土壤改良对土壤水水化学及碳酸盐岩溶蚀的CO_2净消耗量的影响

为研究利用滤泥与不同有机肥搭配对岩溶土壤进行改良增加无机碳汇的最佳实施方案,在果化示范区开展了滤泥、滤泥+秸秆+沼液和滤泥+秸秆+牛粪等三种土壤改良方案试验,在各个改良地和对照地埋放标准溶蚀试片和土壤水收集器,测试一年试片溶蚀速率和不同月份土壤水主要阴阳离子浓度。结果表明:滤泥中含有大量钙盐和硫酸盐,导致土壤水类型为Ca-SO_4。各个改良地和对照地土壤水中参与岩溶作用的[Ca^(2+)+Mg^(2+)]/HCO^-_3(当量浓度)均大于1,表明外源酸参与了土壤中碳酸盐岩溶蚀。施肥高峰期,试验区本底土壤CO_2净消耗量出现负值,原因是硝化作用产生的H^+与土壤水中HCO^-_3发生脱气作用,导致CO_2从水中逸出。单施滤泥改良后,滤泥有机酸显著提高了试片溶蚀速率,但土壤水pH值降低,H^+的大量存在导致脱气作用加剧,年均碳酸贡献率为-0.32,年均减少CO_2净消耗量0.66 mmol·L^(-1)。滤泥配施秸秆和牛粪引起8月脱气作用加剧,其他月份同样削弱了脱气作用,最终导致CO_2年均净消耗量几乎不变。滤泥配施秸秆和沼液大大削弱了单施滤泥引起的脱气作用,同时减小了土壤中碳酸盐岩溶蚀速率的增强程度,最终导致CO_2年均净消耗量增加了0.065 mmol·L^(-1),该方案为最佳增加无机碳汇的实施方案。

驱动力对煤介质中CO_(2)水合物生长动力学的影响

为探究不同驱动力对煤介质中CO_(2)动力学的影响,开展了3种驱动力条件下煤介质中CO_(2)水合物生长动力学实验,获取了CO_(2)水合物生成过程中动力学参数。结果表明:相同粒径体系生成水合物的过程中,3 MPa驱动力的CO_(2)气体消耗量约为2.5 MPa、2 MPa驱动力CO_(2)气体消耗量的1.14、1.34倍;不同粒径体系驱动力增加,体系内气体分子运动加快,气体分子与液面水分子碰撞的次数也会随之增高,CO_(2)水合物结晶成核的机会也随之增加,CO_(2)水合物气体消耗量、生长速率随之加快。在0.150~0.850 mm粒径范围内随着煤介质粒径增大,CO_(2)水合物生长速率逐渐提高;利用线性拟合获取了CO_(2)水合物平均生长速率与驱动力关系式,为预测CO_(2)水合物的平均生长速率提供参考。

节水灌溉与生物炭施用对稻田生态系统CO_(2)净通量日变化的影响

为了揭示不同水碳管理对稻田生态系统-大气间CO_(2)交换的影响,基于田间试验,分析了不同水碳管理模式下稻田生态系统CO_(2)净通量日变化特征。结果表明:分蘖期、拔节孕穗期、乳熟期稻田生态系统CO_(2)净通量变化趋势均呈现U型特征,总体表现为白天吸收,夜晚排放,且各生育期的净吸收阶段与净排放阶段在时间上呈现一致性。随着生育期的推进,稻田生态系统白天CO_(2)净吸收时长及吸收量呈现先升高后降低趋势。除分蘖期高量生物炭处理降低了稻田生态系统白天CO_(2)净吸收通量外,生物炭施用增大了节水灌溉稻田生态系统白天CO_(2)净吸收通量与夜晚CO_(2)净排放通量。与不施用生物炭处理相比,2种生物炭情况下稻田生态系统白天与夜间CO_(2)净通量增加幅度为2.26%~27.16%和2.30%~32.69%。节水灌溉减小了稻田生态系统白天CO_(2)净吸收通量,增大了稻田生态系统夜间CO_(2)净排放通量,白天吸收和夜晚排放的变化幅度为2.68%~59.79%和1.26%~40.95%。研究结果可为实现稻田水资源高效利用及充分发挥稻田生态系统的碳汇功能提供理论依据。

