稻田CO2、CH4和N2O排放通量测定方法研究

介绍了经过改装并配有火焰离子检测器（FID）和电子捕获检测器（ECD），能同步分析稻田CO2、CH4和N2O排放通量的气相色谱仪Aglient4890D的基本原理、主要配置及性能。该仪器与GC-14A气相色谱仪的分析结果十分接近。对2001年南京市江宁区稻田CO2、CH4和N2O的季节排放通量的实测结果表明，该仪器具有简便易行，准确可靠等优点，能够满足农田生态系统几种温室气体同步分析的要求。     

小兴安岭不同沼泽CO2、CH4和N2O排放通量的相互关系研究

利用静态箱-气相色谱法连续两个生长季(2007—2008年)对小兴安岭典型修氏苔草(Carex schmidtii)沼泽和油桦(Betula ovalifolia)-修氏苔草灌木沼泽CO_2、CH_4和N_2O的排放通量进行野外原位观测。结果表明,除2008年灌木沼泽为N_2O的弱汇外,其他均为温室气体的排放源。除苔草沼泽生长季初期,CH_4与N_2O具显著负相关外,CO_2与CH_4、CO_2与N_2O及CH_4与N_2O均呈正相关,但显著性水平视不同湿地类型以及不同季节而定。     

自由大气CO2浓度升高对稻田CH4排放的影响研究

采用FACE田间试验,对高CO2:浓度影响稻田CH4排放规律进行了观测分析,并利用δ13C技术初步分析了土壤CH4的排放来源.结果显示,植株和±壤的CH4排放速率在高CO2浓度处理大于对照18%以上,其增加幅度为土壤大于植物,CH4排放速率可能受田间水分条件影响较大.与对照比较,高CO2浓度条件下植物和土壤部分CH4累积排放总量增加,且变化幅度随生长期而降低,前期(54 d)常规氮处理(NN)高于低氮处理(LN),后期LN高于NN;但是行间裸土CH4累积排放总量在前期(54d)增加和之后降低的幅度均为NN高于LN.土壤排放CH4δ13C值从移栽到第102 d,高CO2浓度处理LN和NN水平下土壤对照(CK)仅分别升高9.0%和8.3%,种水稻则降低8.8%和8.1%;但是在对照CO2浓度条件下土壤对照降低17.2%和112.5%(P=0.047),种水稻降低40.3%和105.9%(P=0.023),表明高CO2浓度下有更多C4来源的碳释放,对照CO2浓度条件下有更多C3来源的碳释放.水稻不同生长期与土壤对照比较,种水稻土壤排放CH4δ13C值降低的幅度总和在高CO2浓度条件LN和NN水平下分别为114.8%和72.7%,对照CO2浓度条件下分别为41.9%和72.8%,表明在种有植物的情况下更多当季的碳分解释放,LN水平下高CO2浓度促进来源于当季碳的CH4排放.NN水平下没有发现CO2浓度的影响,可能与作物生物量和它的间接产物(根系分泌物)的影响有关.     

三江平原湿地土壤CO2和CH4排放的初步研究

在三江平原选择 3种不同类型的湿地永久积水的漂筏苔草沼泽、季节性积水的小叶章草甸和无积水的恢复湿地.从 2002年 7月到 10月对漂筏苔草沼泽进行了土壤碳排放的观测, 2002年 8月中旬至 10月对小叶章草甸和恢复湿地进行了土壤碳排放的观测.观测结果表明,不同湿地类型下土壤 CO2和 CH4排放具有明显的差异,同段时期内 (2002年 8月中旬到 10月底 )土壤 CH4排放通量为小叶章草甸 (14.3 mg· m-2· h-1)>漂筏苔草沼泽 (7.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (-0.015 mg· m-2· h-1), CO2排放速率表现为小叶章草甸 (384.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (345.6 mg· m-2 · h-1)>漂筏苔草沼泽 (117.6 mg· m-2· h-1).温度是导致漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4的排放季节变化的主要驱动因子,也是恢复湿地土壤 CO2排放季节变化的主要驱动因子,但对其 CH4氧化吸收影响不明显.地表积水深度与漂筏苔草沼泽以及小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放均呈负相关,温度和积水深度的综合作用决定了漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放的季节变化特征.     

