长江口潮间带湿地涨退潮期N2O的排放通量研究

随着河口区接收上游人为氮排放量的增加,为这一区域氧化亚氮（N2O）的排放增加了很大不确定性。选择长江河口潮间带湿地为研究对象,分别采用原位静态箱法和静态顶空法,从2011年1月至12月对长江口沉积物 大气界面以及涨潮水 大气界面的N2O排放通量进行了为期一年的现场观测和研究。研究结果表明,沉积物 大气界面N2O通量有着显著的时空差异。N2O排放通量在日变化以及季节变化上都表现出明显的源汇转变,就年平均排放通量,光滩带沉积物 大气界面达到了599 μgN2O/(m2〖DK〗·h),而海三棱藨草盐沼带与大气间N2O交换则十分微弱,为060 μgN2O/(m2〖DK〗·h)。对长江口涨退潮期光滩和草滩上覆水体 大气界面N2O排放通量的研究表明,长江口涨退潮期在夏季和秋季,无论是光滩还是草滩均表现为大气N2O的稳定排放源,其中夏季平均253 μgN2O/(m2〖DK〗·h),秋季平均排放通量为207 μgN2O/(m2〖DK〗·h)。作为河口区上游排放氮素的直接接收者,和沉积物 大气界面N2O排放相比,长江口涨潮水 大气界面N2O排放稳定而又显著,是长江口N2O排放的主要贡献者,应成为这一区域N2O排放的关注热点     

三峡水库上空甲烷浓度时空变化及与水库甲烷通量的关系

2010年,对三峡水库水-气界面上空05m处和岸边甲烷的浓度进行全年的观测,并采用静态浮箱-气相色谱法测定水库水-气界面上的甲烷通量,研究了三峡水库上空的甲烷浓度的背景值及其与甲烷排放强度之间的关系。结果表明：三峡水库上空甲烷浓度的年平均值为2216±0224 mL/m3,岸边甲烷浓度的年平均值为2211±0206 mL/m3,两者差异不显著;除夏季时云阳上空的甲烷浓度较高外（2850 mL/m3）,其余地点上空的甲烷浓度都接近年平均值;三峡水库上空的甲烷浓度存在明显的空间差异,上游地区（云阳）上空的甲烷浓度（231±033 mL/m3）显著高于下游地区（秭归：214±013 mL/m3,巫山：220±018 mL/m3）,坝后河流（三斗坪：221±016 mL/m3）上空的甲烷浓度高于坝前秭归处,但差异不显著。这一格局与水库中甲烷通量的空间变异基本相同,即从上游到下游（云阳、巫山、秭归）江面上甲烷通量依次为0454,0260和0115 mg/（m2·h）,呈下降趋势,坝后三斗坪处的甲烷通量（0280 mg/（m2·h））显著高于坝前秭归处通量,这表明：水库的水-气界面上的甲烷排放强度是影响水库上空甲烷浓度变化的主要因素     

南京地区7Be沉降特征

7Be是研究大气科学与地球化学的核元素之一,对研究短期过程的地表土壤颗粒迁移具有较大价值。为了解南京地区利用7Be进行土壤侵蚀示踪研究的合适时机,于2010年1月~2011年12月收集南京地区各月的7Be沉降样品,经实验室化学实验处理和γ谱仪测量,计算7Be沉降通量,并分析7Be大气沉降的季节性变化趋势。结果表明：南京地区平均7Be沉降量为1 62178 Bq/（m2·a）,沉降通量为066～1449 Bq/（m2·d）,平均沉降通量为444 Bq/（m2·d）;7Be沉降通量的季节变化呈现双峰型趋势,冬末春初和夏季是两个高值区;7Be沉降的а值冬春季较大,夏季最低;降雨量大小与沉降量存在明显的正相关     

