检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2016年第7期36卷 2005-2014页

作者：王艳丽李虎孙媛王立刚中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部面源污染控制重点实验室中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室北京100081

在保证作物产量的前提下,研究减少农田土壤N_2O排放的水肥统筹管理措施对全球温室气体减排具有重要意义。以京郊典型设施菜地为例,设置了农民习惯(FP)、水肥一体化(FPD)、优化水肥一体化(OPTD)和对照(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法... 详细信息

在保证作物产量的前提下,研究减少农田土壤N_2O排放的水肥统筹管理措施对全球温室气体减排具有重要意义。以京郊典型设施菜地为例,设置了农民习惯(FP)、水肥一体化(FPD)、优化水肥一体化(OPTD)和对照(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,对果菜-叶菜(黄瓜-芹菜)轮作周期内土壤N_2O排放进行了观测,并分析了氮肥施用量、灌溉方式、土壤温度和湿度等因素对土壤N_2O排放的影响。结果表明:在黄瓜-芹菜种植模式中,各施氮处理除基肥施用后N_2O排放峰持续10—15d外,一般施肥、施肥+灌溉事件后土壤N_2O排放峰均呈现3—5d短而急促的情形。黄瓜生长季N_2O排放通量与土壤湿度(WFPS)之间呈现显著相关的关系;芹菜生长季N_2O排放通量与土壤温度之间呈现显著相关的关系。观测期内FP处理N_2O排放量为(31.00±2.15)kg N/hm^2,FPD处理与之相比N_2O排放量减少了4.2%,而OPTD处理在减少40%化肥氮量的情况下,N_2O累积排放量比FP处理减少了42.7%,且达到显著水平。说明在水肥一体化条件下,合理改变施肥体系是减少N_2O排放的前提,在此基础上进行水肥优化是设施菜地保持产量、减少N_2O排放的重要技术措施。

关键词：设施菜地水肥一体化技术 N2O排放

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北京设施菜地N_2O和NO排放特征及滴灌优化施肥的减排效果

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植物营养与肥料学报 2019年第4期25卷 591-600页

作者：谢海宽江雨倩李虎徐驰丁武汉王立刚张婧中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部面源污染控制重点实验室/中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室北京100081

【目的】量化设施菜地N_2O、NO排放特征,分析其影响因素,以期为科学评估农田生态系统N_2O、NO排放提供关键参数。【方法】以黄瓜品种‘金胚98’为供试材料,在北京房山区窦店乡的温室大棚内进行了田间试验,供试土壤类型为石灰性褐土,质... 详细信息

【目的】量化设施菜地N_2O、NO排放特征,分析其影响因素,以期为科学评估农田生态系统N_2O、NO排放提供关键参数。【方法】以黄瓜品种‘金胚98’为供试材料,在北京房山区窦店乡的温室大棚内进行了田间试验,供试土壤类型为石灰性褐土,质地为壤土。试验共设4个处理:漫灌,不施氮肥(CK);漫灌,农民习惯施肥(FP);滴灌,农民习惯施肥(FPD);滴灌,优化施氮(OPTD)。常规氮肥施用量为N 1200 kg/hm^2,优化后氮肥施用量为N 920 kg/hm^2。70%的化肥氮和钾肥,分6次随灌溉追施。采用自动静态箱–氮氧化物分析仪法,对黄瓜生长季的N_2O、NO排放量进行了田间原位观测,同时监测了5 cm深土壤温度、0—15 cm土层土壤孔隙水分含量,分析了N_2O、NO季节排放与土壤温度和湿度的相关性,比较了不同处理措施的减排效果。【结果】施肥和灌溉后1～2天,N_2O会出现明显的排放高峰,NO排放峰出现在施肥和灌溉后2～4天,对照无明显N_2O、NO排放峰值。CK、FP、FPD和OPTD处理N_2O季节排放量分别为N 7.32、28.69、18.62、12.16kg/hm^2;NO季节排放量分别N 0.32、0.86、0.77和0.70 kg/hm^2; NO排放量分别占(N_2O+NO)总量的4.2%、2.9%、4.0%、5.4%。相同氮肥施用量条件下,滴灌施肥处理(FPD)相比漫灌施肥(FP),不仅能保持作物产量,而且能减少N_2O、NO排放总量34.4%、9.0%;滴灌施肥条件下,减少40%氮肥投入(OPTD)比FPD分别减少N_2O和NO排放34.7%和9.1%。FP、FPD和OPTD处理的N_2O排放系数依次为1.78%、0.94%、0.53%,NO排放系数依次为0.08%、0.06%和0.09%。【结论】京郊设施菜地夏季N_2O排放强,NO排放弱。在不改变施肥量前提下,采用滴灌施肥可在保持作物产量的同时,显著减少N_2O和NO排放。采用滴灌的同时,优化肥料施用量可以进一步减少N_2O、NO排放。