温度和CO2浓度升高对稻田CH4排放的影响：T-FACE平台观测研究

以同步模拟自由大气二氧化碳浓度和温度升高的太湖地区稻田T-FACE平台为依托,采用静态暗箱-气相色谱法原位观测研究了温度（T）和CO2浓度（C）升高以及温度和CO2浓度同步升高（CT）对稻田CH4排放的影响。结果表明：温度和CO2浓度升高并未改变稻田CH4排放的季节动态模式,但显著增加水稻生长季CH4的排放量,且促进效应依次为C>CT>T。在本底自由大气处理（CK）条件下,有、无水稻植株参与的稻田生态系统和土壤CH4季节平均排放通量分别为1.88、1.08 mg·m-2·h-1。有、无水稻植株参与下C、C     

追施沼液对不同pH土壤CH4和N2O排放的影响

摸清不同pH土壤施用沼液后CH4和N2O的排放特征,对沼液农田回用的有效性及其养分管理具有重要意义.通过盆栽试验,探讨了猪粪沼液在pH为5.5(S5.5)、6.5(S6.5)和8.2(S8.2)的菜地土壤追施后CH4和N2O气体的排放特征.研究结果发现,不同pH菜地土壤追施猪粪沼液后,CH4和N2O排放速率和总量增加,特别是在S6.5和S8.2土壤中,二者增幅均显著高于施用化肥的处理.追施猪粪沼液后,CH4在pH较低的土壤(S5.5和S6.5)开始表现为负排放,随后逐渐表现为正排放,而在pH较高的土壤(S8.2)始终为正排放.N2O的排放表现为:S5.5土壤仅在第三次施沼液后,其N2O瞬时排放速率显著高于施用化肥和对照处理;而在S6.5和S8.2土壤N2O排放速率均显著增加,其平均排放速率显著高于施用化肥和对照处理.追施沼液后,整个生长季内CH4平均排放量在不同pH土壤间的变化趋势为S8.2＞S6.5＞S5.5,N2O排放的变化趋势为S6.5＞S8.2＞S5.5.碱性土壤上施用沼液会增加其氮素损失和环境污染的可能性.     

广州地区晚季稻田CH4,N2O排放研究初报

采用广州地区农民常用施肥施类型和灌溉方式，研究晚季稻田ＣＨ４，Ｎ２Ｏ排放规律及排放量。试验初步表明，在一定的施肥量及气候条件下，灌溉水管理是决定ＣＨ４、Ｎ２Ｏ排放量的较主要因素，而这一因素对ＣＨ４、Ｎ２Ｏ排放量的影响互为相反，发即施肥稻田处于灌溉淹水状态有利于ＣＨ４排放而不利于Ｎ２Ｏ排放；     

土壤 Eh 和温度对稻田甲烷排放季节变化的影响

通过温室盆栽试验研究了土壤Ｅｈ和温度对稻田甲烷（ＣＨ４）排放季节变化的影响。结果表明,当水稻生长期土壤Ｅｈ处于适宜ＣＨ４产生的水平时,土壤Ｅｈ对ＣＨ４排放季节变化没有显著影响,这时土壤温度却显著影响ＣＨ４排放季节变化;当水稻生长期相当一段时间土壤Ｅｈ处于抑制ＣＨ４产生的水平时,土壤Ｅｈ的季节变化与ＣＨ４排放季节变化间存在显著相关性,而土壤温度却没有。     

