井工煤矿甲烷排放精准监测与核算

甲烷作为全球第二大温室气体,具有增温潜势高、寿命短的特点,主要来源于煤炭、油气生产、农业、畜牧业和废弃物处理等领域。积极稳妥有序控制甲烷排放,兼具减缓全球温升的气候效益、能源资源化利用的经济效益、协同控制污染物的环境效益和减少生产事故的安全效益。甲烷也是煤矿生产排放中最主要的温室气体,目前对煤矿甲烷的排放监测及其在煤矿三维立体空间内的浓度分布研究将成为我国甲烷排放控制行动的重点,对煤矿企业更好顺应国家战略具有重要意义。选取山西某高瓦斯矿井、陕西某低瓦斯矿井进行甲烷排放监测核算,以固定监测、手工监测、无人机监测及矿后活动监测等方式研究我国高低瓦斯矿井甲烷分布,并对其甲烷排放量开展分析。结果表明:①美国Climate TRACE网站公布的山西某高瓦斯矿井、陕西某低瓦斯矿井2022年度甲烷排放量与实测法计算的结果差异较大,其中公布的某低瓦斯矿井年度甲烷排放量为实测法计算结果的10.92倍,自上而下的监测核算方法准确性不足,无法为碳交易提供可靠的数据支持。②矿后活动监测核算发现,采用IPCC缺省值计算的矿后活动甲烷排放量是实测法计算的3~5倍,且不同粒径和暴露时间下煤样反馈的矿后活动排放量差异较大。亟需一套统一精准的测试标准,为未来碳市场交易提供公平准确的数据。

全球五大洲稻田生产效率及甲烷排放趋势研究

【目的】水稻是全球近一半人口的主粮。随着全球人口持续增长,需要生产更多的稻米。然而,即使CO_(2)排放量得以很好地控制,以现在全球甲烷排放量的温室效应,也足以挑战《巴黎协定》目标。【方法】全球五大洲稻米生产效率与联合国2030年消除饥饿的可持续发展目标、“全球甲烷承诺”的实现与否紧密关联,为此,研究利用联合国粮食及农业组织和联合国人口司相关数据,探析全球稻田生产效率格局及甲烷排放趋势。【结果】(1)2020年全球水稻种植甲烷排放量为24503974 t。为了满足2030年全球稻米需求,达成“全球甲烷承诺”目标,2020—2030年,水稻种植甲烷排放强度需降低19.48%~22.15%;(2)干湿交替浅水灌溉,翻耕+秸秆碳化还田,控释肥料、有机肥,铁(III)肥、种植高产杂交水稻和稻-油或稻-麦轮作等是降低甲烷排放强度的重要举措;(3)非洲地区将是“联合国2030年消除饥饿发展目标”最大挑战。由于较高的粮食生产环境成本(大约为50 kg/t)和人口增长率(23.83%~27.98%),非洲的粮食对外依存度将进一步升高,国际粮食价格呈上涨趋势;(4)稻米的温室效应至少是小麦、玉米的3倍以上,但是单位质量的小麦和玉米提供的热量、蛋白质和脂肪分别比大米高6.69%~41.54%、7.69%~125.00%和64.00%~277.78%。【结论】水稻生产甲烷减排压力大,持续加强田间管理和耕种技术创新发展的同时,大米消费大国应该大力推行主粮多样化战略。最后,本研究还提供了相关政策建议,以满足全球持续增长的人口粮食需求的同时,为降低农业温室气体排放量提供理论支撑。

