温室效应对我国北方冬麦区粮食作物生产潜力的影响

在现有品种和种植制度不变的条件下,计算了目前与CO_2倍增后我国北方冬麦区主要粮食作物的气候生产潜力.计算表明:CO_2倍增后各地小麦、玉米的生产潜力都将不同程度地提高.其中冬小麦生产潜力提高的幅度随纬度的增加而减少.     

防止地球变暖的行动计划——特别报告

<正> 根据1990年6月18日保护地球环境内阁会议通过的“关于当前地球变暖对策研究”,制定了防止地球变暖的行动计划。行动计划的目标温室效应气体排放的限制目标如下: (一)CO_2 在主要发达国家共同努力限制CO_2排放量的前提下,确定如下目标: 1.为限制CO_2的排放量,应通过官民的一致努力,人均CO_2的排放量在2000年以后大致稳定在1990年的水平。     

水稻气候生产力对气候变暖的响应问题的模拟计算

模拟计算了未来2×CO_2气候情景下我国南方两种种植方式下(自动灌水和雨育),双季稻和单季稻气候生产力的变化,得出了在现有品种不变前提下水稻气候生产力普遍有所下降的结论.造成下降的主要原因依次为:生育期缩短、呼吸消耗加大和光合作用减弱,尤以双季稻更明显.考虑了大气中CO_2浓度提高对水稻光合作用的正效应,这种下降又有不同程度的减缓.     

温室效应果真那么危险吗?

<正> 苏联科学院通讯院士、气候和气象学家M·I·Budido于1962年发表了他的研究结论,认为随着20世纪下半叶各种燃料大幅度增加,必将导致大气层中的CO_2含量上升。因此,由地球表面反射的阳光会减少,使地球变热,这种效应可以在温室里得到证实即温室效应。温室效应会导致近地层大气平均混度的逐渐升高。     

与地球变暖有关的二三个农业气候问题

<正> 一、前言在最近的地球环境问题中,最严重的是由于地球变暖而造成的各种影响,即是1985年秋世界气象组织、国际科联和联合国环境计划署等共同主持召开的大会上所发表的,由于人类大量消费化石燃料而引起大气的CO_2浓度升高,以及由于甲烷和甲基睾丸酮等微量气体增加而产生的温室效应,到2030年,地球平均气温将升高1.5-4.5℃.会议     

CO2浓度升高、氮与土壤水分对春小麦生长及干物质积累的效应

大型人工气候室条件下进行了350μmol/mol和700μmol/mol 2种CO_2浓度,湿润及干旱2种水分处理和0mg/kg_土、50mg/kg_土、100mg/kg_土、150mg/kg_土和200mg/kg_土5种N肥施用量试验结果表明,高CO_2浓度下春小麦分蘖并未增加,低N时分蘖明显降低,因而高CO_2浓度下春小麦分蘖必须补充足够N素。CO_2浓度增高下播后55d施用N肥,春小麦叶宽、叶面积指数均增加,而不施N肥叶宽、叶面积指数未增加。充足N肥和水分有利于促进春小麦叶片生长,明显提高叶面积和分蘖。CO_2浓度增高,春小麦地上部干物质量增加与N肥施用量有关,中N和高N处理地上部干物质量明显增加,而不施N和低N时则增加不明显。干旱条件且高CO_2浓度下地上部干物质量增幅低于湿润条件,因而CO_2浓度升高对N素和水分胁迫无明显补偿作用。且CO_2浓度升高其根干物质量和根冠比未增加,相反湿润条件下不施N处理根干物质量略有降低,而根冠比明显降低。     

CO2倍增时江苏省主要粮食作物产量及生育期的变化

分析和评价全球气候变暖对粮食生产的影响,目前国内研究手段尚显不足.本文拟采用国外先进的大气环流模型和作物模型,并结合江苏的逐日历史气候资料和作物、土壤资料,研究其CO_2倍增时主要粮食作物产量和生育期的变化,从而为制定防范措施和今后的农业发展战略提供科学依据.     

温室效应对黄淮海地区农田水分平衡的可能影响

众多的科学家认为,大气中CO_2及其它温室气体浓度的增加,使我国气候变暖.黄淮海平原温度变化趋势与全国情况大体一致,对农田水分平衡的可能影响是:CO_2倍增时,冬季水分供需矛盾有所缓和,但作用很小,冬小麦等冬季作物仍在干旱条件下生长发育;夏季水分供需矛盾加剧,但作用不显著,夏玉米等夏季作物仍可在较湿润条件下生长发育.     

