收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多因子变化对中国主要作物产量和温室气体排放的影响研究

张婧婷  
【摘要】:全球气候和人类活动引起的环境变化已成为农业生态系统可持续发展面临的重大挑战。而农业生态系统不仅是气候变化的承受者,也是导致N_2O和CH_4增加的重要排放源。如何在确保粮食安全的同时,减少温室气体排放,是当前我国应对全球变化的当务之急。认识气候变化和人类活动造成的多因子环境变化对中国主要农作物产量和温室气体排放的影响,对制定"气候智慧型农业"策略,促进国家粮食安全和可持续发展具有极其重要的理论与现实意义。而多因子协同作用、大区域尺度人类活动和管理措施的数据库建立和参数化以及陆地生态系统模型与基于过程的农业机理模型的有机结合,是当前农业生态系统增产和减排的研究热点与难点。本文基于历史实验和观测数据,对陆地生态系统动态模型的农业模块(DLEM-Ag)进行改进升级,得到基于作物生长过程的DLEM-AG2.0模型,并应用该模型模拟分析多因子环境变化(气候、大气C0_2、对流层0_3、氮沉降、氮肥施用量以及土地覆盖和利用)对1980-2012年中国主要农作物(小麦、玉米和水稻)产量以及温室气体(N0_2、CH_4)排放的影响,为制定未来适宜的农业生产和管理措施提供理论依据。主要结果如下:(1)改进的DLEM-AG2.0模型可以模拟中国不同气候条件和管理措施下小麦、玉米和水稻的叶面积增长、干物质积累、产量形成以及温室气体(N_20和CH_4)排放的动态过程,模拟误差均小于20%。DLEM-AG2.0能够用来模拟中国多种环境因子变化对作物产量和温室气体排放的影响。(2)1980~2012年间,中国平均温度、大气C0_2浓度、0_3浓度、大气氮沉降和氮肥施用量增长趋势都非常显著;降水年际间变化较大;玉米种植面积显著增加,增加速率为0.05×108hayr-1;小麦和水稻面积均以0.02×108hayr-1的趋势下降。(3)在多种环境因子变化的情况下,1980~2012年间中国小麦、玉米和水稻的产量均有所增加,但相对于80年代,增产趋势在2000年代下降了 52.6~99.5%。1980~2012年间中国小麦、玉米和水稻田的N_2O、CH_4排放分别增加了 27.2~54.3%和20.1~34.7%,但在2000年代下降趋势显著。中国小麦、玉米和水稻的产量、N_20以及CH_4排放都存在显著的时空差异。1980~2012年间,气候变化和0_3浓度增加使三种作物产量分别降低了产量变化的39.8%~64.9%和4.5%~13.8%,该负面影响逐渐增大。氮肥施用量增加对作物产量升高的贡献CO_2浓度急速增加土地利用和覆盖变化大气氮沉降,氮肥施用量增加和土地利用变化的贡献作用在2000年代有所降低,C0_2浓度增加和大气氮沉降的贡献不断增强。(4)1980~2012年间,气候变化使中国小麦、玉米和水稻田N_20排放量降低了排放变量的13.7%~29.7%,且负效应增加趋势显著(p<0.01)。氮肥施用量增加对中国作物田N_20排放量增加的贡献土地利用和覆盖变化CO_2浓度变化大气氮沉降0_3浓度变化。而土地利用和覆盖变化对水稻田CH_4排放量升高的贡献CO_2浓度增加气候变化> 氮肥施用量增加>大气氮沉降。大气0_3浓度抑制水稻CH_4排放量增加。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 段道怀;世界作物产量简况[J];农业信息探索;1990年02期
2 陈靠山;提高作物产量和抗病性的策略和关键技术[J];世界农药;2002年06期
3 奚振邦;关于化肥对作物产量贡献的评估问题[J];磷肥与复肥;2004年03期
4 ;优化施肥 增加作物产量[J];大氮肥;2004年02期
5 周道其;;改变土壤表面颜色可以提高作物产量[J];大自然探索;1990年02期
6 陶诗顺;张清东;;耕作法对油—稻两熟田作物产量及土壤性状的影响[J];西南科技大学学报(哲学社会科学版);1991年02期
7 ;世界第二大咖啡公司进驻越南[J];世界热带农业信息;2013年08期
8 李玉强;尚雯;赵哈林;赵学勇;王少昆;曲浩;王育军;;农田沙漠化过程对土壤性质和作物产量的影响[J];生态环境学报;2010年04期
9 张璐,沈善敏,廉鸿志,宇万太;辽西褐土施肥及养分循环再利用中长期试验Ⅰ.作物产量[J];土壤与环境;2000年03期
10 陈琼贤,刘国坚,段炳源,张政勤;有机无机肥料对土壤肥力和作物产量的影响研究初报[J];热带亚热带土壤科学;1996年01期
11 周霞;王宁;赵洪昌;;浅谈化肥生产和使用中存在的问题与对策[J];中国果菜;2009年03期
12 王朝云;许香春;易永健;吕江南;汪洪鹰;聂兆君;;麻地膜降解对土壤性质和作物产量影响的研究[J];农业环境科学学报;2011年01期
13 黄振雄;广东使用化肥88年的历史回顾[J];热带亚热带土壤科学;1994年03期
14 许熟祥;国产磷酸二铵对作物产量、土壤肥力的影响[J];磷肥与复肥;1999年05期
15 徐培智,刘国坚,杨少海,张雅琴;我国掺混肥(BB肥)的现状[J];热带亚热带土壤科学;1997年01期
16 ;热带亚热带土壤科学第2卷总目录[J];热带亚热带土壤科学;1993年04期
17 曾祥添;“三高”农业与土肥作用及对策──以梅县为例[J];土壤与环境;2001年02期
18 林翠兰,叶细养,卢金贵;广东省肥料使用存在问题及对策[J];热带亚热带土壤科学;1996年04期
19 ;世界信息[J];今日科技;1991年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 匡廷云;赵明;卢从明;白克智;焦德茂;张荣铣;李良璧;;提高光能利用效率力争作物产量的突破[A];21世纪作物科技与生产发展学术讨论会论文集[C];2002年
