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江苏省主要农作物碳足迹动态及其构成研究 被引量：27
1
作者 张传红 韩露 +3 位作者 谢佳男 靳浩 刘翠英 樊建凌 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期110-119,共10页
江苏作为农业大省和粮食主产区,全面核算其主要农作物生产碳足迹时序动态变化与构成,可为江苏省主要作物生产体系全过程环境管理及农业绿色发展提供决策依据.本文采用生命周期评价法(LCA)核算江苏省1990—2019年水稻、小麦、玉米、大豆... 江苏作为农业大省和粮食主产区,全面核算其主要农作物生产碳足迹时序动态变化与构成,可为江苏省主要作物生产体系全过程环境管理及农业绿色发展提供决策依据.本文采用生命周期评价法(LCA)核算江苏省1990—2019年水稻、小麦、玉米、大豆和油菜5种作物生产过程各环节碳排放强度,研究分析不同作物生产碳足迹时序动态变化、构成及影响因素.结果表明,近30年江苏省主要作物生产单位产量碳足迹呈下降趋势,单位面积碳足迹呈上升趋势.不同作物单位产量碳足迹(单位:kg(CO_(2)-eq)·kg^(-1))大小分别表现为油菜(1.74)>水稻(1.36)>小麦(0.99)>玉米(0.81)>大豆(0.64).在作物碳足迹构成中,稻田CH_(4)排放(54.43%)和化肥投入(20.65%)是水稻生产碳足迹主要来源,其他组分贡献较低.对小麦、玉米、大豆和油菜而言,不同农资投入碳足迹贡献较为突出的组分均为化肥投入和土壤N_(2)O排放,其他组分贡献比重较小.随机森林分析表明,种子、氮肥及农机投入的变化是不同作物碳足迹年际变化的主要驱动因素.因此,对不同作物生产需采取针对性的减排措施,从农资投入、过程管理等多方面进行调节,以促进农业绿色高效发展. 展开更多
关键词 碳足迹 时序变化 主要农作物 生命周期评价 构成分析
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压电光协同作用下m-Bi_(2)O_(4)对磺胺甲基嘧啶的催化降解研究
2
作者 朱佳威 陈浩轩 +2 位作者 刘凤玲 郭照冰 仇鹏翔 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期553-561,共9页
采用简单的水热法制备m-Bi_(2)O_(4),并利用XRD、XPS、SEM、TEM、UV-vis DRS、PFM等表征手段对样品结构、形貌、表面价态以及压电光催化性能进行分析.以磺胺甲基嘧啶(SM)为模拟污染物,测试了材料的压电光催化活性.结果表明,与BaTiO 3和B... 采用简单的水热法制备m-Bi_(2)O_(4),并利用XRD、XPS、SEM、TEM、UV-vis DRS、PFM等表征手段对样品结构、形貌、表面价态以及压电光催化性能进行分析.以磺胺甲基嘧啶(SM)为模拟污染物,测试了材料的压电光催化活性.结果表明,与BaTiO 3和BiOCl相比,m-Bi_(2)O_(4)表现出了较高的催化性能.在压电光协同作用60 min后,对SM的降解效率高达96.46%.通过改变光的波长条件,证实m-Bi_(2)O_(4)在光能减弱条件下仍具有较高的催化活性.此外,通过活性自由基捕获实验证实反应体系中产生了高氧化活性的超氧自由基以及少量羟基自由基和单线态氧,并提出了一种可能的压电光催化机理. 展开更多
关键词 m-Bi_(2)O_(4) 磺胺甲基嘧啶 压电光催化 光催化
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基于Kolmogorov-Zurbenko滤波法分析2015—2021年京津冀地区大气颗粒物变化趋势 被引量：6
3
作者 占青 张运江 +2 位作者 陈红 张可馨 盖鑫磊 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1133-1143,共11页