高CO2浓度对不同氮素供给形态下水稻叶片光合作用的影响

为探究水稻叶片光合作用对高CO_2浓度([CO_2])的响应是否与氮素供给形态有关,利用人工气候生长箱,以粳稻(武运粳23号和淮稻5号)、籼稻(扬稻6号)和杂交稻(Y-两优6号)为试验材料,设置主处理:大气[CO_2]和高[CO_2]处理(+200μmol/mol),副处理:硝态氮和铵态氮处理,测定水稻新展开完全叶片的光合作用。试验结果表明:高[CO_2]会增加硝态氮处理下粳稻和杂交稻叶片的净光合速率(P_n)、铵态氮处理下粳稻武运粳23号叶片P_n以及各氮素供给形态下水稻叶片胞间[CO_2](C_i)和水分利用效率(WUE),其中在硝态氮处理下P_n和WUE的响应要高于铵态氮处理;高[CO_2]会降低水稻叶片的气孔导度(g_s)和蒸腾速率(T_r),其中在硝态氮处理下粳稻g_s和T_r的响应要高于籼稻,而在铵态氮处理下高[CO_2]对杂交稻g_s和T_r的影响要高于粳稻和籼稻。可见,不同的氮素供给形态会影响水稻叶片的光合作用对高[CO_2]的响应,且这种影响在水稻品种间存在很大差异。     

CO2浓度升高与增施钾肥对土壤化学性质的影响

采用土培和开顶箱法,研究了大气CO_2浓度升高与增施K肥共同作用对土壤化学性质的影响.结果表明,土壤中N、P的含量在高CO_2浓度和高K肥水平下下降,K的含量随K肥用量增加而增加.高K(200、300 mg/kg)处理和高浓度CO_2下温室次生盐渍化土壤中的NO_3~(-)、PO_4~(3-)、Ca~(2+)、Mg~(2+) 含量也显著降低.因此,在未来CO_2浓度升高的环境中,更多的K肥供应能促进作物对此生盐渍化土壤中养分的吸收,降低此生盐渍化土壤中盐分的积累.     

CO2浓度升高与增施钾肥对黄瓜生长的影响

采用土培和开顶箱法,研究了大气CO_2浓度升高与K肥共同作用对黄瓜生长的影响.结果表明,CO_2浓度升高和K肥浓度增大均能增加黄瓜干物质的积累,且在高CO_2浓度下.200mg/kg和300 mg/kg K肥处理时黄瓜的干物重达到最大值.大气CO_2浓度升高使得黄瓜体内的N、P、K、Na、Ca、Mg含量均降低,K肥处理对黄瓜植株内N、P、Ca、Mg含量的影响不大,但K的含量随K肥的增加而增加.在高浓度CO_2下,200mg/kg和300mg/kg K肥处理时黄瓜对N、P、K、Ca、Mg的吸收量达到最大值.可见,在未来CO_2浓度升高的环境中,更多的K肥供应能促进作物对N、P、K、Ca、Mg的吸收,使其快速高效的生长.     

关于气候变暖对我国农业生态环境影响及其对策的几点看法

大气中CO_2等温室气体浓度的不断上升,将使全球范围的气候有逐渐变暖的趋势,我国的农业生态环境也将发生明显的变化.本文讨论了气候变暖对我国农业水、热资源及作物光合作用、农业病虫害等问题的影响,并探讨了相应的农业对策,提出今后应加强农田防护林的建造,抗旱耐高温新品种的培育,旱作农业的发展以及病虫害综合防治等方面的研究、推广和应用.     

喀斯特地区土壤-洞穴CO_2时空迁移变化特征

为研究土壤-洞穴CO_2含量动态变化特征,选择织金洞及其岩溶表层3个样地进行监测。研究表明:土壤CO_2与洞穴CO_2变化规律具有一致性,均表现为春升、夏高、秋降,冬稳定的特征。夏季至秋季土壤-洞穴CO_2均呈上升趋势,土壤CO_2为0.13 mmol mol~(-1),洞穴CO_2为0.44 mmol mol~(-1),存在累积效应。织金洞为多进口洞穴,随着距洞口不断的深入,在灵霄殿至飞鸟觅食CO_2达到高值区为1.51 mmol mol~(-1),两端分别为:1.34 mmol mol~(-1)、1.05 mmol mol~(-1),呈现两端低中间高的分布趋势。织金洞上覆土壤CO_2含量是大气CO_2含量的22~27倍,是洞内CO_2含量的7~9倍。随着大气CO_2进入到土壤,土壤CO_2含量呈直线上升,直到60 cm处开始下降,经过基岩溶管、溶隙等进入洞穴内部。另一部分洞穴空气CO_2由大气降水-土壤水-洞穴水PCO_2转化而来,研究区为重碳酸盐钙型水和硫酸盐钙型水。研究发现:洞穴CO_2高值区自1月随时间变化分布特征为:中部→中部、前半段过渡带→前半段→前半段、中部过渡带→中部的迁移过程。这种新发现对喀斯特地区洞穴气候环境研究与洞穴开发保护具有重要的理论意义和实践指导价值。     

