基于碳足迹视角的湖北省蔬菜生产可持续发展探讨

在温室气体的累积排放导致全球增温趋势明显,人类生存面临挑战的气候环境条件下,研究蔬菜生产碳足迹,对于控制蔬菜生产温室气体排放,缓解气候变化与蔬菜生产可持续发展的矛盾具有积极意义。基于IPCC国家温室气体清单指南,运用过程生命周期评价法、动态评估及多元回归分析,对湖北省2003-2013年蔬菜生产系统碳足迹进行了核算。结果表明,湖北省蔬菜生产系统碳足迹由2003年的116.05万t CE增长到2013年的142.81万t CE,增加了23.06%。各生产投入品温室气体排放碳足迹排在前3位的为肥料、农药和排灌电能,分别占总排放碳足迹的58.07%、18.47%、9.03%。2003-2013年土地利用碳强度保持在0.97-1.29 t CE/hm2;单位产量碳强度从2003年的37.06 kg CE/t提高到39.91 kg CE/t,收益碳强度从2003年的0.10 kg CE/元降低到2013年的0.02 kg CE/元;碳生态效率从2003年的1.87降低到2013年的1.73。多元回归分析表明,湖北省蔬菜生产系统温室气体排放碳足迹与肥料用量、农药使用量、排灌电能三者间存在显著的线性相关,其相关性分别为0.571、0.341和0.228。根据分析结果,提出了强化科学施肥力度,提高土地规模化经营水平;推广生物防治,建设绿色防控体系;推广节水灌溉技术等可显著减少温室气体排放的策略。     

内蒙古地区畜牧业温室气体排放问题研究

全球气候变暖对人类赖以生存的生态环境及经济环境均会产生巨大影响,并逐渐影响人类的生存安全问题,已成为人类生存发展的严峻挑战,全球各国都予以了高度关注。目前,我国的的温室气体排放量居全球前列,减排压力日益突出,畜禽养殖业是我国重要的温室气体排放源,内蒙古自治区是我国重要的畜牧业生产基地。因此,对内蒙古地区的畜牧业温室气体排放量进行估算,进一步了解和掌握内蒙古自治区畜牧业温室气体的排放情况,是当前内蒙古优化和调整畜牧业结构,促进畜牧生产健康发展的重要前提。本文首先对内蒙古地区畜牧业温室气体的排放现状进行了阐述;之后对内蒙古地区畜牧业温室气体排放过程中的原因进行了分析;最后提出了相应的政策建议,以期推动内蒙古畜牧业的产业转型升级和经济良性发展,通过市场渠道有效地解决经济发展的负面效应。     

卷首语

“低碳”“碳足迹”等词汇近年成为国内外的热门用语。 低碳，指的是较低或更低的温室气体（二氧化碳为主）排放。随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制，世界气候面临越来越严重的问题，     

