氮添加对华北落叶松树枝CO2通量的影响

【目的】枝CO₂通量是林分碳释放的重要组成部分之一，研究模拟氮沉降下的华北落叶松枝CO₂通量变化，可以为氮沉降背景下的华北落叶松林分固碳增汇管理提供一定的理论依据。【方法】在2021年6-10月，以华北落叶松25年生中龄人工林和32年生近熟人工林为研究对象，设置对照(CK,0 kg/(hm²·a))、低氮(N1,75 kg/(hm²·a))、中氮(N2,150 kg/(hm²·a))、高氮(N3,225 kg/(hm²·a)) 4个强度的氮添加处理，并使用LI-8100A对枝CO₂通量进行原位监测，同时采集枝条样品以测定其氮含量。【结果】(1)华北落叶松枝CO₂通量与空气温度基本呈现出“单峰型”月变化，峰值出现在6-8月，空气温度可以分别解释2个林龄枝CO₂通量37%～82%、40%～70%的变化。(2)25年和32年生华北落叶松6-10月平均枝CO₂通量随氮添加处理强...     

新疆“宽早优”模式下施氮量对棉田碳足迹的影响

【目的】研究新疆“宽早优”模式下施氮量对棉田碳足迹的影响。【方法】采用生命周期评价法(LCA),设置不同施氮水平(0、120、240、360 kg/hm²),分析施氮量对棉田碳足迹、碳足迹构成及产量的影响。【结果】当氮肥施用量( 360 kg/hm²)减少33.3%( 240 kg/hm²)和66.7%( 120 kg/hm²)时,碳足迹分别下降了8.4%和17.6%。在N₃₆₀处理下籽棉产量为8 035.4 kg/hm²,在N₂₄₀处理下籽棉产量为7 797.2 kg/hm²,且N₂₄₀、N₃₆₀处理棉花籽棉产量差异不显著。灌溉用电、农膜及化肥引起温室气体排放对碳足迹贡献最大,分别占47.4%、25.2%和24.3%。随着施氮量的增加,棉田N₂O排放总量随之增加,N₃₆₀分别比CK、N₁₂₀和N₂₄₀显著高221.9%、123.1%和 33.1%。【结论】随着施氮量的减少,棉花单位面积碳足迹也随之减少,在不影响产量的情况下,降低氮肥用量可以减少“宽早优”棉田碳足迹,在新疆地区实现以较少的碳足迹来获得较高的产量。     

基于LCA的稻蟹共作模式碳足迹评价

为探明稻蟹共作模式碳足迹大小及其构成特征,利用生命周期评价法计算分析了盘锦市稻蟹共作模式与传统水稻单作模式碳足迹。结果表明,稻蟹共作模式单位面积碳足迹为11 397.92 kg CO₂-eq/hm²、单位产量碳足迹为3.84 kgCO₂-eq/kg、单位产值碳足迹为0.92 kgCO₂-eq/元;水稻单作模式单位面积碳足迹为13 378.02 kgCO₂-eq/hm²、单位产量碳足迹为8.61 kgCO₂-eq/kg、单位产值碳足迹为12.30 kgCO₂-eq/元。对于稻蟹共作和水稻单作模式来说,直接碳排放中的CH₄排放是碳足迹的主要贡献因素,间接碳排放中化肥和饲料的投入影响较大。因此,通过采取减少农资物品投入、缩短淹田时间、加强技术培训等方式可减少碳足迹,促进稻蟹共作模式低碳、绿色发展。     