关键词：设施菜地滴灌施肥优化施肥 N2O和NO排放

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DNDC模型在中国的改进及其应用进展

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应用生态学报 2017年第8期28卷 2760-2770页

作者：谢海宽江雨倩李虎张婧常乃杰王立刚中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部面源污染控制重点实验室/中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室北京100081

DNDC模型是目前国际上最成功的生物地球化学模型之一,可以被发展为适合一个特定国家或地区环境条件的模型.我国科学家经过不断的改进和扩充,发展了适用于中国特有的农业生态系统的版本.通过修改土壤水氮运移过程的缺省参数,引入了地表... 详细信息

DNDC模型是目前国际上最成功的生物地球化学模型之一,可以被发展为适合一个特定国家或地区环境条件的模型.我国科学家经过不断的改进和扩充,发展了适用于中国特有的农业生态系统的版本.通过修改土壤水氮运移过程的缺省参数,引入了地表径流曲线和修正的通用土壤流失方程来控制和模拟地表径流,加入了薄膜覆盖管理模式的参数化模块,补充了种养结合的子模型.这些改动不仅增加了模型模拟土壤水氮运移、氮素淋失、地表径流的能力,而且提高了模型在不同生产管理模式下的应用范围.改进后的模型针对土壤有机碳变化、温室气体排放、氮素平衡等方面进行了大量验证,并在点位和区域尺度上进行了广泛应用;此外,对DNDC模型存在的问题,如模拟结果不准确、模型参数矫正困难、模型模块不足等进行了讨论;最后,明确了模型在中国农业生产中的贡献,以期为模型的研究和应用提供参考,更好地服务于中国农业生产.

关键词： DNDC 中国农业改进应用

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农田生态系统温室气体减排技术评价指标

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应用生态学报 2015年第1期26卷 297-303页

作者：李建政王迎春王立刚李虎邱建军王道龙中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部面源污染控制重点实验室中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室北京100081

目前,国内外学者很少从评价的角度去研究农田温室气体减排技术,缺乏完整性和统一性的评价指标,不利于对农田管理技术进行科学的判断.本研究汇总了当前可作为农田减排技术评价的指标,遵循代表性、客观性、完整性、主导性和可操作性原则,... 详细信息

目前,国内外学者很少从评价的角度去研究农田温室气体减排技术,缺乏完整性和统一性的评价指标,不利于对农田管理技术进行科学的判断.本研究汇总了当前可作为农田减排技术评价的指标,遵循代表性、客观性、完整性、主导性和可操作性原则,对各项指标的合理性进行了分析,依据我国农业生产实际情况,确定了农田生态系统温室气体减排技术的评价指标.以单位面积粮食产量作为约束性指标,温室气体排放强度(单位产量下的温室气体排放总量)作为综合指标,并将粮食产量、土壤有机碳变化、N2O直接排放、水田CH4排放与农田投入直接和间接排放作为后者的分项指标;依据温室气体排放强度计算公式,能够科学、系统地评价农田减排技术的温室效应,可为我国农田减排技术的提出和推广提供科学依据.