冻土区土壤甲烷排放的研究进展及发展趋势

作为全球碳循环系统及陆地生态系统的重要组成部分,冻土区土壤甲烷排放在土壤碳库与气候变化之间的反馈联动机制中扮演着关键性角色,并因此成为全球气候变化研究中的前沿热点问题。冻土区土壤甲烷排放的气源主要为微生物产甲烷活动和冻土层、天然气水合物中的气体释放作用,其中,微生物气源的研究较为成熟,而冻土层和天然气水合物气源甲烷的排放研究目前尚停留在定性分析阶段。在影响因子方面,文献计量学统计结果中出现频次最多的关键词依次为土壤温度、湿度和水位条件、有机质含量、地表植被条件等,这些要素可以对甲烷产生、传输和氧化吸收等多个环节产生影响。模型计算法是当前冻土区土壤甲烷排放评估预测的主要方法,包括早期的统计计算模型和近年来出现的基于土壤甲烷排放成因机理的过程模型,相关计算结果有效地支撑了全球气候变化评估研究。通过对冻土区土壤甲烷排放研究成果的梳理和总结,发现当前对冻土区土壤甲烷排放的气源和单因子影响作用认识较为明确,不同尺度的监测和评估方法也较为成熟。但是,对多气源作用下的冻土区土壤甲烷复合排放研究仍然较为薄弱,尤其是在冻土层和天然气水合物的甲烷释放方面,还缺少相关的定量计算研究。与此同时,在影响因子研究方面,也缺少多因素作用下的成因机理和驱动机制分析。因此,可以通过多方法、多因素综合监测研究,利用产甲烷微生物的元基因组分析、多气源土壤甲烷排放的同位素示踪等新技术和新方法,结合卫星遥感等大尺度观测结果,完善冻土区土壤甲烷排放的过程模型。此外,作为全球的“第三极”,青藏高原区域碳循环系统的变化将对亚洲,乃至全球气候变化产生重大影响。因此,还应进一步加强对青藏高原中纬度高原冻土区土壤甲烷排放的相关研究,为区域碳排放的定量评估和全球气候变化的研究提供理论支撑。

放牧苏尼特肉羊甲烷排放影响因素研究

试验研究了内蒙古苏尼特肉羊饲养管理方式、补饲料粗蛋白水平、放牧制度对羊只甲烷(CH_(4))排放的影响。结果表明:不同的饲养管理方式,对CH_(4)排放具有显著影响(P<0.05),排放浓度为放牧+补饲>舍饲苜蓿>天然放牧,浓度分别为0.32%、0.21%、0.18%;补饲料粗蛋白水平对羊只甲烷排放作用极显著(P<0.01),CH_(4)排放顺序为粗蛋白水平14%>17%>20%,浓度分别为0.36%、0.28%、0.24%;人工草地放牧条件下,采取划区轮牧,还是连续放牧,对苏尼特肉羊CH_(4)排放没有显著性(P>0.05)影响。畜牧生产者可参考选择适宜的管理方式、营养水平,保证生产并降低CH_(4)排放。

低甲烷排放转基因水稻对土壤微生物群落的影响

低甲烷排放转基因水稻是实现水稻低碳生产的理想材料。土壤微生物驱动了稻田甲烷的产生,低甲烷排放转基因水稻土壤微生物群落组成的变化不仅影响稻田甲烷排放,也关系到土壤微生态系统的稳定性。通过对细菌16S rRNA基因、真菌ITS基因的高通量测序及mcrA、nifH、amoA和nirS等功能基因的荧光定量PCR,分析了低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)与野生型水稻(MH86)土壤微生物群落间的差异。结果显示:稻田土壤细菌群落的α-多样性指数在86R27-3与MH86间无明显差异,且仅在水稻分蘖期86R27-3的土壤真菌群落多样性指数Shannon、Simpson及均匀度指数Pielou_e显著高于MH86(P<0.05);β-多样性分析表明土壤细菌或真菌群落组成在86R27-3与MH86间均没有显著差异;但在水稻齐穗期:86R27-3土壤的放线菌门(Actinobacteria)、罗泽真菌门(Rozellomycota)的相对丰度显著高于MH86(P<0.05),而酸杆菌门(Acidibacteria)、子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度显著低于MH86(P<0.05);土壤微生物群落功能预测显示,86R27-3土壤氮、硫和锰代谢细菌功能群丰度显著低于MH86(P<0.05),如分蘖期的土壤硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、硫代硫酸盐呼吸及硫呼吸,齐穗期和成熟期的好氧亚硝酸盐氧化及成熟期的锰氧化等;与MH86相比,86R27-3的土壤真菌功能群丰度有减有增,如在水稻不同生育期内的其未定义腐生物银耳目、嗜热囊菌科、镰刀菌属及韦斯特氏菌功能群丰度显著降低(P<0.05),而其分蘖期的动物内共生体腐生生物毕赤酵母属和未定义腐生物马勃科功能群丰度显著提高(P<0.05)。定量PCR分析表明86R27-3土壤中的产甲烷细菌mcrA基因丰度显著低于MH86(P<0.05),同时,土壤固氮菌nifH基因、氨氧化细菌amoA基因及反硝化细菌nirS基因的丰度在86R27-3土壤中也显著降低(P<0.05)。综上所述,低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)对土壤细菌或真菌的群落组成没有影响,但可引起主要细菌或真菌种类的相对丰度及某些细菌或真菌功能群丰度发生变化,并显著降低了稻田土壤微生物功能基因丰度。

