减少温室气体排放的途径范文

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前言

开展污水和污泥处理系统低碳技术研究, 目的是在我国污水处理工作向中小城镇快速推进时, 在排水规划、工艺技术选择方面, 不仅仅关注工程造价, 也不仅仅采取包含运行费用后的全寿命方案比较, 而应在更高层次上关注低碳技术的研发。近期应特别关注污水系统碳排放指标研究, 在方案选择中注重污水输送、污水处理和污泥处理的全过程整体性考虑; 注重分析污水输送的方式, 工艺技术的原位排放和异位排放, 污泥处理过程的能源资源回收;注重分析低碳运行指标; 采用碳尺进行方案比较, 推动我国低碳污水系统的建立和发展, 使城镇污水系统的建设运行实现低消耗、低污染、低排放目标。

一、污水输送过程温室气体排放问题分析

在污水输送过程中, 温室气体的直接排放主要途径是排水管道厌氧环境产生 CH4, 间接排放则包括污水提升所用电耗等。有研究表明, 污水在压力管道中停留的时间越长, 产生的 CH4 量越大, 管道的管径越大, 产生的 CH4量越大,压力管道中的 CH4浓度接近甚至超过标准状态下CH4的饱和浓度 22mg/ L, 这些溶解于污水中的 CH4, 通过放气阀、有压流转换为重力流或者进入污水处理厂后, 释放到空气中。

二、污水、污泥处理过程中温室气体排放研究

1、温室气体排放途径。污水处理是温室气体的主要分散排放源之一。就污染物去除过程而言, 主要产生 CO2、CH 4 和 N2 O, 对能量供给过程来说, 发电、燃料生产会排放 CO2。按照温室气体产生位置划分, 污水处理的温室气体可分为原位排放和异位排放两种类型。原位排放是指污水和污泥处理过程中排放的温室气体, 异位排放主要是指污水处理厂现场消耗的电能、燃料和化学物质在生产和运输过程中排放的温室气体, 除此以外, 还包括尾水排放至自然水体中污染物降解产生的温室气体, 以及污泥运输和处置过程排放的温室气体。但因缺乏 N2O 排放的准确数据, 现有的温室气体排放量研究主要集中在 CO2和 CH4排放方面。

2、污水处理过程温室气体的排放。污水处理过程涉及到的温室气体产生环节较多,需要限定的边界条件也很多。对好氧工艺而言, 其碳排放量与工艺泥龄和进水 BODu浓度均呈正相关。比较好氧和厌氧工艺, 在进水 BODu浓度小于 300 mg/ L 时,由于厌氧工艺可回收利用的 CH4对碳排放的削减不足以抵消其处理出水中溶解的 CH4 量, 此时, 三种好氧工艺的碳排放量均低于厌氧工艺。当进水BODu 浓度超过 300 mg / L , 厌氧工艺通过回收沼气, 一方面可减少 CH4排放, 另一方面降低化石燃料消耗, 使处理过程的碳排放少于好氧工艺, 此时,进水 BODu越高, 厌氧工艺的优势越明显。

3、污泥处理过程温室气体的排放。污水中的有机碳有相当部分转移到污泥中, 计算和评估污泥处理处置过程中温室气体排放量已成为美国、英国等国家的污水处理厂削减碳排放和评价项目长期可持续性的重要组成部分。在重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩 3 种浓缩工艺中, 离心浓缩的碳排放量最大, 气浮浓缩次之, 重力浓缩最少; 通过回收厌氧消化过程产生的沼气, 厌氧消化反而降低了碳排放量; 在板框压滤、离心脱水和带式压滤等 3 种机械脱水技术中, 碳排放总量从高到低次序依次为: 带式压滤板、离心脱水和板框压滤; 对焚烧/ 熔融技术来说, 沸腾炉的碳排放量最高, 流化炉次之, 熔融最低。由此可见, 污泥厌氧消化过程的沼气回收对减少污泥处理处置过程的碳排放量贡献较大。

三、温室气体减排途径分析研究

1、树立低碳规划理念。污水系统规划最为关键的问题是科学选择排水体制和处理模式, 实际规划中应在综合考虑城市规模和布局、受纳水置、环境容量等因素的基础上, 评估不同方案并统筹考虑污水再生利用和污泥资源利用的方向和规模。显然, 就污水收集系统而言, 采用分散处理的方案, 既有利于污水的再生回用, 又可降低污水长距离输送过程中的能耗和 CH4排放。

2、选择低碳水处理技术。（1）选择生物处理降低药剂用量。在污水生物处理中, 药剂消耗所排放的温室气体量超过污水处理厂排放总量的 50% , 是生物处理原位排放量的 2倍, 是电力消耗排放量的 4 倍。而化学处理往往需要消耗比生物处理更多的药剂, 药剂制备和运输过程产生的温室气体更多, 因此, 生物处理比化学处理更低碳。（2）选择节碳工艺减少外加碳源。选择节碳工艺, 避免外加碳源, 是减少生物处理过程碳排放的关键。短程硝化反硝化和反硝化脱氮除磷技术是两种广受关注的节碳工艺。短程硝化反硝化是通过创造亚硝酸菌优势生长条件, 将氨氮氧化稳定控制在亚硝化阶段, 使亚硝酸盐氮成为硝化的终产物和反硝化的电子受体, 短程硝化反硝化技术可节约 25%左右的需氧量和 40%左右的碳源, 减少 50%左右的污泥量; 反硝化脱氮除磷是利用反硝化聚磷菌在缺氧状态下以硝酸盐为电子受体, 同时完成过量吸磷和反硝化脱氮过程, 可节省 30%左右的需氧量和 50%左右的碳源, 减少 50%左右的污泥产量。（3）高浓度污水可选择厌氧工艺。污水厌氧反应产生 CH4的量随着进水有机物浓度的增大而增大, 污水浓度越高, 采用厌氧处理所回收的沼气越多, 经过收集利用后削减温室气体排放的贡献越大,当减碳量足以抵消厌氧处理出水中溶解的 CH4量时, 厌氧处理技术较好氧技术更低碳。

3、关注污泥处理处置能源回收。（1）选择厌氧消化回收能源。在污泥处理方面, 厌氧消化是一种较为低碳的污泥处理技术, 在生物降解有机物质的同时回收沼气, 实现污泥能源回收。沼气可以用于发电和加热, 沼气发电可补充污水处理厂 20%～ 30% 的电耗, 发电过程还可从内燃机热回收系统回收 40%～ 50% 的能量。（2）避免污泥填埋降低碳排放量。污泥填埋不仅占用大面积土地, 且填埋过程会产生大量无法有效收集的 CH4, 在污泥处置中属于高碳排放工艺。因此, 在工艺选择时应避免采用填埋。

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中图分类号：TE08 文献标识码： A

一、污水处理过程中温室气体排放研究的意义

污水处理厂主要温室气体的排放源是能量消耗、药品消耗和生物转化，其中能量消耗及药品消耗引起的GHG（温室效应气体）排放量占总排放量的50% -70%。在典型的二级城市污水处理厂电耗中，污水提升占10%-20%，污水生物处理（主要用于曝气供氧）占50%-70%，污泥处理占10%-25%。污水处理的生物处理阶段的能源消耗最多，引起的温室气体排放量最高。

根据《2006年IPCC国家温室气体清单指南》将N2O排放量折算为CO2当量排放量，则2003一2009年污水处理的N2O排放量约占温室气体排放总量的50%。污水处理中产生的N2O 90%来源于生物处理的脱氮过程，且脱氮过程的需氧量占生物处理过程总需氧量的50%，曝气供氧类能耗也将占生物处理过程总曝气供氧类能耗的50%。因此脱氮过程是污水处理厂的温室气体的排放主要来源。

分析传统脱氮过程温室气体的排放来源和产生途径，可以明确脱氮过程中温室气体排放的关键因素，提出降低温室气体排放的措施。分析各种新型脱氮工艺的特点，并结合脱氮过程温室气体排放的关键因素，可得出各种新型脱氮工艺的温室气体排放情况，通过比较选出温室气体排放量较低的脱氮工艺，指导污水处理行业的低碳运行。

污水处理温室气体排放研究的最终目的是寻求温室气体减排途径，但污水处理温室气体的排放问题不可能仅通过一项措施的实施得到根本解决，需要根据实际情况，综合考虑当地的自然地理及经济条件、实际的污水水质水量情况、污水处理工艺类型及运行条件等因素，确立合理可行的温室气体减排方案。

二、污水处理过程中的温室气体排放现状

1、污水处理中N2O的排放

目前污水脱氮过程中排放的N2O总量约为(0.3-3)×109t/a，已知的污水处理过程中的N2O源与汇不能平衡，约有40%的源还不清楚；Kampschreu等对前人研究的总结表明，小试污水脱氮可能有0%-90%的氮转化为N2O释放，污水厂污水脱氮中转化为N2O释放的氮为0%-14.6%；N2O是不完全硝化或不完全反硝化的产物，影响N2O产生与释放的因素有DO、C/N及微生物种群等，同时污水厂的设计与运行条件对N2O的释放也有很大的影响。

污水厂N2O的排放主要是活性污泥单元，其它可能排放N2O的单元包括沉砂池、初沉池和二沉池。研究表明，污水厂排放的N2O中活性污泥单元、沉砂池和污泥储存池分别占90%、5%和5%。其中，沉砂池排放的N2O随下水道污水中NO2浓度增加而增加。