关键词：农田温室气体减排技术评价指标

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一次性施肥技术对水稻-油菜轮作系统氮素淋失特征及经济效益的影响

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应用生态学报 2019年第4期30卷 1097-1109页

作者：丁武汉谢海宽徐驰戴震张婧王立刚李虎中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部面源污染控制重点实验室/中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室北京100081

一次性施肥技术是指在作物根际附近只进行一次基施肥的新技术,具有简化施肥管理、降低劳动成本等优点,但其对环境的影响如氮素淋失等仍需进一步分析.本研究以长江中下游地区典型的水稻-油菜轮作模式为例,设置了空白对照(CK)、农民习惯施... 详细信息

一次性施肥技术是指在作物根际附近只进行一次基施肥的新技术,具有简化施肥管理、降低劳动成本等优点,但其对环境的影响如氮素淋失等仍需进一步分析.本研究以长江中下游地区典型的水稻-油菜轮作模式为例,设置了空白对照(CK)、农民习惯施肥(FP)、优化施肥(OPT)、一次性基施尿素(UA)、一次性基施控释肥(CRF)5个处理,采用地下淋溶原位监测的方法,获取了不同处理下水稻-油菜轮作系统土壤90 cm深度处氮素(N)淋失特征,评估了一次性施肥技术对氮素淋失的影响,并综合分析了其经济效应.结果表明:油菜季和水稻季土壤渗漏液中氮素的主要形态不同,油菜季渗漏液中以NO_3^--N为主,水稻季渗漏水中NO_3^--N和NH_4^+-N各占约50%.从整个轮作周期看,氮素淋失主要发生在水稻季,与FP、OPT和UA相比,CRF氮淋失总量分别显著减少33.7%、20.8%和20.7%;但各施肥处理对油菜季氮素淋失影响不显著.在相同施氮量的条件下,与OPT相比,UA不仅保证油菜和水稻均稳产,而且使油菜季氮肥农学效率显著提高了15.1%,但是没能提高水稻季氮肥农学效率;CRF水稻产量和氮肥农学效率均差异不显著,但油菜产量和氮肥农学效率分别显著提高10.7%和18.9%.经济效益上,与OPT相比,UA和CRF处理油菜分别增收3660和3048元·hm^(-2),水稻分别增收3162和2220元·hm^(-2).因此,对于长江中下游典型种植系统而言,综合考虑对氮素淋失、作物产量和经济效益的影响,一次性基施控释肥技术能在保证作物稳产或增产、提高农民经济效益的同时显著降低氮淋失量,是未来水稻-油菜轮作系统值得推荐的一种生产技术.

关键词：一次性施肥氮淋失经济效益水稻-油菜轮作系统

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京郊典型设施蔬菜地土壤 N2O 排放特征

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生态学报 2014年第14期34卷 4088-4098页

作者：张婧李虎王立刚邱建军中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部面源污染控制重点实验室中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室北京100081

利用静态暗箱-气相色谱法对北京郊区设施蔬菜地典型种植模式(番茄-白菜-生菜)下土壤N2O排放特征进行了周年(2012年2月22日—2013年2月23日)观测,探讨了不同处理下(即不施氮肥处理(CK)、农民习惯施肥处理(FP)、减氮优化施肥处理(OPT)和... 详细信息