不同CO_(2)浓度和施氮水平对麦田CO_(2)净通量的影响

为研究不同CO_(2)浓度和施氮量对麦田CO_(2)净通量的影响,利用开顶式气室(OTC)组成的CO_(2)浓度自动调控平台模拟CO_(2)浓度升高环境.以冬小麦为试验材料,设置CK(对照,环境大气CO_(2)浓度)、C_(1)(CO_(2)浓度比CK增加120μmol·mol^(-1))和C_(2)(CO_(2)浓度比CK增加200μmol·mol^(-1))3个CO_(2)浓度水平;施氮量设置常规施氮量(N_(1),25 g·m^(-2))和低氮(N_(2),15 g·m^(-2))2个水平.采用静态箱-高精度气体分析仪观测麦田CO_(2)净通量.结果表明:各处理的麦田CO_(2)净通量变化特征一致,均呈先增大后减小的趋势,在拔节期和抽穗期达到峰值.N_(1)处理下,在整个生育期,CK、C_(1)和C_(2)处理的CO_(2)累积量分别为-105.8±12.6、-123.1±11.5和-120.2±4.1 kg·hm^(-2).N_(2)处理下,在整个生育期,CK、C_(1)和C_(2)处理的CO_(2)累积量分别为-82.3±9.2、-95.4±7.6和-96.7±2.8 kg·hm^(-2);拔节期C_(2)处理的CO_(2)累积量比CK显著增加了31.8%(P=0.024).C_(1)处理下,拔节期N_(1)处理的CO_(2)累积量显著高于N_(2)处理55.0%(P=0.009);C_(2)处理下,N_(1)处理的整个生育期CO_(2)累积量显著高于N_(2)处理23.6%(P=0.010).各处理CO_(2)净通量跟土壤湿度的相关关系均达到显著;N_(1)处理下,C_(1)和C_(2)处理的CO_(2)净通量跟光合有效辐射的相关关系达到显著,N_(2)处理下,CK和C_(1)处理的CO_(2)净通量跟光合有效辐射的相关关系达到显著;N_(1)处理下,C_(1)处理的CO_(2)净通量跟空气温度的相关关系达到显著,其余处理未达到显著.本研究表明:在小麦的拔节期和抽穗期,相比于CO_(2)浓度升高,施氮量对麦田CO_(2)净通量的影响更为显著;CO_(2)浓度升高与施氮量对麦田CO_(2)净通量的影响没有显著的交互作用.

冬小麦-夏玉米农田蒸散与CO_(2)净交换特征及影响因素

为探明黄淮海平原农田蒸散量(ET)和CO_(2)净交换量(NEE)的多因素协同影响,选取中国科学院禹城综合试验站冬小麦夏玉米农田为研究对象,基于涡度相关观测系统实测的2003—2010年逐日通量数据,利用结构方程模型,分析了农田ET和NEE特征及其影响因素。结果表明:季节尺度上ET和NEE表现出双峰型变化特征,但二者在不同的生长季具有显著差异。与玉米季相比,麦季ET(NEE)的峰值明显高于(低于)玉米季。研究时段内麦季和玉米季ET总量的多年平均值分别为398.63、256.59 mm,并且二者均呈波动增加的趋势(P<0.05);而麦季和玉米季NEE总量的平均值分别为-272.57、-293.57 g/m^(2),但二者的年际变化趋势不显著(P>0.05)。净辐射是影响农田ET和NEE季节变化的重要因素,并主要体现在直接作用上。净辐射和气温通过叶面积指数对麦季ET和NEE产生较大的间接影响;而在玉米季,饱和水汽压差通过叶面积指数对ET和NEE的间接影响较大。此外,土壤含水率和风速对不同生长季ET和NEE的影响存在一定的差异。