污水厂排放N2O产生于处理工艺中的缺氧阶段。在缺氧阶段，小部分N2O直接排放，大部分溶解于水中；在曝气阶段，溶解的N2O因曝气作用而逸出，但由于N2O在水中有相对较高的溶解度，从水中逸出速率很慢，其整个释放过程会延续至出水流入河流后，且曝气阶段的释放量远小于出水释放量。

2、污水处理中CH4的排放

污水厌氧处理产生的污泥量少，能耗低，而且所产生的CH4可以回收利用。采用厌氧工艺的污水厂排放的CH4按其来源可分为进水中溶解的CH4和厌氧环境生成的CH4，其中进水中溶解的CH4主要来自于污水在管道输送过程中的厌氧反应。

污水厂郊区化造成污水输送距离长，管道中的厌氧环境会在污水输送过程中产生大量CH4。Guisasola等和Foley等研究了污水管道中CH4的形成，发现水力停留时间HRT越长或污水接触管道的表面积与体积比（A/V）越大，污水管道中产生的CH4越多。污水溶解性COD=200 mg/L，当A/V=26.7 m-1，HRT=8.5 h，甲烷产量27.5 mg/L，HRT=4.5 h，甲烷产量25mg/L；A/V=13.3 m-1，HRT=4.5 h，甲烷产量22.5 mg/L，CH4的产生减少了污水中的可生物降解COD，加剧了生物脱氮与除磷间的碳源竞争，对后续生物处理不利；而由于产甲烷菌和硫酸盐还原细菌对有机物的竞争，CH4会影响污水管道中硫化物的产生。但关于污水厂进水溶解CH4含量的研究却鲜有报道。

污水厂CH4的排放主要来源于厌氧区、污泥浓缩区和污泥储存区。对于有污泥厌氧消化装置的污水厂，污泥厌氧消化是污水厂CH4的主要来源。污泥中溶解的CH4部分从消化池、污泥浓缩池和储存罐逸出释放，剩余的CH4将在后续处理过程中逸出释放，例如消化污泥脱水过程。曝气阶段，水中溶解的CH4在机械曝气作用下会促使溶解态CH4逸出释放，或者被活性污泥中的微生物氧化。关于活性污泥系统氧化CH4的报道不多。表1为几个实际污水厂的CH4排放情况，由表1可知，污水厂无污泥消化时CH4排放量一般低于有污泥消化。无污泥消化时平均CH4排放量为0.0070 kg/(kg进水COD)，有污泥消化时则为0.0085kg/(kg进水COD)。Kralingseveer污水厂10月的CH4排放量高于4月，这是因为其10月平均温度（19℃)高于4月(10℃ )，低温下产甲烷菌活性较低，且CH4溶解度高，所以CH4排放量低。

3、人工湿地温室气体排放

人工湿地利用自然生态系统中的物理、化学和生物的协同作用来实现对污水净化，使水质得到不同程度的改善，实现污水生态化处理，比较适合于处理水量不大，管理水平不高的城镇污水和分散式污水处理。人工湿地在去除污水中的有机物和重金属方面具有优势，但也是温室气体的排放源，其温室气体排放量是天然湿地的3-11倍，所造成的温室效应甚至会抵消脱氮除磷所带来的环境效益。影响人工湿地污水处理过程温室气体排放的因素有湿地植物种类、污水性质、曝气量等。

4、CO2的产生与排放

在整个污水处理厂的运行过程中，温室气体的排放包括两部分：一是直接排放，包括污水处理和污泥处理过程中产生的温室气体；二是间接排放，主要是污水处理过程中消耗的能量和物料引起的温室气体排放。污水处理过程中CO2的产生包括直接排放和间接排放两个方面。在目前国际上的碳核算标准中，将生物分解产生的CO2归为生源碳( bio-gen-is carbon)，沼气和污泥归为生物燃料或可再生能源，无论是生物分解还是沼气或污泥燃烧产生的CO2都不纳入碳排放的计算与平衡。而一些学者认为，城镇污水中的一部分碳素源于化石燃料，应将其产生的CO2纳入碳排放计算，因此污水中有机物降解而产生的CO2是否计入碳排放存在争议，目前还没有形成一致的意见或成熟的计算办法。污水生物脱氮过程中，参与反应的碳源被生物分解将会引起CO2的直接排放，而该碳源中无机碳源部分并非来源于生物质碳，因此本文将把污水生物脱氮过程中，无机碳源造成的CO2的直接排放计入温室气体排放量中。

三、减少污水处理过程中温室气体排放的具体措施

1、引入CH4转化技术，使少量的无法经济回收利用的CH4转化为其他低GWP物质。CH4作为外部碳源反硝化的机理有：好氧甲烷氧化耦合反硝化（Aerobic methane oxidation coupled to denitrification简称AME-D）、厌氧甲烷氧化耦合反硝化（Anaerobic methane oxidation coupled to denitrification简称ANME-D）和甲烷氧化耦合同步硝化反硝化（Methane oxidation coupled to SND，简称ME-SND）。以CH4为外部碳源的反硝化转化技术，可使CH4转为CO2的同时使NO3-还原为N2，能在减少CH4排放的同时，去除污水中的氮，尤其适用于处理高氮、低碳源的污水，如填埋龄长的垃圾渗滤液。以含60%CH4的填埋气为外部碳源处理垃圾渗滤液，SBR、滴滤池、流化床反应器，反硝化速率以NO3--N计，分别为60、150和550mg/(L・d)。

2、兴建污水处理设施，提高污水处理率，以厌氧消化池代替厌氧塘处理污水，回收污水和污泥处理过程产生的CH4。当污水处理率接近100%时，城市污水处理所排放的温室气体的GWP呈下降趋势。

3、采用温室气体产生量少的污水处理技术。对于含氮浓度高的污水，如污泥脱水上清液、垃圾渗滤液、工业污水，一般采用以下两种方法脱氮：一是自养硝化接异养反硝化；二是部分亚硝化接自养厌氧氨氧化。两种方法脱氮率均达90%，但异养反硝化会产生N2和相当量的NO2与N2O，厌氧氨氧化工艺排放的气态氮较少，还会减少CO2排放。采用第二种方法处理含氮浓度高的污水，可大大减少CO2排放。

4、紫色非硫光合菌在厌氧条件下将污水中的有机物同化为生物质，作为动物饲料、肥料或提取聚经基链烷酸酷（可降解塑料）的原料，同时吸收CO2而无温室气体产生，开发利用紫色非硫光合菌处理污水的新技术值得重视。

结束语

综上所述，污水处理过程中温室气体的排放在很大程度上严重影响着空气质量，因此，需要采取措施减少温室气体排放，实现污水处理的节能减排，随着经济以及科学技术的发展，污水处理过程中温室气体排放逐渐科学化合理化，真正意义上实现节能环保。

参考文献：

[1]彭洁。 城市污水污泥处置方式的温室气体排放比较分析[D].湖南大学,2013.

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中图分类号 X22 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)08-0087-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.08.014

进入工业革命以来，大气中CO2浓度在不断升高，全世界大多数科学家已一致认为，不断增长的CO2浓度正导致全球温度上升，并可能带来持续的负面影响［1］。地表和大气之间的反馈对气候变化起着至关重要的作用，而农业生产过程不仅改变了地表环境，而且改变了大气、土壤和生物之间的物质循环、能量流动和信息交换的强度，因此带来了一系列环境问题，如土地沙化退化、水土流失、温室气体排放增强等。近十多年来，温室气体排放增加引起的全球气候变暖成为人们普遍关注的焦点，而农业则是CO2、CH4和N2O这三种温室气体的主要排放源之一［2］。据估计，农业温室气体占全球总温室气体排放的13.5%，与交通（13.1%）所导致温室气体排放相当［3］。因此，农田温室气体排放相关研究已成为目前国际研究热点之一。

1 农田温室气体净排放的涵义

农田是温室气体的排放源，但同时也具有固碳作用，研究农田温室气体排放的重点之一就是从“净排放”的角度综合考虑其“固”与“排”的平衡。如图1所示，在农田生态系统中，作物通过光合作用吸收大气中的CO2，而根和秸秆还田后分解转化成较稳定的有机碳（SOC），将CO2固定在土壤中。因此，SOC是农田生态系统的唯一的碳库。SOC的形成和土壤呼吸是一个同时进行的过程，采用黑箱的理论方法可得出，农田土壤固碳和土壤呼吸的共同作用最终体现为SOC变化量（dSOC）。农田土壤能排放CO2、N2O和CH4，其中CO2排放来自秸秆分解及土壤呼吸，已包含于dSOC中，故不再重复计算［4］，而CH4则是由有机碳通过一系列反应后转化而成，从土壤释放到大气中后其增温效应比CO2强，则须加以考虑。农田生产物资（柴油、化肥、农药等）的使用所造成的温室气体（主要为CO2、N2O和CH4）排放亦需加以考虑。

综上所述，农田温室气体净排放计算组成因素为dSOC、农田土壤N2O和CH4的排放、农田生产物资的使用所造成的温室气体（主要为CO2、N2O和CH4）排放，影响以上组成因素的农业措施主要有耕作方式、施肥、水分管理、作物品种、轮作及间套作等。当土壤固定的碳（CO2-eq）大于农田土壤N2O和CH4、农田生产物资的使用所造成的

