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华北平原高产农区冬小麦农田土壤温室气体排放及其综合温室效应 被引量:92
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作者 宋利娜 张玉铭 +4 位作者 胡春胜 张喜英 董文旭 王玉英 秦树平 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期297-307,共11页
研究不同农业管理措施下小麦农田N2O、CO2、CH4等温室气体的综合增温潜势,有助于科学评价农业管理措施在减少温室气体排放和减缓全球变暖方面的作用,为制定温室气体减排措施提供依据。本研究采用静态明箱气相色谱法对华北平原高产农区4... 研究不同农业管理措施下小麦农田N2O、CO2、CH4等温室气体的综合增温潜势,有助于科学评价农业管理措施在减少温室气体排放和减缓全球变暖方面的作用,为制定温室气体减排措施提供依据。本研究采用静态明箱气相色谱法对华北平原高产农区4种农业管理措施下冬小麦农田土壤温室气体(CO2、CH4和N2O)季节排放通量进行了监测,估算了不同农业管理措施下小麦季的综合温室效应。结果表明,华北太行山前平原冬小麦农田土壤是CO2、N2O的排放源,CH4的吸收汇。不同农业管理措施对不同温室气体的排放源和吸收汇强度的影响不同,增施氮肥、充分灌溉促进了土壤CO2、N2O的生成,强化了土壤CO2和N2O排放源的特征;但却抑制了土壤对CH4的氧化,弱化了土壤作为大气CH4吸收汇的特征。2009—2010年和2010—2011年冬小麦生长季T1(传统模式)、T2(高产高效模式)、T3(再高产模式)和T4(再高产高效和土壤生产力提高模式)处理土壤排放的温室气体碳当量分别依次为8 880 kg(CO2).hm 2、8 372 kg(CO2).hm 2、9 600 kg(CO2).hm 2、9 318kg(CO2).hm 2和13 395 kg(CO2).hm 2、12 904 kg(CO2).hm 2、13 933 kg(CO2).hm 2、13 189 kg(CO2).hm 2。各处理间温室气体排放差异主要是由于施肥和灌溉措施的不同引起的,秸秆还田与否是造成年度间温室气体排放存在差异的主要原因。T2处理综合增温潜势相对较低,产量和产投比相对较高,为本区域冬小麦优化管理模式。 展开更多
关键词 华北平原 冬小麦 农业管理措施 温室气体排放 综合温室效应
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秸秆还田条件下不同水分管理对双季稻田综合温室效应的影响 被引量:20
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作者 商庆银 杨秀霞 +5 位作者 成臣 罗亢 黄山 石庆华 潘晓华 曾勇军 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期181-190,共10页
以南方红壤区双季稻-紫云英为研究对象,利用静态箱-气相色谱法分别分析包括绿肥和稻草等秸秆还田条件下不同水分管理对稻田CH4和N2O排放、水稻产量以及综合温室效应(GWP)的影响。试验设持续淹水(F)、中期烤田(F-D-F)和间歇灌溉(F... 以南方红壤区双季稻-紫云英为研究对象,利用静态箱-气相色谱法分别分析包括绿肥和稻草等秸秆还田条件下不同水分管理对稻田CH4和N2O排放、水稻产量以及综合温室效应(GWP)的影响。试验设持续淹水(F)、中期烤田(F-D-F)和间歇灌溉(F-D-F-M)处理。结果表明,秸秆还田条件下双季稻田周年CH4排放量介于208.3kg/hm2(F-D-F-M处理)和678.2kg/hm2(F处理)之间,其中,晚稻生长季占周年CH4排放量的60.6%~71.7%。F处理周年CH4排放量显著高于F-D-F和F-D-F-M处理(P〈0.05)。秸秆还田条件下双季稻田周年N2O排放量为4.75~8.19kg/hm2。与F处理相比,F-D-F-M处理周年N2O排放通量显著增加(60.9%);而F和F-D-F处理之间没有显著差异。早稻和晚稻各处理产量分别为7.76~8.02t/hm2和7.22~8.69t/hm2。秸秆还田条件下,双季稻单位面积GWP和单位产量GWP分别为7648.8~18471.8kg/hm2和0.48~1.12 kg/kg,其中F-D-F和F-D-F-M处理分别显著低于F处理(P〈0.05)。因此,在秸秆还田条件下采用中期烤田和间歇灌溉替代持续淹水,可以同步实现双季稻高产和减轻农业生产对气候的潜在影响。 展开更多
关键词 水分管理 甲烷 氧化亚氮 综合温室效应 稻田