火电燃料消费过程对资源环境的影响评估

我国以化石能源为主要燃料的火电生产导致了严重的资源枯竭和环境污染问题,定量评估火电燃料消费对资源环境的影响是区域可持续发展研究的重要内容。在估算火电燃料燃烧及运输、生产过程中排放的主要大气污染物的基础上,利用成分法计算相应的生态足迹,定量评估火电燃料消费过程对资源环境的影响。结果表明：我国1 kW〖DK〗·h火电的燃料消费过程中排放的CO2、CH4、NOx、SO2、烟尘分别为107 kg、993×10-3 kg、646×10-3 kg、260×10-3 kg、202×10-2 kg;全国火电燃料消费占用的生态足迹由2000年的50 67444万hm2,增加到2007年的123 84208万hm2,年均增长1362％;CO2和NOx的生态足迹平均比重高达836％,是影响资源环境的主要因子,SO2、烟尘与CH4三者合计仅164%,对资源环境的冲击相对较小     

上海地区酸雨类型格局转变研究

采用STARS（Sequential 〖WTBX〗t〖WTBZ〗 test analysis of regime shifts）,以降水中SO2-4、NO-3以及SO2-4/NO-3为指标,研究了上海地区酸雨类型在1991～2006年的格局转变规律。上海地区降水中SO2-4含量在1991～2006年具有两种格局,2004年发生转变;转变前的SO2-4含量平均12670 mg/L,转变后SO2-4含量大幅度降低,平均6525 mg/L;降水中NO-3含量存在3种格局,两次转变;1996年转变前的NO-3浓度相对较低,平均1842 mg/L;此次转变后升高,平均2622 mg/L;2005年再次发生转变,使得NO-3含量下降,平均1998 mg/L;与NO-3含量的格局类似,SO2-4/NO-3也存在着3种格局,两次转变;1995年转变前,SO2-4/NO-3平均7316;此次格局转变后,SO2-4/NO-3降为5666;2000年的格局转变中SO2-4/NO-3降为3635。表明NO-3对酸雨的贡献逐渐增加,SO2-4对酸雨的贡献逐渐减弱,酸雨类型逐渐由硫酸型酸雨过渡成硫酸和硝酸混合型酸雨,并逐渐接近硝酸型酸雨。上海地区酸雨类型格局在1991～2006年发生5次格局转变,其格局转变指数（RSI）在1995、1996,2000,2004和2005年分别为0826、0260、0959,1378和0066。〖     

长江徐六泾黑碳的季节变化及环境意义

2009年8月~2010年7月,每月在长江口徐六泾对水中悬浮颗粒物进行了采样,分析悬浮颗粒物中有机碳及黑碳含量,研究它们的季节变化特征,并计算出相应的输送通量。结果显示,水体中颗粒有机碳（Particulate organic carbon,POC）含量在034~092 mg/L,黑碳（Black carbon,BC）含量在0035~0096 mg/L;POC含量与水中总悬浮颗粒物（Total suspended material,TSM）含量有显著的正相关,但POC％随着TSM浓度的增加而减小;此外,水体中BC含量与人类的燃烧活动密切相关。观测期间长江的POC通量为234×106 t/yr,BC通量为277×105 t/yr,且BC通量占到颗粒有机碳通量的129%     

丰水期鄱阳湖氮磷含量变化及来源分析

通过系统测定丰水期鄱阳湖湖水、主要支流水、长江水及部分农田水、地下水及城市污水的氮磷含量,对其氮磷含量变化及来源进行了分析,结果表明,鄱阳湖水体中主要的氮素形式是硝酸盐氮（090 mg/L）,赣江是其主要贡献者。鄱阳湖五大支流氮磷含量存在着较大的差异,赣江NO-3 N含量明显高于鄱阳湖其它主干流,而NH+4 N和TN含量以饶河的最高,TP以信江的最高。农田水、城市废水以及地下水含有较高的氮磷含量,是鄱阳湖及其五大支流氮磷的主要来源。农田水TN和TP含量最高,分别为1347、2863 mg/L。高含量的NO-3 N（735 mg/L）和NH+4 N（548 mg/L）分别出现在地下水和城市污水中。鄱阳湖水体氮负荷较大,N/P比值远大于7〖DK〗∶1。受滞留区及赣江和修水补给的影响,鄱阳湖主河道氮含量变化从上游至下游呈总体上升趋势。鄱阳湖湖体氮含量以下游最高,滞留区次之,上游主河道最低,TP含量呈相反的趋势变化。底层沉积有机物的降解和扰动导致鄱阳湖水体底层NO-3 N、NH+4 N、TN、TP的含量高于表层。     