之则为碳源。

2 农田温室气体净排放的主要影响因素

农业生产过程中采用的农业措施（如耕作、施肥、灌溉等）影响着SOC含量、农田土壤温室气体排放及物资投入量，从而影响了农田温室气体净排放结果。因此，了解其主要的影响因素具有一定的现实指导意义，具体如下。

黄坚雄等：农田温室气体净排放研究进展

中国人口•资源与环境 2011年 第8期2.1 耕作方式

2.1.1 耕作方式对农田土壤有机碳含量的影响

目前，国内外学者基本一致认为，与传统翻耕相比，以少免耕和秸秆还田为主要特征的保护性耕作能主要提高0-10 cm土层SOC含量［5-10］，而对深层SOC含量影响不大［11-12］。据估计，全世界平均每公顷耕地每年释放C素为75.34 t［13］，而保护性耕作则相对减少了对土壤的扰动，是减少碳损失的途径之一。在美国，Kisselle等和Johnson等的研究表明，与传统耕作相比，以少免耕和秸秆还田为主要特征的保护性耕作提高了土壤碳含量［5-6］，美国能源部门的CSiTE（Carbon Sequestration in Terrestrial Ecosystems）研究协会收集了76个的农业土壤碳固定的长期定位试验的数据进行分析，结果表明从传统耕作转变免耕，0-30 cm的土壤平均每年固定337±108 kg/hm2［14］碳。在加拿大，Vanden等分析对比了西部35个少耕试验，结果表明平均每年土壤碳固定的增长量为320±150 kg/hm2 ［8］碳。国内的许多研究亦表明保护性耕作能提高SOC含量，如罗珠珠等和蔡立群等的试验表明，免耕和秸秆覆盖处理可显著增加SOC含量［9-10］。但也有部分的研究的结果表明免耕和秸秆还田没有显著增加土壤碳含量［15］，可能的原因是SOC变化受气候变化的影响或测定年限较短造成的［12］。总体而言，与传统耕作相比，通过少免耕和秸秆还田等措施能提高SOC含量是受到广泛认同的结论。

2.1.2 耕作方式对农田土壤温室气体排放的影响

（1）耕作方式对农田CH4排放的影响。农田CH4在厌氧条件下产生，而在有氧条件下，土壤中的甲烷氧化菌可氧化CH4并将其当作唯一的碳源和能源。甲烷氧化菌在团粒结构较好的壤土中可保护自己免受干扰［16］，有利于其氧化CH4，而耕作方式对土壤团粒结构有一定的影响［17］。许多研究结果表明，与传统耕作相比，保护性耕作减少CH4的排放。如David等在玉米农田的长期耕作试验的研究结果表明免耕是CH4的汇，而深松和翻耕则为CH4的源［18］。Verlan等和Liebig等的研究亦得出类似的结果［19］。在国内，隋延婷研究表明玉米农田常规耕作处理的CH4排放通量大于免耕处理的CH4的排放通量，由于在常规耕制度下土壤受到耕作扰动，促进了分解作用，导致土壤有机质含量下降，而免耕制度下减少了对土壤的扰动，从而增加了土壤有机质的平均滞留时间，降低了CH4排放量［20］。但亦有部分研究结果表明保护性耕作增加了CH4的排放，如Rex等的研究表明在玉米大豆轮作体系中免耕比深松和翻耕排放更多的CH4［21］。总体而言，少免耕措施能基本减少CH4排放。

（2）耕作方式对农田N2O排放的影响。土壤中N2O的产生主要是在微生物的参与下，通过硝化和反硝化作用完成。目前，耕作方式对农田N2O排放的影响没有较一致的结果。郭李萍研究表明，与传统耕作相比，免耕措施和秸秆还田处理的小麦农田的N2O排放量比传统耕作低，保护性耕作减少了土壤N2O的排放［22］，李琳在研究不同耕作措施对玉米农田土壤N2O排放量影响的结果中表明，不同耕作方式土壤N2O排放量大小为翻耕>免耕>旋耕［23］。国外的一些研究结果亦与以上研究结果一致，如Malhi等的研究表明传统耕作处理的N2O排放高于免耕［24］。David等在玉米农田的耕作试验结果表明N2O年排放量最大为翻耕，其次为深松，最小免耕［18］。但也有部分研究结果与上述结果不同，如Bruce等的研究表明免耕会增加N2O的排放［25］。钱美宇在小麦农田的研究表明传统耕作方式农田土壤N2O排放量较高，单纯的免耕措施会降低N2O通量，而秸杆覆盖和立地留茬处理会相对增加免耕处理的农田土壤N2O通量［26］。总体而言，少免耕措施比传统耕作更能减少农田土壤N2O的排放的研究尚存在一定的争议，可能是土壤、气候等因素导致存在差异。

2.1.3 耕作方式对物资投入的影响

农业是能源使用的主要部分，Osman等指出，能源消耗指数和农业生产力有极显著的正相关性［27］。耕作方式改变意味着化石燃料的使用亦发生改变。农业生产过程中，耕地和收获两个环节耗能最大，实践表明，采用“免耕法”或“减少耕作法”每年每公顷能节省23 kg燃料碳。日本在北海道研究认为，在少耕情况下，每公顷可节省47.51 kg油耗，相当于125.4 kgCO2的量，总的CO2释放量相比传统耕作减少15%-29%［28］。实施保护性耕作将秸秆还田，能保土保水［29-30］，从而减少了养分和水分投入所造成的温室气体排放。所以，培育土壤碳库是节约能源、减少污染、培肥土壤一举多得的措施［31］。晋齐鸣等的研究指出，保护性耕作田的致病菌数量较常规农田有较大幅度提高，并随耕作年限的延长而增加［32］。Nakamoto等的研究表明旋耕增加了冬季杂草的生物量，翻耕减少了冬季和夏季杂草多样性［33］。类似的，Sakine的研究表明深松处理杂草密度最高，其次为旋耕，最小为翻耕［34］。因此，因保护性耕作导致土壤病害和草害的加重很可能会导致农药的使用量增加。总而言之，采取保护性耕作在一定程度上可减少柴油、肥料等的投入，但却可能增加农药等的投入，其对减少农田温室气体排放的贡献需综合两者的效应。

2.2 施肥

2.2.1 施肥对农田土壤有机碳含量的影响

在农田施肥管理措施中，秸秆和无机肥配施、秸秆还田、施有机肥、有机肥和无机肥的施用均能提高SOC的含量［35-36］，其中，有机肥和无机肥配施的固碳潜力较大［37］。Loretta等在麦玉轮作体系中长期施用有机肥和无机肥的试验结果表明，从1972至2000年，单施无机氮肥处理的SOC均变化不明显，而有机粪肥和秸秆分别配施无机氮肥均能显著提高SOC含量［38］。Cai等在黄淮海地区开展14年定位的试验结果表明，施用NPK肥和有机肥均能提高0-20 cm土层土壤的有机碳含量。有机肥处理的SOC含量最高，为12.2 t/hm2碳，NPK处理的作物产量最高，但SOC含量却较低，为3.7 t/hm2碳，对照为1.4 t/hm2碳。因此，有机肥和无机化肥配施既能保证产量，又能提高SOC含量［37］。Purakayastha等的研究亦得出相同结论［39］。总而言之，施肥（特别是配施）能提高SOC含量的研究结果较一致。

2.2.2 施肥对农田土壤温室气体排放的影响

农田是N2O和CH4重要的排放源之一，其中农田N2O排放来自土壤硝化与反硝化作用，而施用氮肥可为其提供氮源。N2O的排放量与氮肥施用量成线性关系，随着无机氮施用的增加，N2O的产生越多［40］。项虹艳等的研究表明施氮处理对紫色土壤夏玉米N2O排放量显著高于不施氮肥处理［41］。Laura等的试验也得出了相同的结果，且有机物代替化肥能减少N2O的排放［42］。孟磊等在旱地玉米农田的研究及秦晓波等在水稻田的研究表明施有机肥处理下N2O的排放通量比施无机肥处理小［43-44］，但在水稻田中施有机肥促进了CH4的排放［45］。石英尧等的研究表明随着氮肥用量的增加，稻田CH4排放量增加［46］。此外，施肥种类对温室气体排放亦有一定的影响［47］。总体而言，施肥对土壤N2O和CH4排放有影响，N2O排放主要受无机氮肥影响较大，且在一定程度上随氮肥用量的增大而增大，而CH4主要受有机物料的影响较大，可能是有机物料为CH4的产生提供了充足的碳源。

2.3 水分管理

农田土壤N2O在厌氧和好氧环境下均能产生，而CH4则是在厌氧环境下产生。水分对土壤农田透气性具有重要的调节作用，是影响农田土壤N2O和CH4排放的重要因素之一。旱地土壤含水量与土壤中的硝化作用和反硝化作用具有重要的相关性，N2O排放通量与土壤含水量显著正相关，直接影响着土壤N2O的排放［48］。Ponce等的试验指出，在一定程度上随着土壤含水量的增加，N2O的产生越多，提高含水量促进N2O的产生［49］，Laura等亦得出相似的研究结果［42］。Liebig等、Metay等和郭李萍在其研究当中均指出CH4在旱地土壤表现为一个弱的碳汇［19,22］，其对农田温室气体排放的贡献较小。因此，在旱田的水分管理中要提倡合理灌溉。