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减氮条件下秸秆炭化与直接还田对旱地作物产量及综合温室效应的影响 被引量:25
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作者 韩继明 潘根兴 +9 位作者 刘志伟 张硕硕 熊旭东 吕振 郑聚锋 张旭辉 刘晓雨 李恋卿 卞荣军 程琨 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期986-995,共10页
[目的]本文旨在研究秸秆及生物质炭形式还田下减施氮肥对旱地作物生产及温室效应影响,以期为农业低碳生产及秸秆资源化利用提供依据。[方法]本研究选取华北平原典型旱地土壤(褐土)为研究对象,设置不同施氮水平并配合秸秆直接还田与... [目的]本文旨在研究秸秆及生物质炭形式还田下减施氮肥对旱地作物生产及温室效应影响,以期为农业低碳生产及秸秆资源化利用提供依据。[方法]本研究选取华北平原典型旱地土壤(褐土)为研究对象,设置不同施氮水平并配合秸秆直接还田与生物质炭还田施用,对连续两个作物生长季(玉米-小麦)的产量及温室气体排放进行观测。共设置了7个施肥处理:1)不施肥处理(CK);2)常规秸秆还田配施全量化肥氮处理(SN100);3)秸秆还田配施化肥减氮10%处理(SN90);4)秸秆还田配施化肥减氮20%处理(SN80);5)生物质炭配施全量化肥氮处理(BN100);6)生物质炭配施化肥减氮10%处理(BN90);7)生物质炭还田配施化肥减氮20%处理(BN80)。采用静态箱-气相色谱法,在玉米-小麦轮作体系中进行全生育期土壤温室气体排放观测,并测定作物产量。[结果]在保持作物产量稳定的条件下,秸秆两种还田方式均可降低10%~20%的氮肥施用,但秸秆还田配合氮肥减施对作物产量的影响因作物类型而异。减施氮肥显著影响土壤温室气体排放,N2O随氮肥施用量减少显著降低;CH4排放主要表现为弱吸收汇;而秸秆还田处理的CO2排放随氮肥的减少而呈增加趋势,对应生物质炭还田处理的CO2排放变化趋势相反。进一步结合作物产量分析表明,相对于常规秸秆还田措施,秸秆直接还田和炭化还田配合氮肥减施可使土壤温室气体排放强度(GHGI)分别降低36.40%-40.48%和40.48%-53.50%。[结论]生物质炭还田可在稳定旱地作物产量的前提下实现氮肥减施与低碳生产。 展开更多
关键词 旱地 生物质炭 减施氮肥 作物产量 综合温室效应
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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 被引量:16
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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》 CAS 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2年监测... 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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麦秆还田方式对旱地土壤综合温室效应的影响 被引量:20
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作者 夏文斌 张旭辉 +4 位作者 刘铭龙 潘根兴 郑聚锋 李恋卿 郑金伟 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1010-1016,共7页
采用静态箱–气相色谱法,研究了秸秆还田方式对华北平原旱地玉米生长季土壤温室气体(CO2、CH4和N2O)排放的影响。结果表明:小麦秸秆不同还田方式下,土壤CO2、CH4和N2O的排放动态无显著差异,但排放量因温室气体种类而异。秸秆直接还田处... 采用静态箱–气相色谱法,研究了秸秆还田方式对华北平原旱地玉米生长季土壤温室气体(CO2、CH4和N2O)排放的影响。结果表明:小麦秸秆不同还田方式下,土壤CO2、CH4和N2O的排放动态无显著差异,但排放量因温室气体种类而异。秸秆直接还田处理的CO2、N2O排放量分别显著高于无秸秆还田、秸秆原位焚烧、生物质炭还田处理的29.7%、17.5%、31.7%和78.1%、76.3%、114.0%;而CH4排放量在各试验处理间无显著差异。从各处理的综合温室效应(GWP)来看,生物质炭还田处理的GWP比秸秆直接还田处理显著降低28.7%,而与无秸秆还田和秸秆原位焚烧处理无显著差异。考虑到作物产量变化,进一步分析表明,生物质炭还田处理温室气体强度(GHGI)比无秸秆还田和秸秆原位焚烧处理分别降低4.9%和14.9%,差异不显著,比秸秆直接还田处理显著降低36.0%。因此,在华北平原秸秆炭化生物质炭还田具有显著的综合减排作用,是一种土壤农田低碳生产的秸秆利用途径。 展开更多
