Enock, Sakala[1]2000年在《基于GIS的桓台县农业可持续发展研究》文中研究指明1999年联合国环境与发展大会提出的《21世纪议程》中，将可持续发展作为一个全球性的经济发展战略，其主题是资源的利用、开发及可持续发展。核心是寻求经济发展、自然资源与环境三者之间的协调发展。宗旨是遵循在满足当代人发展的需要的同时，不能威胁到后代发展的需要的原则。增加粮食产量以满足持续增长的人口的需求及社会的可持续发展，已成为每一个国家首要的发展目标。本研究就是在此背景下进行选题和写作的，力图寻找一种合理的资源使用方式，能使尽可能多的人口维持并提高生活质量，达到资源、环境与社会经济的可持续发展。 本文利用地理信息系统（GIS），对桓台县农业生产可持续发展进行了研究。主要内容是研究土地利用方式和地下水资源状况对农业生态环境和农业生产的影响。研究结果表明多年来持续增长的人口数量对资源形成的巨大压力，使得土地利用和农业生产的可持续发展变得非常严峻。土地的过度开发、地下水资源过量开采、城市化速度加快以及其他的人类生产活动，都直接影响到桓台县农业生态环境和农业生产。在此基础上，提出桓台县的土地和地下水资源合理利用的可持续发展规划，对桓台县今后的可持续发展具有十分重要的意义。
郑亮[2]2014年在《华北典型高产粮田土壤有机质时空变异规律与水氮优化管理》文中认为华北高产粮区冬小麦-夏玉米种植体系内集约化生产中水氮过量投入导致地下水硝酸盐等面源污染问题突出,亟待解决。本研究选择1990年以来江北建成的第一个吨粮县-桓台县为研究区域,在课题组前期工作基础上,通过收集整理历史资料、实地采样测定等手段,并借助GIS技术完善并建立该县土壤基础理化性质数据库。利用数据库中土壤化学性质部分,借助GIS及地统计学方法相结合分析桓台县第二次土壤普查以来(1982-2011)耕层土壤有机质的时空变异特征及其成因,并为区域尺度模拟计算提供碳素初始值输入；整理分析1980-2010年桓台县年鉴统计资料化肥投入、粮食产量数据,对该县实际肥料投入、作物利用情况进行研究,初步确定该县合理施氮水平；在对模型校验的基础上,借助土壤属性数据库分析桓台县土壤物理和水力学参数空间分布特征,建立全县土壤物理和水分参数图层,完成区域尺度模拟所需的参数准备工作；在输入该县土壤理化参数图层的基础上,应用模型对县域尺度下农田的水氮迁移转化过程及作物产量进行了模拟,以探讨不同水氮管理方式对控制氮素损失及维持作物产量方面的效应及可行性,得到的主要成果及结论如下：(1)1982年、1996年和2011年桓台县表层土壤有机质的平均含量分别为13.24、15.06和18.73g kg-1,后15年较前14年增速加快了近一倍,人为因素对土壤有机质含量的影响在增强。1982-1996年土壤有机质的提高主要是土壤利用方式调整和农民种粮积极性改变带来的有机无机肥料投入,不同类型土壤中有机质含量差异显著。而1996-2011年土壤有机质的提高可能是秸秆的大量还田,而不同类型土壤中有机质含量差异逐渐减小。(2)分析1980-2010桓台年鉴中相关数据后发现,近30年来,桓台地区单播面积上化肥投入量很大,超过了全国高施肥量区平均值。近年来,该县化肥投入正逐步由复合肥替代传统氮磷钾化肥,氮磷钾肥仔施用比例上趋于平衡。肥效随施肥量增加而迅速降低,表明当地单纯依赖化肥投入增产的做法是不科学的。初步研究结果表明,桓台县氮肥投入210-284kg hm-2范围内均可维持粮食产量,并以此作为制定供区域尺度模拟的水氮管理方案的参考。(3)对WHCNS (soil water, heat, carbon and nitrogen simulation)模型的校验结果表明：根区内土壤水分动态以及作物地上部生物量的模拟值与实测值吻合较好,土壤剖面无机氮含量的模拟值与实测值总体趋势一致,校验效果在可接受范围内。