肥 温室气体 排放强度 春玉米 黑土
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稻草还田下添加DCD对稻田CH4、N2O和CO2排放的影响 预览 被引量:5
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作者 王国强 常玉妍 +2 位作者 宋星星 朱思明 毛艳玲 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2431-2439,共9页
为研究秸秆还田下硝化抑制剂的效应,本研究借助温室盆栽,设置5个处理:不施肥(CK)、传统施肥(CF)、传统施肥配施硝化抑制剂双氰胺DCD(CF+DCD)、传统施肥稻草还田(CF+S)、传统施肥稻草还田配施DCD(CF+S+DCD),探讨秸秆还田... 为研究秸秆还田下硝化抑制剂的效应,本研究借助温室盆栽,设置5个处理:不施肥(CK)、传统施肥(CF)、传统施肥配施硝化抑制剂双氰胺DCD(CF+DCD)、传统施肥稻草还田(CF+S)、传统施肥稻草还田配施DCD(CF+S+DCD),探讨秸秆还田下施用DCD对水稻整个生育期土壤CH_4、N_2O和CO_2排放的影响。结果表明:整个生育期,CH_4和CO_2排放量以CF+S最高,CF+S+DCD次之,而CK最低;N_2O排放量以CF最高,CF+DCD次之,而CF+S+DCD最低。与CF和CF+S相比,施用硝化抑制剂后CH_4和N_2O减排效果显著,而CO_2减排不显著。就水稻产量、综合温室效应(GWP)、温室气体强度(GHGI)和净生态系统经济预算(NEEB)而言,秸秆还田和硝化抑制剂施用,都可显著提高水稻产量和NEEB,而降低GWP和GHGI;与CF和CF+S相比,施用硝化抑制剂后,CF+DCD和CF+S+DCD分别增产9.5%和10.0%,NEEB增加16.8%和20.1%;GWP分别降低23.7%和21.0%,GHGI降低23.7%和21.1%。可见,无论稻草还田与否,硝化抑制剂对温室气体排放及水稻产量的影响效应比较稳定。因此,稻草还田配施DCD(即CF+S+DCD处理)在保证水稻产量的基础上,显著降低稻田土壤CH_4和N_2O排放,是一种经济可行的温室气体减排措施。 展开更多
关键词 稻草还田 双氢胺(DCD) 综合温室效应 温室气体强度 净生态系统经济预算
全文增补中
华北冬小麦/夏玉米农田水氮管理的温室效应评价 预览 被引量:5
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作者 李建政 王道龙 +2 位作者 王立刚 王迎春 李虎 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期921-929,共9页
【目的】农田水肥的高投入在保障粮食产量的同时也伴随着温室气体的排放。本研究以农田投入品的生产和运输—作物生长的整个过程为研究对象,对农田生态系统中不同水氮管理措施的温室效应开展了评价。【方法】在已经确定粮食产量和温室... 【目的】农田水肥的高投入在保障粮食产量的同时也伴随着温室气体的排放。本研究以农田投入品的生产和运输—作物生长的整个过程为研究对象,对农田生态系统中不同水氮管理措施的温室效应开展了评价。【方法】在已经确定粮食产量和温室气体排放强度评价指标的基础上,对土壤固碳深度和减排措施评价的时间尺度进行了分析,将土壤固碳深度确定为30 cm以上,温室效应评价的时间尺度确定为20年,提出了以田间试验与过程模型相结合,辅以调研的评价方法,来反映产量和温室气体排放强度对不同管理措施的响应。常规农民措施的农田投入量(灌溉量和施氮量等)通过问卷调研和文献数据来获得。以华北平原冬小麦/夏玉米轮作模式为例,利用验证后的农田生态系统管理模型(APSIM)对不同措施(氮肥利用、灌溉和有机肥配施)进行20年(1990 2010)尺度的模拟,并结合农田投入品在生产和运输过程的排放,遵照评价方法对不同水氮管理措施的温室效应进行了分析。【结果】与当前常规农民措施相比,将常规施氮量从520 kg/hm-2减少为400 kg/hm-2,粮食产量在20 a间不存在显著性差异(P=0.39),但年均温室气体排放总量(AE-GHG)可减少约1.45 t/hm-2,温室气体排放强度(GHGI)可减少约0.08 t/t;若将该地区常规灌溉量从300 mm减少到240 mm,粮食产量在20年间不存在显著性差异(P=0.39),年均温室气体排放总量(AE-GHG)可减少约0.29 t/hm-2,温室气体排放强度(GHGI)可减少约0.01 t/t,主要归因于电力消耗的降低,减少了生产和传输过程中温室气体排放;若将常规措施中的底肥(N)全部替换为有机肥,粮食产量在20年间不存在显著性差异(P=0.63),年均温室气体排放总量(AE-GHG)可减少约0.03 t/hm-2,温室气体排放强度(GHGI)则基本无变化,虽然有机肥可带来更多的土壤固碳,但是若考� 展开更多
关键词 农田 温室气体 排放强度 减排评价 APSIM
