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《农业科技通讯》2017,(7)
依据2004-2014年河南省小麦、玉米的产量、播种面积及农业投入等数据,对河南省小麦-玉米典型农田生态系统碳源、碳汇进行估算,结果表明:(1)2004-2014年小麦、玉米碳排放量呈持续增加趋势,2014年小麦、玉米碳排放量分别为441.5万t和177.8万t,增加了11.35%和35.72%;(2)2004-2014年小麦、玉米碳吸收量呈持续增加趋势,2014年碳吸收量分别为4 038.9万t和2 039.1万t,增加了34.19%和64.96%;(3)2014年小麦、玉米总碳汇达到了3 597.5万t和1 861.3万t,比2004年分别增加了37.65%和68.44%;(4)小麦、玉米碳的生产效率和生态效率均逐年增加,表明投入单位质量的碳获得的经济产量逐年提高,而且碳汇能力逐渐增强。 相似文献
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贵州喀斯特农田生态系统碳足迹时空差异研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《四川农业大学学报》2019,(5):685-694
【目的】探明贵州省碳排放、碳吸收与碳足迹现状,可以为贵州省农田生态系统减源增汇以及农业的可持续发展提供参考。【方法】依据2007—2016年贵州省和贵阳、遵义、六盘水三市农业投入、农作物产量、耕地面积等数据,对贵州省不同尺度农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹进行估算,分析变化规律并探讨其影响因素。【结果】①2007—2016年贵州省及贵阳、遵义、六盘水三市农田生态系统的碳排放量均呈逐年增长趋势,其中化肥施用产生的碳排放量所占比例最大,分别为68%、73%、81%、72%;2016年贵州省化肥单位面积碳排放达到298.23 kg/hm~2。②碳吸收量表现为"上升下降式"波动变化,总体呈增长趋势,其中,水稻碳吸收量所占比例最高,平均为50.9%,但呈减少趋势,蔬菜增幅较大,达到47%。③贵州省农田生态系统存在较大碳生态盈余,农田生态系统碳足迹呈现不断增加趋势。【结论】尽管农业碳吸收量远大于碳排放量,但化肥与农膜所占碳排放比例较大,应是未来农业减源的重点。 相似文献
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农田生态系统具有碳源和碳汇功能,是陆地生态系统的重要组成部分,探究农田碳足迹进而为农田生态系统的可持续发展提供参考。基于2000—2020年四川省以及21个市(州)的农田生产投入和农作物产量等数据,构建农田生态系统碳足迹模型,对碳足迹、碳生态效率的时空变化特征和影响因素进行探讨。结果表明,2000—2020年四川省农田生态系统碳排放量呈先波动上升后下降的趋势,拐点发生在2016年,其中土壤翻耕、化肥使用为碳排放量的主要贡献因素,占比分别为44.74%、30.22%。碳吸收量呈先减后增的趋势,2006年碳吸收量减至最低值,气象灾害是主要影响因素。水稻、玉米、小麦对碳吸收量的贡献较大。农田生态系统碳足迹呈先波动增长后持续下降的变化,2006年为最大值。2000—2020年四川省农田生态系统均为碳生态盈余状态,碳生态效率年均为5.150 kg C/kg CE。从空间上看,四川省农田生态系统碳排放、碳吸收、碳足迹、碳生态效率均呈现西北低、东南高的分布格局;单位面积碳足迹却呈现西北高、东南低的分布,空间差异和变化幅度差异均较大,主要是因为各地区农业生产条件和发展水平不同。应因地制宜,从农资投入、... 相似文献
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利用1998-2010年重庆市农田生产投入和农作物产量等数据,采用碳足迹模型方法,对重庆市农田系统的碳
排放量、碳吸收量及碳足迹进行了估算.结果表明:(1)1998-2010年重庆市农田系统碳排放量增加了27.65万t,贡
献比例最大的主要碳汇类型为农田化肥施用和农业灌溉;(2)13年间重庆市农田系统碳吸收量增加了1143.95万t,
其中蔬菜、水稻和高粱吸收量最大.(3)重庆市农田系统2010年的碳足迹为9.07万hm2,总体呈下降趋势,处于碳生
态盈余状况,种植结构变化有利于增强农田系统的固碳功能. 相似文献