关键词 秸秆还田方式 旱地 温室气体 综合温室效应减排
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生物炭与硝化抑制剂对菜地综合温室效应的影响 被引量:3
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作者 李佳 邓钧尹 +1 位作者 周伟 孙丽英 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期1205-1211,共7页
采用静态暗箱-气相色谱法评估氮肥分别配施生物炭和硝化抑制剂对菜地生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)的影响。共设置3个田间处理:尿素(U)、尿素配施生物炭(UB)和尿素配施硝化抑制剂双氰胺(UDCD)。结果表明:与U处理相... 采用静态暗箱-气相色谱法评估氮肥分别配施生物炭和硝化抑制剂对菜地生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)的影响。共设置3个田间处理:尿素(U)、尿素配施生物炭(UB)和尿素配施硝化抑制剂双氰胺(UDCD)。结果表明:与U处理相比,UDCD处理分别显著降低了N 2 O排放通量和GWP的27.1%(P<0.05)和29.1%(P<0.05),而对CH 4排放通量、蔬菜产量以及GHGI并没有显著影响。与U处理相比,UB处理对N 2 O排放通量、GWP和GHGI并无显著影响。与UB处理相比,UDCD处理分别显著降低了N 2 O排放通量和GWP的28.3%(P<0.05)和29.1%(P<0.05)。综合对比3种施肥方式的GWP和GHGI,发现氮肥配施硝化抑制剂DCD可以显著减少氮肥对环境的影响,因此在菜地可推荐使用尿素配施硝化抑制剂双氰胺(UDCD)施肥方案。 展开更多
关键词 生物炭 硝化抑制剂 CH 4 N 2 O 菜地 综合温室效应
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水分类型对土壤排放的温室气体组成和综合温室效应的影响 被引量:59
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作者 蔡祖聪 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期484-491,共8页
实验室研究表明,土壤排放出的温室气体(CO2、CH4和N2O)组成及总量显著地受土壤水分类型和施用秸秆的影响。连续淹水条件下,土壤仅排放微量的N2O,但排放出大量的CH4和CO2;好气条件下,土壤不排放CH4,但排放出大量的N2O;虽然淹水... 实验室研究表明,土壤排放出的温室气体(CO2、CH4和N2O)组成及总量显著地受土壤水分类型和施用秸秆的影响。连续淹水条件下,土壤仅排放微量的N2O,但排放出大量的CH4和CO2;好气条件下,土壤不排放CH4,但排放出大量的N2O;虽然淹水的土壤排水促进N2O排放,但显著抑制CH4的排放,淹水好气交替处理的土壤其排放的CO2、CH4和N2O均在好气和连续淹水之间。根据各种温室气体产生温室效应的相对潜力,计算土壤排放的温室气体的综合温室效应表明,连续淹水条件下,土壤产生的总温室效应最高,淹水好气交替处理的土壤产生的总温室效应最小。实验结果说明,人为因素对土壤的干扰可以显著地改变土壤排放的温室气体组成和产生的综合温室效应。 展开更多
关键词 土壤 水分类型 温室气体 综合温室效应
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生物炭和腐殖酸施用对稻麦轮作系统CH_(4)和N_(2)O综合温室效应的影响 被引量:14
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作者 刘志伟 刘娟 +2 位作者 吴家森 李永夫 姜培坤 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期220-229,共10页