为了解决在区域尺度上对土壤水氮运动数值模拟中土壤水动力学参数难以获得的问题,采用土壤传递函数方法(PTFs),根据容易获得的土壤质地等属性应用Rosetta及SPAW Hydrology模型对桓台县区域容重、饱和导水率、饱和含水量、残余含水量、田间持水量、萎蔫点等重要的土壤物理及水力学参数进行预测。研究表明,土壤粘粒含量分布受到成土母质影响较大,预测结果中各参数变异程度合理,可以作为模型在该尺度下运行的基础输入参数。(4)县域尺度下模拟结果显示,相比当地常规水氮管理方案,采取优化的水氮管理方案,虽然冬小麦和夏玉米产量分别下降了4.8%和0.7%,但是由此节约的水氮投入分别达到40%和33%(小麦)及33%和33%(玉米)：同时在冬小麦和夏玉米季的氮素利用效率分别提高了28.6%和17.3%,水分渗漏的减少使水分利用效率,尤其冬小麦和夏玉米季的灌溉水利用效率分别提高了60.9%和45.1%,且2m土体内氮素淋失和残留降低。通过优化氮素投入,可节约肥料投入成本436元/hm2,全县在轮作周年可节约成本投入1053.8万元,同时实现了经济与环境效益双赢的目标。
刘光栋[3]2004年在《区域农业生产环境影响的价值评估方法及应用》文中研究说明本文针对现代集约化农业中，以资源环境投入换取农业产出效益的不可持续的发展模式，以华北集约化农业典型高产粮区—桓台县为例，定量评估农业生产的资源环境影响及其价值损失，以期为农业技术、政策提供成本效益分析工具，为区域农业绿色GDP核算提供理论和技术支持。 采用系统设计方法，围绕农田生态系统中水分及碳氮的物质平衡过程，通过理论分析、监测调查和模型模拟的方法对区域农业资源环境经济成本进行评估，比较筛选适宜评估农业环境问题的方法，并归纳出实施区域农业生产资源环境成本评估的程序化步骤。 研究应用大量的一手调查数据和统计资料，进行实证分析，取得如下主要研究成果： ①农田生态系统中碳、氮和水分循环与平衡过程是农业环境影响评价和环境损失评估的物质基础；根据环境价值评估的需要，划分农业生产的外部成本为资源退化性损失和环境污染性损失；应用资源环境经济学理论于区域农业生产环境问题，就集约化农业普遍存在水资源耗竭、地下水面源污染、土壤肥力变化及农田温室气体排放等分别采用水资源价值的稀缺增值评估法、人力资本法、生产函数法和成果引用法等若干方法予以评估了相应的价值损失。 ②基于理论分析和评估实践，提出了包括区域农业模式划分、外部影响筛选、影响的定量、影响的货币化和环境成本加总的五步评估流程及区域农业生产成本效益分析模型化框架；归纳了评估所必须的自然资源环境参数、模型化参数、社会经济参数构成的参数支持系统；初步提出组织管理这些参数的GIS数据库四层结构，为区域农业环境损失评估向模型化、程序化、电算化方向发展，开发区域农业资源环境成本评估模型软件奠定了理论基础。 ③针对农业用水加剧区域水资源耗竭的稀缺特征，提出区域地下水资源相对农业的稀缺增长模型。应用GIS技术分析区域地下水硝酸盐污染的空间分布发现：区域农业硝酸盐污染有非均衡的空间分异特征，即地下水分化为硝酸盐净输出的源区和净输入的汇集区。污染空间分布与潜水位等值线的一致性表明地下水流向在农业面源污染空间分异过程中的主导作用，支持了农业面源污染实施流域作为生态单元管理的对策。 ④采用不同方法，比较评估桓台县2002年农业生产的外部不经济性损失为3089.3～4778.7万元／a，平均单位耕地产生外部损失价值为1101.5～1703.9元/a。其中，占第一位的是水资源成本2608.8～4232.9万元／a，地下水硝酸盐面源污染损失为860.8～1170.1万元／a。由于过去10多年土壤肥力的持续改善，产生了490.9～949.1万元／a的正效应。参照美国的固定和减排CO_2成本评估该温室气体排放所造成的外部经济损失大约是110.6～324.8万元／a。按桓台县当年小麦和玉米单产水平计算，粮食生产的边际外部环境成本为0.09元／kg。 ⑤借助DAISY模型，初步模拟小麦—玉米两粮轮作模式，在常规耕作管理基础上，模拟分析减少氮肥30％、减少灌溉50％、改小麦玉米秸秆双还田为单还田等条件下的环境损失变动。减少肥水投入条件下的外部成本变化分别降低4％和36.7％，但伴随外部损失的降低，相应导致减产21.3％和21.9％。因此指出农业生产和环境的双赢必须依赖科学技术的可持续战略。