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为比较我国不同栽培方式(露地与设施)及不同省份番茄生产的温室气体排放差异,基于生命周期法,遵循农田生态系统的全环式路径,根据《全国农产品成本收益资料汇编—2020》数据,对我国露地与设施番茄的温室气体排放及碳评价指标进行了测算和比较分析。结果显示：我国露地、设施番茄生产系统的平均温室气体排放量分别为4 630.09、8 697.52 kg CO2e·hm-2,设施比露地高87.85%;露地番茄的主要温室气体排放源为化肥,而设施番茄的主要温室气体排放源为农膜和化肥;露地番茄的净温室气体排放为负、碳生态效率大于1,对生态环境具有正外部性,而设施番茄的净温室气体排放为正、碳生态效率小于1,具有负环境外部性;土地碳强度、碳生产效率、碳经济效率方面,设施种植的可持续性均低于露地种植。各省份露地、设施番茄温室气体排放量分别在2 849.24～7 524.61、5 788.83～13 779.69 kg CO2e·hm-2之间,最高省份分别是最低省份的2.64、2.38倍,露地、设施番茄的温室气体排放、构成、固碳... 相似文献
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根据2010—2020年我国农田生态系统主要农作物产量、播种面积、灌溉面积、化肥施用量、农药、农膜、柴油使用量等统计数据,估算我国农田生态系统碳收支情况,以期为实现我国农田固碳减排和农业可持续发展提供参考和数据支持。结果表明：2010—2020年我国农田生态系统碳吸收量呈逐年上升的趋势,涨幅约18%;玉米对碳吸收贡献最高,约为总量的30%～36%;2010—2020年中国农田生态系统碳排放量先上升后下降,总降幅约8%;各碳源对碳排放量的贡献为化肥>农膜≈柴油>农药>灌溉;2020年不同省市自治区的碳吸收及碳排放差异明显;2010—2020年中国农田生态系统的碳吸收明显大于碳排放,表现出较强的碳汇功能,且净碳汇逐年增加;2020年各省市自治区农田生态系统均表现为碳汇,净碳汇差异明显。 相似文献
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[目的]明确水稻生产碳足迹的构成及其影响因素,为推进黑龙江省水稻产业低碳绿色发展及农作物生产节能减排提供参考和建议.[方法]基于黑龙江省2005~2016年水稻播种面积、产量和农资投入等相关统计数据,利用生命周期评价法(LCA)、方差分析及Pearson相关性分析法,将2005~2010年和2011~2016年两个时期的水稻生产碳足迹清单作对比,并测算评价黑龙江省水稻生产碳足迹构成及影响因素.[结果]2005~2016年黑龙江省水稻生产单位面积碳足迹(CFs)平均为1895.38±254.86 kg·Ce/ha,碳足迹变化波动较大,生产1 kg水稻的碳成本(CFp)平均为0.28±0.04 kg·Ce,碳效率(CE)平均为3.61±0.46 kg/(kg·Ce).不同阶段间进行比较,黑龙江省2005~2010年的水稻生产碳足迹平均值显著低于2011~2016年(P<0.05,下同).在水稻生产碳足迹的构成中,灌溉用电所占比例最大,约36%,其次依次为化肥>农膜>柴油>水稻种子>农药;同时,灌溉用电量与水稻生产CFs呈显著正相关.[建议]提高水资源利用效率、合理提高化肥利用率、大力推广农机节油技术等是实现黑龙江省经济与环境协调发展、节能减排的必由之路. 相似文献
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基于《全国农产品成本收益资料汇编》以及收集的相关参数数据,采用生命周期评价法分析2004-2013年山西省小麦生产中不同功能单位的碳足迹变化动态并解析其构成,以期为山西省小麦的低碳清洁化生产与气候变化的缓解提供一定的理论依据。结果表明：山西省小麦生产的温室气体排放从2004年的3 798.5 kg/hm2（CO2-eq）增加到2013年的4 650.5 kg/hm2（CO2-eq）,年均增加74.9 kg/hm2（CO2-eq）;肥料应用（尤其是氮肥和复合肥）、土壤N2O以及机械操作的能源消耗是其主要构成,占总排放的90%以上。山西省小麦的产量碳足迹总体上变化不大,而产值碳足迹、成本碳足迹以及净利润碳足迹均表现为逐渐降低的趋势,其中成本碳足迹达到显著水平。考虑土壤有机碳储量变化后,不同功能单位的小麦碳足迹均大幅度降低。综上所述,合理施肥、加强机械一体化推广以及增加土壤固碳是降低山西省小麦碳足迹的主要途径。 相似文献
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长期施肥对潮土有机碳含量及小麦产量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《江苏农业科学》2018,(24)
