我国2000-2017年牛养殖温室气体排放时空分布特征研究

为探究牛养殖温室气体排放时空变化及技术进步和规模化养殖对其影响,结合生命周期评价法,测算31个省市区2000-2017年牛饲养温室气体排放CO₂当量,并利用LMDI模型分析技术进步、规模化养殖对牛温室气体减排的影响。结果表明：(1)从时间轴线看,全国牛养殖碳排放当量呈现“M”变化趋势,末期量高于基期值。(2)从空间分布看,区域差异较明显,存在明显高值和低值区域。(3)从影响因素看,技术进步和规模化生产对牛养殖温室气体排放量削减作用明显,规模扩张是排放量变化最主要原因。但经济规模、技术进步和结构效应地区差异化特征明显。通过养殖技术改进、规模养殖水平提升推动牛养殖实现温室气体减量、市场供给充足、产业发展增效等多重目标。     

绿肥、蚕沙有机肥配施化肥对免耕稻田土壤碳库平衡的影响

[目的]探索免耕稻田绿肥、蚕沙有机肥投入对土壤有机碳积累及CO2和CH4排放的影响,为保护性耕作稻田土壤碳固持及稻田减肥增效的农业有机资源可持续利用提供理论依据.[方法]在前期粉垄与常规耕作基础上,2018—2019年连续开展田间免耕试验,在同等养分投入条件下,设置绿肥、蚕沙有机肥与化肥配施模式,以常规施用化肥为对照,同步设不施肥空白对照,保护性耕作试验第2年,采用分离式静态箱—气象色谱法测定稻田温室气体CO2和CH4排放通量,同时在水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期采集0~15 cm耕层土壤,测定土壤有机碳含量.[结果]在粉垄免耕模式下,蚕沙有机肥配施化肥处理耕层土壤有机碳含量在返青期和分蘖期较常规免耕模式提高56%和19%;水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期粉垄免耕稻田绿肥配施化肥处理的土壤有机碳含量较单施化肥处理分别提高111%、30%、74%和31%,较不施肥处理分别提高90%、22%、58%和22%;蚕沙有机肥配施化肥处理较单施化肥处理分别提高148%、90%、48%和39%,较不施肥处理分别提高113%、78%、35%和29%.粉垄免耕模式下,与单施化肥处理相比,绿肥配施化肥处理的CO2累积排放量降低16.9%,蚕沙有机肥配施化肥处理降低15.1%;CH4排放通量出现2个峰值,常规免耕和粉垄免耕模式下,绿肥配施化肥处理的CH4排放通量峰值分别是单施化肥处理的7.69和7.61倍.绿肥和蚕沙有机肥配施化肥降低了稻田土壤CO2累积排放量,增加了CH4累积排放量.[结论]粉垄免耕稻田施用绿肥、蚕沙有机肥利于土壤有机碳积累,减少CO2温室气体排放,可作为一种稻田土壤固碳减排可持续生产应用技术.     

我国典型茶区化学氮肥施用与生产运输过程的温室气体排放量估算

基于相关统计数据和文献调研方法,估算了我国14个典型茶区中化学氮肥施用、生产及运输过程中的温室气体排放量。结果表明,化学氮肥施用导致的土壤N₂O直接排放和生产过程中的温室气体排放是茶园化学氮肥消费带来的温室气体主要排放源;14个典型茶区消费的化学氮肥产生的温室气体排放量(以CO₂排放当量计算)为16.81~344.80万t·a^-1,其中贵州、云南、湖北和四川4省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量较高,均超过200万t·a^-1,占全部区域温室气体排放量的59.98%;单位面积温室气体排放量为3.22~9.76 t·hm^-2·a^-1,单位产量温室气体排放量为2.10~12.96 t·t^-1·a^-1、单位产值温室气体排放量0.39~1.90 t·万元^-1·a^-1;总体而言,贵州、云南、湖北、湖南和四川5省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量、单位面积温室气体排放量、单位产量温室气体排放量和单位产值温室气体排放量较高,福建、河南省及重庆市3个茶区相对较低。在茶园化学氮肥施用量控制为300 kg·hm^-2和450 kg·hm^-2两种情景下,茶园生态系统温室气体减排总量为617.07万t·a^-1和228.94万t·a^-1,减排潜力为34.12%和12.66%,减排潜力较大的区域主要有湖北、四川、贵州、湖南和江西等5省。     