奶牛个体甲烷排放检测装置设计

奶牛个体消化食物过程中的甲烷排放量可作为牧场饲喂管理中优化日粮配方的参考依据。为此,设计了一种基于非分散红外(NDIR)技术的奶牛个体甲烷排放检测装置,采用穿戴式结构和低功耗、无线传输技术,通过双波长差分检测技术,利用比尔朗博定律分析计算甲烷气体的浓度。试验结果表明:装置不影响奶牛的日常活动及采食行为,设计的信号处理电路能够有效减少外部干扰,且响应速度块,通过上位机软件实现对数据实时检测。

东北黑土地区稻田甲烷排放时空演变及排放潜力分析

稻田甲烷排放是农业源甲烷排放的主要来源。东北黑土地区是我国最大的粮食生产基地,农业温室气体减排是实现黑土地永续利用的关键议题之一。运用稻田甲烷排放模型(CH4MOD)核算并分析了2009—2018年东北黑土地区稻田甲烷排放的时空演变特征,结合GOSAT卫星遥感数据探究了水稻生产与区域甲烷排放的时空动态联系,进一步量化了稻田甲烷对区域甲烷排放的贡献程度及不同情景下的排放潜力。结果表明,受水稻生产面积扩张和排放强度提高的影响,东北黑土地区稻田甲烷排放总量从2009年的39.05万t增加到2018年的79.53万t。东北黑土地区区域甲烷排放在季节变化和栅格单元上表现出与稻田甲烷排放较为一致的时空动态,大规模的稻田耕作可能会增加水稻生产与区域甲烷排放直接相关的可能性。随着水稻持续扩种稳产,2018年东北黑土地区水稻生产贡献了区域甲烷排放总量的15.04%,其中黑龙江省的贡献率高达31.06%。在基准发展情景下,预计2035年东北黑土地区稻田CH_4排放量较2018年增加19.5%;在粮食供给保障情景下,维持当前稻田耕作面积,水稻生产集约化程度提高,预计其稻田CH_4排放量较2018年减少0.88%;在此基础上,采取促进秸秆还田、增施有机肥、实施节水间歇灌溉等稻田管理措施将使稻田CH_4排放量增加17.8%—63.6%。以满足膳食需求和供给保障为导向,优化水稻种植结构、控制稻田耕作面积,推动技术进步、品种改良以提升单产水平,采取化肥和有机肥搭配施用、节水间歇灌溉等途径能够缓解稻田甲烷排放。研究综合运用自上而下的遥感数据和自下而上的模型运算,刻画了水稻生产与区域甲烷排放的时空联系,进一步评估了稻田甲烷的排放潜力及减排措施的减排效果,为促进东北黑土地区农业甲烷减排和生产布局优化提供了理论依据和决策参考。

不同饲料添加剂对马山黑山羊生产性能、乳成分及甲烷排放的影响

文章旨在研究不同饲料添加剂对马山黑山羊生产性能、乳成分及甲烷排放的影响。试验选择健康且体重一致的泌乳期马山黑山羊40只,随机分为4组,每组10只,每重复1只。对照组饲喂基础日粮,试验组在基础日粮中分别添加0.1%的复合有机酸、复合中草药和复合益生菌,预饲期10 d,正试期45 d。结果表明:在生产性能方面,与对照组相比,有机酸、中草药和益生菌组产奶量显著提高(P<0.05),益生菌组料奶比显著降低(P<0.05);乳成分方面,与对照组相比,中草药和益生菌组乳脂率和乳蛋白均显著提高(P<0.05);在甲烷排放方面,与对照组相比,3个试验组甲烷的排放量均显著降低(P<0.05)。综合比较,复合益生菌组对马山黑山羊生产性能、乳成分改变及减少甲烷排放的影响最显著。

