中国农田化学氮肥施用和秸秆还田的土壤固碳潜力及可行性研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 逯非 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王效科 |
| 关键词 | 农田土壤 化学氮肥施用 秸秆还田 固碳 温室气体 泄漏 净减排潜力 可行性 cropland soils synthetic nitrogen fertilizer application straw return carbon sequestration greenhouse gas (GHG) leakage net mitigation potential feasibility |
| 其他题名 | Studies on carbon sequestration potentials and feasibilities of synthetic nitrogen fertilizer application and straw return in China’s cropland |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 中国作为世界上最大的发展中国家和当前化石燃料温室气体排放最多的国 家之一，面临着国际温室气体减排的压力和国内社会经济可持续发展的挑战，迫 切需要寻找减缓大气温室气体增加的技术措施。农田土壤固碳措施是京都议定书 认可的固碳减排途径之一，其中化学氮肥施用和秸秆还田等措施具有可观的固碳 潜力。许多研究表明，施用化学氮肥和秸秆还田有助于土壤有机碳的积累，是近 年来中国农田土壤有机碳含量增加的主要原因。因此，科学评价中国施用化学氮 肥和秸秆还田的土壤固碳潜力及可行性，对于我国参与全球温室气体减排谈判的 国家环境外交和制定我国社会经济可持续发展战略具有重要意义。 本研究以国内长期定位实验数据、国内外相关研究成果以及统计数据为基 础，建立了我国分区域的土壤固碳速率与化学氮肥施用量和秸秆还田量的关系， 估算了我国化学氮肥施用和秸秆还田的土壤固碳现状和潜力及净固碳潜力，并通 过构建 “秸秆还田-焚烧”等模型，分析了推广秸秆还田的净减排效果和作为固 碳减排措施的可行性，从温室气体减排的角度提出了在我国推广氮肥施用和秸秆 还田的建议。主要成果如下： （1）根据全国84 组长期施用化学氮肥定位实验数据,建立了四大农区（东北农 区，华北农区，西北农区以及南方农区）的农田土壤固碳速率与氮肥施用量的线 性关系，估算出我国2005 年氮肥施用的土壤固碳为13.24TgC·yr-1；按推荐量施 肥，增施氮肥609.9 万吨后农田土壤固碳潜力将为21.44 TgC·yr-1。采用增施氮肥 的措施可以提高中国农田土壤固碳8.201 TgC·yr-1，减排效果为我国2005 年化石 燃料碳排放的0.5417%。 （2）根据我国现有的化学氮肥施用造成的N2O 排放和化肥生产过程中温室气体 排放状况，氮肥增施能够造成温室气体排放量增加10.12TgCe·yr-1；在东北、华 北、西北和南方农区增施每吨氮肥将导致温室气体排放分别增加1.299tCe、 1.836tCe、1.730tCe 和1.734tCe。因此，综合考虑土壤固碳和泄漏因素，增施氮 肥会造成温室气体的净排放，故不是一种可行的固碳措施。但提高化学氮肥的利 用效率，减少化肥施用量和降低化学氮肥生产过程中的温室气体排放将有利于温室气体的减排。 （3）根据全国117 组长期秸秆还田定位实验数据，建立了四大农区农田土壤固 碳速率与单位面积年秸秆还田量间的线性关系。我国各省推广秸秆还田的固碳速 率为64.20~633.63 kgC·ha-1·yr-1。2005 年我国秸秆还田的土壤固碳潜力为16.93 TgC·yr-1 ； 如果全面推广秸秆还田， 我国农田土壤的固碳潜力将达到 59.79TgC·yr-1。推广秸秆还田可以增加土壤固碳42.87 TgC·yr-1，其减排效益可以 抵消我国2005 年化石燃料碳排放的2.831%。 （4）在考虑秸秆还田造成的土壤温室气体泄漏因素后，与秸秆焚烧相比，秸秆 还田仍然具有可观的固碳减排潜力31.97TgCe·yr-1。进一步分析表明，在福建、 江西、湖南、广东四省，秸秆还田后将会造成温室气体总排放量的增加；其他 27 个省份净减排潜力总和为35.28TgCe·yr-1，可以抵消我国2005 年化石燃料碳排 放的2.33%。稻田CH4 排放的增加是秸秆还田最大的温室气体泄漏因素，在全国 尺度上能够抵消秸秆还田的土壤固碳潜力的56.65%。 （5）由秸秆还田固碳减排模型估算得出，在充分考虑物料、技术、经济等方面 限制因素后， 在我国的可行固碳减排潜力仅为理论土壤固碳潜力的 16.76%~24.24%。在我国推广精准施肥、稻田甲烷减排以及经济补贴等都将有助 于提高秸秆还田的可行性。 |
| 学科主题 | 系统生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-06-03 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/286]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 逯非. 中国农田化学氮肥施用和秸秆还田的土壤固碳潜力及可行性研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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