农田碳汇管理策略及其效果评价

从影响农田减排与增汇的可行措施分析入手,总结了有关农田碳汇管理的主要管理策略,并对其效果进行了合理评价.     

武安市农田生态系统碳源与碳汇研究

对武安市农田生态系统碳吸收量和排放量进行估算,并对其主要影响因素进行分析,以寻求减少农田生态系统碳排放的有效途径,进而促进农业的可持续发展。结果表明,武安市农田生态系统碳排放量整体呈相对稳定状态,其中化肥生产使用是主要的碳排放源;农田生态系统碳吸收量总体呈先降低后升高趋势,年际间波动明显,主要原因是农业投入的变化与种植结构的调整。相关性分析表明,碳吸收量与农作物产量、主要农作物类型、有效灌溉面积、农业机械的使用均存在正相关关系;碳排放量与化肥的生产使用、农业机械使用、有效灌溉面积以及农作物播种面积均呈正相关关系。基于以上分析,提出了调整农作物种植结构,改善化肥条件,调整耕作模式和灌溉制度以及秸秆等废弃物处置方式的建议,以达到促进温室气体减排和低碳农业发展的目的。     

全球森林碳汇功能评估研究进展

“森林是碳库”生动释意了森林在国家生态安全和人类经济社会可持续发展中的战略地位。森林作为陆地生态系统的主体,其固碳是实现我国“双碳”愿景的重要路径。我国经过多年生态文明建设,森林碳储量逐年增加、森林碳汇功能得到较大提升,对全球森林碳汇功能的总体升高起到了积极的作用。然而,我国国土面积大、生境类型复杂,且长久以来秉持传统的森林经营管理理念与实践,在碳排放导致的全球气候急剧变化背景下如何进一步高效提升我国森林碳汇功能,以助力实现2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”目标,仍旧存在巨大挑战。本文以全球森林五大碳库的现状及其生物与非生物驱动因素为切入点,系统阐述森林野外调查和模型模拟等现代碳汇评估方法,着重梳理提升森林碳汇的潜在途径,以期为“双碳”目标下我国森林碳汇功能稳固持续提升提供理论参考。未来森林碳汇研究首先应着力于构建多尺度、全方位生态系统监测网络和综合评估体系;其次应构建森林全组分碳库综合分析框架,贯穿于森林碳汇的监测、评估和提升途径等各个环节,最大限度地消除全球森林碳汇强度和动态估算过程中的不确定性;最后建立可持续的林业碳金融市场,通过政策引导、建设复合型人才队伍和强化国际相关领域合作,为林业碳金融体系提质增效。      

我国发展农田土壤碳汇项目的SWOT分析

运用SWOT分析法,对我国发展农业碳汇项目的内部优势、劣势、外部机会和威胁进行整体把握与分析,提出合理建议,即增强全社会的农业碳汇意识,构建适合我国国情的农业碳汇市场,进行科技创新,为农业碳汇市场的有效、规范的运作打下基础。     

中国农田管理土壤碳汇估算

 【目的】长期大规模翻耕和秸秆燃烧造成土壤有机质（SOM）大量损失,使农田成为温室气体的一个排放源。然而,近年来,随着免耕技术的逐步推广、秸秆还田面积的增加,加上施肥、灌溉等农田管理措施的应用,农田土壤有机碳（SOC）储量有所回升,预计其将成为温室气体的吸收汇。本文通过分析各种农田管理措施下土壤有机碳（SOC）的变化量,估算中国农田管理土壤碳汇量,为制定中国农田温室气体清单提供科学参考。【方法】通过查阅相关文献著作等,构建农田管理情景,分析各管理措施长期定位试验土壤有机碳变化量的数据。根据中国农作制的分区,估算各区域及水田、旱地农田管理下的碳汇量,并与政府间气候变化专门委员会（IPCC）制定的2006IPCC国家温室气体排放清单指南中农田仍为农田的层次（Tier）2方法的估算结果进行比较。最后用Meta分析法估算中国农田管理土壤碳汇量。【结果】不同农田管理措施对土壤碳的影响不同。各种措施表现为化肥与有机肥配施的增碳作用最大,达到0.889 tC•ha-1•a-1;其次为秸秆还田、施有机肥和免耕,分别为0.597、0.545、0.514 tC•ha-1•a-1;施化肥的作用最不明显,仅为0.129 tC•ha-1•a-1。这一结果明显高于IPCC Tier2方法估算的结果。研究还揭示,不同管理措施在不同区域对土壤有机碳变化的影响存在一定的差异,黄淮海区、长江上中游区和西南区增加量较大,东北区增加量较小,在施化肥条件下东北黑土SOC甚至有降低的趋势。土壤有机碳的年增长率和初始值之间呈很好的负相关,由此可得出不同管理措施下农田土壤有机碳的平衡值及固碳潜力。【结论】农田管理措施中,配施、秸秆还田、施有机肥和免耕可以在很大程度上提高土壤SOC含量。其中,配施和秸秆还田的固碳潜力较大。     