北极高纬度苔原CO_(2)净通量的空间变异规律及影响因素

北极夏季无冰区苔原CO_(2)的释放对全球碳循环起着重要的作用。在第4次北极科学考察(2008年7月26日—8月5日)期间,采用密闭箱法在北极新奥尔松(Ny-Ålesund)黄河站区附近的鸟类保护区苔原(Tundra in Seabird Sanctuary,TSB)、普通海滩苔原(Tundra in Non-seabird Colony,TNS)和两者间的过渡苔原(Tundra in Transition Zone,TTR)监测CO_(2)净通量(Net CO_(2)Fluxes,NEE)空间变异规律及其影响因素。结果表明:鸟类保护区苔原TSB的平均NEE为(–39.0±6.0)mg·m^(–2)·h^(–1),为CO_(2)吸收汇,且对CO_(2)的吸收随着植被覆盖度和海鸟活动强度的增强而显著增强;普通海滩苔原TNS和过渡苔原TTR的平均NEE分别为(12.0±6.3)mg·m^(–2)·h^(–1)和(40.5±29.3)mg·m^(–2)·h^(–1),均为CO_(2)净排放源。普通海滩苔原TNS的CO_(2)排放强度随土壤水分的减少和地势增高而增强;过渡苔原TTR中高地苔原区的平均NEE为(106.4±23.1)mg·m^(–2)·h^(–1),为CO_(2)强排放源;而泥炭苔原区的平均NEE为(–58.3±9.5)mg·m^(–2)·h^(–1),为CO_(2)强吸收汇。苔原土壤的理化性质对苔原NEE有重要影响,鸟类保护区苔原TSB和普通海滩苔原TNS的NEE与土壤含水率呈显著负相关关系(r=–0.44,P=0.003)。鸟类保护区苔原TSB的NEE与土壤温度弱正相关(r=0.32,P=0.06),与NH4+-N(P<0.05)和NO_(3)^(–)-N(P<0.05)含量均显著负相关。在全球变暖的驱使下,不同地形地貌和海鸟活动特征的北极苔原区域CO_(2)排放的复杂性将显著增强,对全球碳循环产生较大的影响,本研究也将为此提供科研资料。

干旱叠加海平面上升、氮负荷增加对河口潮汐沼泽生态系统净CO_(2)交换的影响

河口潮汐沼泽湿地是全球重要的蓝碳生态系统之一。海平面上升和氮负荷增加是入海河流河口湿地面临的两个主要环境问题。近年来,干旱事件频发,干旱及其与海平面上升、氮负荷增加的叠加将如何影响河口潮汐沼泽湿地生态系统净CO_(2)交换,目前还未见报道。2020年夏秋,福建沿海经历了数月严重的气象干旱,这为揭示干旱对河口潮汐沼泽湿地生态系统净CO_(2)交换量(NEE)和生态系统呼吸(ER)的影响提供了一个契机。分别于2019年8-10月(正常天气)和2020年8—10月(干旱天气),在闽江河口微咸水短叶茳芏沼泽湿地运用光合作用测定仪+箱法测定不同处理(对照、模拟海平面上升、模拟氮负荷增加、模拟海平面上升+模拟氮负荷增加)短叶茳芏湿地生态系统NEE和ER,以期揭示气象干旱与海平面上升、氮负荷增加的叠加对河口沼泽湿地生态系统净CO_(2)交换的影响。与正常天气相比,干旱天气下各处理(包含对照)的NEE均显著降低(P<0.05);对照、海平面上升以及氮负荷增加处理样地的ER显著减少(P<0.05),海平面上升+氮负荷增加处理ER显著增加(P<0.05)。NEE(负值)与光合有效辐射(PAR)与呈显著负相关(P<0.05)。研究发现,气象干旱降低了河口潮汐沼泽生态系统固碳规模,且这种固碳规模的降低在叠加海平面上升或氮负荷增加的情景下仍将存在。

CO_(2)养护对水泥净浆力学性能、吸水率和显微硬度的影响

利用CO_(2)对水泥基材料进行养护成为研究热点,而对应用更加广泛的湿拌成型混凝土和水泥制品的CO_(2)养护研究仍较少。本试验采用CO_(2)养护0.25水灰比湿拌成型水泥净浆,通过比较CO_(2)养护组和水养对照组样品抗压强度、吸水率和显微硬度结果,分析CO_(2)养护对水泥净浆力学性能、碳化深度、吸水率以及微观结构的影响。试验结果表明:CO_(2)养护既满足预制构件抗压强度要求又能降低表层的吸水率、提高表层微观结构致密性;CO_(2)养护水泥净浆表层和内部显微硬度均与抗压强度存在良好的线性关系,建立起CO_(2)养护下水泥净浆宏观力学性能与微观性能的联系。