三峡水库支流甲烷排放研究进展

甲烷(CH_(4))对全球温室效应有着较大的贡献。三峡水库自2003年蓄水以来,其CH_(4)排放问题已受到广泛关注。但三峡水库反季节的运行方式,使支流库湾CH_(4)的产生和传输过程受到多方面的影响,进而导致其CH_(4)排放效应尚不十分明确。本文综述了三峡水库支流CH_(4)排放的研究进展,典型支流的CH_(4)排放通量普遍高于干流,位于三峡水库库尾的部分支流CH_(4)排放通量高于三峡水库库首及库中支流。大多数典型支流的CH_(4)通量在夏季均达到全年峰值,而在冬季高水位运行期均处于相对较低的水平。同时本文主要从水环境条件、水动力条件、人类活动及气象条件4个方面阐述了三峡水库支流CH_(4)排放的影响因素。1)水环境条件:支流水华后藻类衰亡分解过程会驱动CH_(4)释放,且藻类的演替过程会加剧CH_(4)的产生;温度可以直接影响CH_(4)的生成速率和消耗速率,也能通过促进藻的生长间接影响CH_(4)排放;支流相对较低的甲烷氧化菌丰度是其CH_(4)通量较高的原因之一。2)水动力条件:蓄水期CH_(4)主要以扩散的方式进行释放,支流较低的流速促进了悬浮物的沉积,上游沉积物中的CH_(4)含量高于下游;泄水期CH_(4)主要以冒泡的方式进行释放,下游沉积物中TOC急剧增加,但干流的入侵会削弱支流的温度分层,破坏藻类生长环境,间接影响CH_(4)通量。3)人类活动:农业耕作使支流水体中的营养物浓度增加,甲烷氧化菌的丰富度降低,细菌群落的营养相关代谢增强;建设用地扩大、支流筑坝增加抑制了有机物的传输,增加了水体中的产CH_(4)底物,促进了CH_(4)的产生。4)气象条件:降雨会携带更多营养物质进入支流,同时会增加水体浊度、破坏水体的温度分层,从而对CH_(4)的产生和传输过程造成影响。最后对未来的研究热点进行了展望,以期为三峡水库CH_(4)排放的控制和管理提供参考。

稻鱼共生养鱼密度对稻田甲烷排放的影响

为探究不同密度稻鱼共生模式对双季稻田甲烷(CH_(4))排放及有机碳的影响,本研究于2022—2023年在湖南省长沙县路口镇进行大田试验,设置双季稻不养鱼常规种植(CK)、双季稻养鱼3000尾·hm^(−2)(DY1)、6000尾·hm^(−2)(DY2)3个处理,采用大区试验设计,分析不同密度稻鱼共生模式对双季稻田CH_(4)排放及土壤有机碳(SOC)、水溶性有机碳(WDOC)及微生物量碳(MBC)的影响。结果表明:与CK相比,两年的稻鱼共生模式增加了CH_(4)季节累积排放通量和周年累积排放量;不同密度稻鱼处理之间相比,DY1处理2022、2023年CH_(4)周年累积排放显著高于DY2处理17.67%、13.35%(P<0.05)。稻鱼处理在2022年早、晚稻成熟期较CK分别提高了土壤SOC含量8.18%~14.10%和47.26%~56.42%;在2023年分别提高了22.00%~22.77%和23.74%~24.91%。土壤WDOC含量达到峰值时,与CK相比,2022年稻鱼处理的早、晚稻时期分别提高了133.39%~179.35%(P<0.05)、27.72%~40.78%(P<0.05),2023年稻鱼处理的早、晚稻时期分别提高了6.98%~14.16%(P<0.05)、68.51%~74.83%(P<0.05)。稻鱼处理土壤MBC含量在2022年早稻时期显著提高了544.86%~719.41%(P<0.05),晚稻高峰时显著提高了15.89%~32.68%(P<0.05),2023年早稻时期MBC含量变化较小,晚稻高峰时DY2较CK显著提高了210.35%(P<0.05)。综上,稻鱼共生模式增加了土壤SOC、WDOC、MBC含量且促进了CH_(4)排放,但CH_(4)排放随养鱼密度增加而降低。本研究发现,稻鱼共生模式对双季稻田CH_(4)减排具有意义,且当养鱼密度在6000尾·hm^(−2)时效果最佳。