冬季秸秆还田和土地管理对水稻生长期CH4排放的影响

利用田间试验研究了冬季3种土地管理方式下(种麦、休闲和淹水)秸秆施用(4 800 kg·hm~(-2)和0)对后续稻季CH_4排放的影响.结果表明,休闲混施和休闲不施处理CH_4平均排放通量显著高于种麦混施和种麦不施处理(P<0.05),但显著低于淹水混施和淹水不施处理(P<0.05);淹水混施处理CH_4平均排放通量显著高于淹水不施处理(P<0.05),而休闲混施和休闲不施处理、种麦混施和种麦不施处理间无显著差异(P>0.05).水稻生长期CH_4排放通量与5、10 cm处土温旱极显著正相关(P<0.01),而与土壤Eh无显著相关性(P>0.05).改冬季淹水和休闲稻田为种植小麦或在水稻移栽前对休闲稻田实施除草措施能显著减少稻田CH_4排放量,是一种既增加农作物产量又能达到减少温室气体CH_4排放的农业措施,具有很大的应用推广价值.     

间歇灌溉模式下稻田CH4和N2O排放及温室效应评估

 【目的】研究间歇灌溉和长期淹灌模式下稻田CH4和N2O排放规律及其温室效应,为全面评价不同水分管理对稻田生态环境带来的影响及有效控制稻田温室效应提供理论依据。【方法】采用静态箱技术对稻田CH4和N2O排放通量进行监测,并运用增温潜势对稻田生态系统CH4和N2O排放的温室效应进行了估算。【结果】间歇灌溉稻田CH4排放峰值主要集中在水稻分蘖前期和中期,N2O排放峰值出现在水稻分蘖前期和成熟期。与长期淹灌相比,间歇灌溉稻田CH4排放通量明显降低,其累积排放量为20.04 g?m-2,比长期淹灌处理37.27 g?m-2减少了46.23%;而N2O累积排放量显著高于长期淹灌稻田,其排放量为127.42 mg?m-2,比长期淹灌处理增加51.36 mg?m-2。间歇灌溉稻田CH4和N2O温室效应总和为4651.70 kgCO2?ha-1,比长期淹灌处理减少3418.35 kgCO2?ha-1。【结论】间歇灌溉能有效地抑制温室气体排放并显著降低CH4和N2O的温室效应。因此,间歇灌溉是减少温室气体排放和减轻全球变暖的有效措施之一。     

养猪舍不同发酵床垫料碳素流向及二氧化碳与甲烷排放初探

为了探明发酵床养猪过程碳素流向及二氧化碳与甲烷排放特征,分别选取3种不同原料的发酵床:稻壳+锯木屑(FD)、稻壳+菌糠(FJ)、稻壳+酒糟(FW)作为研究对象,通过垫料采集和静态箱法收集气体,对一个养殖周期内的碳素变化和二氧化碳、甲烷排放量进行测定。结果表明,一个养殖周期结束后,3种发酵床二氧化碳与甲烷的排放总量占碳素总损失的比例分别为41.21%(FJ)、54.12%(FD)、48.27%(FW),是碳素转化的主要形式。3种垫料的二氧化碳排放特点呈现一定的相似性,均在养殖前期与后期各出现1个排放高峰期,后期排放量大于前期;其二氧化碳排放总量具有显著性差异,FD在整个养殖周期内二氧化碳排放量最大,其次是FJ。FJ与FW的甲烷排放特点与二氧化碳相似,均在养殖前期与后期出现两个排放高峰期且排放量大小相近,而FD的甲烷排放集中在前期,后期仅有微弱回升;3种发酵床的甲烷排放总量同样具有显著性差异,一个饲养周期内FW的甲烷排放总量最大,其次是FJ。通过相关性分析发现,3种发酵床二氧化碳与甲烷的排放呈负相关关系,初步表明发酵床存在甲烷氧化成二氧化碳的生物途径。     