生物炭和脱硫石膏混施对稻田碳排放的影响

为探究脱硫石膏和生物炭混施对稻田CO₂、CH₄减排和碳收支的影响,在黄壤性稻田中设置了生物炭与脱硫石膏施用剂量比不同的6个处理,并利用静态箱-气相色谱法对土壤CO₂、CH₄排放通量进行了为期一年的监测。试验的6个处理分别为裸地(B)、种植水稻(R)、种植水稻+4 t·hm^-2生物炭(RC4)、RC4+4 t·hm^-2脱硫石膏(RC4G4)、RC4+8 t·hm^-2脱硫石膏(RC4G8)和RC4+16 t·hm^-2脱硫石膏(RC4G16)。结果表明,处理R在稻季的CH₄排放量为86 kg·hm^-2;单施生物炭使CH₄排放量增加了52%,进一步混施脱硫石膏则使CH₄排放量下降了69%～91%。各处理在休闲期的CH₄排放量都比较低(6.24～13.4 kg·hm^-2)。施用生物炭和脱硫石膏...     

安徽省淮北小麦-玉米全程机械化绿色丰产模式碳足迹研究

基于安徽省淮北平原粮食丰产科技工程示范区农户调研数据,探明小麦-玉米连作种植模式的主要碳排放环节,为实现该模式低碳农业提供理论依据。运用农业碳足迹理论,依据生命周期法,分析集成的小麦-玉米创新模式与传统模式单位面积碳足迹及构成、单位产量碳足迹,并分析创新模式碳足迹与种植规模关系。结果显示：单位面积碳足迹传统模式高于创新模式2.11%,达到2159.50 kg(CO₂-eq)/hm²;无论是创新模式还是传统模式,单位面积碳足迹贡献序是一致的,为化肥>N₂O>柴油>种子>电力>农药;单位产量碳足迹传统模式高出创新模式25.18%,达到0.1402 kg(CO₂-eq)/kg;创新模式单位面积碳足迹与种植规模构成显著负相关。说明创新种植模式具有一定的减排效果,化肥是影响模式碳排放的主要因素,种植规模影响碳排放。     

海南儋州地区橡胶林碳通量特征研究

以位于海南省西北部儋州地区的橡胶林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO₂通量观测。结果表明:1）橡胶林净生态系统碳交换（NEE）日动态为“U”型曲线,白天NEE为负值,是碳吸收,夜间NEE为正值,是碳排放;全年除2月份为较弱的碳排放外,其余月份均为碳吸收,雨季各月NEE值较大,旱季各月NEE值较小,橡胶林碳吸收最强月份为6月,碳排放最强（吸收最弱）的月份为2月;因研究样地橡胶林树正处于生长旺盛期,固碳能力强大,橡胶林年NEE总量超过11.0 t·hm^-2·a^-1,碳汇能力高于其他亚热带和热带人工林,也高于纬度接近的海南岛尖峰岭热带山地雨林。2）橡胶林生态系统呼吸（R_e）日动态为单峰型曲线,全年R_e均为正值,即为碳排放,白天R_e量及变动幅度均明显大于夜间;全年R_e日变化呈不规则曲线,全年雨季各月R_e值均较大,旱季各月R_e值相对较小,橡胶林生态系统呼吸最强月份为8月,呼吸最弱的月份为12月;海南岛橡胶林生态系统年呼吸总量巨大,年总量超过20.0 t·hm^-2·a^-1,与同纬度的热带雨林接近。     

广西南宁市县域化肥施用碳足迹及其减排潜力

【目的】分析广西南宁市县域的化肥碳足迹和碳减排潜力,为广西乃至全国制定差别化农业低碳政策和可行路径提供参考依据。【方法】基于生命周期理论,借鉴化肥碳足迹计算模型测算2005—2019年广西南宁市县域(武鸣区、隆安县、马山县、上林县、宾阳县和横州市)的化肥碳足迹和碳负荷,利用碳减排潜力模型分析科学施肥条件下广西南宁市县域的化肥碳减排潜力。【结果】广西南宁市县域的化肥碳足迹在2005—2019年间呈单峰变化,在2017年达峰值(74.54×10⁴ t CO₂eq),但2019年降至61.70×10⁴ t CO₂eq,下降17.23%,氮肥使用是化肥碳足迹增加的最主要原因;在6个县(区、市)中,武鸣区的化肥碳足迹最高,但土壤碳固存最大的区域也是武鸣区。2019年广西南宁市县域的化肥碳足迹普遍较低,平均为10.28×10⁴ t CO₂eq,但武鸣区、隆安县和宾阳县的化肥碳足迹较高,分别为31.48×10⁴、9.26×10⁴     