以潮土长期施肥试验为研究平台,研究有机碳含量及小麦产量对8种不同施肥方式的响应,并分析产量变异系数及可持续性指数与有机碳含量的关系,为指导潮土区的合理施肥提供科学依据。结果发现,有机无机配施处理土壤有机碳平均含量增幅最大,小麦产量最高,产量稳定性最高,最为有利于保持潮土养分均衡,促进农田生产力稳定。结果表明,土壤有机碳含量与小麦产量极显著正相关(P 0. 01),小麦产量变异系数(CV)、可持续性指数(SYI)均与土壤有机碳平均含量显著相关(P 0. 05),施用有机肥提高小麦产量及其稳定性的主要原因可能是提高了土壤有机碳含量。 相似文献
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北京市农田生态系统碳足迹及碳生态效率的年际变化研究 总被引：2，自引：2，他引：0
近年来,由于北京城市功能的疏解以及郊区城市化进程的加快,使北京市农田生态系统受到了较大的冲击。本文以北京农田生态系统作为研究对象,对2004—2012年农田生态系统的碳汇、碳源、碳足迹以及碳生态效率的年际变化进行了研究,以明确其在北京城市发展中的功能与地位,为北京市健康持续发展及产业布局提供理论依据。结果表明:北京农田生态系统碳汇总体呈增加趋势,年递增幅度为2.8%,年平均碳蓄积量为105.82 万t,决定其碳汇功能的主要因素是粮食作物中玉米与小麦的经济产量及种植面积。北京农田生态系统的年均碳排放量为27.6 万t,基本呈现逐年降低的趋势,年均递减1.3%,决定碳排放量的主要因素为农业化学品中氮素化肥的施用量。北京市农田生态系统年均碳足迹为5.71 hm22,呈逐年降低的趋势,年递减率为5.5%,处于碳生态盈余状态,但是由于近年北京市耕地面积的减少,碳生态盈余量呈下降趋势;北京农田生态系统的碳生态效率较高,年均为3.854 kg C·kg-1 CE,农业生产处于较高的持续状态。 相似文献
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为构建不同施氮条件下,小麦条锈病病情光谱反演模型,设置了在不同氮素水平条件下接种小麦条锈病,将菌情指数与植被指数、一阶微分参数进行回归分析,构建抽穗期、开花期、灌浆期、乳熟期共5个模型。为了评估施氮量对病情反演模型的影响,在模型中加入氮素因子,模型病情反演预测效果表明,抽穗期模型加入氮素因子后预测效果有所提高,抽穗期的模型1-1(R2=0.392 8,P=0.005 4)、1-2(R2=0.449 8,P=0.011 3)、2-2(R2=0.573 3,P=0.001 7)预测效果较好且较稳定,开花期、灌浆期、乳熟期模型预测效果不理想。本研究结果表明,可以利用植被指数、一阶微分参数较好反演抽穗期小麦条锈病病情,加入氮素因子后预测效果有所提高,说明氮素因子对病情反演有影响。 相似文献
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Xiao-long WANG Wei WANG Yue-shan GUAN Yuan-ran XIAN Zhi-xin HUANG Hai-yi FENG Yong CHEN 《农业科学学报》2018,17(12):2822-2835
The rapid growth of grain yield in China accelerates a discussion on whether the grain system in China is sustainable. To answer the question, a comprehensive assessment from economic and environmental points is necessary. This study jointly used economic analysis(ECA), emergy evaluation(EME) and carbon footprint(CF) to analyze the environmental and economic sustainability of the grain production system in China based on the national statistical data during 2000–2015. Results showed that the costs of maize, wheat, rice and soybean had increased by 252-346% from 2000 to 2015, causing the lower profit of grain system in recent years. The situation resulted in a serious problem on economic sustainability of grain system in