高春雨[4]2011年在《县域农田N_2O排放量估算及其减排碳贸易案例研究》文中指出农田N_2O是重要的温室气体排放源,农田N_2O减排是农业减排的重要组成部分,农业碳贸易是推进农田减排的有效途径。本文在分析华北旱地农田氮肥施用与减排潜力的基础上,建立了基于县域尺度的农田N_2O排放量估算及测土配方施肥减排N_2O碳贸易方法学,以山东省淄博市桓台县为例,运用DNDC和IPCC两种方法估算该县农田N_2O排放量,并进行农田测土配方施肥减排N_2O碳贸易量测算案例研究,最后选择Logist模型研究农户降低施肥量的意愿。主要研究结论分述如下:(1)以黄淮海为例,研究了减量施氮、施用缓释肥料、硝化抑制剂的减排潜力及实施可行性。氮肥施用是农田N_2O的重要排放源,N_2O排放量一般为肥料用量的0.1%～2%。我国的氮肥施用量大,以黄淮海区域为例,1990～2008年间,氮肥施用量年均增长3.12%,单位播种面积施氮量达到了217.4 kg/hm2,是世界平均水平的3.3倍,而氮肥利用率很低,只有30%～35%。减量施氮、施用缓释肥料、施用硝化抑制剂可以有效地减少农田N_2O的排放量,减排潜力分别达到了6%～30%、10%～40%、20%～83%之间。实施测土配方施肥工程,可有效减少农田N_2O排放,同时增加农民收入,从经济和技术上都是可行的;而缓释肥料和硝化抑制剂受技术、成本、产品特性等方面的限制,需要更充足的试验和技术改进。(2)按照CDM方法学基本组成框架构建了农田N_2O减排的碳贸易方法学。IPCC方法和DNDC过程模型法是估算区域农田N_2O排放的两种重要方法,IPCC是基于氮素投入与排放系数为基础进行计算,DNDC模型通过模拟硝化反硝化过程来计量N_2O的排放量。相比而言,DNDC模型法科学表征了农田N_2O排放的时空差异性。目前,农田N_2O减排还没有相应的CDM项目方法学,本研究依托DNDC模型、测土配方施肥技术,建立了农田N_2O减排碳贸易方法学,项目边界为农田及化肥生产企业生产过程,基准线为常规施肥农田N_2O排放及化肥生产耗能,项目线为实施测土配方施肥条件下农田N_2O排放量及化肥生产耗能。此外,还规定了泄漏,并制订了相应的监测计划。(3)以乡镇为基本单元,运用IPCC和DNDC方法估算了2008年桓台县农田N_2O排放。IPCC方法估算的排放总量和单位耕地面积排放量分别为76.02t和3.01kg/hm2,DNDC模拟结果分别为59.6t和2.36kg/hm2,前者比后者高27.6%;DNDC模型模拟结果表明,玉米-小麦轮作系统是桓台县农田N_2O的主要排放源,占排放总量的85%,蔬菜占9.28%,棉花占4.7%,大豆、花生、土豆合计只占0.5%。比较而言,DNDC是基于氮循环过程而建立的N_2O估算模型,考虑了土壤、气候管理措施等对农田N_2O排放量的影响,估计结果更加符合农田N_2O的实际排放量。(4)基于已建立的县域农田N_2O减排CDM方法学,撰写了桓台县农田N_2O减排的项目设计文件(PDD)。结果表明,通过实施测土配方施肥项目共实现温室气体减排2.65万t CO2,其中农田减量施肥共减排0.935万t,占25.3%;减少氮、磷肥所引起的化肥生产企业节约能耗1.54万tCO2和0.18万t,分别占58.3%和6.8%;而钾肥生产则增加排放0.011万t。