水稻品种间作对甲烷排放的影响

作物品种多样化种植是提高农业生态系统功能的有效措施,但不同品种混合种植能否影响温室气体排放仍然缺乏研究。本研究以水稻为例,通过原位盆栽试验,研究品种间隔种植(间作)对甲烷排放的影响。以甲烷高排放品种常农粳8号、皖稻153以及甲烷低排放品种苏香粳100、Ⅱ优084为供试材料,设置8个处理,包括4个水稻品种单一种植(单作),即常农粳8号单作(记作CN)、皖稻153单作(WD)、苏香粳100单作(SX)、Ⅱ优084单作(ⅡY),以及2个甲烷高排放品种与2个甲烷低排放品种间作,即常农粳8号+Ⅱ优084间作(CN+ⅡY)、常农粳8号+苏香粳100间作(CN+SX)、皖稻153+Ⅱ优084间作(WD+ⅡY)、皖稻153+苏香粳100间作(WD+SX)。间作品种按1∶1的株数比例间隔种植。结果表明,4个间作处理均能显著增加或维持水稻产量。不同间作处理的甲烷排放通量存在显著差异,与期望值相比,CN+SX处理显著降低甲烷的排放,而CN+ⅡY、WD+ⅡY处理则显著增加甲烷排放。与甲烷高排放品种的单作处理相比,苏香粳100与2个甲烷高排放品种间作时均能显著降低生长季土壤产甲烷古菌mcrA基因平均丰度,但Ⅱ优084仅在与皖稻153间作时有显著作用。除CN+SX外,其余3个间作处理下生长季土壤甲烷氧化菌pmoA基因平均丰度均显著低于所对应的单作处理。本研究认为可以通过水稻品种间作在获得增产的同时降低甲烷排放,但品种间作组合需要仔细筛选。

牛至精油缓解反刍动物瘤胃甲烷排放的研究进展

反刍动物温室气体的排放量占畜禽温室气体总排放量的80%,甲烷作为瘤胃微生物代谢的副产物,不仅对环境造成严重危害还降低了反刍动物的饲料能量利用率。植物提取物凭借其调节瘤胃微生物群落的功效在甲烷减排领域成为研究热点之一。牛至精油是从牛至中提取的一种含多种生物活性物质的植物提取物,以麝香草酚和香芹酚为主效因子,具有改善瘤胃内环境、改变瘤胃微生物组成、调控瘤胃发酵等生物学功能,在反刍动物养殖领域的应用前景十分广阔。关于牛至精油降低甲烷的作用效果已在多种动物上进行研究,结果表明牛至精油能通过调节瘤胃微生物及其代谢来降低瘤胃甲烷排放,但对其作用机制的研究还不够深入。作者以反刍动物为对象,对牛至精油通过调节瘤胃中细菌、古菌以及原虫的丰度和组成,调控瘤胃代谢,抑制二氧化碳还原途径和乙酸发酵途径,达到改善甲烷排放的作用机制进行综述,以期为牛至精油在饲料中的应用提供参考。

豆渣混贮对青年期奶牛生长性能、营养物质表观消化率、瘤胃发酵及甲烷排放的影响

本试验以豆渣、麦麸和玉米粉为原料,按鲜重基础8∶1∶1的比例进行混合发酵(混合后水分含量65%),获得豆渣混贮,并用该混贮替代青年期奶牛基础饲粮中的豆粕、麦麸和玉米,探究豆渣混贮对奶牛生长性能、营养物质表观消化率、饲养成本、血清生化指标、瘤胃发酵和甲烷(CH_(4))排放的影响。采用单因素随机试验设计,选取体重[(311.0±29.8)kg]相近的青年期荷斯坦奶牛24头,随机分为对照组和豆渣混贮组,每组12头。结果表明:豆渣混贮具有良好的发酵品质,主要表现为低pH和高乳酸含量。与对照组相比,豆渣混贮组干物质(DM)和有机物(OM)采食量没有显著变化(P>0.05),酸性洗涤纤维(ADF)采食量则显著升高(P<0.05),粗蛋白质(CP)采食量有升高的趋势(P=0.06);豆渣混贮组OM和中性洗涤纤维(NDF)表观消化率显著降低(P<0.05),DM表观消化率呈降低趋势(P=0.07);豆渣混贮组的平均日增重(ADG)显著升高(P<0.05),而饲料费用显著降低(P<0.05);豆渣混贮显著提高了血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、血氨(BA)和补体4(C4)含量(P<0.05);豆渣混贮对CH4排放量及瘤胃主要发酵参数均无显著影响(P>0.05)。综上所述,豆渣混贮对青年期奶牛生长性能、瘤胃发酵和血清生化指标无不利影响,可作为一种较经济的精料资源用于奶牛生产。