农田碳汇估算模型与应用研究述评

随着全球变化研究的不断深入,农田碳汇管理日益受到学术界与决策界的关注。农田作为陆地生态系统的重要组成部分,其固碳能力的发挥关系到能否降低大气CO2浓度和抑制全球变暖趋势。回顾近10多年来国内外农田碳汇估算模型与应用研究的主要进展,概述了4种代表性农田碳汇估算模型的原理、结构、参数及制备、应用案例和模型检验等技术环节,为区域、国家乃至全球尺度农田碳汇估算筛选了模型与方法。     

安徽省贵池区农田土壤有机碳分布变化及固碳意义

采用布点采样、室内分析测试方法,研究了安徽省贵池区农田土壤有机碳分布变化.结果表明,水稻土土壤有机碳含量及碳密度高于旱作土.贵池区(县域尺度)1984年水田耕层有机碳含量比旱地高出1/3,有机碳密度高出约5%.根据2005年贵池区土壤调查监测数据统计分析得出:水田耕层有机碳含量比旱地高出45.18%,有机碳密度高出23.73%.对比贵池区1984年和2005年两个时段的农田土壤有机碳的含量和碳密度:水稻土有机碳含量年均提高了2.01%,有机碳密度年均提高了3%;旱作土有机碳含量年均提高了1.11%,有机碳密度年均增加了1.3%.农田土壤有机碳含量与土壤性质相关.贵池区农田土壤有机碳与速效磷、碱解氮旱正相关,水稻土粘粒含量与有机碳含量呈正相关,而旱作土则无线性相关.     

不同农田管理措施下土壤有机碳及其组分研究进展

概述了农田生态系统下土壤有机碳的分组方法,包括物理、化学和生物分组,并分别从施肥、耕作、覆盖、秸秆还田、降水和灌溉以及轮作等农田管理措施方面探讨了不同管理措施对土壤有机碳及其组分的影响。     

不同农田管理措施下土壤有机碳及其组分研究进展

概述了农田生态系统下土壤有机碳的分组方法,包括物理、化学和生物分组,并分别从施肥、耕作、覆盖、秸秆还田、降水和灌溉以及轮作等农田管理措施方面探讨了不同管理措施对土壤有机碳及其组分的影响.     

农田生态系统碳源/碳汇综述

当前全球温室效应不断增强,为探索解决这一问题的有效措施,全球气候变化逐渐成为重要的研究领域。陆地土壤是地球表面最大的碳库,具有极强的碳储存能力,农田生态系统是陆地三大系统之一,不同的农田管理措施、研究区域、农田种植结构等都会对农田系统碳储量产生重要的影响,农田碳的研究对全球气候变化具有重要意义。文章通过总结众多学者的研究,指出目前研究中存在的问题和不足,同时综述了农田生态系统碳源/汇定量研究的主要方法及影响因素,虽然气候、土壤等自然因素的差异会对不同区域的碳收支平衡产生影响,但灌溉量、农业机械化程度等人为管理措施才是导致农田生态系统碳源/汇变化的主导因素。为实现社会的可持续发展,需合理调整农田管理措施,走绿色农业发展之路。     

土壤颗粒固碳及影响因素研究进展

简要概述了各国学者通过物理分组对各级土壤颗粒对土壤有机碳截获作用的研究,同时也对在土壤管理中耕作、施肥及土地利用方式等人为活动对团聚体固碳的影响进行了综述,提出应加强对团聚体物理保护—有机质化学结合与稳定的研究,为农田土壤固碳和减排提供理论依据。     

稻田湿地土壤碳固定研究进展

稻田湿地土壤由于淹水时间长,具有积累更多有机碳潜能,其积累的有机碳呈现明显表层聚集趋势。介绍了稻田湿地土壤有机碳固定现象、原因,并从微团聚体、杂草及微生物多样性等方面对其机制进行了初步探讨及展望。     

农田表土有机碳含量变化特征及其研究进展

农田土壤碳库储量及固碳潜力是评估温室气体减排的重要依据之一.综述主要农田表土有机碳含量变化特征的研究进展,分析中国主要农田类型表土的同碳潜力.认为中国农田表土有机碳含量总体呈上升趋势;水田和旱地有机碳含量均有显著增加,但水田的固碳能力高于旱地,水田和旱地的固碳潜力因环境条件不同各有差异.提出要从固碳土壤学、固碳动力学上...     