水稻田是一个重要的N2O和CH4的排放源，并且排放通量的时空差异明显［50］。稻田淹水下由于处于极端还原条件，淹水期间很少有N2O的排放［22］，但稻田淹水制造了厌氧环境，有利于CH4的产生［51］，且管理措施对其有重要影响，假如水稻生长季至少搁田一次，全球每年可减少4.1×109t的CH4排放，但搁田增加了N2O的排放［52］。Towprayoon等的研究亦得出了类似的结论［53］，因此，稻田水分对减少N2O和CH4排放有相反作用，需综合进行平衡管理。

2.4 作物品种、轮作及间套作

品种对农业减排亦有重要作用。如水稻品种能影响CH4排放，由于根氧化力和泌氧能力强的水稻品种能使根际氧化还原电位上升，抑制甲烷的产生，同时又使甲烷氧化菌活动增强，促进甲烷的氧化，则产生的甲烷就减少，排放量亦会减少［54］。抗虫棉的推广亦能减少农药使用，减少了农药制造的能耗；培育抗旱作物能减少对水分的需求量，使之更能适应在逆境中生长，增加了生态系统的生物量，作物还田量增加，有利于SOC的积累。品种的改良与引进能增加生物多样性，改善了作物生态环境，可减少物资的投入［55］。因此，品种选育是减少农田温室气体排放的途径之一。

轮作、间套作在一定程度上能减少农田温室气体排放。Andreas等指出，轮作比耕作更有减排潜力，其对20年的长期定位的试验结果分析表明，玉米-玉米-苜蓿-苜蓿轮作体系土壤固碳量较大，每年固碳量为289 kg/hm2碳，而玉米-玉米-大豆-大豆轮作体系表现为碳源。与玉米连作对比，将豆科植物整合到以玉米为主的种植系统能带来多种效益，如提高产量、减少投入、固碳并减少温室气体的排放。玉米和大豆、小麦和红三叶草轮作能减少相当于1 300 kg/hm2CO2的温室气体。苜蓿与玉米轮作每年能减少至少2 000 kg/hm2CO2。豆科植物具有固氮作用，比减少氮肥使用、减少化肥生产和土壤碳固定减少温室气体排放更有显著贡献［8］。West and Post总结了美国67个长期定位试验，表明轮作使土壤平均每年增加200±120 kg/hm2碳［56］。Nzabi等的研究表明，豆科植物秸秆还田能提高SOC，但由豆科种类决定［57］。Rao等研究表明，间作使SOC减少［58］。Maren等研究表明，玉米与大豆间作系统N2O排放量显著比玉米单作少但比大豆单作多，且间作系统是比较大的CH4汇［59］。陈书涛等研究表明不同的轮作方式对N2O排放总量影响不同［60］。总体而言，作物类型对温室气体排放具有较大的差异性，部分轮作模式和间作模式对提高农田SOC含量，减少农田温室气体排放具有一定的贡献。

3 讨 论

3.1 国内外关于农田温室气体净排放研究的差异

人们在关注到固碳减排的重要性的同时，也意识到了农业生态系统具有巨大的固碳潜力。固碳指大气中的CO2转移到长期存在的碳库的过程［4,61］，农田生态系统中的碳库则是土壤有机碳库。据估计，到2030年全球农业技术减排潜力大约为5.5×109-6.0×109 t CO-ep2，其中大约89%可通过土壤固碳实现［3］。然而，系统范围的界定对土壤固碳潜力计算的结果存在较大的影响。目前，国内和国外在此方面的研究取向存在着一定的差异。

国外学者关于农田温室气体排放计算的相关研究大多考虑了农业措施（如物资投入）造成的隐藏的温室气体排放［61-63］，并得出了一些比较有价值的结论，如Ismail等根据肯塔基州20年的玉米氮肥长期定位试验计算结果表明，施用氮肥显著地促进了土壤碳固定，然而来自氮肥使用所排放的CO2抵消了土壤固定的碳的27%-65%。类似的，瑞士的Paustian等也指出41%土壤固定的碳被氮肥生产使用所抵消。Gregorich等则指出增长的有机碳被生产使用的氮肥抵消了62%［63］。

相较之下，国内对农田温室气体排放的研究主要集中在农田土壤的碳源碳汇范围，多数没有考虑物资投入所造成的排放。国内从“净排放”进行的相关研究较少，类似问题从近期开始得到重视，如逯非等就提出了净减排潜力(Net Mitigation Potential，NMP)［64］，如伍芬琳等估算了华北平原小麦-玉米两熟地区保护性耕作的净碳排放［65］，但没有考虑农田土壤N2O和CH4的排放。韩宾等从耕作方式转变的角度研究了麦玉两熟区的固碳潜力［66］，亦没有考虑农田土壤N2O和CH4的排放。

综上所述，国内外关于农田温室气体排放的研究差异主要在于对温室气体排放计算范围的界定，考虑隐藏的碳排放更能体现农田温室气体的真实排放。农田温室气体净排放能真实地反应出一系列农业措施的综合效应是碳源还是碳汇，具有重要的指导意义，需加以重视。

3.2 研究展望

鉴于国内农田温室气体排放研究的重要性及不足，在未来关于农田温室气体排放计算的研究当中，需注重以下两点：一是加强各种农业措施对农田温室气体排放影响的研究。农业生态系统是一种复杂的系统，由于气候、土壤等的差异，同一研究问题得出的结论存在一定的差异，加强研究不同的农业措施对温室气体排放的影响及机制，在各个环节中调控农田温室气体排放具有重要的意义。主要包括以下内容：①综合考虑农业措施对深层SOC含量的影响条件下，研究农田土壤是否为一个碳汇。以往对其的研究主要集中在土壤表层，如保护性耕作能提高表层SOC含量，但亦得出保护性耕作对深层SOC含量影响不大［11-12］，仅极少研究报道保护性耕作能提高深层SOC含量［67］；②加强耕作措施和施肥对SOC增长潜力的研究［68］，如由于气候及土壤环境有差异，如同一物质的玉米秸秆在中国东北地区的腐殖化系数为0.26-0.48，而在江南地区则是0.19-0.22［69］，从而对SOC的累计影响较大。中国农业的区域性特点明显，了解不同区域的SOC增长潜力在该领域研究具有重要意义；③加强轮作和间套作对SOC含量及温室气体排放的影响。在国内，轮作和间套作对温室气体排放的研究较少，如陈书涛等的研究表明玉米-小麦轮作农田的N2O年度排放量比水稻-小麦轮作高［60］。Oelbermann等研究表明间作能提高SOC含量［70］；④研究减少物质投入的农业措施，且主要为减少氮肥的投入。保护性耕作对减少化石能源有重要作用，但农业投入造成温室排放和农田土壤N2O排放的主要因素为氮肥生产及投入；⑤水稻田水分管理。连续淹水条件下水稻田排放的温室气体主要为CH4，而搁田可减少CH4排放，但却增加了排放N2O排放增加。因此，需要在水稻田提出适宜的水分管理制度。二是加强国内农田温室气体净排放的计算研究。国内近年来对农田温室气体的排放的计算目前，国内对净排放的研究存在不足，主要关注在SOC及农田土壤温室气体排放两方面。近年国外学者对国内学者发表文章的回应就体现了国内在该方面研究的不足［71-72］。值得一提的是，农田投入所造成的温室气体排放清单对净排放研究具有重要影响，如生产等量的纯N、P2O5和K2O，如发达国家的生产造成的温室气体排放分别约是我国的31.1%、40.5%和45.3%［14，73］。因此，排放清单研究有待进一步的加强和跟踪研究。

总之，加强该领域的研究，能在温室气体减排的角度上得出最佳的减排措施及途径，能为提出更合理的建议和制定更准确的决策提供一定的参考依据。

参考文献(Reference)

［1］Baker J M, Griffis T J. Examining Strategies to Improve the Carbon Balance of Corn/soybean Agriculture Using Eddy Covariance and Mass Balance Techniques［J］. Agricultural and Forest Meteorology ,2005, 128 (3-4): 163-177.

［2］李明峰,董云社,耿元波,等.农业生产的温室气体排放研究进展［J］.山东农业大学学报：自然科学版, 2003,34(2):311-314.［Li Mingfeng, Dong Yunshe, Geng Yuanbo, et al. Progress of Study on Emissions of Greenhouse Gases of Agriculture［J］. Journal of Shandong Agricultural University Natural Science Edition, 2003,34(2):311-314.］

［3］Metz B, Davidson O R, Bosch P R, et al. Climate Change 2007: Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change［M］. United Kingdom and New York: Cambridge University Press, 2007.

［4］West T O, Marland G. Net Carbon Flux from Agricultural Ecosystems：Methodology for Full Carbon Cycle Analyses［J］.Environmental Pollution, 2002, 116(3,):439-444.

［5］Kisselle K W, Garrett C J, Fu S, et al .Budgets for Rootderived C and Litterderived C：Comparison Between Conventional Tillage and No Tillage Soils ［J］. Soil Biology and Biochemistry, 2001,33(7-8):1067-1075.

［6］Johnson J M F, Reicosky D C, Allmaras R R, et al. Greenhouse Gas Contributions and Mitigation Potential of Agriculture in the Central USA ［J］.Soil and Tillage Research, 2005,83(1):73-94.

［7］Hector J C, Alan J, Joey N S, et al. Soil Organic Carbon Fractions and Aggregation in the Southern Piedmont and Coastal Plain ［J］. Soil Science Society of America Journal , 2008, 72 (1) : 221-230.