生物炭和腐殖酸对土壤C、N循环和作物产量均具有深刻影响。该试验以稻麦轮作系统为研究对象,探究生物炭和腐殖酸在经过1 a陈化后对土壤肥力、作物产量和温室气体排放的持续影响。设置了6个处理:B0F0(对照,不添加生物炭和腐殖酸);B0F1(... 生物炭和腐殖酸对土壤C、N循环和作物产量均具有深刻影响。该试验以稻麦轮作系统为研究对象,探究生物炭和腐殖酸在经过1 a陈化后对土壤肥力、作物产量和温室气体排放的持续影响。设置了6个处理:B0F0(对照,不添加生物炭和腐殖酸);B0F1(不添加生物炭,腐殖酸添加量为0.6 t/hm^(2));B0F2(不添加生物炭,腐殖酸添加量为1.2 t/hm^(2));B1F0(生物炭添加量为20 t/hm^(2),不添加腐殖酸);B1F1(生物炭添加量为20 t/hm^(2),腐殖酸添加量为0.6 t/hm^(2));B1F2(生物炭添加量为20 t/hm^(2),腐殖酸添加量为1.2 t/hm^(2))。结果表明:1)试验期内,与B0F0相比,生物炭显著增加了稻麦两季土壤有机碳含量;腐殖酸增加了稻季土壤有机碳含量,对麦季土壤有机碳含量无显著影响;单独施用生物炭或腐殖酸对水稻和小麦产量均没有显著影响,生物炭和腐殖酸混施处理显著提高了小麦产量,增幅为1.0%~5.0%,对水稻产量没有显著影响。2)试验期内,与B0F0相比,单独施用生物炭或腐殖酸以及二者混施均降低了土壤CH_(4)累积排放量,降幅分别为11.1%、21.8%~25.8%和24.7%~34.1%;单独施用生物炭或腐殖酸以及二者混施均增加了N_(2)O累积排放量,增幅分别为33.3%、10.0%~30.1%和7.2%~23.7%。3)生物炭和腐殖酸主要通过降低甲烷的排放,显著降低了稻麦轮作系统的综合温室效应和温室气体强度,B1F1处理(生物炭和腐殖酸用量分别为20和0.6 t/hm^(2))的综合温室效应和温室气体排放强度均为最低水平。这表明在稻麦轮作系统,生物炭和腐殖酸在土壤中经1a陈化后仍然具有固碳减排能力,是稻麦轮作系统缓解土壤酸化、提高土壤肥力、减少温室气体排放的有效措施。 展开更多
关键词 生物炭 腐殖酸 温室气体 综合温室效应 温室气体强度
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南方双季稻区不同复种方式对稻田综合温室效应的影响 被引量:7
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作者 伍思平 眭锋 +4 位作者 肖小军 张俊 吴自明 曾勇军 黄山 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期376-382,共7页
为明确南方双季稻区不同复种方式对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,试验设置油菜-一季中稻(R-MR)、冬季绿肥(紫云英)-早稻-晚稻(GM-ER-LR)、冬闲-早稻-晚稻(WF-ER-LR)3个处理,采用静态暗箱-气相色谱法监测周年温室气体排放,... 为明确南方双季稻区不同复种方式对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,试验设置油菜-一季中稻(R-MR)、冬季绿肥(紫云英)-早稻-晚稻(GM-ER-LR)、冬闲-早稻-晚稻(WF-ER-LR)3个处理,采用静态暗箱-气相色谱法监测周年温室气体排放,探明不同复种方式对周年作物产量、稻田全球增温潜势(GWP)、籽粒能量产出(GEY)和全球增温潜势强度(GWPI)的影响。结果表明,与R-MR相比,GM-ER-LR和WF-ER-LR显著增加了CH4累积排放量(分别提高1.27倍和1.18倍),显著降低了N2O累积排放总量(分别降低34.1%和49.4%),GM-ER-LR和WF-ER-LR的CH4和N2O累积排放量无显著差异。与R-MR相比,GM-ER-LR和WF-ER-LR显著提高了周年GEY(分别提高28.6%和27.0%)。在100年时间尺度上,GM-ER-LR和WF-ER-LR的稻田GWP分别是R-MR的1.27倍和1.18倍,GWPI分别较R-MR提高100%和50%。因此,GM-ER-LR和WF-ER-LR有利于提高作物产量,但会增加稻田综合温室效应和温室气体排放强度。鉴于双季稻区中稻面积有增大的趋势,综合环境效益和经济效益,油菜-一季中稻减排增效效果更好。 展开更多
关键词 复种方式 双季稻 排放通量 综合温室效应 全球增温潜势强度
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有机-无机氮肥施用对滨海盐土稻田CH_4和N_2O排放及综合温室效应的影响 被引量:6
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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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生物黑炭还田对晚稻CH_4和N_2O综合减排影响研究 被引量:22