甘肃省能源消费的CO_2排放研究

根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2006年提出的能源碳排放计算方法,计算了甘肃省1995～2009年化石燃料消费的CO2排放量。结果表明,1995年以来,甘肃省化石燃料消费的CO2排放量呈增加趋势,排放强度不断下降,由1995年的11.01 t/万元下降到2009年的3.42 t/万元。甘肃省化石燃料消费增长迅速,但化石燃料消费结构变化不大。未来甘肃省节能减排压力巨大,要提高化石燃料的利用效率,同时加大可再生能源在能源消费结构中的比重,尤其加大对太阳能和风能的利用。     

中国碳排放变化的因素分解与减排路径研究

能源及其引致的碳排放等相关问题已经成为影响人类社会发展全局和全球政治经济格局的重大战略问题.中国是世界上最大的发展中国家,面临着更严峻的能源挑战.节约能源、大幅度改善能源效率是我国应对能源和气侯变化挑战的一条极其重要且有效途径.本文综合考量了能源结构、能源强度、能源效率及经济增长等4个因素对碳排放的影响,基于因素分解模型,应用LMDI分解方法对中国一次能源利用的CO2排放及碳排放强度变化进行了研究,研究发现二氧化碳排放增加主要是由于经济增长、人口规模扩大引起的.在此基础上提出了碳减排的政策建议.     

不同外源有机碳对稻田甲烷排放和易氧化有机碳的影响

本文以猪粪、鸡粪和稻草等外源有机碳与水稻土混合淹水培养,监测其甲烷排放动态,并采用高锰酸钾氧化法进行易氧化有机碳分组,研究其甲烷排放、土壤易氧化有机碳组分之间的动态相关性,旨在弄清土壤易氧化有机碳组分之间的相互转化关系及其与甲烷排放的关系。结果表明,稻田土壤与外源有机碳混合淹水培养极显著增加了CH4排放,其中,土+稻草处理的CH4排放量(178.8kg/hm2)较对照(纯土处理)增加达265.2%(P<0.01),土+鸡粪处理和土+猪粪处理分别增加了127.3%(P<0.01)和95.3%(P<0.01);外源有机碳的添加增加了土壤中易氧化有机碳AOC3.33、AOC16.7-3.33、AOC33-16.7和AOC167-33的含量,且土壤极易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33关联性较强,且总体上分别与CH4排放通量呈极显著动态相关(P<0.01);有机碳AOC33-16.7和AOC167-33之间,以及分别与AOC3.33、AOC16.7-3.33、CH4排放通量之间动态相关性较差。可见,淹水条件下易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33极显著影响稻田土壤CH4排放。     

内蒙古自治区主要畜禽甲烷排放现状及对策

根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）《2006年IPCC国家温室气体清单指南》提供的估算方法,并结合第一次全国污染源普查数据,对内蒙古自治区主要畜禽肠道及粪便管理系统甲烷排放量进行了估算。通过数据分析发现,2007年内蒙古自治区主要牲畜肠道发酵系统甲烷排放总量达到689.95Gg,其中奶牛187.28Gg、其它189.83Gg,繁殖母羊220.37Gg、其它92.47Gg。2007年主要畜禽通过粪便管理系统排放的甲烷总量达到了62.75Gg,其中,奶牛排放量最高,为33.26Gg,占排放总量的53%,为粪便管理系统甲烷排放的主要因子。     

青藏高原高寒牧区冷季补饲藏系绵羊温室气体排放特征

为了揭示藏系绵羊温室气体排放特征,在青藏高原高寒牧区采用密封式呼吸箱-气相色谱结合的方法,于2013年冷季对3只身体健康、均重(50.13±1.28)kg的藏系绵羊温室气体(CH4、CO2、N2O)日排放特征进行了研究。试验期间,动物日粮的精料为蒸煮饲料,粗粮为青干草饼。结果表明,藏系绵羊的CH4排放日动态具有明显规律性,排放峰值在8:00和17:00(P0.01),排放峰值的出现时间与饲喂时间基本吻合,最小值出现在次日7:00;CO2的日排放曲线相对平稳;N2O的日变化没有明显规律且排放量极低。在冷季补饲模式下,藏系绵羊的CH4、CO2和N2O日排放量分别为(16.17±1.27)、(549.18±20.63)g·head-1和(0.73±0.32)mg·head-1。     