施肥与灌溉对甘肃省苜蓿碳足迹的影响

【目的】评估甘肃省苜蓿不同种植模式的碳足迹,探明温室气体的主要排放环节。分析施肥与灌溉对甘肃省苜蓿碳足迹的影响,评估可能的减排潜力,为甘肃省苜蓿生产的可持续发展提供理论依据。【方法】应用生命周期评价理论和IPCC（2006）田间温室气体计算方法,建立苜蓿碳足迹评估方法。通过调研甘肃省苜蓿主产区陇东、陇中和河西地区10个县区的苜蓿种植农户和农场,收集苜蓿的产量、化肥、灌溉等生产数据。根据施肥和灌溉水平及灌溉水源将甘肃省苜蓿种植模式分为4种,使用建立的苜蓿碳足迹评估方法和甘肃省苜蓿生产投入/产出数据,分析4种种植模式的碳足迹构成特点、施氮水平与灌溉对苜蓿干物质产量和碳足迹的影响特征。使用情景分析方法揭示氮肥减施、改进氮肥生产工艺、无机有机肥混施、滴灌和喷灌技术降低苜蓿种植过程温室气体排放的潜力。【结果】甘肃省苜蓿4种种植模式的碳足迹（以CO₂ eq计）从小到大依次为0.02（不施肥不灌溉模式,NFNI）、0.19（施肥不灌溉模式,SFNI）、0.22（施肥+河水灌溉模式,SFRI）、0.64（施肥+井灌模式,SFWI）kg CO₂ eq·kg^-1苜蓿干物质（DM）。SFNI模式除与SFRI模式之间碳足迹差异不显著外,与其他种植模式之间的差异均显著。不同种植模式之间的碳足迹构成环节和各环节对碳足迹的贡献率存在差异。NFNI模式的碳足迹主要由苜蓿残茬和农机使用两部分的排放组成;SFNI模式和SFRI模式碳足迹的主要产生环节是化肥生产和氮肥田间施用的排放,其次是农机使用;SFWI模式碳足迹的最大来源是灌溉耗电,其次为化肥生产和氮肥田间施用的排放。通过氮肥减施、无机有机肥混施、降低氮肥生产过程中排放可使甘肃省SFNI、SFRI和SFWI模式的苜蓿碳足迹分别降低10.0%-18.0%、-3.0%-8.0%和1.8%-5.8%。如果不考虑节水管材生产的额外温室气体排放,节水灌溉（喷灌和滴灌）可减少SFWI模式苜蓿碳足迹的12.7%-38.5%。【结论】甘肃省4种苜蓿种植模式的产量和碳足迹均存在差异,高投入高产出的SFWI模式的苜蓿产量最高,但碳足迹也显著高于其他模式。除NFNI模式外,其他3种模式均存在过量施肥现象。减施氮肥和降低氮肥生产过程中的温室气体排放均可降低甘肃省苜蓿生产的碳足迹;无机有机肥混施可以降低SFNI和SFRI模式的碳足迹,但同等施氮水平下,无机有机肥混施短期内会降低产量。因此,在保证一定产量同时降低温室气体排放量的目标下,有机肥和化肥混施的最佳比例及实际减排潜力仍需通过田间的长期试验进一步验证;节水灌溉是SFWI模式的主要减排措施,但节水灌溉所能带来的综合减排潜力仍需针对具体区域的田间节水试验和额外耗材带来的温室气体排放进一步评估。     

产品碳标签制度的发展现状及我国应对策略

由人为温室气体排放引起的全球气候变暖日益加剧,其已受到世界各界科学家、政治家以及民众的广泛关注。减少温室气体排放、发展低碳经济、缓解气候变暖是全球可持续发展的重要举措。碳标签作为一种环境管理工具,将产品或服务生命周期中温室气体排放量展现在消费者面前,完整的碳标签制度能引导绿色消费、优化生产、稳定贸易,对于促进低碳经济发展具有重要意义。主要介绍了碳标签建立的背景与其发展历程以及一些国家碳标签发展现状,并站在我国立场上初步分析了建立碳标签制度的意义;针对当前我国碳标签制度发展所存在的问题指出,我国碳标签制度发展需要尽快建立碳足迹计算标准、完善相应的管理机构以及强化环保意识等。     

吉林省水稻生产的碳足迹与水足迹时空变化特征

农业生产对全球气候变暖、水资源短缺和环境污染具有重要影响。碳足迹和水足迹分别是评估温室气体排放和水资源消耗的指标。采用生命周期评价方法,对吉林省水稻生产的碳足迹和水足迹进行核算,分析碳足迹和水足迹的时空变化特征及其构成。结果表明:2007—2017年吉林省水稻生产的碳足迹年均值为0.74 kg·kg^-1。甲烷排放是水稻生产碳足迹的主要组分,占比为41.55%,其次为化肥施用导致的温室气体排放,占比为21.18%。2007—2017年吉林省水稻生产的水足迹呈波动下降趋势,年均值为147 L·kg^-1,其中:水稀缺足迹为122 L·kg^-1,约占83%,水劣化足迹为25 L·kg^-1,约占17%。碳足迹和水足迹的高值区和低值区在空间上分布不一致,吉林省西部和中部地区的水足迹较大、碳足迹较小,而东部、中东部地区碳足迹较大、水足迹较小。相关分析表明,碳足迹和水足迹呈负相关。     