森林经营管理对土壤碳固定的影响研究进展

森林土壤有机碳(SOC)对全球碳循环有着重要的作用,森林SOC积累和分解直接影响陆地生态系统碳存储和全球碳平衡。碳汇的基本策略是把CO2固定于植被体,削减温室气体的排放量。森林经营管理对土壤碳库固定与存储影响明显且持续时期较长。鉴于此,综合分析了森林收获、轮伐期、氮肥施入、树种等营林措施对土壤碳库变化的影响及其不确定性,指出了当前森林土壤有机碳研究面临的一些问题和今后的研究方向。     

Soil Organic Carbon Sequestration Potential in Nectarine Orchards under Different Reclamation Systems

The Red Soil Hilly Region in South China, where there is a high capacity of carbon(C), and the land use and vegetation cover change greatly, is an important ecological area in the world, and has an important impact on the global carbon cycle and the seasonal fluctuation of atmospheric CO_2. To better evaluate the effects of reclamation systems in orchards converted from grasslands on soil carbon sequestration, we investigated soil organic carbon(SOC) content and stable C isotope(δ~(13)C)composition in three nectarine orchards at Yuchi Experimental Station in South China. Compared with the sloping clean tillage orchard and terraced clean tillage orchard, SOC content in the terraced orchard with grass cover was increased by 14.90% to 38.49%, and 7.40% to 15.33%, respectively. During the 14 years after orchard establishment, the soil organic matter sources influenced both δ~(13)C distribution with depth and carbon replacement. SOC turnover of the upper soil layer in the terraced orchard with grass cover(a mean 63.05% of replacement in the 20 cm after 14 years) was 1.59 and 1.41 times larger than that of the sloping clean tillage orchard and terraced clean tillage orchard under subtropical conditions, respectively. The equilibrium value of soil organic carbon in the three treatments ranged from 16.067 to 25.608 g/kg under the experimental conditions. The equilibrium value of soil organic carbon in the surface layer under grass cover was 54.801 t/hm~2, and the carbon sequestration potential was 24.695 1 t/hm~2.     

不同施肥对作物碳储量及土壤碳固定的影响

为研究不同施肥处理对土娄土—作物系统作物碳同化及土壤碳固定的影响,试验设置氮磷肥(NP)、70%氮磷肥 (70%NP)、50%氮磷肥(50%NP)、30%氮磷肥(30%NP)及不施肥(NF)5个处理,一直实行小麦—玉米轮作,前茬小麦秸秆还田、免耕,观测玉米的产量、玉米植株地上部位的储碳量,并于2012年6至9月采集土壤剖面样品和耕作层( 0~20 cm) 土壤, 测定土壤总有机碳含量。结果表明：随着施肥量的减少,玉米产量和地上部位碳储量显著降低;施肥显著提高耕层土壤碳密度,而对全土碳密度没有显著影响。相关分析表明,土壤固碳量与作物碳储量呈显著的线性关系,这说明土壤有机碳积累主要与作物碳同化有关。因此,与作物产量直接关联的作物碳输入的增加是土壤中碳固定提高的重要途径。适当的施入氮磷肥对玉米碳同化和土壤碳固定有显著提高作用,是提高与稳定玉米产量和促进土壤固碳的双赢举措。当然,不同施肥下的差异效应可能与土壤—作物系统中碳分配和土壤生物活动有关。     

中国农业土地利用管理对土壤固碳减排潜力的影响

 人类活动影响气候变化的一个重要因素是土地利用的变化,尤其是农业土地利用与管理。在中国面对全球气候变化形势的巨大压力的背景下,研究农业土地利用管理与土壤碳汇的关系,探讨农业土地利用管理对土壤固碳减排的影响,对提高我国农业土壤固碳减排潜力具有一定作用。利用国内外文献资料,分析了中国农业土地利用管理对土壤碳汇功能及其土壤固碳减排潜力的影响。结果表明,国内外大量研究显示,农业不仅是温室气体的主要排放源之一,同时也可能是温室气体的吸收汇。改善和调整农业土地利用管理方式,可以进一步增加农业土壤碳汇,如近20年,由于中国农业土壤管理的改善,农地土壤呈现碳增汇趋势。基于中国农业土地利用管理下的土壤碳汇潜力估算,尤其是推行优化管理措施下（如增加秸秆还田、有机肥施用、少免耕技术等）,未来50年中国农业土壤固碳减排潜力约为87—393 TgC·a-1,相当抵消中国工业温室气体排放总量的11%—52%,其中实施农田管理措施（包括有机肥应用、秸秆还田、保护性耕作）对土壤固碳的贡献率约为30%—36%（相当抵消工业温室气体排放3.4%—19%）。研究表明,中国农业土地利用管理（如实施秸秆还田、有机肥施用、少免耕技术等农田管理措施）在固碳减排中的作用及其潜力不可忽视。