CH_4和N_2O的辐射强迫与全球增温潜能

CH4和N2O作为主要温室气体,自工业革命以来排放量急剧增加,已经被列入《京都议定书》要求控制它们的排放。本文利用高光谱分辨率的辐射传输模式,计算了CH4、N2O在晴空大气和有云大气条件下的瞬时辐射效率和平流层调整的辐射效率,以及它们的全球增温潜能(GWP)和全球温变潜能(GTP),并根据模式结果拟合了CH4和N2O的辐射强迫的简单计算公式。本文的研究表明:CH4和N2O在有云大气下的平流层调整的辐射效率分别为4.142×10–4Wm–2ppb–1和3.125×10–3Wm–2ppb–1(1ppb=10–9),经大气寿命调整后的辐射效率分别为3.732×10–4Wm–2ppb–1和2.987×10–3Wm–2ppb–1,与IPCC(2007)的相应结果高度一致。CH4和N2O100年的全球增温潜能GWP分别为16和266;100年的脉冲排放的全球温变潜能GTPP分别为0.24和233;持续排放的全球温变潜能GTPS分别为18和268。它们在未来全球变暖和气候变化中,影响仅次于CO2,仍然起着非常关键的作用。

温室气体全球增温潜能的研究进展

由于人类活动的影响,温室气体的浓度在大气中大量增加,对全球气候造成了不可忽视的影响。目前,主要采用全球增温潜能的评估方法对温室气体的气候效应进行研究。综合评述了温室气体的全球增温潜能及其相关研究,并提出该领域的研究中尚待解决的一些问题,展望了未来研究的方向。

SF6气体的辐射强迫和全球增温潜能的研究

IPCC(2007)指出,六氟化硫(SF6)作为臭氧消耗物质(ODSs)的部分替代物质,近年来排放量大大增加。它作为控制排放的人造长寿命温室气体之一已经被列入《京都议定书》。但是,目前在臭氧消耗物质替代品中,对SF6的辐射强迫和全球增温潜能的研究较少,而且所用的谱吸收资料陈旧。本文采用最新的分子吸收数据库HITRAN2004中的SF6的吸收截面数据,利用Shi(1981)的吸收系数重排法,建立了SF6的相关k分布的辐射计算方案,在此基础上研究了SF6在晴空大气下的辐射效率和全球增温潜能,并首次计算了SF6的全球温变潜能,与其全球增温潜能进行了比较。本文的研究表明:SF6的辐射效率为0.512W/m2,经过大气寿命调整之后的辐射效率为0.506W/m2,二者差别不大;根据IPCC(2007)给出的排放情景,到2100年,SF6在大气中的体积分数将达到35×10-12～70×10-12,引起的相应辐射强迫将在0.004～0.028W/m2之间变化;相对于二氧化碳的100年全球增温潜能为2.33×104,比IPCC(2007)的结果大2.2%;100年的持续排放的全球增温潜能为2.26×104,与其他长寿命人造温室气体一道,其对全球变暖的长期影响不容忽视。

六种HFCs的辐射强迫与全球增温潜能

采用最新分子吸收数据集H ITRAN 2004中6种氢氟碳化物(HFC s)的吸收截面数据,建立了它们的相关K-分布的辐射计算方案,研究了这些长寿命温室气体浓度变化引起的辐射强迫,比较了它们的全球增温潜能。结果表明,从1750年到2005年由于这些气体浓度变化引起的总的辐射强迫约为0.006 6Wm-2,未来100 a的辐射强迫结果说明它们对未来全球变暖的贡献不容忽视。