China. Meanwhile, the emergy sustainability index(ESI) of maize, wheat, rice and soybean systems were increasing during 2000–2015, and the CF on unit yield of the crops had been reduced by 10-30% in the study period. The results reflected the improved environmental sustainability of grain system in China during 2000–2015. Nevertheless, the emergy flow of industrial inputs for the crops were increased by 4-22% in the study period, and the CF from the inputs presented a growth rate of 16-23% as well during the same period. The results implied that the grain system in China was relying more on fossil-based inputs. Finally, according to the key points of cost, emergy and CF, we suggest that improving labor efficiency, advanced agricultural practices and optimizing cropping pattern will be effective ways to further improve the economic and environmental sustainability of grain system in China. 相似文献
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采伐对森林生态系统碳密度和固碳能力有重要的影响,且影响的程度因采伐强度和方式不同而有巨大差异.以长白山地区原始阔叶红松林在不同采伐方式、采伐强度干扰后形成的次生林为研究对象,通过对2007至2009年建立的11块1 hm2永久样地中植被层、凋落物层和土壤层碳密度在采伐前后变化特征的分析,研究了采伐强度与恢复时间对阔叶红松林生态系统碳密度的影响.结果表明:在短期内,采伐导致了植被层和土壤表层(0-20cm)碳密度值的减少,其中植被碳密度与采伐强度有显著的线性负相关关系(y=-0.9x+91.17,R2=0.626,P＜0.01),而后,随着植被的恢复,生态系统碳密度增加,其中植被、土壤层碳密度呈显著线性正相关关系.根据植被碳密度与恢复时间之间的相关关系,确定以生态系统恢复、木材生产与固碳三者兼顾的合适采伐强度为30％,轮伐期为45a. 相似文献
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华北平原作物生产碳足迹分析 总被引：16，自引：1，他引：15
【目的】分析华北平原作物生产碳足迹的动态、分布以及构成,为发展低碳农业提供理论支撑与科学依据。【方法】基于中国华北平原河北、北京、天津、山东、河南5个代表省（市）的47个市的耕地面积、农作物播种面积、产量、产值及作物生产投入等统计数据,利用农业领域碳足迹理论及生命周期评价法,估算作物生产的单位播种面积碳足迹（CFs）、单位耕地面积碳足迹（CFc）、单位产量碳足迹（CFy）及单位产值碳足迹（CFv）。以2002年为节点,把1993-2012年分为两个时间段,分析作物生产碳足迹的变化趋势以及华北平原47个市的作物生产碳足迹的分布、构成情况。根据1993-2012年不同市的平均单产,取5个单产最高与5个单产最低的市,分析华北平原高产市与低产市的碳足迹、单位面积投入以及作物构成。【结果】华北平原作物CFs、CFc在过去20年里呈增加趋势,CFs平均值从时段Ⅰ的4.08 tCO2eq·hm-2升高到时段Ⅱ的4.72 tCO2eq·hm-2,平均变化率为0.66 tCO2eq·hm-2·10a-1;CFc平均值从时段Ⅰ的6.81 tCO2eq·hm-2升高到时段Ⅱ的8.12 tCO2eq·hm-2,平均变化率为1.16 tCO2eq·hm-2·10a-1。华北平原作物CFy、CFv在过去20年里呈降低趋势,CFy平均值从时段Ⅰ的0.54 tCO2eq·t-1下降到时段Ⅱ的0.42 tCO2eq·t-1,平均变化率为-0.12 tCO2eq·t-1·10a-1;CFv平均值从时段Ⅰ的3.91 tCO2eq·¥10-4下降到时段Ⅱ的2.51 tCO2eq·¥10-4,平均变化率为-1.60 tCO2eq·¥10-4·10a-1。