2 宇万太;张璐;马强;;辽宁潮棕壤长期定位试验下肥料对作物产量的贡献[A];中国土壤学会第十一届全国会员代表大会暨第七届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(上)[C];2008年
3 武际;郭熙盛;张祥明;王允青;;麦稻轮作制下耕作措施对土壤无机氮供应特征及作物产量的影响[A];面向未来的土壤科学(下册)——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年
4 王霞;李辉信;胡锋;沈其荣;陈小云;仓龙;;接种蚯蚓对秸秆还田土壤C、N动态和作物产量的影响[A];第八届全国青年土壤暨第三届全国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2002年
5 李利;樊明寿;;利用SPSS进行作物产量与施肥量关系的线性加平台回归模型拟合[A];面向未来的土壤科学(下册)——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年
6 路明;;[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
7 郭海刚;黄治平;杜会英;王风;张克强;;RZWQM模型的研究进展[A];十一五农业环境研究回顾与展望——第四届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2011年
8 廖华明;罗林明;王显报;王胜;袁春花;;栽培制度对麦田病虫群落组成及作物产量的影响研究简报[A];植物保护科技创新与发展——中国植物保护学会2008年学术年会论文集[C];2008年
9 张百战;吕翔;赵杰;孙磊;;气候变化对秋熟作物产量的影响及适应研究[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年
10 阎同生;徐东瑞;;应用GIS开发河北省富钾岩石的研究[A];中国农业地学研究新进展——2000年全国农业地学学术研讨会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 董心亮;长期施用生物质炭对潮土碳库及作物产量的影响[D];中国农业大学;2017年
2 张婧婷;多因子变化对中国主要作物产量和温室气体排放的影响研究[D];中国农业大学;2017年
3 李忠芳;长期施肥下我国典型农田作物产量演变特征和机制[D];中国农业科学院;2009年
4 刘爽;耕作施肥对土壤水热和养分及作物产量影响的模拟研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2013年
5 周丽敏;黄土高原双垄覆膜和地槽集水技术对土壤水温、土壤养分及作物产量的影响[D];兰州大学;2009年
6 刘长安;施肥、覆膜和耕作方式对半干旱黄土高原地区作物产量和土壤质量的影响[D];兰州大学;2009年
7 李焕春;长期施肥对农牧交错带旱耕地土壤特性及生产力影响的研究[D];中国农业科学院;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万毅林;稻—菜轮作条件下秸秆还田与化肥减量配施对作物产量及土壤性质的影响[D];西南大学;2015年
2 叶英新;生物质炭施用两年后黄淮海平原黄潮土土壤性质、作物产量及温室气体排放的变化[D];南京农业大学;2014年
3 靖彦;生物质炭与氮肥配施对旱地红壤理化性质及作物产量的影响[D];南京农业大学;2014年
4 袁率;长期保护性耕作对坡耕地土壤理化性质及作物产量影响的研究[D];西北农林科技大学;2016年
5 韩霜;土壤、施肥及气候因素对作物产量贡献的研究[D];东北农业大学;2012年
6 陈晨;黄土丘陵沟壑区农田土壤有机碳和作物产量动态变化[D];西北农林科技大学;2010年
7 张荣合;不同的施肥措施对新造梯田土壤质量和作物作物产量的影响[D];兰州大学;2011年
8 宋永林;长期定位施肥对作物产量和褐潮土肥力的影响研究[D];中国农业科学院;2006年
9 刘禹池;保护性耕作下不同施肥处理对作物产量和土壤理化性质的影响[D];四川农业大学;2012年
10 王亚雷;保护性耕作对土壤理化性状及作物产量与品质的影响[D];扬州大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王梅;粮食安全有保障 主产作物产量可动态预报[N];中国气象报;2007年
2 杨方宇;黄村今年秋季作物产量再创历史新高[N];衡水日报;2011年
3 北京新禾丰农化资料有限公司 田欢;中国土壤硼元素缺乏影响作物产量[N];农资导报;2006年
4 杨海燕 记者 徐光胜;微生物菌活化土壤作物产量大增[N];哈尔滨日报;2009年
5 记者 于宁;增强土壤肥力 提高作物产量[N];吉林日报;2006年
6 王忠怀;科学施肥:粮食增产 农民增收 农业增效[N];辽源日报;2006年
7 上海农科热线供稿;及时人工补充二氧化碳有助于提高作物产量[N];东方城乡报;2009年
8 翟洪民 刘传珍;茬口倒得顺 粮食装满囤[N];农民日报;2004年
9 ;作物产量庞大 市场需求旺盛[N];期货日报;2003年
10 云南省土肥站 刘友林;科学施肥的五个基本定律[N];云南科技报;2005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
  • 010-62982499
  • 010-62783978