中国油气行业甲烷排放估算与减排分析

甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,据统计全球甲烷排放中石油天然气行业排放占比高达三分之一,加强甲烷排放管控对推动“双碳”目标的实现具有重要的意义。为此,结合油气消费量预期、行业控排预期等,估算了2021—2060年中国油气行业甲烷排放量;并进一步分析了减排目标下技术减排潜力和减排成本,最后结合各类排放源占比及现有减排技术的成本效益,测算了2030年与2060年2个时间节点油气行业甲烷减排的边际成本。研究结果表明:①2021—2060年期间,油气行业甲烷排放量略有下降,天然气系统甲烷排放量增速变缓,其中运输和输配环节有较大减排潜力;②油气行业90%的甲烷排放量集中在30%的排放源中,有10%~20%的甲烷无法彻底通过技术减排;③在2030年、2060年实施的减排技术中,具有收益的技术比例分别达22.0%和44.4%;④2030、2060年的甲烷平均单位减排成本分别为22.33元/m^(3)和14.57元/m^(3)。结论认为,中国油气行业在中长期需要加快推进甲烷排放检测、报告、核查体系的建设,推动排放数据的精细化,并通过绿色金融、中国碳减排核证方法学开发等多种方式,持续提升行业甲烷减排积极性。

饲喂不同处理方式的玉米秸秆粗饲料对肉牛甲烷排放及瘤胃功能的影响

[目的]探究饲喂不同处理方式的玉米秸秆粗饲料对肉牛甲烷排放及瘤胃功能的影响。[方法]选取17月龄、平均体重(375±5)kg的健康草原红牛和延黄牛各3头,采用2×2双因素试验设计,分为2个阶段进行饲喂试验,每个阶段预饲期15 d,正饲期3 d;第1阶段草原红牛饲喂青贮玉米秸秆(QH组),延黄牛饲喂干玉米秸秆(JY组);第2阶段草原红牛饲喂干玉米秸秆(JH组),延黄牛饲喂青贮玉米秸秆(QY组)。记录试验牛的初重和末重以及采食量,计算平均日增重和干物质采食量;采用大型动物开放回流呼吸测热装置测定甲烷排放量;采集瘤胃液样品进行pH值以及氨态氮、瘤胃微生物蛋白、总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸含量测定,利用16S rDNA高通量测序技术分析瘤胃微生物区系,采用非靶向代谢组学技术分析瘤胃液代谢产物。[结果]①延黄牛的末重、平均日增重极显著(P<0.01)高于草原红牛,干物质采食量显著(P<0.05)低于草原红牛,甲烷排放量与草原红牛相比差异不显著(P>0.05);QH组和QY组的末重、平均日增重、干物质采食量极显著(P<0.01)高于JH组和JY组,甲烷排放量极显著(P<0.01)低于JH组和JY组。②草原红牛的瘤胃发酵参数指标与延边黄牛相比差异均不显著(P>0.05);与JH组和JY组相比,QH组和QY组的瘤胃液pH值,氨态氮、乙酸、丁酸含量,以及乙酸/丙酸比例极显著(P<0.01)降低,瘤胃微生物蛋白、总挥发性脂肪酸和丙酸含量极显著(P<0.01)升高。③4组肉牛的瘤胃微生物优势菌门均为厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门,这3个菌门的总相对丰度在73.75%~81.22%;肉牛品种、玉米秸秆不同处理方式,以及肉牛品种与玉米秸秆不同处理方式的交互作用对瘤胃微生物门水平物种的相对丰度均无显著(P>0.05)影响。与JH组和JY组相比,QH组和QY组瘤胃中解琥珀酸菌属、丁酸弧菌属和瘤胃球菌属的相对丰度极显著(P<0.01)升高,而梭菌属和普雷沃菌属的相对丰度则极显著(P<0.01)降低;肉牛品种、肉牛品种与玉米秸秆不同处理方式的交互作用对瘤胃微生物属水平的相对丰度均无显著(P>0.05)影响。④从不同组别肉牛瘤胃代谢物中共筛选出二级差异代谢物525个,其中,显著性差异二级代谢物10个;二级差异代谢物喹啉酸、延胡索酸、肾上腺皮质激素、L-谷氨酸、苯乳酸、左旋肉碱、邻苯二酚显著富集在9条通路上,其中,延胡索酸在色氨酸代谢、癌症的中心碳代谢、精氨酸生物合成和苯丙氨酸代谢通路上显著富集。瘤胃属水平微生物相对丰度与瘤胃液差异代谢物浓度之间的相关性分析显示,延胡索酸浓度与普雷沃菌属相对丰度呈极显著(P<0.001)负相关。[结论]饲喂青贮玉米秸秆粗饲料可以有效降低肉牛的甲烷排放量,提高日增重,改善瘤胃发酵功能,降低瘤胃中普雷沃菌属的相对丰度。饲喂青贮玉米秸秆粗饲料肉牛的低甲烷排放量与瘤胃液中延胡索酸浓度升高有关。