卷首语

“低碳”“碳足迹”等词汇近年来成为国内外的热门用语。低碳,指的是较低或更低的温室气体(二氧化碳为主)排放。随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制,世界气候面临越来越严重的问题,二氧化碳排放量越来越大,地球臭氧层正遭受前所未有的危机,全球灾难性气候变化屡屡出现,已经严重危害到人类的生存环境和健康安全,即使人类曾经引以为豪的高速增长或膨胀的GDP也因为环境污染、气候变化而大打折扣。因此,     

中国粮食作物生命周期生产过程温室气体排放的研究进展及展望

作为世界上最大的发展中国家之一,中国粮食生产对于全球粮食安全以及气候变化都具有至关重要的影响。近二十年来,大量研究表明粮食作物田间生产过程是温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的重要排放源。伴随着生命周期评价法(碳足迹)在农业领域的运用,越来越多的研究表明,除了田间生产过程以外,农业生产资料生产过程排放的温室气体同样不可忽视。本文综述了我国在粮食作物生命周期生产过程中温室气体排放的研究,提出了针对性的温室气体减排措施,并对我国未来农作物生产过程的碳足迹研究进行了展望。     

“碳足迹”分析与研究

人类社会发展水平与能源的使用量成正比,大量能源的使用造成二氧化碳(CO2)等温室气体的排放量增大,温室效应已经成为国际社会面临的严峻挑战。"碳足迹"是人类在大力发展低碳经济的大环境下应运而生的一个新概念。在阐述目前国内外专家学者对"碳足迹"概念定义的基础上,对其概念进行修正完善,使其与低碳经济的发展要求更为贴切。     

气候变暖的危害研究综述

近年来,随着经济的迅速发展,人类对环境的破坏正在逐渐增强,从而导致全球气温不断上升,气候变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体,这些温室气体导致全球气候变暖。本文主要概括了引起全球气候变暖的原因,气候变暖带来的危害,以及针对危害所采取的治理方法。     

转基因作物年减排144亿千克二氧化碳

联合国政府间气候变化专门委员会的报告指出，人类大量饲养牲畜是温室气体排放增多的“罪魁祸首”之一。而德国科学家最新研究称，饲养牲畜对气候的破坏作用被高估了，因为调查发现放牧反而会减少草原地区一种主要温室气体——一氧化二氮（俗称“笑气”）的排放。     

稻田温室气体排放研究概述

全球变暖作为气候变化的主要特征,严重威胁着人类的生存和发展,已成为当今国际社会最主要的环境问题之一,也是学术界的研究热点。温室气体是导致全球变暖的重要原因之一,而稻田则被认为是温室气体的主要排放源。因此,在农业领域中,减缓稻田温室气体排放、发挥稻田碳汇潜力是减缓全球变暖的重要举措之一,也是实现“双碳”战略目标的必要手段。水稻作为中国重要的口粮作物之一,具有巨大的减排潜力。在梳理稻田温室气体排放机制、影响因素及核算方法等方面研究的基础上,分析了稻田温室气体排放研究现状及研究不足,为助力统筹规划粮食安全与减排以及减缓全球气候变化、实现可持续发展目标,从综合角度出发,提出了加强不同领域交叉研究、深入探究稻田温室气体排放机理和影响因素的未来研究方向。     

低碳经济视角下我国农业现代化发展路径创新

"低碳经济"的实质是尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。我国是温室气体排放大国,发展低碳经济可以降低对煤炭等化石能源的过度消耗,减少温室气体排放,保护环境,可以提升在国际经济和政治上的地位。农业是第二大温室气体排放来源,我国是一个农业大国,农业成为我国环境污染的重要来源之一。低碳经济发展要求我国现阶段的农业现代化必须走低碳经济发展道路,结合农业发展实际和资源条件,主要从农业发展观念、制度、技术、发展模式及新能源开发五个方面,进行发展路径创新,以实现农业和环境的协调可持续发展。     