不同UV-B辐射增幅对稻田土壤酶活性、活性有机碳含量及温室气体排放的影响

UV-B辐射增强对整个农业生态系统产生不同程度的影响,为探讨不同UV-B辐射增幅对稻田土壤碳转化和温室气体排放的影响,在元阳梯田稻田原位种植农家水稻品种白脚老粳,通过人工模拟不同UV-B辐射增幅(0、2.5、5.0、7.5 kJ·m^(−2)),研究不同UV-B辐射增幅对水稻生长期稻田土壤碳转化酶活性、活性有机碳含量和CH_(4)、CO_(2)、N_(2)O排放的影响。结果表明,5.0 kJ·m^(−2)UV-B辐射处理导致稻田土壤纤维素酶活性显著增加,增幅范围为15.4%—37.7%;而7.5 kJ·m^(−2)UV-B辐射导致土壤碳转化酶(纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和蔗糖酶)活性显著降低。UV-B辐射增强导致土壤溶解性有机碳含量显著增加,而易氧化有机碳和微生物量碳含量减少。3个强度的UV-B辐射增幅处理均使稻田CH_(4)排放量显著减少,降幅范围为7.5%—30.6%;5.0 kJ·m^(−2)UV-B辐射处理显著增加稻田CO_(2)、N_(2)O排放量,而7.5 kJ·m^(−2)UV-B辐射导致稻田CO_(2)、N_(2)O排放降低;综合而言,UV-B辐射增强导致稻田3种温室气体的全球增温潜能降低。此外,土壤中多酚氧化酶活性与微生物量碳、易氧化有机碳含量呈显著正相关(P<0.05),CH_(4)排放通量与微生物量碳含量呈极显著正相关(P<0.01)。可见,随UV-B辐射增强稻田土壤多酚氧化酶活性降低,进而减少易氧化有机碳和微生物量碳含量,最终导致稻田CH_(4)排放减少、CO_(2)和N_(2)O排放增加。

高寒灌丛土壤温室气体释放对添加不同形态氮素的响应

为探索不同形态氮素输入对青藏高原高寒灌丛土壤CO2、N2O和CH4排放的影响,采集青藏高原东部金露梅高寒灌丛土壤,设置1个对照(CK)和3个添加不同形态氮素的处理(NH4Cl,NH4NO3,KNO3),在实验室恒温15℃下进行培养,分析了土壤CO2、N2O和CH4的释放量以及土壤NH4+,NO3-和可溶性有机碳(DOC)含量。结果表明:1)所有氮素处理抑制了高寒灌丛土壤CO2的排放,土壤CO2排放量与DOC浓度呈显著正相关关系;2)所有氮素处理显著增加了土壤N2O的排放,而且以添加NO3--N增加的N2O最为显著;3)高寒灌丛土壤N2O的产生过程以反硝化作用为主;4)添加不同形态氮素对高寒灌丛土壤CH4吸收没有显著影响。5)不同形态氮素施入后,高寒灌丛土壤温室气体全球增温潜能(GWP)顺序:KNO3>NH4NO3>NH4Cl>CK。

PFCs和SF6的辐射强迫与全球增温潜能

PFCs和SF6作为臭氧消耗物质(ODSs)的部分替代物质,近年来排放量大大增加,作为控制排放的人造长寿命温室气体已经被列入《京都议定书》.本文采用最新的分子吸收数据库HITRAN2004中PFCs最主要的两种化合物C2F6和CF4的吸收截面和SF6的吸收截面数据,利用吸收系数重排法,建立了它们的不同谱带精度(998-带和17-带)的相关k-分布计算方案,比较了不同方案对计算结果的影响.在此基础上,采用高精度的998-带辐射计算方案研究了它们晴空大气和有云大气下的瞬时辐射效率和平流层调整的辐射效率,以及它们的全球增温潜能(GWP)和全球温变潜能(GTP).本文的研究表明:C2F6,CF4和SF6在有云大气下的平流层调整的辐射效率分别为0.346,0.098和0.680Wm-2ppbv-1(ppbv表示体积比为十亿分之一);自工业革命到2005年的辐射强迫分别为0.001,0.007和0.004Wm-2;根据IPCC(2007)给出的排放情景,到2100年的辐射强迫分别为0.008,0.036和0.037Wm-2.C2F6,CF4和SF6相对于CO2的100a的全球增温潜能GWP分别为17035,7597和31298;100a的脉冲排放的全球温变潜能GTPP分别为22468,10052和40935;持续排放的全球温变潜能GTPS分别为16498,355和30341.与其他长寿命人造温室气体一道,它们对全球变暖的长期影响不容忽视.