西北地区主要粮食作物种植的水、碳足迹及布局优化

【目的】对西北地区主要粮食作物碳足迹和水足迹进行评估,并基于碳足迹和水足迹建立多目标种植结构优化模型,对各省(区)粮食作物进行空间布局调整,为减少碳排放量和强化水资源管理提供理论依据。【方法】以西北地区小麦、玉米和水稻种植面积、产量和农资投入量等为基础数据,利用生命周期法(LCA)对碳足迹进行评估;以蒸散量和有效降水量为基础数据,利用Penman-Monteith公式对水足迹进行评估;基于熵权法对西北五省(区)三大粮食作物布局进行多目标优化。【结果】1999—2020年西北地区小麦、玉米、水稻的碳足迹和水足迹在不同省(区)表现出明显的差异性。西北地区3种粮食作物小麦、玉米、水稻碳排放呈现出东西部较高,中部较低的分布特点,其单位产量碳足迹(PCF)的范围分别为：0.36—0.63、0.33—0.56、0.57—0.97 t CO₂-eq·t^-1,单位面积碳足迹(FCF)分别为：(2.46±0.77)、(3.21±0.49)、(5.57±0.91)t CO₂-eq·hm^-2。2010—2018年西北地区...     

化肥投入对河北省玉米体系活性氮排放与碳足迹影响

本研究以河北省玉米生产体系为对象,采用生命周期评价法对玉米体系2004—2018年产生的碳氮排放进行计算,以期为玉米生产中施用化肥对环境造成的影响进行定量化评估。结果表明：河北省玉米各类化肥投入中,早期以施用氮肥为主,后期以施用复混肥较多,与2004年相比,2018年氮肥用量下降60.2%,而复混肥用量增加274%;河北省玉米生产体系历年化肥投入造成总活性氮排放分别为NH₃挥发43.8 kg/hm²,NO^-₃淋洗24.1 kg/hm²,N₂O排放1.35 kg/hm²;河北省近15年来玉米单产增加42.5%,化肥总投入量增加17.2%,氮碳足迹分别下降31.2%、61.5%;总体呈现出环境代价逐步减小,但化肥投入偏高、氮肥效率提升缓慢的趋势。因此,为维持玉米现有产量和品质的同时,进一步降低化肥投入产生的活性氮排放与碳足迹,建议开发出同步玉米生长发育的专用型复混肥。     

黄河三角洲湿地生态系统碳储量研究

以黄河三角洲湿地生态系统为研究对象，通过对区域内不同类型土壤进行取样调查，测算出黄河三角洲湿地6种土壤-植被生态系统的净生态系统生产力(NEP)，进而对此生态系统的碳汇进行表征分析。结果表明：黄河三角洲湿地生态系统中海土类型土壤的有机碳储量最高(132.43 t/hm²)，最低的是灰砂质冲积土(85.54 t/hm²)；植被碳储量范围在1.23～1.73 t/hm²之间，其中最高的是江土，最低的是壤质滨海盐土；土壤碳排量最高的是壤质滨海盐土(5.00 t/hm²)，最低的是海土(3.56 t/hm²)；黄河三角洲湿地的6种土壤-植被生态系统均为碳汇，净生态系统生产力在82.98～128.88 t/hm²范围内，以海土净生态系统生产力最高，以灰砂质冲积土最低。综上所述，黄河三角洲湿地生态系统主要以碳汇形式存在，但其中植被固碳量较低，为巩固加强生态系统的碳汇能力，应增加植被固碳量。     