分乡镇看,索镇镇、起风镇的减排量最大,达到0.48万t和0.62万t;田庄镇、荆家镇、陈庄镇、新城镇、周家镇、果里镇得减排量在0.17～0.23t之间;而邢家镇、马桥镇、唐山镇的减排量较低,在0.2万t以下,各乡镇排放量的大小是由施肥量的大小和耕地面积所决定的。(5)采用分层抽样对桓台县7个乡镇、190个农户的施肥量及降低施肥的意愿进行研究。结果表明,在被调查的施肥过量农户中,只有20.8%的农户愿意降低施肥量,76.6%的农户根据习惯或化肥经销商的推荐确定施肥量,70.9%的农户不知道过量施肥对大气、水体和农产品会产生污染。说明农户施肥是比较盲目的,缺乏相应的技术指导。运用Logist模型对农户降低施肥量的意愿进行研究,结果表明,农民文化程度、耕地面积、对化肥是否过量的认识、总收入、种植业收入比重对农户降低施肥意愿影响显著,除种植业收入比重外,其他均为正向影响。降低施肥量的情景研究表明,技术推广、试验示范、补贴及法规或政府部门规定等是促使农户降低化肥施用量的有效方式。
李建政[5]2017年在《氮肥优化措施及其环境效应的研究》文中研究指明农田投入对于作物生产力、氮素淋溶和温室气体排放都有着重要的影响。氮肥高投入将导致温室气体排放、地下水硝酸盐升高等环境问题,不利于农业的可持续发展,亟需优化管理措施来减少农田生态系统的环境足迹。本研究选择典型县域——桓台县为研究区域,以冬小麦-夏玉米轮作体系为研究对象,在课题组前期工作基础上,通过收集资料、实地调研等手段,并借助GIS技术完善了区域尺度模拟所需的土壤基础理化性质和农田管理数据库;在此基础上,应用校验后的APSIM(AgriculturalProduction SystemssIMulator)模型对县域尺度不同水氮管理情景下的农田的作物产量、水氮利用效率、氮素淋溶和温室气体排放进行了 60年尺度的模拟,并通过定量分析得到优化的水氮管理方式。此外,基于产量的生命周期评价,可实现对技术的有效判别来保持粮食产量和减少对环境的影响。本研究中,又选择吉林公主岭市作为研究点位,利用农田系统模型(APSIM)对东北玉米单作系统中不同管理情景下产量和土壤温室气体排放的长期动态进行了模拟,并结合生命周期法和实地调研来核算温室气体总排放和温室气体排放强度。得到的主要结果和结论如下:1.桓台县域(1)利用山东桓台试验站点位监测试验数据对APSIM模型的适用性进行了有效性检验,调整作物参数后的APSIM可以较准确地模拟该点位的作物地上生物量(决定系数R~2≥0.79)、产量(R~2≥0.76)、地上生物氮(R~2≥0.88)、谷物氮(R~2≥0.79)、生长季N_2O 总排放(R2=0.85)、0-20cm 土壤水分(R2=0.76)和 0-200cm 硝态氮(R2≥0.29)动态变化。虽然APSIM模型在模拟日尺度上的N20排放还存在着潜在的问题,但是整体上可以较好地反映出生长季尺度和年尺度上N_20排放对不同施氮水平的响应。(2)在常规灌溉措施(总灌溉量420mm,灌溉次数7次)下,减氮15%具有可行性,可以保持粮食产量基本不变,但减氮30%将造成产量明显下降。基于土壤缺水条件下的自动灌溉通过提高作物水分利用效率和氮素偏生产力来提升粮食产量。减氮30%配自动灌溉的总灌溉量为330mm,灌溉次数为6次,其平均产量仅比常规水氮管理(N0%+CI)低4%,说明常规水氮管理在减氮15%的基础上还可以进一步减少氮素和灌溉投入来维持当前的粮食产量水平。(3)常规水氮管理下的平均氮素淋溶量和N_2O排放量为110和5.17kgN/ha。通过与耕地面积相结合,桓台县的氮素淋溶总量和N_2O排放总量分别为4149和194 Mg N。桓台县东北部和西南部施氮量较高,氮素淋溶和N_2O排放都高于其他地区。