［8］Andreas M A, Alfons W, Ken J, et al. Cost Efficient Rotation and Tillage Options to Sequester Carbon and Mitigate GHG Emissions from Agriculture in Eastern Canada.Agriculture ［J］. Ecosystems & Environment, 2006,117(2-3):119-127.

［9］罗珠珠,黄高宝,辛平,等.陇中旱地不同保护性耕作方式表层土壤结构和有机碳含量比较分析［J］.干旱地区农业研究,2008,26(4):53-58.［Luo Z Z, Huang G B, Xin P, et al. Effects of Tillage Measures on Soil Structure and Organic Carbon of Surface Soil in Semiarid Area of the Western Loess Plateau ［J］. Agricultural Research in the Arid Areas, 2008,26(4):53-58.］

［10］蔡立群,齐鹏,张仁陟.保护性耕作对麦-豆轮作条件下土壤团聚体组成及有机碳含量的影响［J］.水土保持学报,2008,22(2):141-145.［Cai L Q, Qi P, Zhang R Z. Effects of Conservation Tillage Measures on Soil Aggregates Stability and Soil Organic Carbon in Two Sequence Rotation System with Spring Wheat and Field Pea［J］. Journal of Soil and Water Conservation, 2008,22(2):141-145.］

［11］John M B, Tyson E O, Rodney T, et al. Tillage and Soil Carbon Sequestration:What Do We Really Know?［J］. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2007 ,118(1-4):1-5.

［12］Z. 威利,B. 查米迪斯. 清洁农作和林作在低碳经济中的作用―如何确立、测量和核证温室气体抵消量［M］.北京: 科学出版社，2009:71. ［Willey Z, Chameides B. Harnessing Farms and Forests in the LowCarbon Economy:How to Create, Measure, and Verify Greenhouse Gas Offsets［M］. Beijing: Science Press, 2009:71.］

［13］张厚.农业减排温室气体的技术措施［J］.农业环境与发展, 1998,1:17-21［Zhang Hou. The Techniques on Reduce Greenhouse Gas Emission in Agriculture［J］.AgroEnvironment and Development, 1998,1:17-21.］

［14］West T O, Gregg M. A Synthesis of Carbon Sequestration, Carbon Emissions, and Net Carbon Flux in Agriculture:Comparing Tillage Practices in the United States［J］. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2002, 9（1-3）:217-232.

［15］Shashi B V, Achim D, Kenneth G, et al. Annual Carbon Dioxide Exchange in Irrigated and Rainfed Maizebased Agroecosystems［J］. Agricultural and Forest Meteorology, 2005,13(1-2):77-96.

［16］李俊,同小娟,于强.不饱和土壤CH4的吸收与氧化［J］.生态学报,2005,25（1）：141-147［LI J,Tong X J,Yu Q.Methane Uptake and Oxidation by Unsaturated Soil［J］. Acta Ecologica Sinica，2005,25（1）：141-147］

［17］廉晓娟,吕贻忠,刘武仁,等.不同耕作方式对黑土有机质和团聚体的影响［J］. 天津农业科学, 2009,15（1）：49-51.［Lian X J,Lu Y Z,Liu W R, et al.Effect of Different Tillage Managements on Organic Matter and Aggregates In Black Soil［J］. Tianjin Agricultural Sciences, 2009,15（1）：49-51.］

［18］David A N U, Rattan L, Marek K J.Nitrous Oxide and Methane Emissions from Longterm Tillage Under a Continuous Corn Cropping System in Ohio［J］.Soil and Tillage Research, 2009,104(2):247-255.

［19］Liebig M A, Morgan J A, Reeder J D, et al. Greenhouse Gas Contributions and Mitigation Potential of Agricultural Practices in Northwestern USA and Western Canada［J］.Soil and Tillage Research, 2005, 83(1):25-52.

［20］隋延婷.免耕与常规耕作下旱田CH4、N2O和CO2排放比较研究［D］.长春：东北师范大学,2006.［Sui parative Study of Emissions of NO2 and CH4 and CO2 in Glebe Systems by Notillage and Normal Tillage［D］.Chang Chun:Northeast Normal University,2006.］

［21］Rex A O, Tony J V, Doug R S, et al. Soil Carbon Dioxide and Methane Fluxes from Longterm Tillage Systems in Continuous Corn and Cornsoybean Rotations［J］.Soil and Tillage Research, 2007,95(1-2):182-195.

［22］郭李萍.农田温室气体排放通量与土壤碳汇研究［D］. 北京:中国农业科学院研究生院, 2000.［Guo L P. Study on the Emission Flux of the Green house Gases from CroPland Soils and the soil Carbon Sink in China［D］. Beijing: Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2000.］

［23］李琳.保护性耕作对土壤有机碳库和温室气体排放的影响［D］. 中国农业大学，2007.［Li L. Influence of Conservation Tillage on Soil Organic Carbon pool and Greenhouse Gases Emission［D］. Beijing: China Agricultural University, 2007.］

［24］Malhi S S, Lemke R. Tillage, Crop Residue and N Fertilizer Effects on Crop Yield, Nutrient Uptake, Soil Quality and Nitrous Oxide Gas Emissions in a Second 4yr Rotation Cycle［J］.Soil and Tillage Research, 2007 ,(1-2):269-283.

［25］Ball B C,Scott A, Parker J P. Field N2O, CO2 and CH4 Fluxes in Relation to Tillage, Compaction and Soil Quality in Scotland［J］. Soil & Tillage Research, 1999,53(1): 29-39.

［26］钱美宇.干旱半干旱区保护性耕作对农田土壤温室气体通量的影响［D］.兰州：甘肃农业大学,2008.［Qian M Y. Effect of Conservation Tillage on Fluxes of Greenhouse Gases of Arable Soil in the Arid and Semiarid Regions［D］.Lanzhou:Journal of Gansu Agricultural University, 2008.］

［27］Karkacier O, Gokalp G Z, Cicek A. A Regression Analysis of the Effect of Energy Use in Agriculture［J］.Energy Policy, 2006,34(18):3796-3800.

［28］刘建民,胡立峰,张爱军.保护性耕作对农田温室效应的影响研究进展［J］.中国农学通报,2006,22(8):246-249.［Liu J M, Hu L F, Zhang A J.Research Progress in Greenhouse Effect Caused by Conservation Tillage［J］. Chinese Agricultural Science Bulletin,2006,22(8):246-249.］

［29］马春梅,孙莉,唐远征,等.保护性耕作土壤肥力动态变化的研究――秸秆覆盖对土壤水分的影响［J］.农机化研究,2006,(5):54-56.［Ma C M, sun L, Tang Y Z, et al. Study of Dynamics Variation of Soil Fertilizer in Conservation Tillage:The Effect of Covering Straw on Soil Moisture［J］.Journal of Agricultural Mechanization Research. 2006,(5):54-56.］

［30］张星杰,刘景,李立军,等.保护性耕作对旱作玉米土壤微生物和酶活性的影响［J］. 玉米科学,2008,16(1):91-95,100.［Zhang X J,Liu J,Li L J, et al. Effects of Different Conservation Tillage on Soil Microbes Quantities and Enzyme Activities in Dry Cultivation［J］. Journal of Maize Sciences, 2008,16(1):91-95,100.］

［31］黄鸿翔.培育土壤碳库 减排二氧化碳［E］.省略/caas/news/showYb.asp?id=4693［Huang H X. Cultivating Siol C Pool Reducing Carbon Dioxide［E］.省略/caas/news/showYb.asp?id=4693 ］

［32］晋齐鸣,宋淑云,李红,等.不同耕作方式玉米田土壤病原菌数量分布与病害相关性研究［J］. 玉米科学,2007,15(6): 93-96.［Jing Q M, Song S Y,Li H, et al. Investigations on Soil Pathogens Quantitative Distribution and Diseases Access from Different Cultivated Types in the Maize Fields［J］. Journal of Maize Sciences, 2007,15(6): 93-96.］

［33］Nakamoto T, Yamagishi J, Miura F. Effect of Reduced Tillage on Weeds and Soil Organisms in Winter Wheat and Summer Maize Cropping on Humic Andosols in Central Japan［J］. Soil and Tillage Research, 2006, 85(1-2):94-106.

［34］Sakine O.Effects of Tillage Systems on Weed Population and Economics for Winter Wheat Production Under the Mediterranean Dryland Conditions［J］.Soil and Tillage Research, 2006, 87(1):1-8.

［35］Elisée O, Abdoulaye M, Lijbert B, et al. Tillage and Fertility Management Effects on Soil Organic Matter and Sorghum Yield in Semiarid West Africa［J］. Soil and Tillage Research, 2007,94(1): 64-74.

［36］陈茜,梁成华,杜立宇,等.不同施肥处理对设施土壤团聚体内颗粒有机碳含量的影响［J］. 土壤,2009,41(2):258-263.［Chen Q, Liang C H, Du L Y, et al. Effects of Different Fertilization Treatments on Organic Carbon Contents of InterAggregate Particulate in Greenhouse Soil［J］. Soils, 2009,41(2):258-263.］

［37］Cai Z C, Qin S W. Dynamics of Crop Yields and Soil Organic Carbon in a Longterm Fertilization Experiment in the HuangHuaiHai Plain of China［J］. Geoderma, 2006, 136(3-4):708-715.

［38］Loretta T, Anna N, Gianni G, et al.Can Mineral and Organic Fertilization Help Sequestrate Carbon Dioxide in Cropland［J］.European Journal of Agronomy, 2008, 29(1):13-20.