钾肥不同施用量对辣椒光合作用的影响

为辣椒的精确施肥及优化管理提供科学依据,以朝天椒品种辣研二号为研究对象,设计 5个施钾水平(0 kg/hm²、75 kg/hm²、150 kg/hm²、225 kg/hm²、375 kg/hm²),探明钾素对该辣椒品种光合作用的影响。结果表明：随着生育进程的推进,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率基本呈增加趋势。施钾量为150 kg/hm²处理开花坐果期的叶片净光合速率为 17. 03 μmol CO₂/m²/s、幼苗期的胞间 CO₂浓度为300. 40 μmol CO₂/mol、结 果 期 的 蒸 腾 速 率 为 7. 72 mmol H₂O/m²/s、开 花 坐 果 期 的 光 能 利 用 率 为0. 011 4 μmol CO₂/μmol,均大于不施钾处理,增幅分别为 0. 59%、6. 89%、88....     

沉水植物净固碳能力研究进展

沉水植物在调节水体CO₂和O₂浓度的平衡,影响水体碳的“源”和“汇”的状态,提高水体生态系统固碳能力方面发挥了重要的作用。本文总结了沉水植物光合固碳以及凋落物碳排放的过程,以及影响沉水植物净固碳能力的环境因子研究的最新进展。提出加强多个环境因子耦合对沉水植物全生命周期净固碳能力研究和自然水体中沉水植物对水体CO₂通量影响的研究,积极开展沉水植物碳储量调查研究,为提高植物和水体碳汇能力提供参考。     

十堰市畜牧业碳源碳汇测算及低碳发展的技术路径和生态策略

以十堰市畜牧业生产全过程中碳源和碳汇为研究对象，在参考国内外相关文献资料的基础上，对十堰市畜牧业生产全生命周期开展分析研究，选择直接生产和辅助生产作为系统边界，确定畜牧生产全过程CO₂、CH₄和N₂O共3种主要温室气体的排放源，利用IPCC清单估算法和LCA模型对2011—2021年十堰市畜牧业生产碳排量、碳库量进行测算。结果显示，2011—2021年十堰市畜牧业全生命周期每年碳排放总量为11.24万～19.84万t，草地碳库总量为83.86万～148.93万t，全生命周期每年碳净排放总量为-132.48万～-64.08万t。另外，对实现畜牧业低碳发展的技术路径和生态策略进行了研究，以期为更好地推动十堰市畜牧业低碳化和生态化发展，更好地实施节能减排和畜禽养殖废弃物资源化利用提供依据。     

广西南丹县秃杉人工林碳储量及其分布格局

采用标准样地法对广西南丹县20年生秃杉人工林碳储量及其空间分布格局进行研究。结果表明，秃杉各器官碳含量为436.4～501.2 g/kg,其由大到小依次为干皮、树枝、树根、干材、树叶。灌木层、草本层和凋落物层碳含量分别为449.8、392.5和424.7 g/kg。土壤（0～80 cm）平均碳含量为19.0 g/kg,各土层碳含量随土层深度增加而减少。20年生秃杉人工林生态系统碳储量为255.81 t/hm²,其中乔木层为99.43 t/hm²,占整个生态系统碳储量的38.87%;灌草层为2.14 t/hm²,占0.84%;凋落物层为2.52 t/hm²,占0.98%;林地土壤（0～80 cm）为151.72 t/hm²,占59.31%。秃杉人工林各器官碳储量与其生物量成正比关系，干材的生物量最大，其碳储量也最高，占植被层碳储量的59.48%,树枝、树叶、干皮和树根的碳储量共占36.05%。20年生秃杉人工林乔木层年净生产力为12.52 t/（hm²·a）...     