应用GCMs和历史气候资料生成我国在CO2倍增时的气候情景

采用3种大气环流模型(GCMs)的输出结果,并结合我国各地有代表性气象台站20-30年的逐日气象资料,在微机上生成了我国在CO_2倍增时的3种气候情景.进而分析了我国未来温度、降水和太阳辐射3要素可能的时空分布特征和季节变化趋势,并推测我国易受全球气候变化不利影响的脆弱地区.     

基于AquaCrop模型的气候变化对陕西省冬小麦产量影响模拟分析

通过分析陕西省3个地区(延安、长武及安康)1957—2013年气温和降水等气象因子的变化,运用AquaCrop模型模拟分析了在现状降雨条件下,气温及CO_2浓度等气象因子变化对陕西省冬小麦产量的影响。结果表明:气温升高0.1℃,长武及安康分别减产0.3%和0.7%,延安增产0.5%;延安和安康CO_2浓度增加20μmol/mol,两地分别增产3.6%和4.2%,长武CO_2浓度增加10μmol/mol,增产2.2%;气温和CO_2浓度同时变化(即气温升高0.1℃同时延安和安康CO_2浓度增加20μmol/mol,长武增加10μmol/mol),延安、长武和安康分别增产4.0%,2.0%,3.6%。在仅考虑气温及CO_2浓度变化的情况下,与2012年相比未来18年3种典型年(枯水年、平水年和丰水年)下,3个地区因区域而表现不同,延安冬小麦增产3.3%～10.3%,长武增产2.3%～10.0%及安康增产1.8%～9.8%。可见,气温与CO_2浓度增加,陕西省"暖干+高碳型"或"暖湿+高碳型"气候有利于冬小麦产量的提高,延安长武安康,即可在陕北地区适度增加冬小麦种植面积,提高农业产量。     

增施CO2对设施土壤栽培番茄的生长、产量和养分吸收特性的影响

在传统土壤栽培模式下,以越冬茬番茄为研究对象,设置自然环境(CK)和增施CO_2气体两个处理,分析比较不同处理区CO_2浓度和番茄干物质积累量、产量和氮磷钾养分吸收量的变化。结果表明,从移栽到定植后100 d (开花座果期),每天7:00～10:00期间,增施CO_2和CK区温室内CO_2浓度均大于设定的最低浓度700μmol/mol。增施CO_2提前了番茄的物候期,第一穗花期、座果期、果实膨大期、转色期和采收期相比CK区分别提前了4、4、6、15和22 d;增加了番茄的花层和果层数,对株高和叶片数无影响;产量比CK区提高了37. 8%;增加了番茄干物质累积量,定植后90、135和180 d,总干物质累积量比CK区分别提高了10. 2%、20. 8%和26. 0%,果实干物质累积量相比CK区分别增加了37. 8%、87. 2%和53. 0%;增施CO_2后番茄对氮、磷、钾累积吸收量相比CK区分别增加了42. 5%、61. 1%和50. 6%。综上所述,从移栽到定植后100 d,每天10:00之前温室内CO_2浓度在700μmol/mol左右,无需对温室内补充CO_2气体。增施CO_2可使番茄各物候期明显提前,花层和果层数量明显增加。增施CO_2后,番茄整个生育期对氮吸收量明显增加,开花座果期番茄对磷、钾吸收量显著增加,实际生产中增施CO_2情况下需适当调整氮、磷、钾肥的投入。     

Meta分析有机肥施用对中国北方农田土壤CO2排放的影响

为了探明中国北方地区不同气候类型、施肥措施、有机肥类型和试验年限下,有机肥施用(单施有机肥、有机无机肥配施)对生育期农田土壤CO_2排放量的影响,该研究以不施肥、施用无机肥分别作为对照,根据已发表的相关田间试验数据,采用Meta分析方法,定量研究有机肥、有机肥配施无机肥对农田土壤CO_2排放量的影响。结果表明:与不施肥、施用无机肥相比,有机肥施用总体上显著提高了农田土壤CO_2排放量,分别提高了50.6%和36.3%;有机肥施用下,农田土壤CO_2排放量依次减少的顺序为:单施有机肥、有机无机配施、无机肥+有机肥+缓释肥;采用有机肥+无机肥+缓释肥配施,土壤CO_2排放量未显著增加;相比牛粪、猪粪和商品有机肥,鸡粪类有机肥对土壤CO_2排放正效应最大;有机肥施用下,灰漠土农田土壤CO_2排放量相对高;农田土壤CO_2排放量与年均气温正相关,与年均降水量负相关。从环境的角度考虑,建议在中国北方采用无机肥+有机肥+缓释肥配施技术,不建议鸡粪大量施用及在灰漠土农田大量施用有机肥。该研究成果可为有机肥替代部分化肥在中国北方地区的推广应用提供参考。     