Trend in seasonal amplitude of northern net ecosystem production:Simulated results from IAP DGVM in CAS-ESM2

北方陆地净生态系统生产力(NEP)具有明显的季节变化特征,这是大气CO_(2)季节变化的关键驱动.研究这些碳循环过程并理解潜在的驱动因素是气候研究的一个关键问题.本文利用第二代中国科学院地球系统模式(CAS-ESM2)中的全球植被动态模型(IAPDGVM),研究了1990-2014年北方NEP(40°-90°N)的季节振幅及其变化趋势.在初始化试验的基础上,本文开展了一个控制试验来评估模拟的北方NEP季节幅度的变化趋势,同时开展了三个敏感性试验来研究气候和大气CO_(2)的贡献.结果表明:1990-2014年,模拟的北方NEP季节振幅显著增加,趋势为9.69万吨碳/月/年,这主要是由于最大NEP增加所致.当分别排除CO_(2)施肥效应和气候效应时,上述增加趋势大大减弱.这些显著的减少表明大气CO_(2)和气候变化对北方NEP的季节性振幅有重要影响.尽管模式存在不确定性,但这些结果有利于进一步提升IAPDGVM对陆地碳循环的精确模拟,也为CAS-ESM研究碳-气候相互作用的应用提供了重要参考.

超临界CO_2下含氟聚羧酸类减水剂的合成及性能

以丙烯酸(AA)、马来酸聚乙二醇400单酯化产物(MPEG-400)、马来酸牛黄酸单酰胺化产物(MTS)及甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)为单体,在超临界CO2下聚合得含氟聚羧酸类减水剂,并用FTIR、MS和扫描电镜表征了结构。研究了各单体比例等因素对净浆流动度的影响。掺加量为0.1%,净浆初始流动度达340mm,并测试了最佳工艺条件下减水剂的性能。

下吸式固定床的生物质H_(2)O/CO_(2)气化数值模拟研究

利用Aspen Plus软件建立干桦木屑在下吸式固定床气化炉中的气化模型,模拟值与文献实验值吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块模拟分别以水蒸气(H_(2)O)和二氧化碳(CO_(2))为气化剂时气化剂/生物质碳比(GC值)对气化结果的影响,并结合H_(2)O、CO_(2)各自的特点研究其复合气化。结果表明,H_(2)O气化时可获得富氢煤气,但其净CO_(2)排放量较高;CO_(2)气化时碳转化率及冷煤气效率较低,但净CO_(2)排放量较低;H_(2)O、CO_(2)复合气化使碳转化率及冷煤气效率略有降低,但可有效减少气化系统中的净CO_(2)排放量。

土壤CO_(2)浓度变化特征及其对岩溶碳循环的影响

为探究土壤CO_(2)浓度变化特征及其对岩溶碳循环的影响,于2018年6—12月对重庆市南川区后沟泉水化学及泉域上覆土壤CO_(2)(监测点土地利用类型为玉米-油菜轮作地)进行为期7个月的连续监测和采样,并结合1—5月的监测数据,定量分析旱雨季土壤CO_(2)浓度与岩溶碳汇量的季节性演变特征及二者的相互关联性.结果表明:①土壤CO_(2)浓度具有显著的季节性变化特征,主要表现为雨季较高、旱季较低,其最高值和最低值分别出现在9月(13316μmol/mol)和1月(2262.63μmol/mol).②温度与土壤CO_(2)浓度之间存在较强的正相关关系(R^(2)=0.82,0.001<P<0.005),降水量与土壤CO_(2)浓度之间不具相关性(R^(2)=0.17,P>0.5),说明土壤CO_(2)浓度主要受温度的影响.③泉水Ca^(2+)+Mg^(2+)、HCO_(3)^(−)浓度在雨季明显高于旱季,而水体CO_(2)净消耗量在旱雨季无较大差异,这可能是由于受土壤CO_(2)效应、降水稀释效应和H_(2)SO_(4)/HNO_(3)释放CO_(2)的共同影响.研究显示,土壤CO_(2)浓度的变化特征表现为季节性差异,但在土壤CO_(2)浓度及外部环境的多重影响下,岩溶碳循环的季节性变化并不明显.

