香港温室气体排放及驱动因素分析

研究并总结香港温室气体排放特征和气候行动的有益经验,可为全国其他地区的减排行动提供科学依据。利用脱钩指数和LMDI因素分解模型分析了1992—2015年香港温室气体排放变化特征、结构特征和主要影响因素。结果表明:(1)研究期内香港温室气体排放和能源消费已初步实现达峰,峰值均出现在2014年;2015年碳强度比2005年降低了40.82%,已实现2030年目标;(2)香港碳排放与经济发展为非常理想的强脱钩状态;(3)能源消费碳排放对香港碳排放总量起的是减排作用,非能源消费碳排放起的是增排作用;能源强度、能源消费碳排放系数和碳强度这3个驱动因素的累积影响对香港起了积极的减排作用,能源强度因素贡献最大;人均GDP、人口、能源结构和碳排放结构因素的累积影响对香港一直起增排作用,人均GDP和人口因素的累积增排贡献最大,高耗能的发电行业能源消费比例和碳排放比例居高不下是能源结构和碳排放结构因素起增排作用的重要原因。清洁发电、节约用电是未来香港气候行动的工作重点。     

畜牧业温室气体排放影响因素及其减排研究

全球变暖是人类共同关注的话题,其中仅由畜牧业引起的温室气体排放量占全球总排放量的18%,成为导致全球变暖的主要因素之一,因而对畜牧业温室气体排放机制及其影响因子的研究具有十分重要的意义。本文对动物肠道甲烷排放、动物粪便管理系统甲烷及氧化亚氮排放研究进展进行了综述,并在分析不同方法估算我国畜牧业温室气体排放量的基础上,针对各排放因子提出了相应的减排措施。     

农业微环境对土壤温室气体排放的影响

二氧化碳(CO     

DNDC模型模拟农田温室气体排放研究进展

在简要介绍DNDC模型(脱氮分解模型)及其在中国的应用与改进基础上,综述了中国学者利用该模型模拟与估算农田温室气体排放和减排调控方面的研究进展,提出未来模型在中国的发展应针对中国农业种植体系的特点,增加模型模块,修正模型参数,建立跨尺度农田生态系统综合评估模型,加强大尺度和长时间序列的温室气体排放模拟与预测研究。同时,加强遥感和地理信息系统技术与模型的结合,以提高区域尺度模拟和预测精度,降低模拟结果的不确定性。     

北京地区畜禽温室气体排放的时空变化分析

运用IPCC估算农业温室气体排放指南, 对1978-2009年期间畜禽存栏统计数据进行分析, 研究北京地区畜禽养殖温室气体排放的时空分布。结果表明, 北京地区畜禽温室气体排放自20世纪90年代初逐步增长, 到2004年达到顶峰, 之后有所回落。在3类排放的温室气体中, 牲畜肠道发酵产生的甲烷比重最大, 年平均排放量为0.4 Tg CO2-eq, 排放贡献最大的是牛, 占肠道发酵甲烷排放总量的54%; 牲畜粪便排放的甲烷平均值为0.2 Tg CO2-eq, 牲畜粪便排放的氧化亚氮平均值为0.3 Tg CO2-eq, 畜禽粪便管理排放的甲烷和氧化亚氮主要来自猪的排放, 其贡献率分别为73%和46%。从1978-2009年北京畜禽温室气体排放CR4指数(产业集中度指数)逐步增高可以看出, 北京市畜禽产业集约化水平不断提高, 其中顺义、大兴、密云和通州是北京畜禽温室气体排放的主要区域。同时, 对历年畜禽温室气体排放进行了线形回归预测, 结果显示, 北京地区的畜禽温室气体排放仍呈递增走势。结合北京地区畜禽产业温室气体排放的特点与存在问题, 笔者认为应尽快提出适合畜牧业可持续发展的温室气体减排策略及减排目标, 开展温室气体减排技术研发, 从而推进畜禽产业的可持续发展。     