再生稻干湿交替灌溉与根区分层施氮减少温室气体排放

【目的】探明再生稻优化灌溉与根区分层施氮下温室气体排放与产量的综合响应。【方法】基于静态暗箱–气相色谱法对再生稻进行温室气体排放的田间原位观测,设置2种灌溉模式(常规灌溉和干湿交替灌溉)和5个施肥处理(不施氮,CK;农民常规分次施氮,FFP;一次性根区5cm浅施控释尿素,RF1;一次性根区10cm深施控释尿素,RF2;一次性根区5 cm和10 cm分层施控释尿素,RF3),研究了再生稻优化灌溉与根区分层施氮对温室气体排放和产量的综合影响。【结果】(1)常规灌溉模式下,RF1、RF2处理和RF3处理在全生育期的CH_(4)、N_(2)O和CO_(2)排放量比FFP处理分别降低了49%~76%、55%~81%和57%~69%(P<0.05),干湿交替模式下CH_(4)、N_(2)O和CO_(2)排放量比FFP处理分别降低了52%~77%、52%~73%和61%~75%(P<0.05)。(2)3种温室气体所引起的GWP(以CO_(2)计,kg/hm^(2)),干湿交替下FFP、RF1、RF2处理和RF3处理的GWP量与常规灌溉相比分别降低了3%、10%、13%和11%(P<0.05)。(3)2种灌溉模式下RF3处理再生稻产量较FFP处理分别显著提高了7%和11%。【结论】再生稻根区分层施用控释尿素在提高产量的同时对温室气体具有减排作用,而且干湿交替模式节水、增加再生稻产量,也具有一定的减排作用,因此分层施氮与干湿交替协同是实现再生稻种植的轻简化操作的可行措施。

地膜覆盖与施加γ-HCH对农田土壤温室气体排放的影响

采用地膜覆盖和施加γ-HCH(0 ng∙g−1、50 ng∙g−1、500 ng∙g−1)双因素处理进行紫苜蓿(Medicago sativa L.)盆栽培养试验,通过静态箱-气相色谱法研究了地膜覆盖与施加γ-HCH对土壤温室气体(N2O、CH4和CO2)排放的影响。结果表明:(1)供试土壤是N2O的排放源和CH4的弱吸收汇。(2)土壤N2O和CO2排放通量与土壤含水率和土壤温度呈显著正相关(P<0.05)。(3)地膜覆盖显著抑制了无植物处理组第28-35 d土壤N2O的排放(P<0.05),以及无植物处理土壤施加γ-HCH时土壤对CH4的吸收峰值(P<0.05);且地膜覆盖极显著促进了CO2的排放(P<0.01)。(4)高浓度γ-HCH(500 ng∙g−1)处理组N2O排放通量显著高于低浓度γ-HCH处理组(P<0.05),施加高浓度γ-HCH(500 ng∙g−1)极显著促进无植物处理和种植苜蓿时无覆盖土壤对CH4的吸收峰值(P<0.01);施加γ-HCH会抑制CO2的排放(P>0.05)。