在同等氮量投入下,自动灌溉条件可以减少氮素淋溶,但会促进土壤N_2O排放。(4)在目前的技术条件下,减少氮肥用量的15%具有可行性,在保持桓台县粮食产量的同时,可减少该县域氮素淋溶总量39%(约2076 Mg N)和温室气体排放总量17%(约54GgCO_2-eq)。但随着土壤传感器和灌溉设施的发展,若采用自动灌溉技术可进一步提升粮食产量,并配合优化氮肥投入,可进一步实现氮淋溶和温室气体排放的减少。2.公主岭点位(1)当前农民管理下的温室气体总排放和温室气体排放强度分别为4.37 MgCO_2-eq ha~(-1) yr~(-1)和0.49 Mg CO_2-eq Mg~(-1)。来自机械投入(包括生产、运输、维修和包养)和土壤有机碳变化带来的温室气体排放占到当前农民管理(CFP)的温室气体排放总量的14.6%,来自氮肥投入(包括生产和运输)和N_2O直接排放带来的温室气体排放占到当前农民管理(CFP)的温室气体排放总量的(60%)。(2)就作物产量而言,当前农民管理(氮肥用量200kgN/ha和秸秆还田率10%)是接近合理的,但是在温室气体排放方面并不是最优的。(3)通过减少氮肥用量25 kg N ha~(-1)和将焚烧和废弃的秸秆进行还田相结合,不仅可以保持粮食产量,还可以维持土壤有机碳平衡,并分别减少温室气体排放总量561 kg CO_2-eq ha~(-1) yr~(-1)和减少温室气体排放强度0.06 Mg CO_2-eq Mg~(-1)。但是将作为生物燃料的秸秆进行还田是不可行的,因为农民将燃烧煤炭来替代秸秆将产生大量的温室气体排放。本研究的结果为进一步优化农田管理措施(主要是氮肥和秸秆管理)来减少温室气体排放和保持粮食产量提供了理论依据。
孙红星[6]2015年在《桓台县农村饮水安全信息化系统开发与应用》文中进行了进一步梳理随着村镇经济的发展和生活水平的提高,广大农民群众对饮水质量的要求也越来越高。桓台县委县政府审时度势提出“同源、同网、同质”的城乡一体化供水模式,按照立足当前、着眼长远、适度超前的建设原则,计划建设两座供水水厂、高标准水质监测中心及覆盖全县所有村镇的供水管网。建好更要管好,大力推进信息化,应用信息化技术进行管理已经成为顺应时代进步潮流和世界发展必然趋势。党的十八届三中全会就提出了推进水利的信息化,加快水利现代化的战略,经长期实践证明,供水行业应用信息化手能有效提升生产管理和应急维修响应速率,降低了经营成本,并且通过信息集成平台将数据信息向政府及其他平台共享,提高资源利用效率,实现数据利用价值的最大化。因此,农村饮水安全工程理应应用信息化管理,这不仅是满足自身生产发展的需要,也是落实科学发展观,做好群众路线教育实践活动的具体体现,也对提高工程建设质量及管理水平具有重要意义。本课题以自桓台县城乡供水一体化工程在建项目为基础,阐述了桓台农村饮水环境形势及项目建设的必要性,找出供水管理中存在的问题,结合管理实际和业务需求,提出适合桓台农村饮水管理工作实际的运行模式。结合当代供水信息化技术,设计符合工作实际的水厂信息化管理运行流程,以及供水管网、工程信息、地下水位、综合运行及大用户的应用管理模式。信息化系统的应用较好的满足了企业的生产管理需求,提高了管理效率,降低了管理成本,满足了村镇居民饮水安全需要,有利地促进了全县经济社会平稳较快发展。
