發(fā)布時間：2020-11-17 07:24

　　 畜牧業(yè)是人類面臨的多種環(huán)境問題的主要責(zé)任者之一,飼料作物生產(chǎn)是畜牧業(yè)環(huán)境污染的來源之一,苜蓿作為畜牧業(yè)發(fā)展重要的飼料作物之一,其帶來的環(huán)境問題也是不容忽視的。本研究以甘肅省四種不同的苜蓿種植模式為研究對象,采用生命周期評價方法,評估了僅施底肥-不灌溉、施肥-不灌溉、施肥-河水灌溉、施肥-井水灌溉四種種植模式的環(huán)境影響及主要影響階段和污染物;針對不同的種植模式提出了相應(yīng)的改善措施,為我國苜蓿種植業(yè)發(fā)展環(huán)境友好型的種植模式提供一定的理論依據(jù),研究結(jié)果表明:(1)僅施底肥-不灌溉種植模式下生產(chǎn)1kg苜蓿干物質(zhì)的全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化、能源消耗、土地利用和水資源消耗潛值分別為:66.275g CO_2、1.599gSO_2、0.354 gPO_4~(3-)、0.660 MJ、1.485 m~2、6.390×10~(-5) m~3。全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化的主要影響環(huán)節(jié)均為氮肥田間排放、氮肥生產(chǎn)和殘余物排放,而能源消耗的主要貢獻(xiàn)環(huán)節(jié)是氮肥生產(chǎn)和農(nóng)機(jī)使用;CO_2是全球變暖的主要污染物,占總潛值的70.2%,NH_3是酸化和富營養(yǎng)化的主要污染物。(2)施肥-不灌溉種植模式下生產(chǎn)1kg苜蓿干物質(zhì)的全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化、能源消耗、土地利用和水資源消耗潛值分別為:113.560 g CO_2、3.448 gSO_2、0.856 gPO_4~(3-)、1.105 MJ、0.947m~2、7.10×10~(-5) m~3。主要影響環(huán)節(jié)和污染物與僅施底肥-不灌溉種植模式相同。(3)施肥-河水灌溉種植模式下生產(chǎn)1kg苜蓿干物質(zhì)的全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化、能源消耗、土地利用和水資源消耗潛值分別為:136.372g CO_2、3.634gSO_2、0.918 gPO_4~(3-)、1.431 MJ、0.864 m~2、0.670 m~3。主要影響環(huán)節(jié)和污染物與前兩種種植模式相同。(4)施肥-井水灌溉種植模式下生產(chǎn)1kg苜蓿干物質(zhì)的全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化、能源消耗、土地利用和水資源消耗潛值分別為:353.884 g CO_2、4.269gSO_2、0.735 gPO_4~(3-)、3.779 MJ、0.706 m~2、0.454 m~3。其中灌溉是全球變暖和酸化的主要貢獻(xiàn)環(huán)節(jié),富營養(yǎng)化的主要貢獻(xiàn)環(huán)節(jié)是氮肥田間排放和殘余物排放,能源和水資源消耗的主要貢獻(xiàn)環(huán)節(jié)是灌溉;全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化的主要污染物來源與前三種種植模式相同。(5)通過適度減少施氮量和灌溉量,如果沒有導(dǎo)致產(chǎn)量下降且沒有增加其他額外耗材,則可減少生產(chǎn)單位苜蓿的資源消耗和環(huán)境影響,但如果導(dǎo)致了產(chǎn)量下降則可能使全球變暖等環(huán)境問題改善,卻可能使土地占用增加。本研究中施肥-不灌溉模式的減施氮肥方案由于降低了產(chǎn)量,雖然降低了全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化和能源消耗,但卻增加了土地占用和水資源消耗;而施肥-河水灌溉模式的優(yōu)化方案2和施肥-井水灌溉模式的優(yōu)化方案1,由于適度減少了施氮量和灌溉量但并未引起產(chǎn)量降低,且沒有增加額外耗材,因此六項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)均得到了不同程度的改善。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S541;X82
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號對照表
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景及意義
    1.2 苜蓿種植對環(huán)境影響的國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 中國苜蓿種植的區(qū)域分布及種植模式
        1.2.2 影響苜蓿產(chǎn)量及環(huán)境問題的因素
        1.2.3 提高苜蓿產(chǎn)量及減少環(huán)境負(fù)荷的措施
        1.2.4 苜蓿種植環(huán)境負(fù)荷的定量評估
    1.3 研究內(nèi)容
        1.3.1 苜蓿不同種植模式對環(huán)境影響的評估
        1.3.2 苜蓿種植模式的環(huán)境改善措施和潛力
    1.4 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
    2.1 區(qū)域概況
    2.2 研究方法
        2.2.1 目標(biāo)定義和系統(tǒng)邊界
        2.2.2 清單分析
        2.2.3 生命周期影響評價
第三章 不同的種植模式環(huán)境影響特征分析
    3.1 全球變暖（GWP）
        3.1.1 全球變暖潛值分析結(jié)果
        3.1.2 不同的過程環(huán)節(jié)對GWP影響
        3.1.3 不同溫室氣體對GWP影響
    3.2 酸化（AP）
        3.2.1 酸化潛值分析結(jié)果
        3.2.2 不同的過程環(huán)節(jié)對AP影響
        3.2.3 不同的酸化污染物對AP影響
    3.3 富營養(yǎng)化（EP）
        3.3.1 富營養(yǎng)化潛值分析結(jié)果
        3.3.2 不同過程環(huán)節(jié)對EP影響
        3.3.3 不同富營養(yǎng)化污染物對EP影響
    3.4 資源消耗（LU）
        3.4.1 資源消耗潛值分析結(jié)果
        3.4.2 不同過程環(huán)節(jié)對LU影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 不同種植模式的環(huán)境改善潛力
    4.1 不同種植模式優(yōu)化措施的數(shù)據(jù)來源
    4.2 不同種植模式下的優(yōu)化措施環(huán)境改善潛力分析
        4.2.1 不同種植模式優(yōu)化情況下的環(huán)境影響潛值
        4.2.2 不同種植模式優(yōu)化情況下的環(huán)境影響過程環(huán)節(jié)排放
        4.2.3 不同種植模式優(yōu)化情況下的環(huán)境影響污染物排放
    4.3 討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介

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