绿肥还田对贵州黄壤玉米产量及温室气体排放的影响

通过研究贵州省冬闲田种植光叶紫花苕、箭舌豌豆、黑麦草和油菜4种绿肥还田对后茬玉米产量和土壤温室气体排放的影响,筛选可以减少或一定程度上遏制农业温室气体排放的绿肥。结果表明:(1)箭舌豌豆处理CO_(2)平均排放通量最高,为79.67 mg/(m^(2)·h),油菜处理最低,为66.53 mg/(m^(2)·h),但各处理间无显著差异;与冬闲相比,除油菜处理外,其他绿肥处理均促进CO_(2)排放。(2)所有绿肥处理均促进CH_(4)排放,冬闲CH_(4)累积通量为负值,表明绿肥还田导致土壤由CH_(4)汇变为弱排放源。(3)与冬闲相比,除箭舌豌豆处理外,其他绿肥处理对N_(2)O累积排放量均有抑制作用。(4)CO_(2)对全球变暖贡献占主导,N_(2)O次之,CH_(4)所占比例最小。(5)绿肥还田均可提高玉米产量,且光叶紫花苕绿肥处理产量显著高于冬闲,单位产量温室气体排放强度也较小。因此,综合考虑环境效益和生产效益,冬闲种植光叶紫花苕绿肥还田可实现增产减排。

秸秆还田对冬小麦-夏玉米农田土壤固碳、氧化亚氮排放和全球增温潜势的影响

旱地农田温室气体净排放(以全球增温潜势表示)主要取决于土壤固碳速率和氧化亚氮(N_(2)O)排放量.基于长期定位施肥试验,综合分析2010~2017年表层(0~20 cm)土壤有机碳含量和2014~2017年N_(2)O排放通量的观测结果,定量评价秸秆还田对关中平原冬小麦-夏玉米农田土壤固碳速率、N_(2)O年排放量和全球增温潜势的影响.田间试验设置传统施肥(CF)和传统施肥加玉米秸秆(CFS)处理及不施肥对照(CK).CF和CFS处理施入等量尿素,冬小麦季和夏玉米季施氮量分别为165 kg·hm^(-2)和188 kg·hm^(-2);CF处理在两季作物收获时均保留本小区地上约10 cm高根茬,CFS处理在冬小麦收获时保留相同根茬,而在玉米收获时保留全部秸秆(含氮量约40 kg·hm^(-2)).CK全年不施化肥,秸秆管理方式与CF处理一致.结果表明,CK土壤有机碳含量变化小、N_(2)O排放量低,其全球增温潜势变化范围为0.04~0.11 t·(hm^(2)·a)^(-1).CF和CFS处理土壤有机碳含量均随施肥年限呈线性增长(P<0.001),其固碳速率分别为0.69 t·(hm^(2)·a)^(-1)和0.97 t·(hm^(2)·a)^(-1);两处理N_(2)O排放量分别在1.65~5.36 kg·(hm^(2)·a)^(-1)和3.08~7.73 kg·(hm^(2)·a)^(-1)之间,CFS处理N_(2)O年排放量较CF处理偏高43%~94%,但仅在2015~2016年有显著性差异(P<0.05).CF和CFS处理全球增温潜势分别在-1.95~-0.28 t·(hm^(2)·a)^(-1)和-2.59~-0.35 t·(hm^(2)·a)^(-1)之间,CFS处理3 a累计全球增温潜势较CF处理偏低42%.本研究的冬小麦-夏玉米农田在传统施肥管理方式下已是温室气体的汇;尽管土壤固碳速率和N_(2)O排放量存在消长关系,但全量玉米秸秆还田仍然更有利于温室气体减排.

黑麦草鲜草翻压还田对双季稻CH_4与N_2O排放的影响

为了研究黑麦草鲜草翻压还田对稻田温室气体排放的影响,该文利用静态箱-盆栽装置观测了尿素、黑麦草鲜草翻压还田、半量尿素与半量黑麦草鲜草混施和对照4个处理稻田CH4和N2O排放。结果表明:黑麦草鲜草翻压还田、半量尿素与半量黑麦草鲜草混施的CH4排放通量分别比对照增加了371%和210%,比尿素增加了152%和66%;尿素的CH4排放比对照高87%,差异均达到显著水平(P<0.05)。黑麦草鲜草翻压还田的CH4排放在3个时期(早稻移栽前,早稻生长期和晚稻生长期)分布均匀,约60%的CH4排放于早稻移栽前和早稻生长期。尿素的N2O排放分别为黑麦草鲜草翻压还田、半量尿素与半量黑麦草鲜草混施和对照的18倍、6.6倍和25倍。CH4和N2O的全球增温潜势(GWP)依次为黑麦草鲜草翻压还田>半量尿素与半量黑麦草鲜草混施>尿素>对照,差异均显著(P<0.05)。黑麦草鲜草翻压还田虽然增加了稻田CH4排放,但减少了N2O排放,抑制了尿素对N2O的排放。