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作者 彭华 纪雄辉 +3 位作者 吴家梅 田发祥 霍莲杰 朱坚 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2011年第11期1620-1625,共6页
利用静态箱法测定了稻草直接还田和生物黑炭还田对湖南晚稻CH4和N2O排放的影响。结果表明,与单施化肥处理相比,添加稻草和生物黑炭处理的CH4排放量分别增加了24.70%(P<0.05)和6.32%,而N2O的排放量分别降低了37.08%(P<0.05)和37.61... 利用静态箱法测定了稻草直接还田和生物黑炭还田对湖南晚稻CH4和N2O排放的影响。结果表明,与单施化肥处理相比,添加稻草和生物黑炭处理的CH4排放量分别增加了24.70%(P<0.05)和6.32%,而N2O的排放量分别降低了37.08%(P<0.05)和37.61%(P<0.05);生物黑炭CH4排放量较稻草还田减少了14.74%(P<0.05)。按100年统计稻田CH4和N2O的综合增温潜势(GWP)表明,单位产量的GWP由大到小顺序为稻草(RS),不施肥(CK),黑炭(BC),化肥(CF)。综上说明,生物黑炭还田能保持晚稻产量稳定,减少了当季晚稻CH4和N2O的排放,具有一定的生态环境效益。 展开更多
关键词 生物黑炭 CH4 N2O 综合温室效应
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双氰胺对农田温室气体CH_4和N_2O排放的影响综述
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作者 王国强 薛书浩 孙焕明 《江苏农业科学》 2018年第2期1-5,16,共6页
农田是温室气体的重要排放源,减少农田温室气体排放对缓解全球气候变化具有重要意义。利用硝化抑制剂可有效调控土壤氮素的转化,降低氮肥淋溶损失,降低CH_4和N_2O排放,提高农作物产量。双氰胺(dicyandiamide,简称DCD)具有易分解、无污... 农田是温室气体的重要排放源,减少农田温室气体排放对缓解全球气候变化具有重要意义。利用硝化抑制剂可有效调控土壤氮素的转化,降低氮肥淋溶损失,降低CH_4和N_2O排放,提高农作物产量。双氰胺(dicyandiamide,简称DCD)具有易分解、无污染、用量少、价格低廉、抑制作用时间长、抑制效率和成本效益高以及改良土壤等特性。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DCD的研究历史及特性,全面评述了DCD影响温室气体排放的作用机理,以及对农田温室气体CH_4和N_2O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DCD在农田温室气体排放方面的研究方向。 展开更多
关键词 双氰胺 CH4排放 N2O排放 综合温室效应 温室气体强度 净生态系统经济预算
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花生壳生物炭对潮土和红壤理化性质和温室气体排放的影响 被引量:17
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作者 方明 任天志 +4 位作者 赖欣 王知文 宋婷婷 李洁 张贵龙 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1300-1310,共11页
为探讨花生壳生物炭用于农田土壤改良的效果,采用盆栽试验,结合静态箱-气相色谱法研究了施用不同剂量(0、0.5%、1%、2%、4%)花生壳生物炭对红壤和潮土的理化性质及温室气体排放变化特征的影响。结果表明,施用生物炭对潮土温室气体排放... 为探讨花生壳生物炭用于农田土壤改良的效果,采用盆栽试验,结合静态箱-气相色谱法研究了施用不同剂量(0、0.5%、1%、2%、4%)花生壳生物炭对红壤和潮土的理化性质及温室气体排放变化特征的影响。结果表明,施用生物炭对潮土温室气体排放的影响较大,且两种土壤表现出不同的排放特征。总体上,潮土N_2O累积排放量显著高于红壤,与单施氮肥处理相比,随生物炭添加量的增加,潮土N_2O累积排放量显著降低,降幅达6.5%~26.6%;红壤N_2O累积排放量则随生物炭添加量的增加呈上升趋势,与单施氮肥处理相比,红壤N_2O累积排放量增幅为14.7%~54.3%。与对照相比,施用生物炭显著增加潮土CO_2排放,其累积排放量增幅最大为25.9%;而对红壤CO_2累积排放量则没有显著影响。此外,在施用不同剂量生物炭处理下,两种土壤CH_4排放无规律性变化,CH_4排放累积量总体在0左右。与空白对照和单施氮肥处理相比,随生物炭添加量的增加,两种土壤的固碳量显著增加,潮土增加了57.1%~78.7%,红壤增加了11.2%~59.9%;同时随生物炭的施用,潮土温室气体排放强度显著提高68.0%~76.8%,而生物炭添加量对红壤的温室气体排放强度无显著影响。分析认为,对潮土施用生物炭通过改变土壤容重、有机碳、无机氮等养分含量,显著提高温室气体排放强度,抑制供试作物生长,增强其净综合温室效应;而对红壤添加生物炭则可促进作物生长,其温室气体排放强度无显著增加,提升土壤固碳量,具有较好的生态效应。 展开更多
