农耕地碳汇和碳源的影响因素研究.pptx

农耕地碳汇和碳源的影响因素研究 目 录 1. 农耕地碳汇与碳源农耕地碳汇与碳源 2. 碳碳 源与碳汇的影响因素源与碳汇的影响因素 3.碳汇碳汇 计量计量 4.碳源碳源 计量计量 5. 总结与总结与 展望展望 农耕地碳汇与碳源农耕地碳汇与碳源 碳汇与碳源定义 温室气体 “ 源 ” 碳汇， sink 定义为任何向大 气中释放产生温室气体 、 气溶胶或其前体的过程 、 活动或机制 。 温室气体 “ 汇 ” 碳源 source 为从大气中清除温 室气体 、 气溶胶或其前体的过程 、活动或机制 。 农耕地碳汇与碳源 碳汇与碳源的研究现状 国际科学界认为，全球变暖现象 90以上可能是来自于 温室气体的排放， CO2是最重要的温室气体，对 温室效应 的 贡献达 50。随着农业对化石能源消费量的不断提升，引起 CO2排放量的迅速增加，同时作物生长、土壤碳库的动态变 化等也会产生碳排放。据 Bouwman等研究， 农业活动是重要 的温室气体排放源， 大气中 20的 CO2 , 70的 CH4和 90的 N2O来源于农业活动及其相关过程。 在全球目光聚焦 低碳农业发展 之际，温室气体减排、农 业碳减排越来越被重视。因此，分析和准确把握我国农业碳 排放的时空特征和影响因素，对科学制定农业碳减排政策具 有重要的意义。 农耕地碳汇与碳源的影响因素 农业碳 汇与碳源 的相关因素 ① 农业投入品 --化肥、有机肥、农药、地膜 ② 农业耕作方式 ③ 农业废弃物 ④ 微生物群落 农耕地碳汇与碳源的影响因素 农耕地碳汇与碳 源的计算 净碳汇 计量 投入品 碳排放 土壤 碳排放 秸 秆 焚 烧 排放 秸 秆 固碳 土壤 固碳 作物 碳吸收 碳 汇计 量 -农作物的自身固碳 农作物自身 固碳量计量 方法 测 算 单 位面 积 作物的碳吸收 量 碳密度 ， 然 后乘以面 积 得出。 公式 Di Ti / A ,其中 Di为 i 类农 作物的碳密度 t/hm2 Ai为 i 类农 作物的 总 播种面 积 hm2 利用 农 作物吸收二氧化碳的 光合作用化学方 程式 进 行 计 算 6CO212H2O→ C6H12O66H2O6O2↑ 通 过 作物的 净 初 级 生 产 力（ NPP）来 计 算 （ NPP 即 单 位面 积单 位 时间 的 作物通 过 光 合作用所生成的有机 质 扣除自养呼吸消耗量 之后的剩余部分 ） -- 经济 系数法 按面积 计算 按作物 经济 产量计算 农作物 的自身固 碳 这里 指农作物通过光合作用吸收二氧 化碳，合成有机物， 将碳 固定在作物体内的过程。 式中， C 为区域农田作物碳吸收总量（单位 tCa -1）； Ci为 某种作物的碳 吸收量 （单位 tCa -1）； k 表示区域农作物种类数； cai为 作物通过光合作用合成 单位有机质 所需 吸收的碳； wci为 作物 经济产品 部分的 含水量单位 ）； Yi为 作物的经济产量（单位 ta -1）； HIi为 作物经济系数（表 .1） 。 优点 体现不同作物的不同特点、不同地域 的不同农田条件，只计 算作物净吸收量，最为准确。 碳 汇计 量 -农作物的自身固碳 碳 汇计 量 -农作物的自身固碳 土壤 碳 库主要 指土壤有机碳库。土壤能通过生物和非 生 物过程 捕获大气中的碳素并将其稳定地存入碳库，这一过程 被称为 碳固 存。 碳 汇计 量 -土壤固碳 影响 农田土壤碳固存的因素很多，其中比较重要的是农田 管理方式，包括 耕作方式 、 肥料的施用 等。 