不同施肥处理对红壤晚稻田CH_4排放的影响

选取不同施肥处理的双季稻田为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对晚稻田CH4排放通量进行观测。结果表明,与不施肥对照(T1)相比,各施肥处理CH4排放通量均有不同程度增加。其中秸秆还田+化肥处理(T5)CH4平均排放通量为9.96mg.m-2.h-1,比增氮磷施肥处理(T4)和对照分别增加26.1%和120.0%;平衡施肥处理(T2)和减氮磷施肥处理(T3)CH4平均排放通量比对照增加20%左右。说明施化肥可能提高水稻植株运输能力,进而增加CH4排放,但并未发现施化肥处理(T1、T2、T3和T4)之间CH4排放存在显著差异。同时对相关环境因素的分析表明,各处理CH4排放通量与土壤5cm深处温度间存在指数函数关系,并与田间水层厚度呈正相关关系(P<0.05)。综合考虑温室效应和稻谷产量,认为T2为推荐施肥方式,即N、P2O5和K2O施用量分别为180、90和135kg.hm-2,在插秧前1d施入占总N量70%的碳铵和全部磷肥、钾肥(过磷酸钙和氯化钾)作为基肥,并在分蘖期(2008年7月19日)追施占总N量30%的尿素。

氮肥对宁夏地区水稻田N_2O排放的影响

为了摸清不同氮肥水平下水稻田N2O的排放规律,利用静态箱—气相色谱法,对宁夏地区水稻田N2O的排放进行田间原位观测。结果表明,氮肥的施入显著促进水稻田N2O的排放,不同氮肥水平间N2O的排放存在显著差异。在整个观测期内,不施氮肥处理无明显的N2O排放高峰,而施氮处理在水稻生长后期进行排水晒田时出现1个比较明显的峰值,其余时间N2O排放通量无明显变化趋势。施氮处理N2O的排放主要集中在水稻灌浆期,不施氮处理其排放主要集中于水稻返青期、拔节期、灌浆期和成熟后。随着施氮量的增加,水稻田以N2O形式损失的氮量减少。分析各处理水稻田间N2O的全球增温潜势(GWP),得出随着施氮量的增加其潜势逐步提高,对环境的影响不容忽视。

高寒草甸土壤CO_2和N_2O释放对C、P添加的响应

【目的】探明碳、磷输入对土壤CO_2和N_2O排放的影响.【方法】以青藏高原高寒草甸土壤为研究对象,采用室内培养的方法,设置3个处理(C:碳添加;P:磷添加;CP:碳磷共同添加)和1个对照(CK),研究了碳、磷单独添加以及共同添加对高寒草甸土壤CO_2和N_2O释放的影响.【结果】碳素单独添加或碳、磷共同添加均显著增加了高寒草甸土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)的含量,而磷素单独添加对其影响不显著;碳素单独添加或碳、磷共同添加均显著增加了高寒草甸土壤CO_2和N_2O的释放量,而磷素单独添加对其影响不显著;高寒草甸土壤CO_2释放量与土壤DOC含量呈显著正相关关系;高寒草甸土壤N_2O的产生过程以反硝化作用为主.【结论】不同处理CO_2和N_2O的全球增温潜能(GWP)由大至小顺序为:CP>C>P>CK.