关键词 生物炭 土壤类型 温室气体排放 综合温室效应
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高温季节蟹塘不同水生植物对水质净化和温室气体排放的影响 被引量:7
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作者 刘永茂 付为国 +3 位作者 金梅娟 施林林 沈明星 张进权 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1072-1079,共8页
蟹塘水生植物不仅是河蟹(Eriocheir sinensis)的天然饵料和栖息蜕壳场所,还可净化蟹塘水体。蟹塘原有植物伊乐藻(Elodea nuttdlii)在炎热的夏季会生长不良甚至死亡,致使河蟹生境恶化。因此,筛选具有耐高温特性的水生植物对生态养蟹有重... 蟹塘水生植物不仅是河蟹(Eriocheir sinensis)的天然饵料和栖息蜕壳场所,还可净化蟹塘水体。蟹塘原有植物伊乐藻(Elodea nuttdlii)在炎热的夏季会生长不良甚至死亡,致使河蟹生境恶化。因此,筛选具有耐高温特性的水生植物对生态养蟹有重要意义。分别以蕹菜(Ipomoea aquatica)、水稻(Oryza sativa)和伊乐藻作为蟹塘水生植物,通过比较其对河蟹产量、养殖尾水水质和温室气体排放的影响,筛选出更为适宜蟹塘的水生植物,以期达到河蟹稳产和环境友好的目标。结果表明,3个处理间河蟹产量均无显著差异,3种水生植物的氮磷同化量从大到小依次为蕹菜、伊乐藻和水稻。与伊乐藻相比,7—9月蕹菜和水稻对蟹塘水体总氮有明显的削减作用,且多数时间点差异显著,对总磷的削减作用则无显著差异。同时,不同处理蟹塘均表现为CH 4和N 2 O排放源。蕹菜和水稻处理CH 4累积排放量均显著高于伊乐藻处理,而3个处理N 2 O累积排放量无显著差异。与蕹菜和水稻处理相比,伊乐藻处理全球增温潜能(GWP)增加。考虑到8月中下旬水稻结实死亡,因此在炎热的夏季,蕹菜可以作为伊乐藻和水稻的替代品,以改善河蟹养殖尾水水质。 展开更多
关键词 河蟹 高温季节 水质净化 温室气体排放 综合温室效应
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废菌棒生物炭对亚热带红壤温室气体排放的影响 被引量:2
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作者 赵壮 邹双全 +4 位作者 邢世和 黄昭昶 陈思明 王晓朋 毛艳玲 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期814-822,共9页
为探究生物炭对亚热带红壤温室气体排放的影响,研究以亚热带红壤为研究对象,通过短期盆栽试验,采用静态箱-气相色谱法,探讨对照(CK)、化肥(F)、低炭(LB)、高炭(HB)、低炭+化肥(LBF)、高炭+化肥(HBF)6种不同处理下土壤温室气体的排放规... 为探究生物炭对亚热带红壤温室气体排放的影响,研究以亚热带红壤为研究对象,通过短期盆栽试验,采用静态箱-气相色谱法,探讨对照(CK)、化肥(F)、低炭(LB)、高炭(HB)、低炭+化肥(LBF)、高炭+化肥(HBF)6种不同处理下土壤温室气体的排放规律。研究结果表明:(1)二氧化碳(CO2)平均排放通量范围为:-189.81^-97.34 mg/(m^2·h),施用生物炭可以降低CO2的排放通量,且与生物炭施用量呈正相关,平均降幅为54.62%;(2)施用生物炭可以降低甲烷(CH4)的排放通量,而且生物炭施用量越大、效果越显著,配施化肥则会减弱抑制作用;(3)施用生物炭可以降低氧化亚氮(N2O)排放量,与对照相比低炭、高炭N2O累积排放量分别降低1.67倍、1.97倍,配施复合肥则会减弱抑制作用;(4)生物炭能够显著降低综合温室效应(GWP),生物炭施用量越大,对综合温室效应的抑制作用越明显,低炭、高炭处理GWP较对照组分别降低了232%、319%。配施化肥则会减弱抑制作用。短期施用生物炭可以降低亚热带红壤CO2、CH4和N2O排放通量与综合温室效应,且生物炭施用量越大,效果越佳,配施化肥,则效果减弱。 展开更多
关键词 生物炭 亚热带红壤 温室气体 综合温室效应