华北平原不同区域作物生产碳足迹差异较大,沿海地区（唐山、天津、秦皇岛、东营、烟台等）CFs、CFc较大,CFy、CFv较小,河南南部地区（驻马店、信阳、平顶山、洛阳）CFs、CFc较小,CFy、CFv较大。高产市CFs、CFc显著高于低产市,CFy、CFv显著低于低产市（P＜0.05）;高产市单位面积投入显著高于低产市,且蔬菜种植面积比例高于低产市（P＜0.05）。在华北平原作物生产的碳足迹构成中,灌溉用电（30.25%）、氮肥投入（23.07%）以及农田N2O直接排放（19.83%）所占比例较大,其他投入所占比例较小。【结论】在过去20年里,华北平原作物单位播种面积碳足迹、单位耕地面积碳足迹呈增加趋势,而单位产量碳足迹、单位产值碳足迹呈降低趋势。在华北不同区域中,沿海各市前两者较大,后两者较小,而河南南部各市前两者较小,后两者较大。碳足迹构成中,灌溉用电与氮肥投入所占比例较高,高产市单位面积投入及蔬菜种植比例较大。 相似文献
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The potential of green manure to increase soil carbon sequestration and reduce the yield-scaled carbon footprint of rice production in southern China 
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下载免费PDF全文 《农业科学学报》2023,22(7):2233-2247
Green manure (GM) has been used to support rice production in southern China for thousands of years. However, the effects of GM on soil carbon sequestration (CS) and the carbon footprint (CF) at a regional scale remain unclear. Therefore, we combined the datasets from long-term multisite experiments with a meta-analysis approach to quantify the potential of GM to increase the CS and reduce the CF of paddy soils in southern China. Compared with the fallow–rice practice, the GM–rice practice increased the soil C stock at a rate of 1.62 Mg CO2-eq ha–1 yr–1 and reduced chemical N application by 40% with no loss in the rice yield. The total CF varied from 7.51 to 13.66 Mg CO2-eq ha–1 yr–1 and was dominated by CH4 emissions (60.7–81.3%). GM decreased the indirect CF by 31.4% but increased the direct CH4 emissions by 19.6%. In the low and high CH4 emission scenarios, the CH4 emission factors of GM (EFgc) were 5.58 and 21.31%, respectively. The greater soil CS offset the increase in GM-derived CF in the low CH4 scenario, but it could not offset the CF increase in the high CH4 scenario. A trade-off analysis also showed that GM can simultaneously increase the CS and reduce the total CF of the rice production system when the EFgc was less than 9.20%. The variation in EFgc was mainly regulated by the GM application rates and water management patterns. Determining the appropriate GM application rate and drainage pattern warrant further investigation to optimize the potential of the GM–rice system to increase the CS and reduce the total CF in China. 