京津冀地区是我国近年针对大气颗粒物污染治理的重点区域。采用Kolmogorov-Zurbenko(KZ)滤波分析2015—2021年京津冀地区13个城市细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM 10)和粗颗粒物(PM_(2.5-10))的时间序列。结果表明,PM_(2.5)和PM 1... 京津冀地区是我国近年针对大气颗粒物污染治理的重点区域。采用Kolmogorov-Zurbenko(KZ)滤波分析2015—2021年京津冀地区13个城市细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM 10)和粗颗粒物(PM_(2.5-10))的时间序列。结果表明,PM_(2.5)和PM 10年均浓度总体呈下降趋势,其下降速率分别为5.07和8.10μg·m^(-3)·a^(-1)。KZ滤波分析结果表明,PM_(2.5)、PM 10和PM_(2.5-10)的短期分量、季节分量和长期分量之间相互独立。短期分量贡献占比(大于50%)最高,其次为季节分量,说明原始时间序列的波动主要受控于污染源排放以及气象条件的短期变化和季节变化。针对KZ滤波分解出的浓度序列,建立逐步多元回归线性模型,定量评估气象和减排对变化趋势的贡献。逐城分析结果表明,秦皇岛市气象条件对PM_(2.5)浓度的影响(14.86%)最大,衡水市减排措施对PM_(2.5)浓度的影响(96.77%)最大;秦皇岛市气象条件对PM 10浓度的影响(13.69%)最大,廊坊市减排措施对PM 10浓度的影响(93.96%)最大;沧州市气象条件对PM_(2.5-10)浓度的影响(26.23%)最大,廊坊市减排措施对PM_(2.5-10)浓度的影响(91.80%)最大。整体分析结果表明,减排对2015—2021年京津冀大气颗粒物污染改善起着至关重要的作用。 展开更多
关键词 大气颗粒物 KZ滤波法 逐步多元线性回归 变化趋势 京津冀地区
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四株植物根际促生菌对设施番茄土壤氧化亚氮排放的影响
4
作者 李庆 王洲章 +4 位作者 张欢欢 李林梅 高南 吴国平 申卫收 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第3期443-454,共12页
为探明设施土壤N_(2)O排放对接种植物根际促生菌的响应,以枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp.subtilis NRCB002)、施氏假单胞菌Stutzerimonas stutzeri NRCB010、贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis NRCB026和反硝化无色杆... 为探明设施土壤N_(2)O排放对接种植物根际促生菌的响应,以枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp.subtilis NRCB002)、施氏假单胞菌Stutzerimonas stutzeri NRCB010、贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis NRCB026和反硝化无色杆菌Achromobacter denitrificans YSQ030等4株植物根际促生菌为供试菌株,以番茄为供试作物,在设施大棚条件下进行随机区组试验.结果表明,即使是在中度盐胁迫的土壤环境下,与CK处理相比,在第一季试验中接种植物根际促生菌的处理都表现出N_(2)O的减排趋势;在第二季试验中,接种YSQ030的处理减排效果显著,减少了36%的土壤N_(2)O累积排放.4株植物根际促生菌对番茄植株的生长和产量都表现出了一定的促进作用.研究结果表明,植物根际促生菌在减少设施土壤N_(2)O排放和作物促生方面具有重要意义. 展开更多
关键词 设施蔬菜 温室气体 N_(2)O 植物根际促生菌(PGPR) N_(2)O减排
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生物质炭添加对土壤氧化亚氮排放影响的研究进展 被引量：3
5
作者 郭凡婧 申卫收 +3 位作者 熊若男 王一頔 李天玲 王玉军 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期98-109,共12页