空净一体机送风速度、角度变化对净化能力的影响研究

为了研究在空净一体机和换气系统联合运行时空净一体机的送风速度、角度变化时系统对PM2.5和CO_(2)净化能力的影响,本文通过实验研究验证模拟的准确性,再通过利用Fluent软件进行拓展模拟,最后得出空净一体机送风角度变化的影响大于送风速度的结论,并给出在室内同时有PM2.5和CO_(2)净化需求时宜采用大角度、CO_(2)浓度较低但PM2.5浓度较高时采用中角度、两者浓度都较低时采用小角度运行的建议。

我国东部山地针阔混交林碳通量特征分析

以浙江省金华市武义县大毛尖山为研究区域,开展复杂山地森林生态系统碳汇能力的观测研究,并利用涡动相关法在2022年6月~2023年5月进行观测,经过数据质量控制和质量评价分析,得到42%的优质CO_(2)通量数据.结果表明,大毛尖山周边以针阔混交林为主,能量闭合度为0.89,能够很好的代表站点通量情况.CO_(2)通量在日尺度上均表现为U型变化,范围为-1.20~0.89mgCO_(2)/(m^(2)·s).四季碳汇能力强弱依次为,夏季、春季、秋季、冬季;各月份净生态系统碳交换量(NEE)均为负值,整体表现为碳汇.CO_(2)通量与气象因子中的空气温度呈负相关,相对湿度和平均风速正相关,夜间因呼吸作用产生的CO_(2)通量与土壤温度正相关.本研究初步解释了大毛尖山森林生态系统的碳汇特征.

辽河口“退塘还湿”修复区生态系统CO_(2)交换及其环境调控

滨海湿地因其碳汇功能强大,在减缓全球气候变化中发挥着重要作用,“退塘还湿”作为近几年我国滨海湿地生态修复开展的主要形式之一,对其碳源/汇功能的研究较为匮乏.基于涡度相关技术,观测了2021年辽河口“退塘还湿”修复区CO_(2)通量,研究了修复区内盐沼湿地生态系统CO_(2)交换特征及其环境调控.结果表明,修复区净生态系统CO_(2)交换(NEE)平均日变化曲线在春季和秋季呈“U”型,在夏季呈“V”型,在冬季呈“一”型,其春、夏、秋和冬季的效率(以C计)分别为-40.06、-63.62、2.33和34.43 g·m^(-2).修复区NEE日累积年内变化整体呈“V”型,NEE、生态系统呼吸(Reco)和总的初级生产力(GPP)月累积差异明显.2021年修复区内光合有效辐射(PAR)是白天NEE的重要调控因子,二者呈直角双曲线关系,PAR可以解释白天NEE变化的53%;空气温度(T_(a))是夜晚生态系统呼吸(R_(eco,night))的主控因子,二者呈指数关系,T_(a)<5.5℃时生态系统呼吸的温度敏感性(Q_(10))为2.19,T_(a)可以解释R_(eco,night)变化的42%,T_(a)≥5.5℃时Q_(10)为1.81,T_(a)可以解释R_(eco,night)变化的51%.另外,2021年生长季辽河口湿地修复区NEE与土壤含水量(SWC)和饱和水汽压差(VPD)均呈显著的线性负相关,而NEE与土壤温度(Ts)和相对湿度(RH)无显著相关.2021年辽河口“退塘还湿”修复区盐沼湿地表现为碳汇,总净固碳量(以C计)为-66.89 g·m^(-2),其具有长期的碳增汇潜力.