利用静态暗箱-气相色谱法对北京郊区设施蔬菜地典型种植模式(番茄-白菜-生菜)下土壤N2O排放特征进行了周年(2012年2月22日—2013年2月23日)观测,探讨了不同处理下(即不施氮肥处理(CK)、农民习惯施肥处理(FP)、减氮优化施肥处理(OPT)和减氮优化施肥+硝化抑制剂处理(OPT+DCD))N2O排放特征及土壤温度、土壤湿度、土壤无机氮含量对土壤N2O排放的影响。结果表明:每次施肥+灌溉之后设施蔬菜地会出现明显的N2O排放高峰,持续时间一般为3—5 d。不同处理N2O排放通量变化范围在-0.21—14.26 mg N2O m-2h-1,平均排放通量0.03—0.36 mg N2O m-2h-1。整个蔬菜生长季各处理N2O排放与土壤孔隙含水率(WFPS)均表现出极显著的正相关关系(P<0.01);不施氮处理5 cm深度土壤温度与N2O排放通量呈现显著的正相关关系(P<0.05);各处理N2O排放与土壤表层硝态氮含量具有较一致变化趋势。不同处理下N2O年度排放总量差异显著,依次顺序为FP((20.66±0.91)kg N/hm2)>OPT((12.79±1.33)kg N/hm2)>OPT+DCD((8.03±0.37)kg N/hm2)。与FP处理相比,OPT处理和OPT+DCD处理N2O年排放总量分别减少了38.09%和61.13%。各处理N2O排放系数介于0.36%—0.77%,低于IPCC 1.0%的推荐值。在目前的管理措施下,合理减少施氮量和添加硝化抑制剂是减少设施蔬菜地N2O排放量的有效途径。

关键词：设施蔬菜地 N2O排放季节变化影响因素

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不同灌溉方式对设施菜地N2O排放的影响及其年际差异

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农业环境科学学报 2018年第4期37卷 825-832页

作者：谢海宽李贵春徐驰丁武汉江雨倩王立刚李虎中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部面源污染控制重点实验室中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室北京100081 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

通过田间原位试验,利用自动静态箱-气相色谱法对设施黄瓜季土壤N_2O排放进行了连续两年的观测,探讨了不同灌溉方式(传统漫灌和滴灌)对N_2O排放的影响及其年际差异,以期为设施菜地N_2O减排提供数据支撑和理论基础。试验设置3个处理,分别... 详细信息

通过田间原位试验,利用自动静态箱-气相色谱法对设施黄瓜季土壤N_2O排放进行了连续两年的观测,探讨了不同灌溉方式(传统漫灌和滴灌)对N_2O排放的影响及其年际差异,以期为设施菜地N_2O减排提供数据支撑和理论基础。试验设置3个处理,分别为对照处理(CK)、漫灌施肥处理(FP)、滴灌施肥处理(FPD)。CK处理不施氮肥,FP、FPD处理氮肥施用量为有机肥500 kg N·hm^(-2)、化肥700 kg N·hm^(-2),其中化肥根据作物养分需求多次施入。研究结果表明:设施菜地N_2O排放峰主要集中于施肥和灌溉后,基肥持续7 d左右,追肥N_2O排放峰持续3~5 d。土壤温度、水分和气温等因子都能显著影响N_2O排放通量的变化,但不同年际之间对N_2O排放的影响不同,2015年N_2O排放通量的变化主要受土壤温度和气温影响,而2016年主要受土壤湿度和温度影响;改变灌溉方式,对土壤温湿度变化没有产生显著的影响;相同氮肥施用量下,滴灌相比常规漫灌在提高作物产量的同时,能减少N_2O排放总量29.4%~35.1%,并且没有显著年际差异;滴灌相比常规漫灌能减少N_2O排放强度(即单位经济产量N_2O排放量)34.5%~37.5%、排放系数47.2%~47.7%,两年的观测没有显著的年际差异。可见,滴灌相比漫灌在提高蔬菜产量的同时,能显著减少N_2O排放,而且年际之间没有显著差异,是设施菜地值得推荐的一种减排技术,并可为N_2O长期减排效果的估算提供参考。

关键词：漫灌滴灌设施蔬菜 N2O 年际变化

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滴灌施肥对设施菜地N_2O排放的影响及减排贡献

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农业环境科学学报 2016年第8期35卷 1616-1624页

作者：江雨倩李虎王艳丽张婧孙媛王立刚黄诚诚张建峰中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部面源污染控制重点实验室/中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室北京100081

以京郊典型设施菜地为研究对象,设置了农民习惯(FP)、水肥一体化(FPD)、优化水肥一体化(OPTD)和对照(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,分析了设施菜地N_2O排放特征及其影响因素,评估了滴灌施肥对水氮利用效率的影响和N_2O排放量的减... 详细信息

