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基于DNDC模型的东北地区春玉米农田固碳减排措施研究 总被引：6，自引：1，他引：5
春玉米是我国东北地区主要粮食作物,但由于连年耕作和氮肥的高投入,春玉米农田也可能成为重要的温室气体排放源。因此,通过优化田间管理措施在保证作物产量的同时实现固碳减排,对于春玉米种植系统的可持续发展具有重要意义。过程模型（Denitrification Decomposition, DNDC）是评估固碳减排措施的有效工具,本研究在对DNDC模型进行验证的基础上,应用模型研究不同施氮和秸秆还田措施对东北地区春玉米农田固碳和氧化亚氮（N2O）排放的长期综合影响。模型验证结果表明,DNDC模拟的不同处理下土壤呼吸季节总量、 N2O排放季节总量和春玉米产量与田间观测结果较一致;同时模型也能较好地模拟不同处理下土壤呼吸和N2O排放季节变化动态。这表明DNDC模型能较理想地模拟不同施氮和秸秆还田措施对春玉米农田土壤呼吸、 N2O排放和作物产量的影响。利用模型综合分析不同管理情景对产量和土壤固碳减排的长期影响,结果表明: 1）与当地农民习惯施肥相比,优化施氮措施不会明显影响作物产量,能减少N2O排放,且对土壤固碳影响很小,因而能降低温室气体净排放,但净排放降低幅度有限（8%~13%）; 2）在优化施氮措施的同时秸秆还田能在保障供试农田春玉米产量的同时大幅度减少春玉米种植系统温室气体净排放,甚至可能将供试农田由温室气体排放源转变为温室气体吸收汇。本研究结果可为优化管理措施实现春玉米种植系统固碳减排提供科学依据。 相似文献
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有机农业发展的低碳机理分析 总被引：1，自引：0，他引：1
温室气体排放引起的全球气候变暖是人类关注的环境热点问题之一。本文从农业生态系统影响全球变暖的主要温室气体(CO2、N2O 和CH4)的产生和排放出发, 探讨有机农业在生产减排和土壤固碳方面的机理。研究发现相对于常规农作而言, 有机农业在减排和固碳方面具有很大优势和潜力; 然而, 从长期来看, 通过土壤固碳减少大气温室气体的排放不是无限制的, 到一定程度后会达到一个平衡。因此, 更多的有效固碳途径和管理措施有待于进一步研究。同时, 从低碳理念出发, 强调中国加强有机农业环境效益研究的必要性。 相似文献
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宁夏回族自治区平罗县主要农作物碳足迹研究 总被引：2，自引：0，他引：2
农田碳足迹可以全面地反映农作物生产过程中各种因素引起的碳排放效应,是指导农业生产节能减排的重要指标。为探明农作物生产的碳足迹,基于宁夏回族自治区平罗县农田生产的实地调查数据,利用碳足迹的基本理论和方法,测算了该县农作物碳足迹。结果表明,水稻、玉米和小麦的碳足迹分别为1 487.56±164.59,913.03±142.99和809.75±144.99kg Ce/(hm2.a);碳成本分别为0.17±0.05,0.08±0.02g和0.12±0.03kg Ce/kg;化肥的施用量是影响碳足迹的主要因素,而水稻生产过程中灌溉水及育秧过程也是其碳足迹较高的主要原因。为了提高农田固碳减排增汇效益,应压缩水稻种植面积,扩大玉米和小麦种植,同时,建立节肥低碳高效的种植模式是实现平罗县农田节能减排的有效途径。 相似文献
4.