甲烷排放研究热点的可视化分析

甲烷在土壤生态系统中扮演着不可缺少的重要角色,甲烷排放是物质循环和能量流动的关键过程。本文旨在为未来与甲烷排放相关的研究提供有关该领域的现有研究情况和热点信息。我们使用了1979年到2022年间CNKI数据库中以“甲烷排放”为标题的相关文献作为研究基础,对发文量、研究机构、学术期刊等方面进行了数据整理,并运用Ucinet和NetDraw进行可视化分析和热点预测。研究结果表明,全国范围内,学术界在甲烷排放领域的文献发表数量逐渐增加。目前,学术界主要关注减排、稻田、土壤和排放量等研究方向。随着国内科研工作的进一步深入探讨,甲烷排放领域的研究已取得了快速发展和高质量成果。

水稻根系和土壤性状与稻田甲烷排放关系的研究进展

甲烷(CH_(4))是大气中最主要的温室气体,对全球气候变暖具有重要影响。稻田是农业生态系统中CH_(4)的主要排放源,水稻根系与土壤是影响稻田CH_(4)排放的关键因素。因此,探究水稻根系和土壤性状与稻田CH_(4)排放的关系对于缓解温室效应具有重要的意义。本文综述了稻田CH_(4)产生和排放的机理及其与水稻根系和土壤性状间的内在关系,并展望了进一步探究水稻和土壤性状与稻田CH_(4)排放关系的研究方向,为实现水稻丰产与固碳减排协同提供参考。

饲粮中添加海藻在反刍动物甲烷排放和生产应用中的研究进展

目前全球气候变暖已经成为一个严峻的环境挑战,在畜牧业中,甲烷排放占全球甲烷排放量的14.5%~19%,主要由反刍动物产生。近年来,在日粮中使用饲料添加剂来减少反刍动物甲烷排放成为研究热点领域,尤其是用海藻作为饲料添加剂来减缓反刍动物甲烷排放的研究较多。我国拥有广阔的海岸线,海藻产量丰富,海藻中的活性物质在减少甲烷排放的同时在动物的生产应用中也有积极的影响。本文综述了海藻的营养成分、海藻中化学物质对甲烷排放的影响以及海藻在反刍动物生产应用中的相关研究,以期为使用海藻作为反刍动物饲料添加剂提供参考。

干湿交替灌溉和生物质炭施用对稻田碳汇与甲烷排放的影响及其机理研究进展

稻田系统作为重要的碳库,对全球碳排放具有十分重要的影响。灌溉方式和生物质炭的施用是影响水稻生长发育和稻田“碳汇与碳排”的关键措施。本文重点阐述了稻田甲烷排放机制、稻田土壤碳汇机制以及干湿交替灌溉和生物质炭施用对稻田“碳汇与碳排”的调控作用和机制。同时,对研究过程中发现的问题进行讨论,并对今后的研究方向进行了展望,以期为实现水稻高产高效生产与固碳减排协同提供理论依据。

“双碳”目标下安徽省农业活动甲烷排放量研究

基于安徽省农业活动水平数据,以2009年为基准年,使用排放因子与稻田甲烷排放模型相结合的方法,估算2009—2022年安徽省农业活动甲烷排放量。计算结果表明:2009—2022年安徽省农业甲烷排放总量为1042.67×10^(4)t,整体呈上升趋势;不同农业领域的甲烷排放量差异明显,稻田甲烷排放量占比最大,约占总排放量的69%,其次是动物肠道发酵甲烷排放约占总排放量的19%,动物粪便管理甲烷排放量约占12%。使用数学建模软件MATLAB对2023年安徽省稻田甲烷排放量进行预测,排放预测量为52.59×10^(4)t,表明“双碳”目标提出后安徽省稻田甲烷排放量整体呈现逐年减少的良好趋势。