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不同时期施用生物炭对稻田N2O和CH4排放的影响 被引量:22
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作者 李露 周自强 +1 位作者 潘晓健 熊正琴 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期839-848,共10页
通过分别在水稻季(R)和小麦季(W)设置对照(RB0-N0、WB0-N0)、单施氮肥(RB0—N1、WB0—N1)、20t hm^-2生物炭与氮配施(RB1-N1、WB1-N1)、40t hm^-2生物炭与氮配施(RB2-N1、WB2-N1)等8个处理,研究稻麦轮作周年系统N2O和CH4... 通过分别在水稻季(R)和小麦季(W)设置对照(RB0-N0、WB0-N0)、单施氮肥(RB0—N1、WB0—N1)、20t hm^-2生物炭与氮配施(RB1-N1、WB1-N1)、40t hm^-2生物炭与氮配施(RB2-N1、WB2-N1)等8个处理,研究稻麦轮作周年系统N2O和CH4排放规律及其引起的综合温室效应(Global warming potential,GWP)和温室气体强度(Greenhouse gas intensity,GHGI)特征。结果表明:稻季配施20t hm^-2生物炭对N2O和CH4的排放、作物产量及GWP和GHGI均都无明显影响;稻季配施40t hm^-2生物炭能显著降低8.6%的CH4的排放和9.3%的GWP,显著增加作物产量17.2%。麦季配施20t hm^-2生物炭虽然对温室气体及GWP影响不明显,但显著增加21.6%的作物产量,从而显著降低21.7%的GHGI;麦季配施40t hm^-2生物炭能显著降低20.9%和11.3%的N2O和CH4排放,显著降低15.7%和23.5%的GWP和GHGI。因此麦季配施生物炭对减少N2O和CH4的排放、增加稻麦轮作产量及降低GWP和GHGI的效果较稻季配施生物炭效果更好。 展开更多
关键词 生物炭 N2O排放 CH4排放 综合温室效应 温室气体强度
氮肥与生物炭施用对稻麦轮作系统甲烷和氧化亚氮排放的影响 预览 被引量:15
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作者 李露 周自强 +2 位作者 潘晓健 李博 熊正琴 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1095-1103,共9页
【目的】以我国稻麦轮作系统为对象,研究氮肥和小麦秸秆生物炭联合施用对CH4和N2 O排放规律的影响;结合小麦和水稻总产量进而评估对该生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体强度(GHGI)的影响,为生物炭在减缓全球气候变化及农业生产... 【目的】以我国稻麦轮作系统为对象,研究氮肥和小麦秸秆生物炭联合施用对CH4和N2 O排放规律的影响;结合小麦和水稻总产量进而评估对该生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体强度(GHGI)的影响,为生物炭在减缓全球气候变化及农业生产中的推广应用提供科学依据。【方法】生物炭通过小麦秸秆在300500℃条件下炭化获得。田间试验于2012年11月至2013年10月进行,为稻麦轮作体系。采用静态暗箱—气相色谱法观测CH4和N2O排放通量;试验共设置不施氮肥不施生物炭(N0B0)、不施氮肥施20 t/hm2生物炭(N0B1)、施氮肥不施生物炭(N1B0)、氮肥与20 t/hm2生物炭配施(N1B1)、氮肥与40 t/hm2生物炭配施(N1B2)等5个处理,各处理3次重复。【结果】单施氮肥(N1B0)与不施氮肥(N0B0)处理相比,增加了稻麦轮作产量82.8%,增加了CH4排放0.6倍,增加了N2O排放5.5倍。单施生物炭(N0B1)与不施生物炭(N0B0)处理相比,显著增产25.4%,却不能减少CH4和N2 O的排放。在施氮的同时,配施20 t/hm2生物炭与单施氮肥处理相比,显著增加稻麦轮作产量21.6%,小麦和水稻总产量也比配施40 t/hm2生物炭处理高;配施40 t/hm2生物炭与单施氮肥处理相比,显著降低稻麦轮作系统CH4排放11.3%和N2 O排放20.9%,CH4和N2 O排放量也比配施20 t/hm2生物炭的排放量低。随着生物炭配施量的增加,CH4和N2 O减排效果更明显。单施生物炭并不能有效地减少GWP,但却可以显著增加作物产量,从而减小GHGI。对N0B0、N0B1、N1B0、N1B1四个处理进行双因素方差分析发现,氮肥和生物炭在CH4和N2 O排放、作物产量、GWP 和GHGI方面都不存在明显的交互作用。各处理在100 a时间尺度上总GWP由大到小的顺序为N1B0〉 N1B1〉 N1B2〉 N0B0〉 N0B1,GHGI值由大到小的顺序则为N1B0〉 N1B1〉 N0B0〉 N1B2〉 N0B1。单施生物炭与配施生物炭都能降低稻麦轮� 展开更多