现代农业系统在明显提高产量、保证粮食安全的同时,也对人类健康和地球的可持续性产生了影响。在持续不断的严重环境破坏和自然资源毁坏的背景下,建立可持续的农业生产方式至关重要。生态农业和有机农业是减少生态可持续性和生产力及社会可持续之间权衡关系的重要方法。这两种农业方法都属生态集约化范畴,均具有减少环境污染的巨大潜力;然而,生态农业和有机农业常导致产量降低。虽然产量降低带来的损失可以通过改变人们的饮食习惯来弥补（如减少食物浪费、减少食用精饲料喂养的肉类）,但是,由于全球的发展趋势与之相反,因此本文探讨了通过科学研究寻求新的解决方案前景来提高低投入农业系统作物产量的可能性。为权衡生产力与可持续发展的关系,使生态农业和有机农业有助于粮食安全,我们对未来研究提出5点建议：1）农场和田地的景观设计与复合种植模式、2）数字化技术的应用、3）以农田低投入为目标的作物育种、4）农业废弃物的高质量循环利用和5）非化学作物保护。 相似文献
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《中国生态农业学报》2021,(3)
现代农业系统在明显提高产量、保证粮食安全的同时,也对人类健康和地球的可持续性产生了影响。在持续不断的严重环境破坏和自然资源毁坏的背景下,建立可持续的农业生产方式至关重要。生态农业和有机农业是减少生态可持续性和生产力及社会可持续之间权衡关系的重要方法。这两种农业方法都属生态集约化范畴,均具有减少环境污染的巨大潜力;然而,生态农业和有机农业常导致产量降低。虽然产量降低带来的损失可以通过改变人们的饮食习惯来弥补(如减少食物浪费、减少食用精饲料喂养的肉类),但是,由于全球的发展趋势与之相反,因此本文探讨了通过科学研究寻求新的解决方案前景来提高低投入农业系统作物产量的可能性。为权衡生产力与可持续发展的关系,使生态农业和有机农业有助于粮食安全,我们对未来研究提出5点建议:1)农场和田地的景观设计与复合种植模式、2)数字化技术的应用、3)以农田低投入为目标的作物育种、4)农业废弃物的高质量循环利用和5)非化学作物保护。 相似文献
6.
种植模式是影响农业碳排放的重要因素之一,分析通过改变种植模式实现碳减排的可行性,筛选并推荐适宜的低碳种植模式,对实现农业低碳高效发展具有重要的意义。本文以湖北省水稻种植为例,在识别区域主要种植模式的基础上,核算模式间的碳排放强度和生产成本,分析通过生产模式转换实现碳减排的可行性和潜力,并最终筛选出适宜的低碳排、高效益型种植模式。结果表明,湖北省3个主要水稻种植区20种种植模式间碳排放强度及生产成本差异明显,通过种植模式的调整可实现碳减排。鄂中水稻种植区适宜推广的种植模式为:中稻-油菜、间歇灌溉、适量施肥、秸秆不还田和机械耕作;江汉平原水稻种植区适宜推广的种植模式为:中稻-油菜、淹水-烤田-淹水-间歇灌溉、适量施肥、秸秆不还田和机械耕作;鄂东北水稻种植区适宜推广的低碳种植模式为:中稻-小麦、间歇灌溉、适量施肥、秸秆不还田和机械耕作。种植模式从基准模式向各个区域推荐模式转换过程,可以实现碳排放强度和生产成本的同时降低。研究结果可以为种植模式综合评估和低碳农业发展路径选择提供参考。 相似文献
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当前温室效应日趋明显,气候问题愈发严重,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济是应对全球气候变暖的全新经济模式。水泥行业排放量已经占到人类活动制造的CO2总量的5%,在此宏观背景下,研究水泥企业业如何能更多地减排CO2,适应“低碳经济”下的社会要求成为迫切解决的难题。 相似文献
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农田生态系统土壤呼吸测定方法研究进展 总被引：2，自引：1，他引：2
土壤呼吸是全球碳循环和气候变化的重要影响因子之一,农田生态系统是全球碳循环中最活跃的部分,研究农田生态系统土壤呼吸对农田固碳减排具有重要的意义。文章综述了目前国内外农田土壤呼吸的测定方法和组分分离方法,讨论了各方法的原理、技术、优缺点和适用范围,认为动态气室法是土壤呼吸测定的首选方法,必要时可与微气象法配合使用。根分离法简便准确,是国内普遍采用的农田土壤呼吸组分分离方法。文章还指出,农田生态系统土壤呼吸测定时应做到规范测定方法、确保跟踪时间、扩大研究范围,以确保测量精度和代表性。 相似文献
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当前温室效应日趋明显,气候问题愈发严重,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济是应对全球气候变暖的全新经济模式.水泥行业排放量已经占到人类活动制造的CO2总量的5％,在此宏观背景下,研究水泥企业业如何能更多地减排CO2,适应“低碳经济”下的社会要求成为迫切解决的难题. 相似文献