黄河三角洲芦苇湿地生长季净生态系统CO_2交换及其环境调控机制

采用涡度相关法,对2011年生长季的黄河三角洲芦苇湿地净生态系统CO2交换(NEE)进行了观测,研究湿地NEE的变化规律及其影响因子.结果表明:不同月份芦苇湿地的NEE日变化均呈"U"形曲线,CO2最大净吸收率和释放率的日均值分别为(0.44±0.03)和(0.16±0.01)mg CO2·m-2·s-1;芦苇湿地NEE、生态系统呼吸(R eco)、总初级生产力(GPP)的季节变化均呈现生长旺季(7—9月)较高、生长初期(5—6月)和生长末期(10—11月)较低的趋势;R eco和NEE在8月达到峰值,GPP在7月达到峰值.芦苇湿地生态系统的CO2交换受到光合有效辐射(PAR)、土壤温度(T s)和土壤体积含水量(SWC)的共同影响.白天NEE与PAR呈直角双曲线关系;5 cm深处T s与夜间生态系统呼吸(R eco,n)呈指数关系,生态系统呼吸的温度敏感性(Q10)为2.30,SWC和T s是影响芦苇湿地Reco,n的主要因子.在整个生长季,黄河三角洲芦苇湿地生态系统是一个明显的CO2的汇,总净固碳量为780.95 g CO2·m-2.

温带次生林涡动协方差与清单法碳通量交互对比

【目的】明确东北温带次生林长期CO_(2)通量与地面碳过程及其不确定性,为提升森林碳通量测算精度提供方法支撑。【方法】选择帽儿山站典型天然次生林,基于2008—2018年涡动协方差(EC)法连续监测的CO_(2)通量、2008—2019年清单法测算的地面净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)以及土壤呼吸监测数据,评估2种方法测算CO_(2)通量的不确定性来源,并比较二者是否具有一致性。【结果】1)EC法测算的11年间平均CO_(2)净交换量(NEE)为-1.57±0.64t·hm^(-2)a^(-1),总初级生产力(GPP)为13.56±1.48 t·hm^(-2)a^(-1),生态系统呼吸通量(Re)为12.00±1.38 t·hm^(-2)a^(-1),三者不确定性分别为0.47、0.90和1.37 t·hm^(-2)a^(-1),相对不确定性分别为29.9%、6.6%和11.4%。2)清单法测算的生态系统总NPP为7.54±1.31 t·hm^(-2)a^(-1),冠层NPP和木质组织NPP分别为2.32±0.14和2.36±0.14 t·hm^(-2)a^(-1),二者分别占总NPP的30.8%和31.3%;林下植被NPP为0.39±0.04 t·hm^(-2)a^(-1),仅占总NPP的5.2%,其中灌木层和草本层NPP分别为0.08±0.02和0.31±0.03 t·hm^(-2)a^(-1);细根NPP为2.47±1.29 t·hm^(-2)a^(-1),占总NPP的32.7%。3)冠层NPP不确定性主要来自凋落物产量;胸径测量、生长量时空变异、含碳率分别贡献1年测量木质组织NPP不确定性的32.3%、65.2%和2.5%。4)结合箱式法土壤异养呼吸通量5.23±0.20 t·m^(-2)a^(-1)和倒木呼吸通量0.37±0.21 t·hm^(-2)a^(-1),测算NEP为1.94±1.34 t·hm^(-2)a^(-1),与基于EC法测算的NEE绝对值估算区间1.57±0.47 t·hm^(-2)a^(-1)重合。【结论】帽儿山典型温带次生林EC法测量的11年间平均NEE与清单法12年间地面NEP吻合较好。仔细的EC法系统设计与因地制宜的数据处理方法,应用恰当方法尽可能完整测量NPP所有组分以及增加测量年限,有助于提高碳通量测量准确度,对加深理解我国典型温带次生林CO_(2)通量和局域尺度森林NPP和NEP的不确定性具有重要意义。