关键词 生物炭 稻麦轮作系统 CH4排放 N2O排放 综合温室效应 温室气体强度
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减量施氮与间作大豆对华南地区甜玉米连作农田N2O排放的影响 预览 被引量:6
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作者 唐艺玲 管奥湄 +2 位作者 周贤玉 赖叶宁 王建武 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1529-1535,共7页
通过3季大田试验,采用静态箱-气相色谱法对比研究了两种施氮水平[300 kg(N)·hm^-2,N0;360 kg(N)·hm^-2,N1]和3种种植模式[甜玉米∶大豆按2行∶3行(S2B3)和2行∶4行(S2B4)行数比间作,甜玉米单作(SS)]对华南地区甜玉... 通过3季大田试验,采用静态箱-气相色谱法对比研究了两种施氮水平[300 kg(N)·hm^-2,N0;360 kg(N)·hm^-2,N1]和3种种植模式[甜玉米∶大豆按2行∶3行(S2B3)和2行∶4行(S2B4)行数比间作,甜玉米单作(SS)]对华南地区甜玉米连作农田N2O排放情况的影响。结果表明,相比常规施氮,减量施氮显著降低了土壤N2O的全球增温潜势(GWPN2O,kg·hm^-2),其中S2B4-N0的减排效果最好,其3季的土壤GWPN2O依次比S2B4-N1减少66.31%、84.08%和51.31%。种植模式对GWPN2O没有显著影响;间作和减量施氮均显著降低了单位产量的GWPN2O(即N2O排放强度,GHGIN2O,kg·t^-1),其中S2B4-N0的减幅最大,其3季平均的GHGIN2O分别比SS-N0和S2B4-N1降低71.60%和71.21%;减量施氮不会影响作物产量且间作系统的土地当量比(LER)均大于1。因此,减量施氮下的甜玉米||大豆间作不仅能保证作物产量,提高土地利用率,而且能降低土壤N2O的排放,其中减量施氮水平下的甜玉米||大豆2行∶4行间作模式(S2B4-N0)的效益最佳。 展开更多
关键词 施氮水平 甜玉米||大豆间作 N2O 全球增温潜势 温室气体排放强度
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控释肥和添加剂对双季稻温室气体排放影响和减排评价 预览 被引量:29
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作者 王斌 李玉娥 +2 位作者 万运帆 秦晓波 高清竹 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期314-323,共10页
【目的】稻田生态系统的温室气体排放一直是气候变化领域的研究热点,对发展低碳农业和缓解全球变暖具有重要意义。研究控释肥和添加剂对双季稻(OryzasatireL)温室气体排放和产量的影响,旨在综合评价其减排效果,筛选既能保证产量又... 【目的】稻田生态系统的温室气体排放一直是气候变化领域的研究热点,对发展低碳农业和缓解全球变暖具有重要意义。研究控释肥和添加剂对双季稻(OryzasatireL)温室气体排放和产量的影响,旨在综合评价其减排效果,筛选既能保证产量又能有效减排的施肥措施。【方法】以华中江汉平原地区双季稻为研究对象,设置6种不同控释肥或添加剂处理,包括①习惯施肥作为对照,②硫包膜控释尿素,③树脂包膜控释尿素,④缓释碧晶尿素,⑤尿素中加入质量分数1%的硝化抑制剂二甲基吡唑磷酸盐(DMPP),⑥施肥时泼洒与尿素等量的1:200倍稀释有效微生物菌剂培养液(EM菌剂),采用自动静态箱一气相色谱法对温室气体排放通量进行长期连续监测,同步观测土壤无机氮素和产量,得出不同施肥处理的温室气体(CH2和N2O)排放特征,由内插加权法求得排放总量,最终计算出综合温室效应和排放强度。【结果】不同施肥处理下cH。和N20排放通量具有较为明显的季节变化规律。早稻cH。排放总量以树脂包膜控释尿素最低,晚稻以碧晶尿素最低;而早稻和晚稻N:0排放总量均以硝化抑制剂DMPP最低。综合两个季节,各施肥处理的综合温室效应(以cO:当量100年算)差异显著(尸〈0.05),其中常规施肥〉硫包膜控释尿素〉硝化抑制剂DMPP〉EM菌剂〉碧晶尿素〉树脂包膜控释尿素;控释肥和添加剂处理对比常规均有不同程度的减排效果,其中树脂包膜控释尿素减排效果最高为56.2%,碧晶尿素次之为45.6%,且晚稻减排效果明显高于早稻。早稻控释肥和添加剂处理产量与常规施肥差异不显著,晚稻则存在显著增产,增产幅度为13.5%--16.2%。各处理的温室气体排放强度GHGI以树脂包膜控释尿素最低,与常规施肥差异极显著(P〈0.01)。【结论】� 展开更多
关键词 双季稻 温室气体 排放强度 控释肥 抑制剂 EM菌