崇明东滩滨海围垦湿地生长季CO2通量特征

利用涡度相关法,观测了崇明东滩滨海围垦湿地2013年生长季的CO2通量,并分析了CO2通量动态特征及相关环境因子对其的影响。结果表明：该湿地2013年生长季累积净生态系统CO2交换量(NEE)达-1 033257 g/m2,表现为明显的CO2的“汇”。各月NEE平均日动态虽有差异,但均表现为典型的“U”型曲线;各月均表现为吸收CO2,其中7月份月累积NEE值最小,为-274928 g/m2,而9月份最大,为-67440 g/m2;就生态系统呼吸(Reco)占生态系统总第一性生产力(GPP)的比例(Z值)而言,4月份最小,而9月份最大。光合有效辐射(PAR)和日间净生态系统CO2交换量(NEEd)之间符合直角双曲线关系,表观量子效率(α)和最大光合速率(Pmax)分别在6月份和8月份达到最大值;相对于土壤温度(Ts),4 m气温(Ta4)能够更好的解释NEEn和NEEd的变化;各月NEEn与Ta4之间符合极显著指数函数关系;在7和8月份,NEEn与Ta4之间呈现出极显著负相关,即Ta4的升高能够抑制NEEn的增大,而其余月份则为极显著正相关。各月NEEd与Ta4之间均符合极显著二次函数关系,而在4、6以及9月份,NEEd与Ts10及Ts30之间并无显著相关性。就Q10值而言,除了7和8月,其余月份均呈现出Q10(Ta4)<Q10(Ts10)<Q10(Ts30)的规律。土壤体积含水量(SWC)和土壤盐度(Ss)是NEE的重要影响因子,二者与NEEn及NEEd之间均表现为极显著的相关性     

城、郊能量及辐射平衡特征观测分析

城市化发展导致城、郊能量平衡及辐射平衡存在明显差异。利用城、郊夏季涡度相关系统观测数据,分析了南京城、郊在晴天条件下的辐射平衡、能量平衡、反照率以及储热项变化特征。结果表明：（1）夏季晴天条件下,城、郊辐射收支分配有显著不同。城市辐射陷阱作用导致城区向上短波辐射日均值小于郊区,城、郊分别为246 W/m2和395 W/m2,城市辐射陷阱效应导致截留的短波辐射日平均值可达237 W/m2。同时城市地表向上长波辐射日均值大于郊区自然地表,城、郊分别为5051 W/m2和4883 W/m2,这与城、郊地区不同的地表温度直接相关;（2）城、郊能量平衡分配的方式有显著不同,城市地表储热及感热为能量分配的主要方式,感热全天为正,始终处于不稳定层结。郊区潜热为能量分配的主要方式,夜间存在稳定层结条件;（3）城区总体日平均反照率为011,郊区草地日平均反照率为017,城区水泥楼顶日平均反照率为023。城区铁塔上日均反照率代表整体城市下垫面反照率的特征,城市辐射陷阱作用导致其小于郊区反照率。而水泥楼顶的反照率代表水泥板单一下垫面城市特征,因此大于前2者的反照率日均值。另外,郊区日平均反照率的日变化比城区表现出更明显的不对称性;（4）白天城区储热项占净辐射的56%,而郊区仅占净辐射的7%,并与已有试验中夏季白天储热项数据进行了比较,城市储热项特征与观测所处站点的水泥（硬地）面积所占比重以及是否考虑人为热的影响密切相关     

施氮对稻麦轮作系统综合增温潜势的影响

采用典型区域田间试验结合生物地球化学模型（DNDC模型）,以上海市崇明岛为例对稻麦轮作系统作物产量和温室气体排放进行了模拟研究。结果表明：DNDC模型能较好地模拟田间实测到的稻麦轮作系统温室气体排放通量。在常规用量的80%~150%之间增施氮肥对作物产量无显著增加,但稻麦轮作系统综合温室效应呈递增趋势。东滩农业园区稻麦轮作系统最优施氮量为常规用量的6298%,此时单位产量增温潜势（Global Warming Potential,GWP）最小,作物产量为12 8775 kg/(hm2〖DK〗·a),综合温室效应较常规施氮降低3670%。长江下游地区稻麦两熟制农业生态系统能够通过合理控制农田氮肥用量减少温室气体排放净通量,降低作物单位产量GWP     