江浙沪地区农业生产中温室气体排放研究

根据ＩＰＣＣ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ（１９９５）提供的方法，对１９９０年江浙沪地区农业生产过程中温室气体排放进行了统计计算。农业生产中主要的温室气体排放是甲烷，江浙沪地区农业生产中ＣＨ４排放量为２２０３Ｇｇ，而ＣＨ４的排放主要来自水稻田，占总农业部门ＣＨ４排放的８０．３％。     

农业微环境对土壤温室气体排放的影响

二氧化碳（ＣＯ２）、氧化氮（Ｎ２Ｏ）、甲烷（ＣＨ４）等气体排放量的增加所引进的温室效应是全球变暖的主要促动因素。同时各种温室气体的产生和排放量也同样受其所处环境状况的影响与反馈作用研究各环境要素对土壤温室气体排放的主要影响机制是调节气候变化与温室气体排放循环反馈过程的关键环节,对减少温室气体排放、减缓全球变暖真挚具有较强的现实意义。阐述了土壤排放Ｎ２０、ＣＨ４对环境因素的影响,并提出温室气体减排措     

减缓农业生产中温室气体排放的对策及其经济可行性初探

探讨了减缓农业生产中温室气体排放的各种可能途径，如：改进土地利用格局，减少农业系统碳Ｃ分离，增加生物燃料生产，提高饲料质量，开发沼气生产，加强稻田水肥管理等等，并初步讨论了实施这些减排措施的经济可行性问题。     

施氮水平对稻田土壤温室气体排放的影响

该研究以江西稻田为研究对象,设置了不施氮对照(N0)、减氮40%(N1)、常规施氮(N2)、增氮50%(N3)等4个处理,采用静态箱-气相色谱法研究了稻田温室气体(N_2O、CH4、CO_2)的排放通量和速率,并计算了温室气体排放强度及全球增温潜势。结果表明:在晚稻栽培过程中,N_2O和CO_2的排放通量均出现3次峰值,且都表现为增施氮肥处理高于其他处理,而CH4排放通量仅出现一次峰值;N0、N1、N2的N_2O和CO_2的总排放量无显著差异(P0.05),但N3处理下的N_2O和CO_2的排放量显著高于其他处理(P0.05);与对照比,N1、N2和N3的CH4总排放量分别提高了58.70%、69.63%、96.15%,净增温潜势分别增加了22.34%、25.34%、52.92%;N3的温室气体排放强度最高,达1.12kg/kg,显著高于N1和N2。     

夏季奶牛场污水覆膜存储池温室气体排放分析

为研究畜禽粪污处理过程中温室气体的排放状况,该文对夏季某奶牛场的覆膜存储池工艺贮存畜禽养殖场污水过程中温室气体CO_2,CH_4和N2O排放量及排放规律进行了研究。结果表明:覆膜存储池中CO_2,CH_4和N2O的排放浓度分别是(634.01±81.54)g/m3,(215.33±18.59)g/m3,(0.19±0.07)mg/m3;CO_2,CH_4和N2O的单位面积排放量分别是(4.18±0.53)g/(m2×h),(1.42±0.12)g/(m2×h),(0.0013±0.0005)mg/(m2·h)。CH_4和N2O的CO_2排放当量分别达到35.50和0.0004 g/(m2·h)。CO_2、CH_4和N2O的平均温室效应的贡献率分别是10.53%、89.46%和0。在该研究夏季监测期间,温度与CO_2和CH_4排放量有明显的正相关趋势,虽然其相关性均不显著(P0.05),但其在全年范围中温室气体排放及温度变化的相关性需要进一步研究。在覆膜存储中厌氧条件下,N2O的排放量很低,可以忽略不计。因此,如何加强对大量生成的CH_4进行综合高效利用,对降低奶牛场污水储存过程的温室气体排放至关重要。     