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甘蔗渣和甘蔗渣炭对土壤温室气体排放的影响
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作者 王小淇 索龙 +5 位作者 解鈺 王丽华 季雅岚 田伟 赖倩倩 孟磊 《热带生物学报》 2017年第2期196-202,共7页
在室内模拟水田环境,比较研究水田下添加甘蔗渣及甘蔗渣炭对土壤性质及温室气体排放的影响。结果表明:添加甘蔗渣炭能显著提高土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾的含量,而甘蔗渣只能提高土壤有机碳的含量。甘蔗渣和甘蔗渣炭都能减少N_2... 在室内模拟水田环境,比较研究水田下添加甘蔗渣及甘蔗渣炭对土壤性质及温室气体排放的影响。结果表明:添加甘蔗渣炭能显著提高土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾的含量,而甘蔗渣只能提高土壤有机碳的含量。甘蔗渣和甘蔗渣炭都能减少N_2O排放,但由于二者对土壤Eh的影响程度差异导致N_2O减排的机制不同,甘蔗渣主要耗氧分解形成强还原不利于N_2O的产生,而甘蔗渣炭则通过增加通气性使土壤处于适宜于硝化发生的环境降低N_2O的排放。由于甘蔗渣和甘蔗渣炭都不能使土壤处于适宜CH_4产生的氧化还原电位(Eh)环境而没有导致CH_4排放。甘蔗渣和甘蔗渣炭的综合温室效应没有差异,但都显著低于CK。甘蔗渣转化成甘蔗渣炭后应用,既能改善土壤又能减排温室气体排放。 展开更多
关键词 模拟水田 秸杆还田 甘蔗渣 生物质炭 综合温室效应 气体排放
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不同种植制度对稻田旱作季节CH_4和N_2O排放的影响 被引量:21
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作者 黄太庆 马煜春 +2 位作者 熊正琴 孔宪旺 余丰毅 《生态与农村环境学报》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2010年第6期519-523,共5页
通过大田试验研究了稻田旱作季节几种典型种植制度对CH4和N2O排放的影响,包括休闲(fallow)、油菜对照(OR-ck)、小麦对照(W-ck)、油菜施N(OR-N)和小麦施N(W-N)5个处理。试验结果表明,稻田旱作季节N2O排放明显,CH4排放量较低,甚至表现为弱... 通过大田试验研究了稻田旱作季节几种典型种植制度对CH4和N2O排放的影响,包括休闲(fallow)、油菜对照(OR-ck)、小麦对照(W-ck)、油菜施N(OR-N)和小麦施N(W-N)5个处理。试验结果表明,稻田旱作季节N2O排放明显,CH4排放量较低,甚至表现为弱的CH4汇。稻田旱作季节N2O排放除受到N肥和种植制度影响外,还受土壤含水量影响,施N处理显著促进了N2O排放,降雨后N2O排放明显。小麦和油菜施N处理N2O平均排放通量分别为18.51和13.47μg.m-2.h-1,季节累积排放量分别为87.31和59.48 mg.m-2,均显著高于对照和休闲处理。不同作物种类间N2O平均排放通量无显著差异,N2O季节累积排放量则表现为小麦显著高于油菜。各处理综合温室效应(100 a)依次为:OR-N>W-N>W-ck>fallow>OR-ck。各施N处理综合温室效应以N2O为主,但各无N处理则以CH4为主,也不容忽视。 展开更多
关键词 CH4 N2O 稻田 旱作 种植制度 小麦 油菜 综合温室效应
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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 被引量:27
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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N2O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... 