实地评估生物能源转换对生态系统服务的好处 草地
Nictor Namoi1,2,3, Cheng-Hsien Lin1,4, Chunhwa Jang1,2,3
1Department of Crop Sciences, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, Illinois, USA.
Journal of environmental quality
|April 22, 2025
概括
与玉米 (Zea mays L.) 相比,生物能源切换草 (Panicum virgatum L.) 显示出降低土壤温室气体排放 (N2O) 和酸盐-N漏的潜力. 然而,在干旱期间,交换草的二氧化碳排放量较高,用水效率降低.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 环境科学 环境科学
- 生物能源作物生产作物生产
背景情况:
- 专门种植的多年生草本物种提供了生物能源原料的潜力,同时增强了生态系统服务.
- 评估生物能源作物的环境影响对于可持续农业至关重要.
- 转换草 (Panicum virgatum L.) 是一个有前途的非食品作物用于生物能源.
研究的目的:
- 为了比较生物能源转换草和玉米 (Zea mays L.) 之间的土壤温室气体排放 (CO2和N2O),酸盐-N浸出,蒸发转化 (ET) 和用水效率 (WUE).
- 在商业规模上评估交换草种植的环境性能.
主要方法:
- 从2020年到2022年在伊利诺伊州乌尔巴纳进行的实地规模研究.
- 草 (在56公斤Nha-1年-1年受精) 和玉米 (采用最佳实践管理,在202公斤Nha-1年-1年受精) 的比较.
- 测量包括土壤的二氧化碳和二氧化排放,NO3-N浸,ET和WUE.
主要成果:
- 切换草的直接N2O排放量明显低于玉米.
- 由于地下生物质增加,土壤二氧化碳排放量在接下来的几年中在交换草中高出50%以上.
- 与玉米相比,成熟的交换草中酸盐-N浸减少了80%.
- ET和WUE没有显著差异,但在干旱条件下,切换草显示WUE减少.
结论:
- 在没有对水文循环产生负面影响的情况下,可以实施商业规模的交换草种植.
- 切换草提供了通过酸盐-N浸和土壤N2O排放减少N损失的潜力.
- 增强的地下碳储存是交换草种植的一个主要好处.
相关概念视频
Biofuels
The microbial conversion of organic matter into biofuels holds potential as a renewable energy source. Among biofuel sources, microalgae are recognized as a highly efficient and adaptable feedstock for biodiesel production, owing to their rapid biomass accumulation, elevated lipid productivity, and capacity to proliferate in diverse aquatic systems, including freshwater, marine, and wastewater habitats. Unlike terrestrial crops, microalgae do not compete for land and can achieve significantly...
Trophic Efficiency
Trophic level transfer efficiency (TLTE) is a measure of the total energy transfer from one trophic level to the next. Due to extensive energy loss as metabolic heat, an average of only 10% of the original energy obtained is passed on to the next level. This pattern of energy loss severely limits the possible number of trophic levels in a food chain.