［39］Purakayastha T J, Rudrappa L, Singh D, et al. Longterm Impact of Fertilizers on Soil Organic Carbon Pools and Sequestration Rates in Maizewheatcowpea Cropping System［J］. Geoderma, 2008,144(1-2):370-378.

［40］Gregorich E G, Rochette P, Vanden B A J, et al.Greenhouse Gas Contributions of Agricultural Soils and Potential Mitigation Practices in Eastern Canada［J］.Soil and Tillage Research, 2005, 83(1):53-72.

［41］项虹艳,朱波,王玉英,等. 氮肥对紫色土夏玉米N2O排放和反硝化损失的影响［J］.浙江大学学报：农业与生命科学版, 2007,33 (5):574-583.［Xiang H Y, Zhu B, Wang Y Y, et al.Effects of Nitrogen Fertilizer for Maize on Denitrification Loss and N2O Emission in Purple Soil［J］. Journal of Zhejiang University Agriculture and Life Sciences Edition, 2007,33 (5):574-583.］

［42］Laura S M, Vallejo A,Dick J, et al. The Influence of Soluble Carbon and Fertilizer Nitrogen on Nitric Oxide and Nitrous Oxide Emissions from Two Contrasting Agricultural Soils［J］. Soil Biology and Biochemistry, 2008, 40(1):142-151.

［43］孟磊,蔡祖聪,丁维新. 长期施肥对华北典型潮土N分配和N2O排放的影响［J］. 生态学报, 2008, 28( 12): 6197-6203.［Meng L, Cai Z C, Ding W X. Effects of Longterm Fertilization on N Distribution and N2O Emission in Fluvoaquci Soil in North China［J］. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(12): 6197-6203.］

［44］秦晓波,李玉娥,刘克樱,等.不同施肥处理对稻田氧化亚氮排放的影响［J］.中国农业气象, 2006,27(4):273-276.［Qin X B, Li Y E, Liu K Y, et al. Effects of Different Fertilization Treatments on N2O Emission from Rice Fields in Hunan Province［J］. Chinese Journal of Agrometeorology, 2006,27(4):273-276.］

［45］秦晓波,李玉娥,刘克樱,等.不同施肥处理稻田甲烷和氧化亚氮排放特征［J］.农业工程学报, 2006,22(07):143-148.［Qin X B, Li Y E, Liu K Y, et al. Methane and Nitrous Oxide Emission from Paddy Field Under Different Fertilization Treatments［J］.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2006,22(07):143-148.］

［46］石英尧,石扬娟,申广勒,等. 氮肥施用量和节水灌溉对稻田甲烷排放量的影响［J］.安徽农业科学, 2007,35(02): 471-472.［Shi Y Y, Shi Y J, Shen G L，et al. Effect of Different Nitrogenous Fertilizer Level on the Release of Methane［J］. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2007,35(02): 471-472.］

［47］Smith K A, McTaggart I P, Tsuruta H.Emissions of N2O and NO Associated with Nitrogen Fertilization in Intensive Agriculture, and the Potential for Mitigation［J］. Soil Use and Management, 1997,13(s4): 296-304.

［48］刘运通,万运帆,林而达,等.施肥与灌溉对春玉米土壤N2O排放通量的影响［J］.农业环境科学学报,2008,27(3): 997-1002.［Liu Y T, Wan Y F, Lin E D, et al. N2O Flux Variations from Spring Maize Soil Under Fertilization and Irrigation［J］. Journal of AgroEnvironment Science,2008,27(3): 997-1002.］

［49］Ponce M A, Boeckxb P F,Gutierrez M, et al.Inflence of Water Regime and N Availability on the Emission of Nitrous Oxide and Carbon Dioxide from Tropical, Semiarid Soils of Chiapas, Mexico［J］. Journal of Arid Environments ,2006,64(1):137-151.

［50］张远,齐家国,殷鸣放,等.辽东湾沿海水稻田温室气体排放的时空动态模拟［J］.中国农业科学,2007,40(10):2250-2258.［Zhang Y, Qi J G, Yin M F, et al.Simulating SpatialTemporal Dynamics of Greenhouse Gas Emission From Rice Paddy Field in Liaodong Coastal Region, China［J］. Scientia Agricultura Sinica, 2007,40(10):2250-2258.］

［51］陈槐,周舜,吴宁,等. 湿地甲烷的产生、氧化及排放通量研究进展［J］. 应用与环境生物学报, 2006,12(5): 726-733.［Chen K, Zhou S, Wu N, et al. Advance in Studies on Production, Oxidation and Emission Flux of Methane from Wetlands［J］ .Chinese Journal Of Applied And Environmental Biology, 2006,12(5): 726-733.］

［52］Yan X Y, Akiyama H, Yagi K, et al. Global Estimations of the Inventory and Mitigation Potential of Methane Emissions from Rice Cultivation Conducted Using the 2006 Intergovernmental Panel on Climate Change Guidelines ［J］. Global Biogeochemical Cycles, 23, GB2002.

［53］Towprayoon S, Smakgahn K, Poonkaew S. Mitigation of Methane and Nitrous Oxide Emissions from Drained Irrigated Rice Fields［J］. Chemosphere，2005,59(11):1547-1556.

［54］曹云英,朱庆林,郎有忠,等.水稻品种及栽培措施对稻田甲烷放的影响［J］.江苏农业研究,2000,21(3):22-27.［Cao Y Y,Zhu Q L,Lang Y Z, et al. Effect of Rice Varieties and Cultivation Approach on Methane Emission from Paddy Rice［J］. Jiangsu Agricultural Research , 2000,21(3):22-27.］

［55］李大庆. 我国农业发展可用低碳农业代替高碳农业［N］.科技日报,2009-8-17(3). ［ Li D Q.High Carbon Agriculture Can Be Replaced by Low Carbon Agriculture During the Development of Agriculture in Our Country［N］. Science and Technology Daily, 2009-8-17(3).］

［56］West T O, Post W M. Soil Organic Carbon Sequestration Rates by Tillage and Crop Rotation: A Global Data Analysis［J］. Soil Science Society of America，2002,66:1930-1946.

［57］Nzabi A W, Makini F, Onyango M, et al. Effect Of Intercropping Legume With Maize On Soil Fertility And Maize Yield［E］. 省略/fileadmin/publications/Legume_Project/Legume2 Conf_2000/26.pdf.

［58］Rao M R, Mathuva M N. Legumes for Improving Maize Yields and Income in Semiarid Kenya［J］.Agriculture, Ecosystems & Environment, 2000,78( 2):123-137

［59］Maren Oelhermann, Echarte L, Vachon K, et al .The Role of Complex Agroecosystems in Sequestering Carbon and Mitigating Global Warming［C］. Earth and Environmental Science 6，2009，242031.

［60］陈书涛, 黄耀, 郑循华, 等. 轮作制度对农田氧化亚氮排放的影响及驱动因子［J］. 中国农业科学, 2005, 38(10):2053-2060.［Chen S T, Huang Y, Zheng X H, et al. Nitrous Oxide Emission from Cropland and Its Driving Factors Under Different Crop Rotations［J］. Scientia Agricultura Sinica, 2005, 38(10):2053-2060.］

［61］Lal R. Agricultural Activities and the Global Carbon Cycle［J］. Nutrient Cycles in Agroecosystems ,2004,70, 103-116.

［62］Philip G R , Eldor A P, Richard R H.Greenhouse Gases in Intensive Agriculture:Contributions of Individual Gases to the Radiative Forcing of the Atmosphere［J］.Science ,2000,289(5486):1922-1925.

［63］William H S. Carbon Sequestration in Soils:Some Cautions Amidst Optimism［J］. Agriculture, Ecosystems and Environment,2000,82(1-3):121-127.

［64］逯非,王效科,韩冰,等.农田土壤固碳措施的温室气体泄漏和净减排潜力［J］.生态学报, 2009,29(9):4993-5005.［Lu F, Wang X K, Han B, et al. Researches on the Greenhouse Gas Leakage and Net Mitigation Potentials of Soil Carbon Sequestration Measures in Croplands［J］. Acta Ecologica Sinica, 2009,29(9):4993-5005.］

［65］伍芬琳,李琳,张海林,等.保护性耕作对农田生态系统净碳释放量的影响［J］.生态学杂志, 2007, 26 (12):2035- 2039. ［Wu F L, Li L, Zhang H L, et al. Effects of Conservation Tillage on Net Carbon Flux from Farmland Ecosystems［J］.Chinese Journal of Ecology, 2007, 26 (12):2035-2039.］

［66］韩宾,孔凡磊,张海林,等. 耕作方式转变对小麦玉米两熟农田土壤固碳能力的影响［J］. 应用生态学报,2010,21(1): 91-98.［Han B,Kong F L,Zhang H L, et al.Effects of Tillage Conversion on Carbon Sequestration Capability of Farmland Soil Doubled Cropped with Wheat and Corn［J］.Chinese Journal of Applied Ecology, 2010,21(1): 91-98.］

［67］Robert M B, Claudia P J, Pauloc C, et al. Carbon Accumulation at Depth in Ferralsols under Zerotill Subtropical Agriculture［J］. Global Change Biology, 2010, 16(2): 784-795.