江汉平原稻田冠层CO2通量变化特征及其影响因素分析

二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）被认为是最重要的温室气体,在气候变化中扮演着重要角色,实地测定稻田生态系统CO2通量是农业源温室气体监测与控制技术研究的基本内容。采用涡度相关法对江汉平原稻田生态系统进行了通量观测,并对水稻不同生长阶段冠层CO2通量、潜热、显热通量变化特征及其影响因素进行了分析。结果表明：水稻各生育期冠层CO2、潜热、显热通量日变化均表现出明显的单峰特征,但幅度不同,这与太阳总辐射的日变化及下垫面作物叶面积指数大小关系密切。稻田系统作物呼吸与土壤呼吸排放CO2,排放通量一方面与温度的变化有关,另一方面也受灌溉、作物生长状况的影响;稻田光合作用吸收同化大气CO2,吸收通量与作物群体叶面积指数大小、光合有效辐射强度有关。不同生长期冠层CO2通量与温度因子（气温、5cm土层温度）、光辐射强度因子（时光合有效辐射曝辐量）的相关性均达到极显著水平（P<0.01）,其中,分蘖-灌浆乳熟期CO2净通量对时光合有效辐射曝辐量响应的灵敏度较大,可以通过直角双曲线模型来拟合评估CO2净通量     

长三角地区城市居民出行交通碳排放特征与影响机理

随着能源问题及全球变化关注,城市居民出行交通碳排放研究已成为多学科关注焦点。选择南京、宁波和常州作为长三角典型城市,基于典型居住小区问卷调查获取第一手的城市居民出行基础数据,估算与分析城市居民出行碳排放特征及影响机理。结果表明：长三角2010年城市居民人均出行交通碳排放约1 1219 kg CO2/人,日常通勤和远距离出行碳排放量之比为75[DK]∶25;城市居民日常通勤交通碳排放的主要影响因子为交通方式、出行距离、家庭年收入、年龄和性别;远距离出行交通碳排放的主要影响因子为出行距离、交通方式和家庭年收入。建议采用差别化的行政干预和经济杠杆有效调控家庭小汽车保有量增长速度,鼓励小排量汽车和清洁能源汽车消费,兼顾汽车产业发展、家庭小汽车刚性需求与节能减排需求之间的博弈平衡;优化城市功能格局,大力发展公共交通网络;加强节能减排与低碳意识宣传,鼓励与引导公共交通出行     

CO_2 Emission Induced by Urban Household Consumption in China

Household consumption is one of the important factors that induce COL emission. Based on input-output model, this article calculated the intensity of CO2 emission of different income groups and seven provinces in China, and then estimated total CO2 emission induced by urban household consumption from 1995 to 2004 in China based on statistic data of household living expenditure. The results show that CO2 emission per capita induced by household consumption had increased from 1583 to 2498 kg CO2 during 1995-2004. The ratio of consumption-induced CO2 emission to total CO2 emission had risen from 19% to 30% in the past decade. Indirect CO2 emission accounted for an important part of the consumption-induced emission, the ratio of indirect emission to consumption-induced emission had risen from 69% to 79% during the same period. A significant difference in consumption-induced CO2 emission across different income groups and different regions has been observed. COs emission per capita of higher income groups and developed regions increased faster than that of lower income groups and developing regions. Changing lifestyle has driven significant increase in CO2 emission. Especially, increases in private transport expenditure （for example, vehicle expenditure） and house building expenditure are key driving factors of growth in consumption-induced COL emission. There are big differences in the amount of CO2 emission induced by change in lifestyle across different income groups and provinces. It can be expected that lower income households and developing regions will increase consumption to improve their livings with income growth in the future, which may induce much more CO2 emission. A reasonable level of CO2 emission is necessary to satisfy human needs and to improve living standard, but a noticeable fact is that CO2 emission per capita induced by household consumption in developed areas of China had reached a quite high level. Adjustment in lifestyle towards a low-carbon society is in urgent need.     