以京郊典型设施菜地为研究对象,设置了农民习惯(FP)、水肥一体化(FPD)、优化水肥一体化(OPTD)和对照(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,分析了设施菜地N_2O排放特征及其影响因素,评估了滴灌施肥对水氮利用效率的影响和N_2O排放量的减排贡献。结果表明:N_2O排放在施肥和灌溉事件后呈现出一段短而急促的排放峰,基肥期排放峰持续10 d左右,追肥持续时间为3~5 d,水肥一体化技术能降低N_2O排放峰值和持续时间,N_2O排放通量变化范围为-2.67~22.56 mg N·m^(-2)·h^(-1);在保持作物产量的条件下,FPD、OPTD处理分别比FP处理减少N_2O排放29.41%、32.63%,FPD处理的氮肥偏生产力和灌溉水利用效率比漫灌FP处理分别增加14.62%和43.54%。可见,在相同施氮量的条件下,改常规漫灌方式为滴灌,能降低设施菜地N_2O排放29.4%,同时氮肥和灌溉水利用效率分别提高14.62%和43.54%,是未来设施菜地值得推荐的一种生产技术。

关键词：滴灌施肥设施菜地 N_2O排放减排贡献水肥利用效率

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油菜-水稻复种系统一次性施肥对CH4和N2O净排放的影响

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中国农业科学 2018年第20期51卷 3972-3984页

作者：徐驰谢海宽丁武汉戴震张婧王立刚李虎中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部面源污染控制重点实验室/中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室

【目的】探究一次性施肥技术对油菜-水稻复种系统CH4和N2O排放及其特征的影响并分析其影响因素,综合计算全球增温潜势,以期了解一次性施肥技术对温室气体排放的贡献大小,从而为温室气体减排提供科学依据和技术参考。【方法】针对长江中... 详细信息

【目的】探究一次性施肥技术对油菜-水稻复种系统CH4和N2O排放及其特征的影响并分析其影响因素,综合计算全球增温潜势,以期了解一次性施肥技术对温室气体排放的贡献大小,从而为温室气体减排提供科学依据和技术参考。【方法】针对长江中下游地区典型的油菜-水稻复种模式,在荆州太湖港农场（30.36N,112.08E）油菜-水稻复种试验田设置了5个处理:对照处理（CK）、农民习惯施肥处理（FP）、优化施肥处理（OPT）、一次性尿素基施处理（UA）和一次性控释肥基施处理（CRF）,重复3次。采用静态暗箱-气相色谱法对整个油菜-水稻季的CH4和N2O排放通量进行监测,并测定土壤种植前后的理化性质与作物产量。【结果】（1）N2O和CH4的排放均具有明显的水稻季排放高、油菜季排放低的季节动态变化规律。各处理N2O排放通量在油菜季的变化范围为-4.08—35.51μg N·m-2·h-1,水稻季则为-16.52—193.30μg N·m-2·h-1,年平均排放通量3.66—23.70μg N·m-2·h-1;各处理CH4的通量变化在油菜季的排放量为-0.08—0.05 mg C·m-2·h-1,水稻季则为-0.54—4.81 mg C·m-2·h-1,年平均排放通量0.42—0.66 mg C·m-2·h-1;（2）N2O年排放总量从高到低依次是FP、CRF、OPT、UA、CK,分别为1.31、1.19、1.04、0.82、0.37 kg N·hm-2,排放系数介于0.14%—0.25%,均低于IPCC的推荐值1%。两个一次性施肥处理的UA和CRF相比同等施氮量的OPT处理,均能有效减少CH4年排放量29.0%和29.9%, UA处理同时能减少21.2%的N2O年排放总量,而CRF处理却增加了14.8%的N2O年排放总量;（3）在同等施氮量的条件下,一次性施肥CRF比OPT显著增加油菜产量10.6%,而对水稻产量的影响不显著。温室气体排放强度呈现油菜季低,而水稻季高的特征,油菜和水稻季中各处理差异均不显著,油菜季中CRF和UA的排放强度最低为0.038 kgCO2-eq·kg-1,OPT最高为0.057kgCO2-eq·kg-1,水稻季UA最小为0.07 kgCO2-eq·kg-1,FP最高达到了0.13 kgCO2-eq·kg-1;（4）综合两种气体的全球增温潜势（100 a）,用GWP表示,在相同施氮量下,两个一次性施肥处理UA和CRF的GWP均较OPT处理减少了28.0%和18.2%（P<0.05）,一次性基施尿素对降低温室效应更有效。【结论】对于长江中下游典型农田而言,一次性基施普通尿素或一次性基施控释尿素的措施,可以在保持作物产量的同时,降低了农田温室气体排放,可作为水稻-油菜复种系统的一种环境友好型施肥推荐技术。