［68］孙文娟, 黄耀, 张稳, 等. 农田土壤固碳潜力研究的关键科学问题［J］. 地球科学进展, 2008,23(9): 996-1004.［Sun W J, Huang Y, Zhang W, et al. Key Issues on Soil Carbon Sequestration Potential in Agricultural Soils［J］. Advances in Earth Science, 2008,23(9): 996-1004.］

［69］王淑平,周广胜,吕育财, 等. 中国东北样带 (NECT) 土壤碳、 氮、 磷的梯度分布及其与气候因子的关系［J］. 植物生态学报，2002，26（5）：513-517.［Wang S P, Zhou G S, Lu Y C, et al. Distribution of Soil Carbon, Nitrogen and Phosphorus along Northeast China Transect (NECT) and Their Relationships with Climatic Factors［J］. Acta Phytoecologica Sinica, 2002，26（5）：513-517.］

［70］Oelbermann M, Echarte L. Evaluating Soil Carbon and Nitrogen Dynamics in Recently Established Maizesoyabean Intercropping Systems［J］. European Journal of Soil Science, 2011, 62:35-41.

［71］Lu F, Wang X, Han B, et al. Soil Carbon Sequestrations by Nitrogen Fertilizer Application, Straw Return and Notillage in China’s Cropland［J］. Global Change Biology, 2009, 15(2):281-305.

［72］William H S. On Fertilizerinduced Soil Carbon Sequestration in China’s Croplands［J］. Global Change Biology, 2010,16(2):849-850.

［73］梁龙. 基于LCA的循环农业环境影响评价方法探讨与实证研究［D］.北京:中国农业大学，2009. ［Liang L. Environmental Impact Assessment of Circular Agriculture Based on Life Cycle Assessment：Methods and Case Studies［D］. Beijing: China Agricultural University, 2009.］

Research Progress of Net Emission of Farmland Greenhouse Gases

HUANG Jianxiong CHEN Yuanquan SUI Peng GAO Wangsheng

WANG Binbin WU Xuemei XIONG Jie SHI Xuepeng SUN Ziguang

篇4

生物炭通常指树木、农作物废弃物、植物组织或动物骨骼等生物质在无氧或部分缺氧及相对低温（

生物炭具有巨大的比表面积、发达的多孔结构，表面有大量的官能团，对有机物和重金属离子具有强烈的吸附能力，因此生物炭常被用在污染物吸附、重金属污染治理、土壤改良等方面。近年来，生物炭在土壤中的固碳减排效应成为各研究机构和学者关注的重点，被认为是缓解温气候变暖的有效途径。生物质炭化成本低，原料充足，制得的生物炭具有高度稳定性，在土壤中具有明显固碳减排的作用，目前对其研究主要集中在碳封存和减少温室气体排放两个方面，弱化了生物炭替代氮肥生产及使用过程所产生的减排效应，没有严格的从“固碳”、“减碳”和“零碳”三个方面细分进行研究，生物炭在替代化肥生产使用量方面所起的“零碳”效应潜力巨大，也是固碳减排的重要方面。本文综合论述了生物炭的“固碳”、“减碳”和“零碳”效益，以及生物炭在低碳农业中的应用，为今后生物炭的研究和应用提供参考。

1.生物炭在固碳减排领域的效应

1.1 生物炭在土壤中的储碳、固碳效应

CO2在全球温室气体排放中所占比重最大，全球每年CO2排放量达250多亿t[3]。土壤是引起气候变化和全球变暖的温室气体重要的排放源，土壤和植物根系的呼吸作用释放的CO2占全部CO2排放的20%[4]。同时，农田土壤也是重要的碳汇，是《京都议定书》认可的固碳减排方法之一，在减少温室气体排放，稳定大气CO2浓度中具有重要地位。自然条件下，植物经过光合作用吸收的CO2，50%进过植物呼吸作用返回到大气，另50%经过矿化作用转化为CO2（碳中性），没有任何净固碳作用。而如果将植物残体炭化，植物残体中剩余的25% 的C 被转化为生物炭施加到土壤中，由于生物炭非常稳定，可能仅有大约 5% C在土壤微生物的作用下矿化分解成 CO2返回到大气中，整个大气中碳会因此减少20%（碳负性）[5]。生物炭具有高度的芳香化结构，具有很强的抗腐蚀性，同时能与土壤中矿物质形成团聚体，减弱微生物对生物炭的作用，能够长时间的保留在土壤中，起到碳储存的作用。Kuzyakov 等[6]研究表明，生物炭在土壤中的平均停留时间大约为 2000 年，半衰期约为 1400 年。另外，生物炭能够扩充土壤有机碳库，增加土壤的碳封存能力和肥力。生物炭的碳封存途径，一是通过炭化直接使易矿化的植物 C 转变为稳定的生物炭；二是通过增加植物生物量，提高了植物对大气 CO2的捕获能力，增大植物体转变成土壤中的有机碳[7]；还能够通过改变土壤中有机质（SOM） 腐质化、稳定性和呼吸速率等，抑制土壤有机碳（SOC）的分解，起到碳封存的作用[8]。将生物炭作为储碳形式，埋在土壤或者山谷中，能够实现大规模的碳封存效果，对于减缓气候变化具有重大意义。

1.2 生物炭的“零碳”效应

生物炭的零碳效应主要体现在增加作物产量，代替或减少化肥使用量，从而在化肥全过程中不排放或者减少温室气体的排放。化肥的生产及运输过程中消耗大量的能源，West等[9]研究认为，在整个氮肥生产和运输过程中所排放的温室气体为0.857gCO2-CgN-1。程琨等[10]对农作物生产碳足迹的分析表明，农业化肥投入引起的碳排放约占农作物生产总碳排放的60%，其中氮肥占95%`。土壤N2O排放量与施肥量存在线性相关关系，王效科等[11]研究发现，当化肥施用量减少到0和50%时，土壤N20减排量分别占当前排放的41%和22%。并且氮肥使用量减少30%不会造成粮食的减产[12]，因此减少氮肥使用量是农业减排的重要途径。生物炭施加到土壤中，能够明显改善土壤营养状况，起到缓释肥作用，减少或替代化肥的使用，从而减少化肥生产过程中及施用过程中温室气体的产生。据估算，10t的生物炭能够替代1t氮肥，从而可以减少1.8t碳当量的温室气体产生[13]。生物质炭化过程电耗低，电耗产生的CO2排放远低于生产氮肥的CO2排放量。生物炭就地炭化可以直接还田，也可以与肥料混合制成炭基肥，替代或减少氮肥的施用量，从而减少生产及运输氮肥过程的能耗，减少温室气体的产生，因此生物炭具有显著的“零碳”效应。

1.3 生物炭的“减碳”效应

CH4在100a尺度的全球变暖潜能值（GWP）是CO2的21倍，大气中CH4的浓度是N2O的6倍，高达1800ppb。N2O的GWP是CO2的298倍，可稳定存在长达150年[14]，农业活动产生的CH4约占大气CH4的 50%，主要来源是水稻种植、动物养殖。化肥的大量使用是N2O最主要的人为排放源。生物炭施加到土壤中，能够显著的降低CO2、CH4及N2O等温室气体的排放量，具有明显的“减碳”效应。生物炭在土壤中通过表面吸附溶解性有机碳（DOC），并促进包裹有机质的土壤颗粒的形成，降低土壤有机碳的矿化作用，减少CO2排放[15]，Steiner 等[16]研究发现自然状况或者添加鸡粪、堆肥、树叶等有机质的土壤中，添加生物炭后，土壤中C的损失率从25%以上降低为4%～8%。王欣欣等[17]研究发现，水稻土中添加不同用量的竹炭，CH4和N2O季节累计排放量比对照组降低了58.2%～91.7%和25.8%～83.8%，相对于常规肥处理而言，分别降低了64.3%～92.9%和72.3%～93.9%。与秸秆直接还田会增加土壤总N2O的排放量相比，具有明显减排效益[18]。

目前对于生物炭改变土壤的非生物环境（如土壤pH、容重和持水量等），影响微生物作用，从而减少N2O的产生量的研究较多。而对于生物炭对硝化细菌和脱氮菌等微生物直接作用来减少N2O的排放的研究相对较少。生物质在低温炭化过程中，会产生PAHs和酚类物质（PHCs），土壤中的PAHs和PHCs能够降低生物活性，具有杀菌的性能。研究发现，经缓慢裂解所制得的生物炭中PAHs的含量低于经快速裂解和气化所制得的，其PAHs的含量从78.44 ng・g-1到2125 ng・g-1[19]，且一般在350-550℃温度下制得的生物炭中PAHs含量最高，Wang等[20]研究发现，300-400℃制得的生物炭中PAHs对于减少N2O的排放起主要作用，在200℃制得的生物炭中含有少量的PAHs但含有大量的PHCs，加大了对微生物的毒性，影响硝化和反硝化作用，因此N2O排放量很低。按照施炭量计算，施加生物炭带入的PAHs量低于环境安全值，不会污染环境。

一般认为，生物炭施入土壤后能降低CH4的排放量，Liu 等[21]研究表明，水稻土壤中添加竹炭生物炭和水稻秸秆生物炭后，CH4的排放量分别减少了51.1%和91.2%。Feng等[22]研究认为，新制得的生物炭施加到土壤后，增加土壤的空隙度，增强了甲烷氧化菌对CH4的氧化作用，但同时也能刺激产甲烷细菌的活性，但是甲烷氧化菌对CH4的利用度超过甲烷的产生量，因此生物炭能够减少土壤中CH4 的排放量。