玉米秸秆还田对盐碱地土壤碳平衡和真菌群落多样性的影响

为探明粉碎秸秆还田量对宁夏银川北部地区土壤碳平衡及真菌群落多样性的影响,实现农业废弃物资源化利用、固碳减排、盐碱地改良的目标。研究建立2020—2022年短期粉碎秸秆还田试验,依据秸秆原位消纳原则,设置全量还田(CS9000)、2/3全量还田(CS6000)、1/3全量还田(CS3000)、未还田(CS0)4个处理,分析还田2年后不同还田量对土壤碳排放、水热盐碱因子变化及真菌微生物群落多样性影响。结果表明:相比CS0处理,粉碎秸秆还田后土壤全盐降低7.94%~19.57%,地温提高0.11~0.58℃,其中,CS9000处理抑盐增温效果明显,同时,该处理显著增加碳排放量与微生物异养呼吸碳,而CS6000处理相比其他处理显著增加净初级生产力固碳量,净生态系统生产力固碳量也分别比CS9000、CS3000、CS0处理显著增加27.11%、29.41%、35.22%。通过计算碳收支平衡得出CS6000、CS3000处理下农田生态系统是大气CO_(2)的“汇”,其中,CS6000处理对碳平衡提升效果最好,有助于增加土壤碳汇。另外,粉碎秸秆还田后土壤真菌多样性变化较大,CS6000处理相比CS0处理显著提高S_(chao1)、H_(shannon)指数,且该处理可明显增加子囊菌门(Ascomycota)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)、被孢霉属(Mortierella)、镰刀菌属(Fusarium)优势群落相对丰度。从固碳减排、微生物多样性的角度考虑,粉碎秸秆还田量为6 000 kg·hm^(-2)为该地区最佳还田量。

青藏高原高寒草甸和荒漠碳交换特征及其气象影响机制

以青藏高原玛沁地区高寒草甸和沱沱河地区高寒荒漠草原为观测研究站,利用涡动协方差技术获取高寒生态系统水平上的CO_(2)通量以及水和能量通量,通过REddyProc、随机森林(Random Forest,RF)进行了数据后处理,探究了不同下垫面典型环境因子对净生态系统CO_(2)交换量(Net Ecosystem Exchange,NEE)的影响机制。结果表明:1)玛沁高寒草甸在6—7月以吸收为主,表现为碳汇,吸收峰值出现在11:00—12:00(北京时,下同)之间,而在3、4、5、8月以排放为主,表现为碳源,排放峰值出现在21:00—23:00之间;沱沱河高寒荒漠在3—8月以吸收为主,表现为净碳汇,吸收峰值出现在13:00—14:00之间;整个生长季前后(3—8月),玛沁和沱沱河的累计NEE分别为79.50 g C/m^(2)和79.24 g C/m^(2),都表现为碳汇。2)不同尺度不同下垫面,气象因子对NEE的重要程度不同,小时尺度上,高寒草甸辐射对NEE的重要性最大,高寒荒漠草原蒸散发对NEE的重要性最大;日尺度上,高寒草甸土壤含水率对NEE的重要性最大,高寒荒漠草原风速对NEE的重要性最大;3)生态系统呼吸(Ecosystem Respiration,Reco)和NEE都受到总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)的显著限制,高寒荒漠草原GPP对NEE的影响远大于高寒草甸GPP对NEE的影响;4)NEE与蒸散发呈显著相关性,表明水分条件是控制高寒草甸和高寒荒漠草原碳和水收支变化的最重要因素。

二氧化碳加氢制甲醇与电解制甲醇系统技术经济性分析

新能源电力驱动下的二氧化碳(CO_(2))捕集与资源化利用是促进新能源消纳和实现工业碳循环的重要举措。CO_(2)还原制甲醇作为CO_(2)利用的重要途径之一,受到了广泛关注。通过建立系统技术经济模型,以系统终了净现值(NPV)以及甲醇平准化成本(LCOM)为经济性指标,对比了CO_(2)加氢制甲醇以及CO_(2)电解制甲醇两种系统的经济性。在目前的技术经济条件下,CO_(2)加氢制甲醇系统经济性优于CO_(2)电解制甲醇系统,但在同等电解池性能下,CO_(2)电解制甲醇系统的应用潜力高于CO_(2)加氢制甲醇系统,CO_(2)电解制甲醇系统的NPV是CO_(2)加氢制甲醇系统的5.5倍。此外,通过敏感性分析发现产物价格与电解池性能是影响系统经济性的关键外部与内部技术参数,对于CO_(2)电解制甲醇系统,电流密度、甲醇法拉第效率以及产物浓度(体积分数)是保障型技术参数,超过对应阈值后对经济性影响较小。