收藏本站
《浙江大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

中国温室农业生态系统碳平衡研究

王艳  
【摘要】:农业用地是导致陆地系统土壤碳损失的主要原因。寻找新的农业耕作方式,在高产、高投入的情况下,仍可以使系统保持碳汇能力,成为研究热点。近三十年,温室,特别是塑料大棚蔬菜种植(plastic greenhouse vegetable cultivation, PGVC)在中国的发展十分迅猛,使中国迅速成为面积第一(占全球面积90%)的国家。PGVC为农民带来很大效益,但这种来自露天蔬菜种植(conventional open field vegetable cultivation, CVC)相对较新的耕作系统的碳平衡情况,尤其是将农业生产过程中碳释放考虑后新系统扮演了碳源还是碳汇角色,目前仍不确定。 本研究基于质量平衡法和碳循环全程分析法(full carbon cycle analysis),对中国PGVC系统净碳流进行了估算。研究样点遍及了中国23个省、4个直辖市、5个自治区,共39个区的195个样点。除碳平衡外,本文还简要分析了PGVC系统所提供的其他生态服务功能。研究结果如下: 1.考虑了建设成本和经营过程的人力投入后,中国PGVC系统相对于大气系统表现为净碳汇,净碳流为0.58±0.27 Mg C ha-1 yr-1 (1Mg=106g),碳吸收能力是CVC系统(同样也是净碳汇,0.23±0.23 Mg C ha-1 yr-1)的2.5倍。两种操作系统这种碳吸收增幅(即△净碳流)在中国呈现区域性差异,表现为北方高于南方。 2.CVC系统转变为PGVC系统后,耕层(0-20 cm)土壤有机碳含量在40年时间内增加了41%(变化率:0.96 Mg C ha-1 yr-1);但PGVC系统SOC随耕作年限先增后减,最后趋于平缓。有机碳增加幅度呈现明显的区域性,中国北部处于温带的地区SOC增加幅度显著高于南部亚热带地区。PGVC仅对耕层C含量产生影响,对土壤深层(20-100 cm)影响不大。但由于耕层SOCD占1m深SOCD的比例较大,因此,PGVC系统1 m深土壤层SOCD同样高于CVC系统。 3. PGVC系统NPP是邻近CVC系统的约1.7倍(PGVC:8.87±0.46 Mg C ha-1 yr-1; CVC:5.36±0.66 Mg C ha-1 yr-1)。两种种植系统NPP差异呈现北方区域高南方区域低的空间分布规律。区域间的气候差异导致了两种操作系统NPP产生差异,同时温室的使用在中国不同区域功能不同,致使温室耕作NPP的增幅存在空间差异。 4.综合土壤和植被碳流,中国PGVC系统NEP为3.10±0.28 Mg C ha-1,表现为净碳固定。相应地,CVC系统虽同样为碳固定(1.33±0.34 Mg C ha-1 yr-1),但固碳量不足PGVC系统的1/2。 5.中国PGVC系统碳密度(作物碳+土壤碳,其中土壤深度0-100 cm)为122.99 Mg C ha-1,但其中93%来自土壤碳。PGVC系统碳密度是CVC系统碳密度的1.2倍,但PGVC系统碳储量远低于CVC系统。这主要源于两种耕作系统的面积差异较大,PGVC系统种植面积仅占CVC系统面积的12%。 6.CVC系统转变为PGVC系统后,农业操作相关的碳释放量大大高于原系统——(CVC)达4倍;两种系统农业操作碳释放差异程度中国北部高于南部;PGVC系统农业操作碳释放情况在各区域也存在空间差异,总体为北部高、南部低,北部是南部的约两倍。 7. PGVC系统比CVC系统除提供更多的蔬菜产品和拥有更强的固碳能力外,还具备其他调节服务(如土壤保持、节水等)且均高于CVC系统,但同时也比CVC系统多产生了一些负面环境影响(如土壤盐渍化、N20释放及废弃塑料白色污染)。但总体而言,PGVC系统仍有着较优的环境效益,并为农民带来较高的净收益。 8.基于目前PGVC系统的净碳吸收量(净碳流),假设将中国50%的蔬菜种植田转变为PGVC系统,那么整个蔬菜种植系统的碳吸收能力将增加3.2 Tg C(1 Tg=1012 g);如果100%转变为温室种植,系统的碳吸收将会增加7.4 Tg C在此前提下(100%转变为PGVC系统),中国整个蔬菜种植系统的碳吸收将可抵消每年由于化石燃料燃烧而造成的碳释放(1,500 Tg C)的1.8%。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S181