一般 是在所研究的田块上设定一些分布较为均匀的点 ，然后在选取的点上 采集 土壤样本，采样深度一般是 0一 20 厘米，有的根据研究需要，加深到 40厘米 深或 110厘米深。 将采到的土壤样本充分混合，风干后磨碎过筛，然后采用 重铬酸 钾氧 化外源加热法测定 土壤有机碳 含量 土壤固 碳的计算 碳 汇计 量 -秸秆还田固碳 农作物秸秆（包括掉落物、残留物等） 中 含有纤维素、 半纤维素和蛋白质等成分。秸秆还田后，在 土壤微生物 的作 用下分解转化为有机质，另外，由此产生的腐殖酸与土壤中 的钙离子、 镁离子 等结合成稳定团粒，可以改善农田土壤的 理化性质，提高土壤的生物活性， 减少 农作物对外部投入品 的依赖，改善农田生态环境，促进农业的可持续发展。 秸秆 还田所产生的固碳作用同样需要通过测定土壤 有 机碳 含量来判断。先 测定 未经 过秸秆还田 的农田土壤有机 碳含量，然后 秸秆还田后 ，测定 同一块农田 土壤 有机碳 含 量的变化，从而得到秸秆还田的固碳 量。 秸秆还田固碳的计算 www.themegallery.com 碳源计量 联合国气候变化委员会 IPCC一直致力于减缓全球温 室效应，减少全球温室气体排放。为此，该机构编写了 国 家温室气体清单指南 ，并提出温室气体排放的计量方法， 受到国际社会的普遍认可。针对农林和土地利用变化这一领 域， IPCC提出的碳排放计算方法是 碳排放量 活动 数据 碳排放 因子 农业投入品 碳排放的计量公式 其中， C1 为某种作物的碳投入总量 n 表示该作物从播种到收获整个过程消耗了 n种能 源 柴油和电能等 或农业生产资料 化肥、农药和种子等 Ci 表示第 i种能源或农资的碳排放量 m 为消耗第 i种能源或农资的量 β 为第 i种能源或农资的碳排放参数，碳投入量统一用 碳当量来表示，单位是 kgCe 碳源计算 -农业投入品 其中， E1为各项生产投入的碳排放量， tCa-1 Qi为各项投入的数量 包括氮磷钾各类化肥用量、农机 柴油用量、农药用量、灌溉面积、农膜用量等 Yi为各项投入的碳排放 系数 上述公式中最重要的一个数据就是 碳排 放系数 碳排放因子 单位投入品产生的 CO2量 IPCC给出了一些农业投入品的碳排放因子，但不同 国家的国情不同， 生产条件 、 生产技术水平 、 地域环境 等条件也各不相同，因此不同投入品的碳排放因子 碳 排放系数 随地域的变化而变化 。 碳源计算 -农业投入品 碳源计算 -农业投入品 （ 美国 使用的碳排放 系数） 碳源计算 -农业投入品 （欧盟使用 的碳排放 系数） 碳源计算 -农业投入品 （欧盟使用 的碳排放 系数） 碳源计算 -农业投入品 （欧盟使用 的碳排放 系数） 国内 研究未涉及的碳排放系数，常常使用他们 的研究结果。 在 农业投入品碳排放计量方面， West 间接方法 通过对相关指标的测定来推算 土壤呼 吸 速率，局限比较多，测定结果与直接方法相比误差较大。 净碳汇量的计算 碳 排放总量 碳固定总量 总结 与展望 当今世界各国都在密切关注低碳农业的发展，并在这 方面取得了一定的成果，欧盟、美国等均已研究出适合当 地国情的碳计算器，能够准确有效地判断出农业生产过程 中的碳源碳汇情况。 国内关于农业碳排放的研究也很多，但是大部分还是 建立在国外碳 排放 系数的研究基础上， 由于跟国内国情不 相适应，其研究结果的 准确性仍有待 考究。 据了解，目前国内能够系统性应用的碳计算器还未研 发出来。 因此，我们将立足于中国的实际情况，站在化工 的角度，致力于研究出一种适合中国国情的碳计算器。