江汉平原秸秆还田配合氮肥减施对稻田CH_(4)和N_(2)O排放的影响

为研究江汉平原秸秆还田配合氮肥减施对稻田温室气体排放的影响,设置常规施肥(N)、油菜秸秆加常规施肥(S+N)、油菜秸秆加减氮20%施肥(S+N 80%)3种模式,采用静态暗箱气相色谱法监测稻田CH_(4)与N_(2)O排放速率和累积排放量,结果表明不同施肥处理CH_(4)排放总量范围为69.69~166.97kg/hm^(2),S+N处理较N处理CH_(4)累计排放量增加50.26%,S+N 80%处理较N处理减排CH_(4)达37.28%,以S+N 80%处理减排效果最好;各施肥处理N_(2)O累积排放量为0.49~0.72kg/hm^(2),S+N处理较N处理N_(2)O减排达27.28%,S+N 80%处理较N处理减排N_(2)O达31.94%,以S+N 80%处理减排效果最佳。此外,CH_(4)与N_(2)O之间存在极显著负相关(P<0.01),与NH_(4)^(+)-N存在极显著正相关(P<0.01),与土温存在极显著正相关(P<0.01),N_(2)O与土温存在极显著负相关(P<0.01)。进一步计算100a尺度下CH_(4)和N_(2)O的全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)可知,S+N处理较N处理GWP增加了44.75%,S+N 80%处理相较于N处理GWP减少了36.92%;S+N处理较N处理GHGI上升了32%,S+N 80%处理较N处理GHGI下降了36%,3种施肥模式对产量均无显著影响。由此可知,S+N 80%处理是一种值得推广的施肥方式。

种植模式协同秸秆管理对稻田温室气体排放的影响

在浙江省嘉善县选取1.3 hm^(2)稻田,设置节水旱管+秸秆还田/不还田与普通淹灌+秸秆还田/不还田2种种植模式4个处理组(以下简称节水还田、节水不还田、普通还田、普通不还田),采用静态箱-气相色谱法获取28批次336个稻田甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)排放数据,同时结合土壤颗粒有机碳(POC)等6个环境因子12个样品分析结果,探究种植模式协同秸秆管理对稻田温室气体排放特征的影响。结果显示:1)CH_(4)累计排放量依次为普通还田>普通不还田>节水还田>节水不还田,N_(2)O累计排放量为普通还田>节水不还田>节水还田>普通不还田。全球增温潜势(GWP)与温室气体排放强度(GHGI),普通还田最高,分别为7696.03 kg/hm^(2)(以CO_(2)计,全文同)、0.97 kg/kg;节水不还田最低,分别为2110.12 kg/hm^(2)、0.21 kg/kg。2)最小显著差异法分析结果表明,各处理组之间CH_(4)累计排放量存在显著差异。据Pearson相关性分析结果,CH_(4)累计排放量与POC含量呈极显著正相关(P<0.01),与微生物碳含量呈显著正相关(P<0.05);N_(2)O累计排放量则与硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量呈显著正相关(P<0.05),GWP、GHGI与POC含量呈极显著正相关(P<0.01)。3)种植模式与秸秆管理均对CH_(4)累计排放量有极显著影响(P<0.01),二者交互作用对CH_(4)累计排放量、N_(2)O累计排放量有显著影响(P<0.05)。研究表明,水稻节水旱管种植协同秸秆还田措施是一种气候友好型的高产经济种植模式,既可保证粮食安全,降低秸秆离田成本,对于减缓全球温室效应也具有积极作用。

双视角下中国畜牧业甲烷排放的温室效应

准确评价甲烷(CH_(4))的温室效应是制定有效减排路径的基础.首次采用新提出的、针对短寿命气候污染物(SLCP)设计的气候指标GWP-star(GWP^(*))对中国畜牧业CH_(4)排放的温室效应进行定量评价,并与常用的GWP指标评价结果相比较.结果表明,GWP的视角下我国畜牧业CH_(4)排放的温室效应持续增加.因此,畜牧业实现碳中和需要完全消除排放,或以增加碳汇、增加资源化利用的形式抵消每年稳定的CH_(4)排放.在GWP^(*)的视角下,2015~2019年间畜牧业CH_(4)排放的温室效应较20年前有所减少,降低的热量相当于从20年前的大气中减少2.1×10^(4)万t CO_(2)的热量,畜牧业只需每年有效降低0.3%的CH4排放则可在短期内实现自身碳中和.在中国畜牧业持续采取有效减排措施的情况下,采用GWP^(*)的标准制定减排目标比用GWP制定的减排目标更早达到,但选择GWP还是GWP*需要综合考虑评价的目的、评价的时间尺度和实际可操作性.