冬春两季奶牛胃肠道甲烷排放量变化的研究

于冬春两季选用相同28头体况良好的中国荷斯坦奶牛,记录奶牛饲料干物质、粗蛋白、能量、中性洗涤纤维等摄入量,在呼吸代谢室测定奶牛胃肠道甲烷排放量,研究冬春两季奶牛胃肠道甲烷排放量变化规律.结果表明,冬季泌乳牛干物质采食量显著高于春季;春季青年牛和泌乳牛胃肠道甲烷排放量和甲烷转化因子均显著高于冬季;胃肠道甲烷排放量随着干物质采食量增加而线性增加,回归方程显示春季斜率(22.36)明显高于冬季(17.04),说明奶牛春季胃肠道甲烷排放的转化效率高于冬季.这可能是因冬春两季的温度和光照时间等因素引起.相比冬季,春季奶牛甲烷转化因子较高,导致其胃肠道甲烷排放显著提高.春季甲烷转化因子显著高于冬季,这可能因季节影响奶牛对日粮的消化利用、瘤胃发酵方式和日粮能量利用效率.     

安徽省农业生产碳排放时空变化及影响因素分析

基于安徽省5个基础碳源数据,结合LMDI模型,测算其农业碳排放量,并分析了2006-2015年安徽省农业碳排放的时空变化及其影响因素.结果表明,安徽省农业生产碳排放总量逐渐增加,从2006年的356.53万t增长至2015年的449.03万t;碳排放强度的变化与总量变化基本保持一致,从2006年的87.28 t/km2增长至2015年的107.37 t/km2;从市域空间来看,2015年安徽省北部地区的城市碳排放总量高于南方地区;LMDI模型的因素分解表明,与2006年相比,效率因素和劳动力因素累计实现减排527.90万t,其中效率因素影响力度较强,而结构因素、经济因素总体上对累积CO2排放量变动存在正向影响,其中经济因素影响尤为突出.     

上海市土地利用碳排放测算与分析

采用2004-2013年上海市分行业化石能源消费数据,并与主要类型土地利用方式相结合,分析10年间土地利用产生的碳排放量变化情况。结果表明,2004-2013年土地利用碳排放量和碳吸收量均呈稳定上升趋势,增长率分别为42.60%和62.88%,但由于生产性土地面积基数较小,净碳排放量已增加至3 532.790万t/年。工矿用地是最大碳源,年均碳排放量占比达61.3%;而交通用地的单位面积碳排放量最高,且呈先上升后下降的趋势,在2008年达到峰值3.959 t/km2。碳足迹面积远高于上海市实际面积,2013年生态赤字已达67 516 km2。在区域层面,上海市是高强度点状排放源,碳减排压力较大,并从减源增汇角度对土地低碳利用提出了相应对策。     

合肥市农业生产碳排放脱钩分析及峰值预测

在对2006—2019年合肥市农业碳排放时序与组成变化分析的基础上，采用Tapio脱钩弹性模型分析合肥市农业碳排放量与农业经济增长的相关性，基于EKC模型原理结合岭回归等统计方法进行相关关系分析，并运用Python3软件拟合三次函数对合肥市农业碳排放进行科学预测。结果表明：农业碳排放量总体呈上升趋势，且谷物种植产生的碳排放量占比最大；农业碳排放量与经济发展之间主要有弱脱钩、扩张连续、强负脱钩与强脱钩四种类型，其中主要以弱脱钩为主，且现阶段有向强脱钩发展的趋势；未来10年，合肥市农业碳排放量将逐年下降。总体表明，合肥市低碳农业发展良好，并有进一步扩大的趋势。