于冲, 陈淑峰, 李光德[7]2012年在《华北桓台县土壤养分的时空变化格局》文中进行了进一步梳理为了实现精确施肥和防治土壤肥力退化,通过监测土壤养分的时空变异了解土壤耕作管理及污染等过程对土壤肥力的影响,采用GIS和地统计学相结合的方法对华北桓台县1989年和2006年的土壤碱解氮、速效磷和速效钾的空间分布进行分析。结果表明,与1989年相比,2006年土壤碱解氮含量普遍提高,中等水平以上(>91mg/kg)的面积占整个研究区面积的21.23%,含量61～90mg/kg的土壤面积增加了7.05%,低含量(<60mg/kg)的面积减少了8.07%。土壤速效磷也大幅度增加,主要是零散的较低级别含量的斑块向高级别转化,丰富级别(>21mg/kg)的面积增加了26.92%,含量缺的(<15mg/kg)地块面积比重下降了52.75%;土壤速效钾含量整体提高,2006年平均含量达118mg/kg,变化最明显的是101～150mg/kg级别,增幅达25.18%。桓台县各土壤养分含量均有显著提高。此研究结果对于桓台县农业可持续发展,制定优化的高效施肥措施和方案有一定指导意义。
陈时磊[8]2012年在《桓台县深层地下水资源可利用性研究》文中研究指明由于深层地下水的更新能力有限，深层地下水的持续过量开采，引起了一系列的环境地质问题，因此深层地下水的合理利用对于体现水资源对社会经济支撑作用具有重要的意义。本项研究的目的是在防止地面沉降条件下，探讨深层地下水资源合理利用的最佳方式。本文研究思路是在充分分析研究区水文地质条件的基础上，合理进行含水系统的划分，通过分析其水动力、水化学特征，运用水均衡法和地下水数值模拟，来探讨深层地下水的循环交替特征、资源构成及属性，确定深层地下水开采的约束水位，最终制定科学合理的开采方案并进行水位预测，最终实现深层地下水资源的可持续利用。根据研究区的含水介质的特性及水力联系程度，运用VISUAL MODFLOW将研究区含水层概化为三层：潜水～微承压的浅层含水层组、微承压的中层弱透水层和深层承压含水层组。根据收集到的资料和地面调查，确定模型的边界条件和源汇项，通过90个应力时段的观测孔水位曲线和地下水流场的拟合，很好地完成了模型的识别和验证。为确定深层地下水合理开采方案提供现实依据。在开采条件下，通过分析深层地下水的水动力和水化学特征的变化，结合均衡法和数值模拟法，确定深层地下水开采中的四部分资源量，结果表明深层地下水在一定程度的开采下，激发越流和侧向补给量增加，占开采量的50%左右，深层地下水的补给能力加强，深层地下水有一定可恢复性。但开采量增加过快，超过深层地下水的恢复能力时，深层地下水开采表现为加速消耗储存资源量，开始带来地质环境负面效应。在深层地下水开采量大幅增加的背景下，为了有效防止地面沉降、水质恶化等环境地质问题，考虑研究区实地情况并结合相似地区的研究情况，确定深层地下水位降深75m为研究区深层地下水的约束水位降深，在该约束水位降深条件下，并结合社会经济的发展，通过地下水数值模型，确定深层地下水未来10年的最佳开采方案：开采布局分散条件下深层地下水开采量不得超过2500万m~3/a。充分考虑到研究区实际情况，提出了“严格限制深层地下水的超采”，“发展农业节水灌溉技术”，“加强深层地下水人工回灌研究”，“尽快实行南水北调，加大地表水治理力度”和“加强政府宏观调控和立法管理”等深层地下水开发利用保护对策。
潘志勇[9]2005年在《基于试验与模型的C、N循环研究》文中指出本论文以桓台县高产农田生态系统为例,研究了不同秸秆还田模式和施氮量对农田N_2O与CO_2排放以及土壤硝态氮含量的影响,并通过对引进DAISY模型的参数调整对其进行模拟校验,从而为评价农业生产对环境的影响提供理论依据与分析方法。田间试验于2002年9月-2003年11月进行,主要结果如下: 1N_2O排放量和施氮量呈正相关关系;在作物生长旺盛期,由于温度较高导致N_2O排放量也较高;施用有机肥可显著增加N_2O排放量,并且有N_2O排放的突发;而秸秆还田与氮肥合理配施在一定程度上有助于降低农田生态系统向大气排放N_2O。 2农田氮的丢失(以N_2O气体排放形式)率以麦秸还田配施高氮量(N3S1)为最低,仅为0.21%,其次是麦秸还田配施中等氮量(N2S1)和麦秸全部还田加玉米秸秆部分还田配施中等氮量(N2S2);而施用有机粪肥氮的丢失率最高,达到1.61%以上。 