关键词：一次性施肥油菜-水稻复种系统温室气体全球增温潜势

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华北冬小麦/夏玉米农田水氮管理的温室效应评价

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植物营养与肥料学报 2016年第4期22卷 921-929页

作者：李建政王道龙王立刚王迎春李虎中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部面源污染控制重点实验室中国农业科学院-美国新罕布什尔大学可持续农业生态系统研究联合实验室北京100081

【目的】农田水肥的高投入在保障粮食产量的同时也伴随着温室气体的排放。本研究以农田投入品的生产和运输—作物生长的整个过程为研究对象,对农田生态系统中不同水氮管理措施的温室效应开展了评价。【方法】在已经确定粮食产量和温室... 详细信息

【目的】农田水肥的高投入在保障粮食产量的同时也伴随着温室气体的排放。本研究以农田投入品的生产和运输—作物生长的整个过程为研究对象,对农田生态系统中不同水氮管理措施的温室效应开展了评价。【方法】在已经确定粮食产量和温室气体排放强度评价指标的基础上,对土壤固碳深度和减排措施评价的时间尺度进行了分析,将土壤固碳深度确定为30 cm以上,温室效应评价的时间尺度确定为20年,提出了以田间试验与过程模型相结合,辅以调研的评价方法,来反映产量和温室气体排放强度对不同管理措施的响应。常规农民措施的农田投入量(灌溉量和施氮量等)通过问卷调研和文献数据来获得。以华北平原冬小麦/夏玉米轮作模式为例,利用验证后的农田生态系统管理模型(APSIM)对不同措施(氮肥利用、灌溉和有机肥配施)进行20年(1990 2010)尺度的模拟,并结合农田投入品在生产和运输过程的排放,遵照评价方法对不同水氮管理措施的温室效应进行了分析。【结果】与当前常规农民措施相比,将常规施氮量从520 kg/hm^2减少为400 kg/hm^2,粮食产量在20 a间不存在显著性差异(P=0.39),但年均温室气体排放总量(AE-GHG)可减少约1.45 t/hm^2,温室气体排放强度(GHGI)可减少约0.08 t/t;若将该地区常规灌溉量从300 mm减少到240 mm,粮食产量在20年间不存在显著性差异(P=0.39),年均温室气体排放总量(AE-GHG)可减少约0.29 t/hm^2,温室气体排放强度(GHGI)可减少约0.01 t/t,主要归因于电力消耗的降低,减少了生产和传输过程中温室气体排放;若将常规措施中的底肥(N)全部替换为有机肥,粮食产量在20年间不存在显著性差异(P=0.63),年均温室气体排放总量(AE-GHG)可减少约0.03 t/hm^2,温室气体排放强度(GHGI)则基本无变化,虽然有机肥可带来更多的土壤固碳,但是若考虑到其堆肥生产排放和还田过程增加的油耗排放,其总体温室气体减排量并不明显。【结论】在华北平原当前情况下,农田温室气体减排措施应以减施化肥、减少灌溉量为主要方向,可同时实现氮肥生产运输和农田土壤排放2个环节上的减排。年施用氮肥减少120kg/hm^2,灌溉量减少60 mm,20年内温室气体减排潜力约为1.45和0.29 t/(hm^2·a)。

关键词：农田温室气体排放强度减排评价 APSIM

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