中国畜牧业碳排放量变化的影响因素分解及空间分异

畜牧业温室气体排放占人类活动温室气体排放总量的18%,已成为全球温室气体排放的重要贡献部门。运用全生命周期评价法全面测度了2000-2014年中国大陆31个省区的畜牧业碳排放,采用对数平均迪氏指数分解法,将畜牧业碳排放分解为畜牧业生产效率、农业生产结构调整、单位农业人口农业生产收益、城镇化和总人口增长5大因素,从时空2个层面揭示了畜牧业碳排放的驱动效应。结果表明:1)2000-2014年,中国畜牧业碳排放总量由1.374×10~8 t增长到1.506×10~8 t,年均增速0.654%,其中畜禽胃肠发酵和粪便管理系统产生的碳排放是其主要来源,两者占畜牧业碳排放总量比例达65.58%~73.23%。2)无论从时间还是空间层面看,畜牧业生产效率都是抑制中国畜牧业碳排放持续增长的最重要因素,单位农业人口农业生产效益则是导致中国畜牧业碳排量持续增长的最重要因素,这一因素对草原畜牧业区和农耕畜牧业区的畜牧业碳排放促进作用非常明显,而对经济发达地区较为有限;总人口增长是促使畜牧业碳排放增长的另一重要因素,尤其是对人口大量流入的经济发达地区和计划生育政策宽松的广大西部少数民族地区更为明显。3)2000-2014年,城镇化是有效抑制畜牧业碳排放的第二大因素,而农业结构调整对畜牧业碳排放变化呈现由正向驱动转为负向驱动的变化特征,这一特征在中国畜牧业较为发达的中东部地区表现较为明显。     

凉山畜牧业信息化建设的思考

畜牧业信息化对畜牧业增长模式向知识技术密集型转变具有强大的推动作用,确保信息的畅通、快捷,对于边境和民族地区的发展尤为重要。在新的畜牧业和农村经济形势下,加强畜牧业的信息化建设,必将成为推动凉山畜牧业发展的重要途径。     

华北平原农田温室气体排放与减排综述

华北平原作为典型的冬小麦-夏玉米轮作高水肥精细管理农田,高水高肥管理下其碳排放量高于秸秆还田的固碳量,其生态系统正在以每年77 g(C)×m~(-2)·a~(-1)的速度损失碳。华北平原农田400 kg(N)×hm~(-2)·a~(-1)的过高氮素投入是造成其碳排放增加的主要原因,其土壤N2O排放强度在氮肥施入量为136 kg(N)×hm~(-2)·a~(-1)时最低,且在施氮量为317 kg(N)×hm~(-2)·a~(-1)时可获得最高作物产量。华北平原土壤中温室气体的产生和消耗主要发生在0~90 cm土壤剖面内,90 cm土层主要作为土壤包气带中的缓冲层而存在。当前降低华北平原农田温室气体排放除了合理施肥和灌溉,还需要改变固有的农作制度,实行减免耕等保护性措施,并将减排和固碳同步进行。对华北平原温室气体净排放研究,今后需在以下几个方面加强:1)在地-气之间加强冠层尺度温室气体的原位连续在线监测研究,并将稳定性同位素技术应用到此研究中以达到追踪其来源和比例构成的目的。2)在土壤包气带中,利用稳定性同位素技术探索土壤空气中温室气体的来源比例,探索剖面土壤温室气体产生和消耗对土壤-大气界面温室气体排放的响应机制。3)将模型研究应用于土壤-大气连续体温室气体排放研究。     

动物微生态营养理论在生态畜牧业中的应用

阐述了动物微生态营养学胃肠道微生态理论、胃肠道微生物的生理作用、胃肠道微生物对营养物质的消化代谢、微生态制剂对胃肠道微生物的调控等,并讨论了今后微生态营养学的研究重点。     

洞庭湖退田还湖区畜产品质量与畜牧业发展对策

对洞庭湖退田还湖区畜禽产品质量分析结果表明,牛肝是微量元素和重金属元素富集能力最强的副产品,而猪肾对Cd有很强的富集能力;示范区目前饲养条件下畜禽肉、蛋产品基本符合国家无公害食品卫生标准,但副产品中重金属指标Cr、Cd、Pb则普遍超标。并指出加强对畜禽饲料原料和产品质量全程监控与管理,循序渐进推动项目区畜牧业向无公害、绿色或有机方向发展,是退田还湖示范区畜牧业可持续发展的关键。     