长江中下游滨岸带水体温室气体释放的时空分布特征

内陆河流生态系统作为大气中温室气体通量交换的热点区域,对全球的碳循环有重要影响。分别于平水期(2017年5月)和丰水期(2018年7月)对长江中下游滨岸带水体两种温室气体(CH_4和CO_2)释放通量进行了调查研究。结果表明:平水期时,CH_4和CO_2的释放通量分别为0.39～9 668.83 nmol·m~(-2)·h~(-1)和0.25～3 229.41μmol·m~(-2)·h~(-1),平均值为298.24±1 308.65 nmol·m~(-2)·h~(-1)和290.75±645.99μmol·m~(-2)·h~(-1);丰水期时,二者的释放通量为-22.80～329.76 nmol·m~(-2)·h~(-1)和-110.21～16.39μmol·m~(-2)·h~(-1),平均值为21.51±49.56 nmol·m~(-2)·h~(-1)和-3.63±13.25μmol·m~(-2)·h~(-1)。水体温度、pH、溶解性总磷浓度、溶解性有机碳和溶解性有机氮比值是影响CH_4和CO_2通量的重要因素。CH_4和CO_2释放通量还受到通江湖泊的缓冲和入江河流输入的影响,表现为河口水系高,湖口水系低的特点。由于外源污染和滨岸带土地利用的差异,城市岸带的CH_4和CO_2排放量最高,其次为自然岸带,湿地岸带和河口较低,通量最低的为化工园岸带。估算表明,长江全年碳排放以CO_2为主,年释放量约为1.93×10~7 t(C),CH_4年释放量约为2.28×10~(4 )t(C),低于世界上一些其他大型河流。     

甲烷排放与应对气候变化国家战略探析

甲烷的全球变暖潜势是二氧化碳的72倍(20年水平),但其在大气中的寿命短于二氧化碳,可以作为优先减排对象。中国的甲烷排放十分突出,甲烷减排在应对气候变化国家战略中具有重要的基础性地位,然而在政策研究中,甲烷受到的关注程度远低于二氧化碳。本文基于甲烷排放研究的相关进展,首次系统性地论述了中国甲烷排放与应对气候变化国家战略之间的关系。主要结论是:甲烷排放的有效控制和减缓可以成为中国温室气体减排的重要组成部分,甲烷等温室气体的减排战略要用"系统减排"思路替代传统的"末端减排"思路;甲烷系统减排的策略和实施措施不仅需要重视主要排放部门(如煤炭开采与洗选业,农业)的直接末端减排,更需要突出强调建设活动、城市消费、资本投资和出口贸易等消费端的间接体现减排;在国际气候谈判中通过纳入甲烷排放,可以至少在五个方面丰富和支撑中国的国家立场,如从承诺"单位GDP二氧化碳减排"向承诺"单位GDP温室气体减排"转变。     

浙江省碳排放时空格局及影响因素研究

利用2005~2010年浙江省各县市区的社会经济数据和能耗数据,测算了各县市区的碳排放总量、人均碳排放量和地均碳排放量,采用空间自相关方法揭示了县域尺度下相邻县市区碳排放指标的空间关联性,运用地理加权回归模型定量描述了各县市区碳排放总量影响因素的空间异质性。研究结果表明:(1)研究期内,浙江省的碳排放总量从30 486万t增加到49 559万t。人均碳排放量和地均碳排放量也均呈增长趋势,且空间差异显著。(2)各县市区碳排放总量、人均碳排放量和地均碳排放量均存在较强的空间自相关性,总体上浙北浙东呈高高集聚,浙西南呈低低集聚。(3)人口和投资是影响碳排放总量的重要因素,且存在空间异质性。投资对浙西南碳排放的影响逐渐增大。     

Estimation of 14CO2 flux at soil-atmosphere interface and distribution of 14C in forest ecosystem