氧化亚氮(N_(2)O)是一种会破坏平流层臭氧的长寿命温室气体,农业土壤是大气N_(2)O人为排放源中的最大贡献者,因此减少农业土壤N_(2)O排放十分迫切.生物质炭是生物质在低温限氧条件下热解产生的碳材料,具有丰富的孔隙结构.已有研究表明,... 氧化亚氮(N_(2)O)是一种会破坏平流层臭氧的长寿命温室气体,农业土壤是大气N_(2)O人为排放源中的最大贡献者,因此减少农业土壤N_(2)O排放十分迫切.生物质炭是生物质在低温限氧条件下热解产生的碳材料,具有丰富的孔隙结构.已有研究表明,生物质炭是减少土壤N_(2)O排放的重要手段之一,但对其影响效应和机理的系统报道很少.本文论述了生物质炭对土壤中N_(2)O排放的影响,重点从生物与非生物的角度讨论了生物质炭影响土壤N_(2)O排放可能的机制.从生物角度来看,生物质炭的“石灰效应”会升高土壤pH、改变土壤中微生物过程从而促进N_(2)O还原为N_(2),同时生物质炭也会作为“电子穿梭体”加快这一过程.另外,生物质炭还会增加含有nosZ基因的反硝化细菌数量,促进N_(2)O的还原.而当土壤中N_(2)O主要来自于硝化作用时,生物质炭增加土壤中氨氧化细菌amoA丰度,进而增加土壤N_(2)O排放量.从非生物角度来看,生物质炭能吸附N_(2)O降低土壤N_(2)O释放量,随后其表面的C=C可能会与N_(2)O发生加成反应进而消耗N_(2)O.最后,本文归纳了生物质炭对土壤N_(2)O的影响主要取决于生物质炭特性(原料、热解条件、C/N、施用量、老化程度)、氮肥施用量与土壤理化性质等,同时总结了当前利用生物质炭减少土壤N_(2)O排放研究的不足之处,并对利用其减排土壤N_(2)O的发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 农业土壤 碳中和 生物质炭 氧化亚氮(N_(2)O) nosZ基因
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接种氧化亚氮(N_(2)O)还原细菌YSQ030对复垦土壤N_(2)O排放和氮循环关键功能基因的影响 被引量：6
6
作者 朱津宏 熊若男 +5 位作者 杨思琪 高南 吴永红 张振超 吴国平 申卫收 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期416-427,共12页
复垦土地是重要的后备土地资源,但通常土壤结构差、有机质和养分含量低;增施有机肥是快速提升地力的关键途径,但会造成温室气体如氧化亚氮(N_(2)O)的大量排放.接种具有N_(2)O还原功能的植物根际促生菌(PGPR)不仅能够减少温室气体排放,... 复垦土地是重要的后备土地资源,但通常土壤结构差、有机质和养分含量低;增施有机肥是快速提升地力的关键途径,但会造成温室气体如氧化亚氮(N_(2)O)的大量排放.接种具有N_(2)O还原功能的植物根际促生菌(PGPR)不仅能够减少温室气体排放,还能促进作物生长.本研究以一株具有N_(2)O还原功能的PGPR反硝化无色杆菌(Achromobacter denitrificans)YSQ030为供试菌株,明确接种YSQ030对施用有机肥的复垦土壤N_(2)O排放和氮循环关键功能基因的影响.通过设置施用有机无机复混肥和羊粪有机肥的土壤微宇宙试验,利用气相色谱仪分析接种YSQ030后土壤N_(2)O排放通量,进一步计算累积排放量;在试验结束后分析土壤pH、EC(电导率)、硝态氮和铵态氮含量,并利用实时荧光定量PRC分析土壤硝化功能基因(AOA amoA和AOB amoA)和反硝化功能基因(nirS、nirK、nosZⅠ和nosZⅡ)的丰度.结果显示,施用有机无机复混肥和羊粪有机肥的土壤中接种YSQ030明显减少复垦土壤N_(2)O排放,N_(2)O排放量最大减少分别达90.4%和30.6%.施用有机无机复混肥处理的N_(2)O排放量远高于施用羊粪有机肥处理,这可能是由于施用有机无机复混肥的土壤与施用羊粪有机肥的土壤相比,土壤中编码反硝化细菌N_(2)O还原酶基因nosZⅠ和非典型反硝化细菌N_(2)O还原酶基因nosZⅡ基因丰度较低.施用有机无机复混肥均显著降低土壤硝化和反硝化功能基因丰度,而施用羊粪有机肥对土壤硝化和反硝化功能基因丰度大多没有明显影响.本研究表明,接种YSQ030能够减少施用有机肥土壤的N_(2)O排放,将为复垦土壤地力提升和N_(2)O减排提供科学依据,也将为研发新型微生物肥料或生物有机肥提供核心菌种资源. 展开更多
关键词 微生物肥料 有机肥 氧化亚氮(N_(2)O) 植物根际促生菌 温室气体减排
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不同类型有机肥对珠三角水稻产量和温室气体排放的影响 被引量：4
7
作者 钱栋 胡明成 +3 位作者 申卫收 林先贵 钟振芳 邱崇文 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第4期399-409,共11页