3施氮量超过400kg/hm~2·a时,土壤铵态氮短期内含量较高,达10—25mg/kg,土壤硝态氮含量迅速上升,且上下层硝态氮比例受灌溉的影响较大,冬前有65%的硝态氮淋溶到下层土壤;施氮量低于400kgN/hm~2时,土壤铵态氮含量水平较低,硝态氮含量受降雨或灌溉的影响较大;麦秸还田不施氮(NOS1)条件下,土壤下层硝态氮含量呈上升趋势,这与秸秆的腐熟过程相关。施氮量过高(600kg/hm~2·a)对作物生产产生负效应,与施氮量400Kg/hm~2·a比较,籽粒吸氮量降低23.0%、总生物量降低11.74%。 4氮肥施用量与秸秆还田模式都是影响土壤CO_2排放的重要因素,玉米秸秆部分还田加麦秸全部还田的处理土壤CO_2排放通量高于其它中低氮处理,而麦秸还田与不还田的各处理间差别不大。麦秸还田配施高氮处理的CO_2排放通量普遍高于其它处理;施用粪肥对土壤CO_2排放影响不显著。 5通过对DAISY模型作物参数的调整,其预测的作物生长过程和各器官产量与实际试验结果相关性达到了显著或极显著水平,在此基础上对试验数据进行了模拟,结果显示:在施氮量低于400kg/hm~2·a时,土壤剖面硝态氮含量可得到理想的模拟结果,模型可以较好的模拟和预测作物吸氮量及田间N_2O和CO_2的排放状况,但当施氮量超过400kg/hm~2·a时,土壤CO_2排放的模拟值普遍高于实测值。 结合桓台县实际存在的情况,以N1S1和N2S1处理较为理想,控制施氮量不高于400kg/hm~2·a,以达到经济效益、生态效益两得的效果。
高春雨, 高懋芳[10]2016年在《旱地测土配方施肥温室气体减排碳交易量核算》文中进行了进一步梳理碳排放交易是促进全球温室气体减排,减少全球二氧化碳排放所采用的市场机制。测土配方施肥对于减少中国集约化农业生产区化肥施用量,减排温室气体(greenhouse gas,GHG)具有重要作用。该研究按照碳交易方法学的基本流程,撰写了基于DNDC(denitrification-decomposition)模型的测土配方施肥减排GHG的碳交易计量方法,并以山东省桓台为例,测算了该县实施测土配方施肥减排GHG的可交易碳贸易量。主要结论有1)桓台县麦-玉轮作系统施肥存在着氮、磷过量,钾基本适度的现象,氮、磷、钾平均施肥量达到了515.1、289.5和145.7 kg/hm2。2)山东省桓台县麦-玉轮作系统实施测土配方施肥可交易的碳贸易量为26 485.8 t(以CO2当量计,下同),其中农田减排占35.3%、氮肥生产减排占58.3%、磷肥生产减排占6.8%、钾肥增加排放0.01万t,占-0.4%。各个乡镇由于耕地面积及施肥量的不同,减排量存在一定的差异。3)按照2016年3月深圳碳交易市场中国核证减排量价格计算,桓台县实施农田测土配方施肥GHG减排项目可实现总收入1 286.4万元,满足小型碳交易项目要求。4)以DNDC模型为主要计量工具的测土配方施肥碳交易方法学,可以实现县域或更大区域实施测土配方施肥减排碳交易量核算,对未来测土配方施肥GHG减排碳交易项目的实施具有重要意义。
参考文献：
[1]. 基于GIS的桓台县农业可持续发展研究[D]. Enock, Sakala. 山东师范大学. 2000
[2]. 华北典型高产粮田土壤有机质时空变异规律与水氮优化管理[D]. 郑亮. 中国农业大学. 2014
[3]. 区域农业生产环境影响的价值评估方法及应用[D]. 刘光栋. 中国农业大学. 2004
[4]. 县域农田N_2O排放量估算及其减排碳贸易案例研究[D]. 高春雨. 中国农业科学院. 2011
[5]. 氮肥优化措施及其环境效应的研究[D]. 李建政. 中国农业科学院. 2017
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