相似文献
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山东省农田生态系统碳源、碳汇及其碳足迹变化分析 总被引：3，自引：0，他引：3
依据2002—2013年山东省17地市农业投入、播种面积以及作物产量等统计数据,对全省各地市农田生态系统进行碳源、碳汇估算,从中分析其变化规律,并探讨造成碳源、碳汇时空变化的影响因素。结果表明:山东省农田系统具备较强的碳汇能力,碳吸收量明显高于碳排放量,两者的总量之比为4.32∶1;碳吸收量和碳汇量呈增加趋势,碳排放量和碳足迹呈降低趋势;农田生态系统表现出较大的碳生态盈余,碳足迹占同期耕地面积的比值呈现降低趋势,2002年为27.71%,2013年为20.96%;17地市之间单位面积碳汇量和单位面积碳足迹存在明显差异,2013年单位面积碳汇量最高的为德州市(6.20t/hm~2)、最低为威海市(3.02t/hm~2),单位面积碳足迹最高的威海市为0.26hm~2/hm~2、最低的泰安市为0.08hm~2/hm~2。 相似文献
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运用“碳足迹”的方法评估小麦秸秆及其生物质炭添加对农田生态系统净碳汇的影响 总被引：7，自引：1，他引：7
为分析添加秸秆、生物质炭后小麦生产过程中碳足迹的动态、分布以及构成,研究了不同处理在小麦生长期的CO2、N_2O、CH4排放情况,以及不同处理的单位面积碳足迹构成与碳足迹总量,试验设置5个处理:对照(CK)、常规施肥(N)、施肥并添加4 t·hm-2秸秆(NS)、施肥并添加4 t·hm-2生物质炭(NBClow)、施肥并添加8 t·hm-2生物质炭(NBChigh)。结果表明,小麦生产中碳足迹的构成主要为农田生态系统净初级生产力(NPP)和氮肥生产过程中的能源消耗,与常规施肥相比:添加4 t·hm-2秸秆、4 t·hm-2生物质炭与8 t·hm-2生物质炭处理,小麦产量分别增加了30.9%、66.3%和36.6%;添加4 t·hm-2秸秆使土壤CO2的季节排放总量增加了68.7%,生态系统N_2O的季节排放总量降低了33.9%,添加4 t·hm-2和8 t·hm-2生物质炭生态系统N_2O的季节排放总量降低了23.8%和58.6%,但是土壤CO2的季节排放总量没有显著性的差异;添加4 t·hm-2秸秆使小麦生产过程中的碳足迹升高了26.0%,添加4 t·hm-2和8 t·hm-2生物质炭碳足迹分别降低了198.0%和112.9%。生物质炭的添加降低了小麦生产过程中的碳足迹。 相似文献
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采集我国北方5个典型污灌区0~20 cm土壤,添加250 mg·kg~(-1)的Pb进行盆栽试验,测定不同污罐区土壤中两种不同敏感性小麦对Pb吸收、转化特征,同时利用离子色谱仪及WHAM 6.0化学模型对污灌区土壤溶液性质及自由Pb~(2+)进行测定,探究污灌区土壤中小麦对Pb吸收的主控因子及其预测模型。结果表明,不同污灌区土壤中两种小麦对Pb的富集系数(BCF)及Pb的根-茎叶转运系数(TF)均有显著(P0.05)差异,Pb敏感性品种轮选987根与茎叶的富集系数均明显高于耐Pb品种白麦126。山东棕壤中小麦对Pb的富集系数最大,而天津潮土的最小,最大相差255.9%;Pb污染土壤中小麦对Pb的富集系数及根-茎叶转运系数(TF)均大于相应的对照处理土壤。小麦根、茎叶中Pb含量与土壤溶液中自由Pb~(2+)含量呈极显著正相关(P0.01),线性拟合方程分别为:y=0.772x+54.805(R~2=0.904),y=0.087x+12.980(R~2=0.897);基于土壤主控因子的小麦Pb吸收模型表明,不同污罐区土壤小麦中Pb和土壤溶液自由Pb~(2+)含量与土壤pH、OC含量呈负相关,而与土壤溶液Cl~-、Na~+离子含量呈正相关。除了受土壤主要因子影响外,土壤中Cl~-、Na~+含量升高将增加污灌土壤中Pb的环境风险。 相似文献