我国东部样带土地利用方式对温室气体排放通量的影响

以中国东部南北样带为平台,以典型森林和草地生态系统为对象,测定研究了不同生态系统中土壤温室气体排放通量与吸收规律     

利用工业尾气进行大棚蔬菜CO2施肥技术体系研究

对不同气候条件下蔬菜大棚内小气候观测和CO2施肥试验研究结果进行分析，改进了大棚 蔬菜CO2施肥技术，建立了CO2施肥经济决策公式和1套从工业尾气中采集CO2→CO2 产品运输流通→蔬菜大棚内CO2气肥施放的综合技术体系，为减少工业污染，补偿蔬菜大 棚CO2匮乏，提高大棚蔬菜产量和品质寻求了有效途径     

施氮水平对太行山前平原冬小麦-夏玉米轮作体系土壤温室气体通量的影响

应用静态明箱-气相色谱法对4 个施氮肥水平N0 [0 kg(N)·hm^-2]、N200 [200 kg(N)·hm^-2]、N400 [400kg(N)·hm^-2]、N600 [600 kg(N)·hm^-2]的夏玉米-冬小麦季轮作体系2008~2010 年的土壤温室气体(CH₄、CO₂ 和N₂O)排放通量进行研究, 同时观测5 cm 土层土壤温度并记录降水量。结果表明: 太行山前平原冬小麦-夏玉米轮作农田生态系统为CH₄ 吸收汇, CO₂ 和N₂O 排放源。随着氮肥施入量的增加土壤对CH₄ 的吸收速率降低, 而CO₂ 和N₂O 的排放速率增加。冬小麦季施氮处理土壤对CH₄ 的吸收速率显著低于无氮肥的N0 处理, 而N600处理土壤CO₂ 和N₂O 排放速率显著高于N0 处理(P<0.05)。施肥和灌溉会直接导致土壤CO₂ 和N₂O 的排放通量增加, 同时土壤对CH₄ 的吸收峰值减小。土壤温度升高和降水量增加以及干湿交替加剧均会造成N₂O 和CO₂排放速率增加。同时在持续干燥和低温条件的冬季不施氮处理观测到土壤对N₂O 的吸收现象。N0、N200、N400 和N600 处理土壤CH₄ 年排放总量(kg·hm^-2·a^-1)分别为-1.42、-0.75、-0.82、-0.92(2008~2009 年)和-2.60、-1.47、-1.35、-1.76(2009~2010 年), N0、N200、N400 和N600 处理土壤CO₂ 年排放总量(kg·hm^-2·a^-1)分别为15 597.6、19 345.6、21 455.9、29 012.5(2008~2009 年)和10 317.7、11 474.0、13 983.5、20 639.3(2009~2010年), N0、N200、N400 和N600 处理土壤N₂O 年排放总量(kg·hm^-2·a^-1)分别为1.05、2.16、5.27、6.98(2008~2009年)和1.49、2.31、4.42、5.81(2009~2010 年)。     

Short-term effects of raw rice straw and its derived biochar on greenhouse gas emission in five typical soils in China

Abstract

A short-term study was conducted to investigate the greenhouse gas emissions in five typical soils under two crop residue management practices: raw rice straw (Oryza sativa L., cv) and its derived biochar application. Rice straw and its derived biochar (two biochars, produced at 350 and 500°C and referred to as BC350 and BC500, respectively) were incubated with the soils at a 5% (weight/weight) rate and under 70% water holding capacity for 28 d. Incorporation of BC500 into soils reduced carbon dioxide (CO₂) and nitrous oxide (N₂O) emission in all five soils by 4?40% and 62?98%, respectively, compared to the untreated soils, whereas methane (CH₄) emission was elevated by up to about 2 times. Contrary to the biochars, direct return of the straw to soil reduced CH₄ emission by 22?69%, whereas CO₂ increased by 4 to 34 times. For N₂O emission, return of rice straw to soil reduced it by over 80% in two soils, while it increased by up to 14 times in other three soils. When all three greenhouse gases were normalized on the CO₂ basis, the global warming potential in all treatments followed the order of straw > BC350 > control > BC500 in all five soils. The results indicated that turning rice straw into biochar followed by its incorporation into soil was an effective measure for reducing soil greenhouse gas emission, and the effectiveness increased with increasing biochar production temperature, whereas direct return of straw to soil enhanced soil greenhouse gas emissions.