干湿交替对新疆绿洲农田土壤CO2排放的影响

[目的]分析不同土壤水分变化及干湿交替对土壤CO_2排放的影响,为绿洲农田土壤碳循环提供科学依据。[方法]选取新疆绿洲棉田土壤,通过室内控制模拟试验,以及用气相色谱仪分析CO_2浓度。[结果](1)与60%WFPS(土壤充水孔隙度)相比,40%WFPS对土壤CO_2排放起到了显著的抑制作用(p0.05),而80%WFPS对土壤CO_2排放无显著性影响(p0.05)。培养结束时,与60%WFPS的土壤CO_2累积排放量相比,40%WFPS的土壤CO_2累积排放量降低26%(p0.05),而80%WFPS的土壤CO_2累积排放量仅增加0.04%(p0.05)。(2)多次干湿交替循环后,干湿交替处理下的土壤CO_2累积排放量显著低于恒湿处理。在不同干旱强度处理中,重度干旱(SD)处理对土壤CO_2排放速率响应程度大于适度干旱(MD)处理,但多次干湿交替循环后,SD处理下的土壤CO_2累积排放量却显著小于MD处理。随干湿交替循环次数的增加,干湿交替对土壤CO_2排放速率的影响显著降低,特别是对土壤CO_2排放速率最高值的影响最大。[结论]在新疆绿洲棉田土壤中,干湿交替能降低土壤CO_2排放量,降低量随干旱强度的增大而增大。     

无机氮添加对湿地土壤CO_2和N_2O排放影响

碳氮是陆地生态系统最为重要的两大元素,具有高度耦合性,通过生物地球化学过程影响全球环境。湿地是重要的陆地碳汇,特殊环境特点导致土壤有机碳大量积累,大气氮沉降和人类活动引起的土壤氮可利用性增加将严重影响湿地碳氮循环过程。然而,不同形态比例的无机氮添加对湿地土壤CO_2和N_2O排放变化影响还不清楚。本研究以三江平原小叶章季节性积水沼泽湿地和水稻田0～10 cm、10～20 cm土层土壤为研究对象,开展不同比例NH_4~+-N/NO_3~--N添加(1∶0、3∶1、1∶1、1∶3和0∶1,即T1、T2、T3、T4和T5)对CO_2和N_2O排放影响研究。结果表明,与对照不添加氮相比,不同比例NH4+-N/NO3--N添加后CO_2排放明显降低,其中小叶章湿地和水稻田0～10 cm土层CO_2排放分别降低了25. 6%(T1)～51. 0%(T5)、21. 2%(T3)～42. 6%(T4),10～20 cm土层则降低了4. 39%(T3)～34. 5%(T5)、20. 4%(T1)～33. 2%(T4),CO_2排放随NO3--N的增加而减少; NH_4~+-N/NO_3~--N添加后小叶章湿地不同土层N_2O排放变化没有明显规律,但水稻土N_2O排放显著增加(T5处理除外)。培养结束后,小叶章湿地和水稻土壤微生物量碳在不同无机氮添加处理、不同土层间表现出不同的变化特点。通过合理管理农业生产活动中无机氮肥种类搭配的使用可以促进湿地土壤碳固定,减缓N_2O排放,进而减缓全球变暖进程。     

降雨对干旱半干旱区湿地和农田土壤CO_2短期释放的影响

本研究以巴音布鲁克湿地和农田灰漠土原状土为研究对象,进行原位模拟降雨试验,利用LI-8100土壤碳通量自动测量系统测定土壤的CO_2排放,研究了不同降雨量对土壤CO_2排放的影响。结果表明:降雨导致湿地土壤CO_2释放速率显著增加(P0.01),而农田土壤无显著差异。在其含水量无明显差异下,湿地不同降雨处理组的CO_2排放量均大于农田组,湿地土壤CO_2日累积排放量降水10 mm组降水20 mm组对照组,土壤有机碳高的湿地土壤随降雨量增加,土壤短期碳损失高,而对低有机碳土壤(西北干旱区贫瘠土壤)短期碳损失影响不显著。降雨后农田土壤降水10 mm组CO_2排放与地表温度和5 cm地温相关性极显著(P0.01),其他各处理均未呈现显著相关。说明在干旱半干旱区降雨量对土壤CO_2排放速率有着重要的影响。