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湖南地区不同集约化栽培模式下双季稻稻田CH4和N2O的排放规律 被引量:5
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作者 孔宪旺 刘英烈 +4 位作者 熊正琴 马煜春 张啸林 秦建权 唐启源 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2612-2618,共7页
采用静态暗箱-气相色谱法研究了湖南双季稻稻田不施氮(NN)、当地常规(FP)、高产高效(YE)、再高产(HY)、再高效(HE)5种不同栽培模式下温室气体(CH4、N2O)的排放规律.结果表明:水稻生长季CH4累积排放量变化为(206.5±3... 采用静态暗箱-气相色谱法研究了湖南双季稻稻田不施氮(NN)、当地常规(FP)、高产高效(YE)、再高产(HY)、再高效(HE)5种不同栽培模式下温室气体(CH4、N2O)的排放规律.结果表明:水稻生长季CH4累积排放量变化为(206.5±37.5)kg·hm-2(FP,早稻)~(490.5±65.7)kg·hm-2(HE,晚稻),N2O-N累积排放量变化为(0.08±0.05)kg·hm-2(NN,早稻)~(0.326±0.15)kg·hm-2(HY,晚稻).不同栽培模式对CH4和N2O的排放都有显著影响(p〈0.05).HE模式CH4排放显著高于其他模式62%~87%(p〈0.05),尤其是晚稻季节;除NN模式外,其他4种模式间N2O排放差异不显著.冬季休闲期也是CH4和N2O排放的重要时期,分别占全年排放量的9.7%~19.7%和42%~62%.CH4主导了稻田不同栽培模式下的综合温室效应,在各模式中均占95%以上.施氮肥提高了作物产量,降低了温室气体强度(GHGI).在5种模式中,YE和HY模式温室气体强度较小,HY模式下仅为(0.97±0.16)kg·kg-1(以每kg产量排放的CO2当量计).因此,与FP模式相比,YE和HY模式既能提高产量和氮肥利用率,也能减缓温室效应;但HE模式排放的温室气体较高,在实际应用前尚需进一步研究. 展开更多
关键词 双季稻稻田 CH4 N2O 全球增温潜势 温室气体强度
施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的变化 预览 被引量:85
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作者 张斌 刘晓雨 +5 位作者 潘根兴 郑聚锋 池忠志 李恋卿 张旭辉 郑金伟 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第23期4844-4853,共10页
【目的】研究生物质炭对连续两年稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的影响,为合理施用生物质炭而促进水稻生产可持续的低碳发展提供科学依据。【方法】选择成都平原稻田,2010年布设了施氮与否(0与240kgN·hm-2)下生物... 【目的】研究生物质炭对连续两年稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的影响,为合理施用生物质炭而促进水稻生产可持续的低碳发展提供科学依据。【方法】选择成都平原稻田,2010年布设了施氮与否(0与240kgN·hm-2)下生物质炭土壤施用(0、20、40t·hm-2)试验,连续两年观测土壤性质、水稻产量、土壤CH4和N2O排放的变化。【结果】施氮肥条件下,生物质炭连续两年对主要土壤肥力性质表现出改善效应,提高了土壤有机碳、全氮含量和pH,同时降低土壤容重,但对水稻产量影响不显著。生物质炭对CH4排放的影响依氮肥施用而异。不施氮肥下,施用生物质炭提高当季土壤CH4排放(20t·hm-2用量时),但次年无影响。施用氮肥下,不同用量生物质炭对土壤CH4排放无显著影响,仅40t·hm-2用量时次年CH4排放有所增加;生物质炭对不施氮肥土壤当季N2O排放无显著影响,并降低次年的排放。然而,施氮肥下,生物质炭连续两年显著降低了土壤N20的排放,其降幅高达66%。施氮肥条件下,连续两年生物质炭处理降低稻田痕量温室气体的综合温室效应及其水稻生产的碳强度,特别是40t.hm-2的高用量下。【结论】在连续两年内,稻田采用生物质炭配施氮肥的管理措施对改善土壤性质和稳定水稻产量具有持续效应,高用量生物质炭(40t·hm-2)显著降低稻田CH。和N20痕量温室气体排放的综合温室效应和水稻生产的碳强度,且在连续两年内具有稳定的持续性。因此,在当前稻田管理措施下,生物质炭施用量为40t·hm-2可实现稻田稳产和固碳减排的目标。 展开更多
关键词 生物质炭 温室气体 综合温室效应 碳强度 稻田 田间试验
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