施用生物炭对干旱区玉米农田碳足迹的影响

为粮食稳定增产的同时降低农田生态系统的温室气体排放和碳足迹。本研究在科尔沁沙丘-草甸梯级生态系统中的玉米农田设置施入不同含量生物炭的对比试验,其施用生物炭量分别为:0(CK)、15(C15)、30 t?hm~(-2)(C30)和45 t?hm~(-2)(C45),就各处理生命周期内温室气体(CO_2、CH_4及N_2O)通量进行观测,对其农资投入进行统计,并进行碳足迹的计算。结果表明:施用生物炭会有效降低玉米农田生态系统的温室气体累计排放总量,处理C15、C30、C45与对照CK相比,其温室气体累计排放量分别降低21.4%、14.2%、16.8%;碳足迹及单位产量碳足迹则随着生物炭添加含量的增加而明显增大,处理C15、C30、C45与对照CK相比,其碳足迹分别增大73.1%、149.1%、227.8%,其单位产量的碳足迹分别增大59.8%、121.2%、195.9%。相比对照C15,处理C30和C45分别提高了玉米产量的4.2%和2.2%,但增幅均并不显著。因此综合经济效益和环境因素考虑,建议科尔沁地区玉米农田在生产过程中施用15 t?hm~(-2)生物炭,在保证增加产量的同时将农田生态系统的碳足迹控制在较低范围内。     

山西省碳足迹与碳承载力动态变化研究

为了解2001-2012年山西省能源使用情况,文章采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》推荐的方法以及碳承载力、净碳足迹的概念和测算模型计算了山西省碳足迹、碳承载力、净碳足迹、碳足迹强度,得出以下结论:碳足迹持续上升,构成碳足迹的三大能源中,煤炭占比例最大,天然气居中,石油占比例最小;碳承载力总体呈增长趋势,农作物是碳承载力的主力;净碳足迹持续增大,山西省碳盈余,促进气候变暖;碳足迹强度减少,能源利用效率提高,说明山西省碳减排政策有很大成效,但是人均净碳足迹及净碳足迹密度都不符合全球碳足迹目标,山西省还要为实现全球气候变化的目标作出努力。此外文章还分析了影响山西省碳足迹的因素,并针对这些因素提出了改进措施。     

畜禽产品碳足迹研究进展与分析

畜禽养殖业是重要的温室气体排放源,科学评估畜禽产品的碳足迹,对减排技术的选择和低碳农业的发展具有重要意义。笔者在总结国内外畜禽产品碳足迹评估方法的基础上,汇总了中国及欧美等发达国家评估鸡蛋、猪肉、牛肉和牛奶等畜禽产品碳足迹的研究结果,并对现有研究结果进行综合分析。从畜禽产品产生的碳足迹分析,选择的功能单位不同对畜禽产品的碳足迹有明显影响,每生产1 kg牛肉的碳足迹最大,达到（20.51±8.39）kg CO₂-eq;其次为每生产1 kg猪肉和1 kg鸡蛋,分别为（4.24±1.07） kg CO₂-eq和（2.24±0.83）kg CO₂-eq;每生产1 kg牛奶的碳足迹最小,为（1.19±0.40） kg CO₂-eq;畜禽产品每提供1 kg蛋白质的碳足迹从大到小依次为牛肉、牛奶、猪肉和鸡蛋,分别为（103.05±42.14）、（39.72±13.20）、（32.09±8.14）和（19.37±7.15）kg CO₂-eq;畜禽产品每提供1 kg脂肪的碳足迹从大到小依次为牛肉、牛奶、鸡蛋和猪肉,分别为（488.25±199.65）、（37.23±12.37）、（29.28±10.80）和（11.45±2.91） kg CO₂-eq;畜禽产品每提供1 000 kcal能量的碳足迹从大到小依次为牛肉、牛奶、鸡蛋和猪肉,分别为（16.41±6.71）、（2.21±0.73）、（1.56±0.57）和（1.07±0.27） kg CO₂-eq。从畜禽产品的生产环节对系统排放量的贡献率分析,饲料作物种植和生产加工环节是鸡蛋和猪肉生产时温室气体排放最高的环节,该环节分别占鸡蛋和猪肉生产系统排放量的（74.0±16.5）%和（61.3±7.6）%;肠道发酵甲烷排放对牛肉和牛奶生产过程中碳足迹贡献比例最大,分别占牛肉和牛奶生产系统排放量的（53.7±8.2）%和（52.7±6.1）%。从畜禽产品生产产生的温室气体对系统排放量的贡献率分析,CO₂是鸡蛋生产碳足迹中贡献率最高的温室气体,其排放量占整个系统的（55.42±2.7）%,N₂O是猪肉生产碳足迹中贡献率最高的温室气体,占整个系统其排放量的（56.8±10.4）%,CH₄是牛肉和牛奶生产碳足迹中贡献率最高的温室气体,分别占牛肉和牛奶碳足迹的（50.2±8.3）%和（58.6±8.3）%。目前国外尤其是欧美等发达国家关于畜禽产品碳足迹研究相对较多,但采用的评估方法和计算模型不同,需要建立统一的畜禽产品碳足迹评估方法。中国在畜禽产品碳足迹评估领域仍处于起步阶段,建议在国内外现有研究的基础上,建立符合中国生产实际的评价方法,系统评估中国畜禽产品的碳足迹,同时针对不同畜禽产品碳足迹贡献率高的环节开展减排技术研究,为科学评估中国畜禽产品的碳足迹,筛选减排技术,降低碳排放强度提供支持。     