再生稻栽培模式下冬半年覆盖植被对土壤CH4和N2O排放的影响

为研究冬半年覆盖植被对再生稻(Oryza sativa L.)栽培模式下土壤CH_4和N_2O排放的影响,采用静态暗箱-气相色谱法观测了再生稻-冬闲(CK)、再生稻-油菜(FR)和再生稻-紫云英(MR)等处理下CH_4和N_2O的排放通量。结果表明,所有处理的CH_4和N_2O排放通量在冬半年覆盖植被生长期间较小,在水稻生长季较大。头季稻生长期间土壤CH_4累积排放量占全年的85.89%～97.48%,其中MR处理的土壤CH_4累积排放量显著低于CK和FR处理;再生季稻生长期间各处理间土壤CH_4累积排放量差异不显著,占全年的2.02%～14.11%。头季稻生长期间土壤N_2O累积排放量是再生季稻生长期间的1.74～2.43倍,其中头季稻生长期间MR处理土壤N_2O累积排放量显著低于CK,再生季稻生长期间各处理差异不显著。各处理CH_4和N_2O年全球增温潜势(GWP)从大到小依次为FR、CK、MR,且水稻生长季排放的CH_4和N_2O的GWP远高于冬半年作物期。同时,水稻生长季CH_4排放对GWP的贡献远高于N_2O,是N_2O的1.64～3.87倍。综上,再生稻栽培模式下,头季稻生长期间是控制温室气体CH_4和N_2O排放的关键时期;再生稻-紫云英模式有利于减少CH_4和N_2O的排放,是生态环境效益较高的再生稻栽培模式。     

秸秆还田深度对土壤温室气体排放及玉米产量的影响

【目的】秸秆还田是培肥地力、增加土壤有机质和改善土壤结构的重要技术手段,但以往的研究表明秸秆还田会加速土壤温室气体的排放。本研究通过对秸秆不同还田深度下农田土壤温室气体排放特征和产量的研究,明确降低温室气体排放量的最佳还田深度,以期为合理利用秸秆、提高作物产量,实现农业可持续发展提供科学依据。【方法】采用大田微区试验,以玉米为供试作物,设置4个还田深度,采用静态箱-气相色谱法测定整个玉米生长季不同还田深度下温室气体（CO₂、CH₄、N₂O）的排放特征,产量及产量构成因素。试验共设5个处理,还田深度分别为0—10 cm（T1）、10—20 cm（T2）、20—30 cm（T3）和30—40 cm（T4）,同时以不还田处理作为对照（CK）。【结果】（1）在整个玉米生长季CO₂和N₂O均表现为排放,CH₄表现为吸收。CO₂累积排放量为T3处理最高,较CK显著增加了28.6%,T4处理增加最少,较CK显著增加了17.1%（P<0.05）,但T1与T4处理之间差异不显著;而N₂O的累积排放量T2处理为最高,与CK相比,累积排放量显著增加111.3%,T4处理增加最少,与CK相比显著增加了12.8%（P<0.05）;CH₄则表现为吸收,且秸秆还田后降低了农田土壤对CH₄的吸收能力,吸收量表现为CK处理>T4处理>T3处理>T1处理>T2处理,且各还田处理与CK之间差异显著（P<0.05）。（2）秸秆不同还田深度下,与对照相比,各处理玉米产量均显著增加,增产在5.6%—20.8%（P<0.05）,但各处理之间的穗长、穗粗和行粒数差异不显著。当秸秆还至30—40 cm时,产量最高,较CK增加了20.8%,表明秸秆还田对提升土壤肥力及作物增产有重要作用。（3）从温室气体综合增温潜势（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）来看,在100年尺度上,GWP表现为T2处理>T3处理>T1处理>T4处理>CK处理,而GHGI表现为T2处理>T3处理>T1处理>CK处理>T4处理,表明与CK相比,各处理均增加了玉米季温室气体的综合增温潜势,而T4处理则降低了玉米季温室气体排放强度,说明秸秆深还至30—40 cm可在一定程度上缓解全球增温潜势。【结论】秸秆还田会显著增加CO₂和N₂O排放,降低对CH₄的吸收能力;秸秆深还至30—40 cm可相对降低综合增温潜势,降低温室气体排放强度,同时显著增加玉米产量。因此,为实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放强度,秸秆深还至30—40 cm是较为合理的土壤改良培肥方式。     