To realize the dynamical behavior of 14C among exchangeable carbon reservoirs in terrestrial environment, a method for in situ determination of 14CO2 flux at soil-atmosphere interface and a high flow rate CO2 sampler were developed. This method allowed us to collect integrated quantity of CO2 for determining 14C activity over an extended time period under environmental conditions with minimal site disturbance. The 14CO2 flux from ground surface was estimated to be 1.59 x 10(-5) Bq m (-2) S (-1) in a forest floor with the method. The specific activities of 14C in environmental materials such as some biological and air samples were also determined in the vicinity of the place, where the flux measurement was made, to discuss the behavior of 14C in the forest ecosystem. The results indicated that fresh pine needles had a similar 14C specific activity to the atmospheric CO2 at the same height due to its fairly rapid equilibrium, 14C specific activity in the atmospheric CO2 has a concentration gradient near the ground surface and, at least in this site, CO2 with high 14C specific activity was generated by decomposition of soil organic matter which may be accumulated in soil as a result of former nuclear weapons tests.     

崇明县农业温室气体排放核算

对崇明县农业2005～2009年所排放的CO2、CH4和N2O的量进行了核算,核算结果显示2005～2009年崇明县农业温室气体总量（折算为CO2）由1 038 527 t上升到1 076 993 t,上升比例为37%。其中,CO2和CH4的排放量分别从2005年的460 178 t和12 039 t下降到2009年的441 705 t和11 686 t,下降比例分别为40%和29%,但N2O的排放量则由2005年的1 050 t上升到2009年的1 258 t,上升比例为198%。N2O排放的快速增长和其巨大的增温潜力是影响崇明温室气体排放总量变化趋势的重要因素。核算结果表明,影响崇明农业温室气体排放的主要因素包括化肥使用强度过大和使用效率过低、粪便管理系统效率不高、农产品销售网络不完善等。未来崇明农业应主要从提高可再生能源利用比例和能源利用效率、实施精确施肥以降低化肥使用强度、提高畜禽粪便资源化利用率以及改善剩余农产品销售网络等方面来减少温室气体排放,从而实现可持续的低碳农业     

中国资源型城市CO_2排放比较研究

城市,特别是资源型城市,作为践行国家应对气候变化战略行动的重要主体,在绿色发展转型以及生态文明建设进程中正面临诸多现实挑战。资源型城市能否实现低碳发展转型,关乎我国在国际社会上承诺的中长期碳减排目标能否最终实现。为此,本研究基于中国高空间分辨率网格数据(CHRED),综合运用DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应)、分类比较研究和情景分析等方法,对我国126个资源型城市的CO_2排放特征进行了系统分析,揭示了这些城市在能源结构和产业结构方面面临的诸多挑战,分析了这些城市未来碳排放趋势和碳减排潜力。研究结果显示:在正常达峰情景下,2030年126个资源型城市将以72.65亿t的CO_2排放量达峰,约占当年全国CO_2排放总量的60%;在提前达峰情景下,资源型城市将在2025年以53.78亿t的CO_2排放量达峰,约占当年全国CO_2排放总量的45%左右。最后,针对我国资源型城市的绿色低碳发展转型以及碳排放达峰管理提出几点建议:一是加强能源统计工作,促进资源型城市碳排放信息化管理平台建设;二是加强体制机制建设,健全资源型城市绿色低碳转型制度体系;三是改善以煤炭等化石燃料为主导的能源消费结构,提高清洁燃料利用的比重;四是加快绿色低碳技术发展,推动产业优化升级和碳排放强度明显下降。     

西部中小城市低碳城市规划的实践和思考——以四川省广元市为例

我国快速城市化面临全球气候变化的巨大挑战。城市作为CO2的高排放区,节能减排将对我国的城市发展模式与格局产生深远影响。本文以四川广元市为例,首先综述低碳城市规划的内涵,然后探讨广元市低碳城市规划的框架体系及各组成要素,并总结广元市低碳城市规划过程中遇到的挑战和问题。文章认为:西部中小城市低碳城市规划是我国低碳城市发展战略的重要组成部分,是促进西部城市转变发展模式、推进西部大开发的重要保障。