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氮肥高效施用在低碳农业中的关键作用 总被引：6，自引：3，他引：3
低碳农业是我国集约化农业发展的必然趋势。深入理解氮肥高效施用是实现低碳农业的关键,可以更加明确如何集成优化农业管理措施增加产量、减少农田生态系统碳排放、提高土壤固碳效应,综合实现固碳、减排、增产的低碳农业发展目标。本文概述了低碳农业评价指标的三个阶段性研究特点,从田间温室气体排放的综合温室效应拓展为涵盖固碳效应的净温室效应,再拓展为涵盖生命周期评价碳排放的综合净温室效应以及兼顾作物产量的温室气体强度。提出了如何利用当季作物试验来估算农田生态系统净碳收支、结合生命周期评价当季作物综合净温室效应和单位产品温室气体强度的方法。按照现阶段低碳农业的评价指标,以我国稻–麦轮作生态系统集约化生产的低碳农业模式为案例,解析氮肥施用在低碳农业各组成包括作物产量、固碳效应、CH4和N2O排放、农业措施碳排放中的重要作用,明确氮肥高效施用在农田生态系统综合净温室效应和温室气体强度中的关键作用,从而实现低碳农业可持续发展。 相似文献
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旱地土壤施用生物质炭的后效应——水分条件对土壤有机碳矿化的影响 总被引：7，自引：1，他引：7
农田施用生物质炭作为农田土壤固碳减排技术的重要措施已受到广泛关注。本研究选择一次性大量施入生物质炭3年后且长期种植玉米的旱地土壤为研究对象,通过室内培养试验,研究了不同水分条件下的有机碳稳定性的变化,结果表明:一级动力学方程较好地描述了土壤有机碳的矿化动态,总体看来旱地土壤有机碳的矿化强度随土壤含水量的增加而增大,在25%WHC(持水量,water holding capacity)、50%WHC和75%WHC水分条件下,与C0(无生物质炭)相比,C20(生物质炭20 t/hm2)、C40(生物质炭40 t/hm2)处理下,有机碳的矿化强度分别降低了28.57%~42.86%(25%WHC)、22.22%~33.33%(50%WHC)、15.00%~30.00%(75%WHC),不同处理下土壤的微生物商和微生物代谢熵对水分的响应存在明显差异,与对照相比,生物质炭施用下微生物量相对稳定,且稳定程度与生物质炭用量有关。因此,旱地土壤施用生物质炭具有保持微生物量稳定且降低土壤有机碳矿化与CO2释放的作用,这对于农田土壤有机碳的固持增汇具有重要意义。 相似文献
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发展循环农业是低碳经济的重要途径 总被引：10，自引：1，他引：9
低碳经济是当前世界应对全球气候变化问题倡导的新的经济发展思路,农业节能减排是发展低碳农业的重大任务。本文认为发展循环农业是农业节能减排的重要路径。主要体现在:发展农田循环生产模式,增强农田碳汇功能,实现物质减量化投入,促进低碳农业发展;发展农牧结合循环模式,减少废弃物污染,提高牧业竞争力;发展农菌循环链,延长农田产业链,提高农民收入;发展复合生物循环模式,增加生物多样性,提高农业自然资源利用效率;发展农业企业循环产业模式,实现农业节能减排的工程化。 相似文献
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[目的] 探究广东省农田生态系统碳源汇效应时空分异及驱动因素,为广东省科学合理制定区域农业减排固碳措施提供参考。[方法] 采用参数估计法、GIS空间分析等方法定量评估2010—2020年广东省农田生态系统碳源汇效应时空演变规律,并借助LMDI因素分解模型探究农田生态系统碳源汇效应空间分异的驱动因素。[结果] ①广东省农田生态系统碳源汇效应水平维持持续向好发展态势,减排增汇效应逐渐凸显。具体表现为：固碳总量呈波动上升态势,稻谷、甘蔗、蔬菜为主要的碳汇作物;碳排放得到有效控制,减排效应日益显现,稻田种植、农资投入为主要的碳源类型;农田生态系统固碳量增长有效抵消了碳排放增长。②广东省农田生态系统碳源汇效应空间分异明显,总体呈相对集聚分布态势,湛江为主要的高碳源—高碳汇地区,低碳源—低碳汇则主要分布在珠三角地区。③经济因素为农田生态系统碳汇提升的关键驱动因素,结构因素表现出两面性且因地而异,效率因素、劳动力因素则表现为抑制作用。[结论] 广东省农田生态系统碳源汇效应水平稳中向好,但区域分异明显,应结合各地经济、结构、效率、劳动力等因素的驱动效应差异,因地制宜制定农业减排固碳措施。 相似文献
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对河南省吴沟村农田生态经济系统投入产出特征研究结果表明,不同类型农田生态经济系统存在显著差异,在物质流和价值流中旱平地为高投入、高产出、低利用效率的系统;在能量流中旱平地为高投入、高产出、高利用效率的系统。而不同农作物种植中黄豆的产投效率相对较高;农田系统投入收益中旱坡地种植小麦、玉米均明显高于旱平地,其中种植小麦产投比旱坡地为旱平地的1.31倍,而种植玉米旱坡地为旱平地的1.27倍。 相似文献