祁连山区青海云杉林碳汇特征及调控因子

祁连山区是我国西部重要的生态安全屏障和固碳场所。为准确评估祁连山区青海云杉林生态系统生长季碳汇特征，利用涡度相关技术并结合增强回归树模型与结构方程模型，研究生长季其碳通量变化特征及其环境影响机制。结果表明，青海云杉林生长季净生态系统碳交换(net ecosystem carbon exchange,NEE)日变化呈“V”型，CO₂通量变化范围在-0.71～0.08 mg CO₂·m^-2·s^-1，季节尺度NEE变化范围在-20.93～11.75 g C·m^-2，月均碳吸收量(188.27±17.85) g·m^-2，生长季累积碳吸收941.34 g·m^-2。增强回归树模型揭示植被指数对净生态系统碳交换量相对贡献率最高，为50.3%，其次是净辐射，为15.9%。结构方程模型表明，植被指数与相对湿度对净生态系统碳交换量的直接作用系数分别为0.61与-0.17。多元逐步回归模型表明植被指数与相对湿度对NEE具有显著影响(R²     

干旱区城市土地利用变化的碳排放效应研究——以克拉玛依市为例

基于克拉玛依市1995、2005、2015和2019年的遥感影像数据，应用ENVI 5.3和ArcGIS软件计算了克拉玛依市土地利用/覆被面积的变化，并采用IPCC系数法计算了研究区各时期土地利用类型的碳排放量及碳排放强度。结果表明：在1995─2019年期间，研究区耕地、草地、林地、水域和建设用地面积均有所增加，新增面积分别为111506.49、14436.99、3509.28、40861.08、6325.65 hm²，而未利用地面积则较大幅度减少，减少面积为176639.49 hm²;1995─2019年研究区碳源地类的碳排放量和净碳排放量均逐年增加，分别增加了2125.115万、2123.945万t，而碳汇地类的碳吸收量变化不明显；在1995─2019年期间，研究区的地均碳排放强度、地均建设用地碳排放强度均逐年增长，分别增加了28.12、643.15 t/hm²，而单位GDP碳排放强度逐年减弱，减小了6.66 t/元。总之，克拉玛依市面临较大的碳排放压力。     

岩溶湿地和稻田的土壤酶活性与CO2和CH4排放特征

【目的】探究土地利用变化对湿地土壤酶活性和温室气体排放之间关系的影响。【方法】以会仙岩溶湿地为研究样点,以湖泊湿地和其相邻的稻田为研究对象,采用比色法和静态暗箱法分别测定水稻整个生育期内主要土壤酶的活性及CO₂和CH₄的排放,并对二者之间的关系进行分析。【结果】稻田土壤的β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶、几丁质酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于湖泊湿地,高出幅度为11.8%—32.7%。稻田CO₂和CH₄排放通量分别为255.9—789.7和-0.41—1.74 mg·m^-2·h^-1,平均值分别为445.8和0.42 mg·m^-2·h^-1,低于天然湖泊湿地。与湖泊湿地相比,稻田CO₂和CH₄排放总量分别降低了22.3%和83.3%,而增温潜势（GHGs,含N₂O）降低了29.6%。相关性结果显示,CO₂排放通量与β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶和几丁质酶活性呈显著负相关关系,CH₄排放通量与6种土壤酶活性显著负相关（P<0.05）。【结论】在会仙岩溶湿地系统中,天然的湖泊湿地转变为稻田可显著提高土壤酶活性,同时降低CO₂和CH₄的排放量,有利于微生物碳利用率的提高和土壤碳的封存。     