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘立忠,吕程,刘相华,王国栋;CVC热连轧机的板凸度计算模型[J];东北大学学报(自然科学版);2001年01期
2 刘爱东;纯棉与CVC成衣染整工艺实践[J];纺织导报;2002年06期
3 金莉,杨固川;薄板坯连铸连轧主要工艺和设备技术[J];重型机械科技;2002年03期
4 罗利威;谢劲松;;珠钢热轧机支撑辊CVC辊形技术开发[J];冶金丛刊;2008年01期
5 秦藜丽,鲍春燕;采用板形控制技术 提高产品精度[J];山西机械;1998年02期
6 郭忠峰;龚殿尧;荆涛;刘驰;徐建忠;刘相华;;1700热连轧机CVC轧辊的磨损[J];钢铁研究学报;2008年01期
7 范尧明;涤棉CVC混色纱的生产探讨[J];北京纺织;1999年06期
8 严洪凯,杜素周,张清东;CVC工作辊磨损和热凸度对轧机板形控制性能的影响[J];冶金设备;2000年03期
9 张树山;曹永恒;于静;李洪波;;马钢CSP热连轧机支撑辊使用探讨[J];安徽冶金;2010年01期
10 李洪波;张杰;曹建国;杨光辉;;五次CVC辊形曲线的分析与设计[J];机械设计与制造;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡超;张超;陈良;胡诚;宋波;陈剑飞;;武钢CSP厂CVC工作辊辊形的分析与改进[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
2 李江;刘霞;;CVC弹力针织面料染色工艺实践[A];2010年全国针织物及纱线染色技术研讨会论文集[C];2010年
3 任文涛;向权力;崔红光;代丽丽;;温室节点式渗灌自动控制系统的试验研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
4 郭忠峰;李长生;徐建忠;刘相华;王国栋;;五次CVC辊型曲线设计[A];全国轧辊技术研讨会论文集[C];2005年
5 唐文君;姚金龙;徐小评;;CVC真丝色织布的开发与生产[A];“常纺院杯”全国织造新产品开发学术研讨会暨2008织造年会论文集[C];2008年
6 李洪波;张杰;曹建国;王宗明;王强;张树山;;CSP热连轧机的辊系配置[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(下)[C];2009年
7 陈小红;;外周静脉滴注改PICC与CVC置管的临床分析[A];中华护理学会全国静脉治疗护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2010年
8 刘健;;厚板轧机板形控制技术应用研究[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
9 栾金伟;;硅钢单机架可逆轧机板形控制综合策略[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
10 栾金伟;;硅钢单机架可逆轧机板形控制综合策略[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李莉;温室农业在荷兰[N];山西科技报;2004年
2 张龙;高台温室农业结硕果[N];甘肃日报;2004年
3 张承芳;荷兰的温室农业[N];山东科技报;2002年
4 陈戈萍;关于CVC plus工艺最新发展[N];世界金属导报;2009年
5 通讯员 化乐 记者 魏晓林;张掖调结构主攻“温室农业”[N];农民日报;2001年
6 首席记者 张守梅;“富通空调”CVC项目进入批量生产阶段[N];牡丹江日报;2010年
7 特约记者 闫蓓;竞购者CVC幕后藏大佬 BGI高管10亿套现冲动[N];21世纪经济报道;2009年
8 记者 王京宝;国际兽医合作·中国(CVC)在华启动[N];中国畜牧兽医报;2010年
9 田爱丽;CVC欲私有化自然美 或引发退市[N];第一财经日报;2008年
10 彭炜 谭志强 薛红伟 郭红 赵鑫;六辊CVC轧机中间辊窜辊连接液压控制改进[N];世界金属导报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王艳;中国温室农业生态系统碳平衡研究[D];浙江大学;2010年
2 郭忠峰;热连轧带钢板形控制与辊型优化设计[D];东北大学;2008年
3 马占福;热连轧板形控制模型优化与应用研究[D];西安建筑科技大学;2011年
4 赵旭亮;热轧带钢板形控制技术的研究与应用[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张凯;日光温室结构和覆盖材料对温室热损失的影响研究[D];山东大学;2012年
2 蔡军;基于CFD的温室水源热泵控制系统研究[D];浙江工业大学;2010年
3 朝木日勒格;寒冷干旱地区温室内温度环境测试分析及模拟[D];内蒙古农业大学;2011年
4 王丽斌;基于虚拟仪器技术的温室环境监测系统[D];昆明理工大学;2010年
5 张晨;CVC下企业知识探索与知识挖掘的平衡关系研究[D];华南理工大学;2011年
6 张彩霞;四辊CVC热连轧机板形板凸度控制能力研究[D];燕山大学;2010年
7 安彦玲;2050CVC轧机工作辊轴承载荷特性解析对比研究[D];燕山大学;2011年
8 兰海;基于ARM和GPRS的嵌入式温室环境监测系统[D];沈阳工业大学;2010年
9 熊俊伟;CSP板形控制及工作辊磨损模型研究[D];武汉科技大学;2007年
10 刘安钦;人工生态系统的生态系统服务研究[D];浙江大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026