生物炭施用两年后对热带地区稻菜轮作土壤N_(2)O和CH_(4)排放的影响

通过探究生物炭施用两年后对海南典型稻菜轮作模式土壤氧化亚氮(N_(2)O)和甲烷(CH_(4))排放的影响,旨在明确生物炭在该模式下对温室气体排放的长期效应,可为我国热带地区稻菜轮作系统N2O和CH_(4)减排提供理论依据.田间试验共设置4个处理,分别为:不施氮肥对照(CK)、施氮磷钾肥(CON)、施氮磷钾肥配施20 t·hm^(-2)生物炭(B1)和施氮磷钾肥配施40 t·hm^(-2)生物炭(B2)处理.结果表明:(1)相较于CON常规施氮处理,B1和B2添加生物炭处理显著减少了早稻季32%和54%的N_(2)O排放,但在晚稻季B1和B2处理显著增加了31%和81%的N_(2)O排放,辣椒季N_(2)O的累积排放量则显著高于早稻和晚稻季,且B1处理显著减少了35%的N_(2)O的排放,B2处理相较于CON处理无显著性差异;(2)B1和B2比CON处理显著减少了早稻季63%和65%的CH_(4)排放,在晚稻季B2处理显著增加了41%的CH_(4)排放,B1处理相较于CON处理无显著性差异,辣椒季各处理CH_(4)的累积排放量无显著性差异;(3)晚稻季贡献了稻菜轮作系统主要的总增温潜势(GWP),CH_(4)的排放量决定了GWP和温室气体排放强度(GHGI)的大小.生物炭施用两年后,B1降低了整个稻菜轮作系统的GHGI,B2增加了GHGI,并达到显著水平,但B1和B2处理在早稻季和辣椒季显著降低了GHGI,仅B2处理在晚稻季增加了GHGI;(4)B1和B2相较于CON处理显著增加了早稻产量33%和51%,且B1和B2处理显著增加辣椒季产量53%和81%,晚稻季除不施氮肥CK处理外,其它处理产量无显著性差异.研究结果表明,热带地区稻菜轮作系统温室气体排放的大小主要取决于晚稻季的CH_(4)排放,而生物炭施用两年后仅低量生物炭配施氮肥有显著的减排作用,但高低量生物炭配施氮肥对早稻和辣椒季作物增产具有持续性.

地膜覆盖对稻-油轮作农田温室气体排放的影响

以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内的稻-油轮作为研究对象,采用静态箱/气相色谱法,对覆膜和对照(不覆膜)处理下稻油轮作CO2、CH4和N2O排放特征进行了为期1a的原位观测.结果表明,稻-油轮作农田CO2、CH4和N2O排放通量均呈现出明显的季节变化,且2种处理下这3种温室气体的季节变化模式相似.覆膜处理下稻-油轮作农田全年CH4排放量为(46.14±13.40)kg·hm^-2,相比于对照处理下的(18.61±2.05)kg·hm^-2,提高了147.93%(P<0.05),但覆膜对CO2和N2O的排放影响并不显著,覆膜及对照处理下CO2年排放量分别是(-47.54±2.11)t·hm^-2和(-47.60±2.19)t·hm^-2,N2O年排放量分别是(18.94±4.74)kg·hm^-2和(23.14±3.68)kg·hm^-2.覆膜和对照处理下GWP值分别为-41.16t·hm^-2和-40.95t·hm^-2,表现为大气温室气体的吸收汇,但差异并不显著.