添加石灰和秸秆对塿土有机碳固持的影响

【目的】研究作物秸秆与石灰配施对土壤CO₂排放、土壤有机碳（SOC）固持、土壤无机碳（SIC）转化的影响机制,以及SOC固持对初始SOC含量的响应。【方法】--采用室内恒温培养试验及稳定同位素技术（¹³C）,选用经16年不同碳氮水平管理,且长期进行冬小麦-夏休闲种植的2个供试土壤样品:S₀N₀土壤（不进行秸秆还田+不施用氮肥）和S₁N₁土壤（高量秸秆还田+高量施用氮肥:240 kg·hm^-2）,将S₀N₀土壤和S₁N₁土壤分别在添加秸秆（12 g·kg^-1）或不添加秸秆以及添加石灰（3 g·kg^-1）或不添加石灰的情况下于25℃黑暗条件中培养120 d。【结果】未添加秸秆和石灰时,S₁N₁土壤的CO₂累积释放量比S₀N₀土壤高出42.9%;添加等量秸秆不仅提高了S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的CO₂累积释放量（81.6%,70.4%）,而且S₀N₀土壤CO₂累积释放量的增加幅度高于S₁N₁土壤,这说明秸秆的添加对初始SOC含量低的土壤即S₀N₀土壤的原SOC矿化影响更大。但是无论添加秸秆与否,石灰的加入使S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的CO₂累积释放量分别降低了428.11和528.52 mg·kg^-1。与空白土壤相比,添加秸秆使S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的SOC含量分别提高了2.95和3.19 g·kg^-1;但是与单独添加秸秆相比,同时添加秸秆和石灰使S₁N₁土壤的SOC显著降低了1.36 g·kg^-1,而对S₀N₀土壤的SOC含量没有影响。利用¹³C稳定同位素技术发现,添加秸秆能促使新形成SOC;其中,S₀N₀土壤中新形成的SOC含量比S₁N₁土壤高出0.77 g·kg^-1;然而与单独添加秸秆相比,同时添加石灰和秸秆后新形成的SOC与其相差无几,说明石灰的加入对秸秆的腐解不会造成影响。在S₀N₀土壤和S₁N₁土壤中,添加秸秆使SOC净固持量分别提高了3 066.3和2 480.53 mg·kg^-1;同时添加石灰和秸秆对S₀N₀土壤的SOC净固持量无显著影响,但是S₁N₁土壤的SOC净固持量则呈现下降的趋势。石灰的加入使S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的CO₂释放量分别降低了469和529 mg·kg^-1,同时使SIC含量分别提高了443和566 mg·kg^-1。【结论】初始SOC含量低的土壤具有更高的固碳潜力;添加钙源能够与土壤CO₂通过化学反应生成无机碳—碳酸钙的方式从另一个角度达到土壤固碳减排的目标。     

碳中和技术研究进展及对农业碳减排的展望

为了控制全球气候变化所带来的影响,《巴黎协定》提出将全球平均气温上升限制在1.5℃。要实现这一目标亟须解决CO₂排放量攀升的问题,并部署CO₂净零排放的技术。其中农业碳排放约占全球温室气体排放总量的1/3,因此推进农业领域减排固碳技术是发展农业碳中和的重要举措。本文主要介绍了CO₂捕集、封存及转化技术的研究进展,具体包括：利用化学、材料领域的物理化学等方法对CO₂进行捕集,并通过光电催化技术对CO₂进行高效转化;地质、海洋封存CO₂并通过矿物合成方法实现碳的循环再利用;微生物细胞工厂基于合成生物学技术将CO₂转化为燃料及化学物质,并对其在农业碳中和上的研究方向进行展望,以期为碳中和技术在农业中的应用提供理论依据和参考。     

硼肥施用对辣椒果实中硼累积效果的影响

为明确硼肥施用对辣椒果实中硼连续累积及硼(B)和磷(P)之间相关性的影响，本文以实丰802辣椒品种为试验材料，设定6个不同的试验处理，分别为CK(施硼量为0 g/hm²，施铈量为0 g/hm²，参照试验)，L₁(施硼量为532 g/hm²，施铈量为0 g/hm²),L₂(施硼量为0 g/hm²，施铈量为240 g/hm²),L₃(施硼量为266 g/hm²，施铈量为80 g/hm²),L₄(施硼量为532 g/hm²，施铈量为240 g/hm²),L₅(施硼量为1 064 g/hm²，施铈量为405 g/hm²)。通过不同量硼铈复合微肥叶面喷施，研究了采摘周期辣椒果实B和P营养元素分布特征及它们之间的相关性。结果表明，...