水稻田是甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)的重要排放源.以珠三角地区典型双季稻为研究对象,设置了无肥(CK)、化肥(CF)、条垛有机肥(SOF)、促腐有机肥(COF)、新鲜有机肥(FOF)和灭菌有机肥(STOF)共6种处理,采用静态暗箱⁃气相色谱法,研究... 水稻田是甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)的重要排放源.以珠三角地区典型双季稻为研究对象,设置了无肥(CK)、化肥(CF)、条垛有机肥(SOF)、促腐有机肥(COF)、新鲜有机肥(FOF)和灭菌有机肥(STOF)共6种处理,采用静态暗箱⁃气相色谱法,研究等氮量施用不同类型有机肥对水稻产量以及温室气体CH_(4)和N_(2)O排放的影响.结果如下:1)水稻产量依次为STOF>FOF>COF>CF>SOF>CK.STOF、FOF和COF处理相对于化肥处理增加了水稻产量,分别为19.3%、17.1%和15.5%(P<0.05);FOF、STOF和COF处理相对于化肥处理增加了水稻田的经济效益,分别为69.4%、41.2%和24.2%.2)早稻和晚稻CH_(4)累积排放量依次为COF>FOF>SOF>STOF>CF>CK.COF、FOF、SOF和STOF处理相对于化肥处理增加了早稻和晚稻CH_(4)的累积排放量,分别为333.5%、261.3%、154.1%和128.6%(P<0.05).3)水稻生长期间各施肥处理N_(2)O的排放量均处于较低水平,该地区水稻田主要的温室气体仍然为CH_(4).4)4种类型有机肥处理相对于化肥处理均显著增加了水稻田的全球增温潜势和温室气体排放强度.从全生命周期来看,COF由于堆肥时间较短、温室气体排放最少,在实际应用中不仅可以提高经济效益,同时也可以兼顾生态环境效益. 展开更多
关键词 温室气体 水稻田 有机肥 产量 全球增温潜势
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四株植物根际促生菌对农田土壤N_(2)O排放的影响 被引量：8
8
作者 申卫收 杨思琪 +5 位作者 张欢欢 李庆 王铭科 潘钰璟 徐德红 高南 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期32-39,共8页
农田土壤是温室气体氧化亚氮(N_(2)O)最重要的人为排放源之一.本文以四株植物根际促生菌:白色芽孢杆菌Bacillus albus Lv5A、枯草芽孢杆菌枯草亚种Bacillus subtilis sp.subtilis NRCB002、施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri NRCB010和... 农田土壤是温室气体氧化亚氮(N_(2)O)最重要的人为排放源之一.本文以四株植物根际促生菌:白色芽孢杆菌Bacillus albus Lv5A、枯草芽孢杆菌枯草亚种Bacillus subtilis sp.subtilis NRCB002、施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri NRCB010和暹罗芽孢杆菌Bacillus siamensis NRCB026为研究对象,采用温室盆栽试验、土壤微宇宙试验及田间原位试验等方法,探究接种植物根际促生菌对农田土壤N_(2)O排放的影响.结果表明,在温室盆栽条件下,接种四株植物根际促生菌的土壤N_(2)O累积排放量从高到低依次为NRCB002>Lv5A>NRCB026>NRCB010,与未接种的对照相比分别减少了2.3%、33.1%、34.2%和40.0%.选择NRCB010和NRCB026菌株进一步开展土壤微宇宙试验和田间原位试验.与未接种的对照相比,在土壤微宇宙条件下接种NRCB010和NRCB026的土壤N_(2)O累积排放量分别减少了21%和48%;在田间原位条件下,接种NRCB010和NRCB026的土壤N_(2)O累积排放量分别减少了44%和73%.总之,接种植物根际促生菌NRCB010和NRCB026能有效减少农田土壤N_(2)O的排放.研究结果将为减少农田土壤N_(2)O排放提供重要科学依据,也将为发展具有促生和减排效应的生物肥料提供实际指导. 展开更多
关键词 农业碳中和 氧化亚氮(N_(2)O) 植物根际促生菌 温室气体减排
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