稻田温室气体排放研究概述

全球变暖作为气候变化的主要特征,严重威胁着人类的生存和发展,已成为当今国际社会最主要的环境问题之一,也是学术界的研究热点。温室气体是导致全球变暖的重要原因之一,而稻田则被认为是温室气体的主要排放源。因此,在农业领域中,减缓稻田温室气体排放、发挥稻田碳汇潜力是减缓全球变暖的重要举措之一,也是实现“双碳”战略目标的必要手段。水稻作为中国重要的口粮作物之一,具有巨大的减排潜力。在梳理稻田温室气体排放机制、影响因素及核算方法等方面研究的基础上,分析了稻田温室气体排放研究现状及研究不足,为助力统筹规划粮食安全与减排以及减缓全球气候变化、实现可持续发展目标,从综合角度出发,提出了加强不同领域交叉研究、深入探究稻田温室气体排放机理和影响因素的未来研究方向。     

大兴安岭主要可燃物燃烧含碳气体的释放量

采用外业调查和室内控制环境实验相结合的方法,对黑龙江省大兴安岭地区22种(9种乔木、7种灌木和6种草本)可燃物类型燃烧过程中释放的含碳气体(CO2、CO、CxHy)进行了测定,并计算了不同气体的排放因子。结果表明:乔木燃烧释放的含碳气体最多,其次是灌木、草本。乔木释放的CO2排放因子最大,灌木次之,草本最小。     

复合益生菌喷雾制剂对肉鸡生产性能、免疫功能、鸡舍空气微生物及有害气体的影响

试验旨在研究复合益生菌喷雾制剂对肉鸡生长性能、免疫功能、鸡舍空气微生物及有害气体的影响。选取15 000只1日龄科宝肉鸡,随机分为2组,每组5个重复,每个重复1 500只。试验组喷洒10 mL/m²复合益生菌混合制剂,对照组喷洒相同剂量的清水。试验期42 d。结果显示:与对照组相比,鸡舍内喷洒复合益生菌喷雾制剂显著提高肉鸡1～21日龄和1～42日龄平均日增重(P<0.05),显著增加肉鸡胸腺指数、法氏囊指数(P<0.05),提高肉鸡血清中IgA和IgG含量(P<0.05);与对照组相比,肉鸡14日龄时,鸡舍空气中大肠杆菌数量显著降低(P<0.05),14日龄和35日龄时,鸡舍内乳酸杆菌数量显著增加(P<0.05);14日龄和35日龄时,鸡舍空气中氨气、硫化氢含量显著降低(P<0.05)。综上所述,鸡舍中喷洒复合益生菌喷雾制剂可以提高肉鸡生长性能、增强免疫功能,降低鸡舍大肠杆菌含量,促进乳酸杆菌增殖并改善鸡舍空气质量。     

不同绿化树种的降温增湿效应

以哈尔滨市常见的26种主要绿化树种为研究对象,利用LCA-4型红外气体分析系统,观测了绿化树种7月的降温增湿效应.结果表明:不同树种的降温增湿效应存在差异.乔木树种中,白桦日释水总量最大(1 963.44 g/m2),樟子松最低(252.72 g/m2);小乔木树种中,文冠果的日释水总量最大(2 877.12 g/m2),野梨和稠李较低;灌木树种的日蒸腾释水总量和日蒸腾吸热总量差异较大.