【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N2O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300 500℃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N2O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N2O排放20.9%,CH4和N2O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N2O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N2O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作系统的GWP和GHGI,配施40 t/hm2生物炭处理降低效果更好。【结论】稻田麦季施用不同水平生物炭都能在保产或增产的同时,降低稻麦轮作系统CH4和N2O的排放及GWP和GHGI。在当前稻麦轮作系统中,与20 t/hm2的生物炭施用量相比,40 t/hm2的生物炭施用量显著降低GWP,但增产效果不明显,因此二者GHGI相当,需要根据温室效应与作物产量权衡选择生物炭实际施用量。 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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不同时期施用生物炭对稻田N2O和CH4排放的影响 被引量:34
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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)、20 t hm-2生物炭与氮配施(RB1-N1、WB1-N1)、40 t 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... 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)、20 t hm-2生物炭与氮配施(RB1-N1、WB1-N1)、40 t 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20 t 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40 t 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20 t 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40 t 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
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浮萍对福州平原稻田CH_4和N_2O排放的影响分析 被引量:21
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作者 马永跃 仝川 +1 位作者 王维奇 曾从盛 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期723-727,共5页
浮萍是稻田中常见的漂浮在水面的水生植物,具有固氮作用。但是,浮萍对稻田温室气体排放的影响尚不明确。以位于湿润亚热带的福州平原稻田为研究对象,探讨浮萍对该区域稻田CH4和N2O排放的影响,为科学评价、准确编制我国水稻田温室气体排... 浮萍是稻田中常见的漂浮在水面的水生植物,具有固氮作用。但是,浮萍对稻田温室气体排放的影响尚不明确。以位于湿润亚热带的福州平原稻田为研究对象,探讨浮萍对该区域稻田CH4和N2O排放的影响,为科学评价、准确编制我国水稻田温室气体排放清单提供基础数据。研究结果表明,观测期内,有萍小区和无萍小区CH4排放范围分别为0.19~26.50 mg.m 2.h 1和1.02~28.02 mg.m 2.h 1,平均值分别为9.28 mg.m 2.h 1和11.66 mg.m 2.h 1,有萍小区CH4排放低于无萍小区(P<0.01),有萍小区CH4排放高峰比无萍小区约提前1周,高峰期后排放迅速降低;有萍小区和无萍小区N2O排放范围分别为50.11~201.82μg.m 2.h 1和28.93~54.42μg.m 2.h 1,平均值分别为40.29μg.m 2.h 1和11.93μg.m 2.h 1,有萍小区N2O排放高于无萍小区(P<0.05)。稻田排干后,N2O排放迅速上升,2个小区N2O排放呈现出相似的规律。有萍小区和无萍小区的CH4与N2O排放的影响因子有所不同。综合考虑CH4和N2O两种温室气体,CH4仍是稻田温室效应产生的主要贡献者,浮萍可降低位于沿海区域的福州平原稻田综合温室效应的17.3%。 展开更多
关键词 浮萍 稻田 甲烷 氧化亚氮 综合温室效应
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