1.4 生物固碳减排经济效益

“固碳”方面，1t生物炭，按照60%含c量计算，其中2%生物炭在土壤中以CO2形式逸出，剩下58%以稳定C形式存在，相当于2.15t CO2被封存。“零碳”及“减碳”方面，1t生物炭能够替代氮肥0.58t，减少温室气体1.04t，在土壤中还能抑制温室气体的产生，粗略计算，1t生物炭埋入土壤，固碳减排CO2约3.2t，按照目前欧盟CO2交易价格4.11美元/吨计算，1t生物炭可获得收益13.15美元。

2. 生物炭在低碳农业中的应用

农业活动是温室气体的第二大排放源，约占全球温室气体排放总量的14%，据估计，全球每年由农业扰动，由土壤释放到大气中的碳量约为 0.8×1012kg～4.6×1012kg[23]，氮肥大量使用、秸秆等生物质焚烧、垦荒种地等农业活动产生大量的温室气体，农业是节能减排的重点领域。同时，农业也是一个巨大的碳汇系统，一方面可以调整农业生产结构，改善种植模式，增大农作物的碳吸收量。另一方面可以通过扩大土壤有机碳库减少温室气体排放。扩大土壤有机碳库是农业固碳增汇的关键，中国有 18 亿亩耕地资源，若土壤有机质含量提高 1%，土壤可从空气中净吸收 306 亿tCO2[24]。据Lal估计[25]，全球农业土壤碳库扩充潜力为1.2～3.1 PgC/a，耕层土壤有机碳含量提高1tC・a/hm2，发展中国家粮食产量年增加2400～3200万t，农业的固碳增汇潜力巨大。

生物炭具有良好物理性质和土壤调理功能，对土壤水溶液中的K、P、硝态N及铵态N[26]等营养元素具有较强的吸附能力，可以增加土壤有效P、K、Mg和Ca含量[27]。研究发现，炭基肥与常规复混化肥处理水稻田比较，施氮量减少19.04%，水稻的经济产量提高6.70%以上，可以明显提高氮肥的利用率[28]。Chan 等[29]研究表明，在低纬度地区，每公顷农田施用 20t以上的生物炭可减少 10%的肥料施用量。相比于秸秆等生物质直接还田，生物炭还田或者制成炭基肥入田便于运输管理，能够防止土传病害，可以减少化肥的施用量，提高氮肥利用率。

低碳农业就是充分利用农业碳汇功能，尽可能减低其碳排放功能，实现食品生产全过程的低碳排放，其核心是在生产经营中减少温室气体排放[30]。据 Woolf 等[31]估计，生物炭埋入土壤可抵消高达16%的全球化石燃料碳排放。生物炭在低碳农业中应用的四个着力点：第一，保肥增产作用，减少化肥使用量；第二，废弃生物质炭化还田，减少温室气体排放量；第三，改善土壤条件，减耕免耕[32]，降低土壤因扰动而释放CO2等温室气体；第四，扩容土壤有机碳库，增强土壤的碳汇功能。积极倡导通过生物质能源与碳封存耦合模式、能量自给碳封存模式、农林复合模式、工农复合模式等开展生物炭的低碳农业[33]。

3.结论与展望

生物炭本身的结构和性质使其在改善土壤条件、增产治污及固碳减排方面的应用具有广阔的应用，成为各国研究机构和学者研究的重点，今后的研究中应严格区分生物炭的“固碳”、“零碳”和“减碳”功能，从各环节发挥生物炭固碳减排的作用。由于生物质炭化成本低，原料充足，制得的生物炭具有高度稳定性，其作为温室气体排放抑制剂和碳封存剂的重要作用为温室气体减排工作开辟新的思路，有望成为减缓温室效应最经济的最有效的途径。

参考文献：

[1]Lehmann J， Gaunt J， Rondon M. Biochar sequestration in terrestrial ecosystems： A review [J]. Mitig Adapt Strat Global Change， 2006（11）：403- 427.

[2]Glaser B， Lehmann J， Zech W. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal- a review[J]. Bio Fertil Soil， 2002，35：219-230.

[3]罗金玲，高冉，黄文辉，等.中国二氧化碳减排及利用技术发展趋势[J].资源与产业，2011，13（1）： 132.

[4]IPCC， 2007. Climate Change 2007： Climate Change Impacts， Adaptation and Vulnerability. Summary for Policy Makers. Inter-Governmental Panel on Climate Change.

[5]Lehmann J. A handful of carbon[J]. Nature， 2007， 443： 143-144.

[6]Kuzyakov Y，Subbotina I，Chen H Q，Bogomolova I，Xu X L.Black carbon decomposition and incorporation into soil microbial biomass estimated by 14C labeling [J]. Soil Biology and Biochemistry，2009，41： 210-219.

[7]Smith P. Carbon sequestration in croplands： the potential in Europe and the global context[J]. European journal of agronomy， 2004， 20（3）： 229-236.

[8]Woolf D， Amonette J E， Street-Perrott F A， et al. Sustainablebiochar to mitigate global climate change [J]. Nature Communications， 2010， 1（ 5） ： 1-9.

[9]West T O， Marland G. A synthesis of carbon sequestration， carbon emissions， and net carbon flux in agriculture： comparing tillage practices in the United States[J]. Agriculture， Ecosystems & Environment， 2002， 91（1）： 217-232.

[10]程琨，潘根兴，张斌，等.测土配方施肥项目固碳减排计量方法学探讨[J].农业环境科学学报，2011， 30（9）：1803-1810.

[11]王效科，李长生，欧阳志云.温室气体排放与中国粮食生产[J].生态环境， 2003，12（4）：379一383.

[12] UK-China Project on“Improved Nutrient Management in Agriculture ：A Key Contribution to the Low Carbon Economy”[EB/OL]. Beijing， SAIN project， 2010. http：// sainonline. org/SAIN-website（English）/pages/Projects/lowcarbon. Html.

[13]Sohi S， Lopez-Capel E， Krull E， et al. Biochar， climate change and soil： A review to guide future research [J]. CSIRO Land and Water Science Report， 2009， 5（09）： 17-31.

[14]IPCC， 2007. Climate Change 2007. Cambridge University Press， Cambridge， United Kingdom and New York， NY， USA.

[15]Liang B， Lehmann J， Sohi S P， et al. Black carbon affects the cycling of non-black carbon in soil[J]. Organic Geochemistry， 2010， 41（2）： 206-213.

[16]Steiner C，Teixeira W， Lehmann J， et al. Long term effects of manure， charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered Central Amazonian upland soil[J]. Plant and Soil， 2007， 291（ 1-2） ： 275-290.

[17]王欣欣，邹平，符建荣，等.不同竹炭施用量对水稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响[J].农业环境科学学报，2014， 33（1）：198-204.

[18]刘慧颖，华利民，张 鑫.不同施氮方式对玉米产量及N2O排放的影响[J].农业环境与发展，2013，30（5）： 76-80.

[19]Hale S E， Lehmann J， Rutherford D， et al. Quantifying the total and bioavailable polycyclic aromatic hydrocarbons and dioxins in biochars[J]. Environmental science & technology， 2012， 46（5）： 2830-2838.

[20]WANG Zhen-yu， ZHENG Hao， LUO Ye， et al. Characterization and influence of biochars on nitrous oxide emission from agricultural soil[J]. Environmental Pollution， 2013， 174： 289-296.

[21]LIU Yu-xue， YANG Min， WU Yi-min， et al. Reducing CH4 and CO2 emissions from waterlogged paddy soil with biochar[J]. Journal of Soils and Sediments， 2011， 11（6）： 930-939.

[22]FENG You-zhi， XU Yan-ping， YU Yong-chang， et al. Mechanisms of biochar decreasing methane emission from Chinese paddy soils[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2012， 46： 80-88.

[23]马友华，王桂苓，石润圭，等.低碳经济与农业可持续发展[J].生态经济，2009（6）：116- 118.

[24]蒋高明.发展生态循环农业，培育土壤碳库[J].绿叶，2009 （012）： 93-99.

[25]Lal R. Sequestering carbon in soils of agro-ecosystems[J]. Food Policy， 2011（36）：S33-S39.

[26]Kimetu J M， Lehmann J. Stability and stabilisation of biochar and green manure in soil with different organic carbon contents [J]. Australian Journal of Soil Research， 2010，48（47）：577-585.

[27]Lehmann J， Peteira da Silva Jr J， Steiner C， et al. Natrtent awatl ability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralso of the Central Amazon basin： Fertilizer.， manure and charcoal amendments [J]. Plant and Soi， 2003，249（2）：343-357.

[28]陈琳， 乔志刚，李恋卿，等. 施用生物质炭基肥对水稻产量及氮素利用的影响[J]. 生态与农村环境学报，2013， 29（5）： 671-675.

[29]Chan K Y， Xu Z. Biochar： nutrient properties and their enhancement[J]. Biochar for environmental management： science and technology， 2009： 67-84.

[30]王松良，Ealdwelle D，祝文烽.低碳农业：来源、原理和策略[J].农业现代化研究，2010，31（5）：604-607.

[31]Woolf D. Sustainable biochar to mitigate global climate change[J]. Nature Communications， 2010，1（5）：1-9.

[32]Lal， R. Residue management， conservation tillage and soil restoration for mitigating greenhouse effect by CO2-enrichment [J]. Soil and Tillage Research，1997， 43（1）， 81-107.

[33]罗煜，陈敏，孟海波，等.生物质炭之低碳农业[J].中国农学通报，2013， 29（26）： 93-99.

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