我国农业温室气体排放研究的文献计量学分析

全球气候变化,尤其是气候变暖已经引起当今国际社会的普遍关注。人类活动所产生的CO2、N2O、CH4等温室气体浓度增高是导致全球变暖的主要原因。为了解我国在农业温室气体排放研究方面的情况,分析其历史过程、发展动向、研究热点,该文基于中国知网数据库,输入主题词"农业温室气体"/"低碳农业"/"农业节能减排"/"土壤固碳"/"稻田甲烷排放"/"氧化亚氮排放"/"畜牧业温室气体排放"/"反刍动物甲烷排放"模糊匹配,共搜索收集我国研究人员中文期刊文献4732篇(1987年1月1日至2017年12月31日),其中包括期刊、教育期刊、特色期刊、博硕士论文和学术辑刊论文。通过运用Citespace软件,对文献年出版量、关键词、作者和机构分布进行计量学分析,可以看出相关文献年发表数量在逐渐增加;以可视化图谱展现了1987—2017年的研究热点、研究动态、主要研究人员和研究机构。     

基于气候智能农业的土壤管理方式及对策

可持续的土壤管理是实现气候智能农业"三赢"的战略选择之一,在土壤中封存碳可以减少温室气体排放并有助于提高生产力和提高气象灾害发生之后的复原力。本文对土壤管理的原理和方式进行分析,并提出建议,以期为发展气候智能农业的土壤管理提供参考。     

中国畜牧业温室气体排放现状及峰值预测

为了解近年来中国畜牧业温室气体的排放趋势,预测排放峰值,按照《省级温室气体清单编制指南(试行)》(2011)要求,根据中国2005—2015年畜禽饲养量,评估了中国2005—2015年畜牧业温室气体(GHG)的排放状况,并以欧盟、美国2013年的人均畜产品蛋白占有量为衡量指标,预估了中国畜牧业达到该水平时的年份以及该年份的温室气体排放量,作为中国畜牧业温室气体排放峰值。结果表明:2005—2015年中国畜牧业温室气体排放量的范围为4.06~4.52亿t CO_2-eq,总体呈现两次先降后升的趋势,最低点出现在2008年,最高点为2009年;2009年之后,中国畜牧业温室气体排放总量较为平稳。以2015年的数据为基础分析中国畜牧业温室气体排放的组成,肠道CH_4是主要排放源,所占比例为66.61%,粪便N_2O和CH_4排放比例分别为18.23%和15.16%;从畜禽种类来看,反刍动物(牛、羊)为主要来源,排放比例可达72.44%,猪和家禽所占的比例分别为19.22%和6.81%。因此,养牛业是中国畜牧业温室气体的主要排放源,其次为养猪业。就地域分布来看,2015年,中国畜牧业温室气体排放量居于前10位的省份呈现连片性。河南、四川、内蒙古、山东和云南居全国前列,是施行减排的重点区域;新疆和西藏地区也应作为CH_4减排的重点区域。对于中国畜牧业温室气体排放峰值而言,若要达到欧盟2013年的人均畜产品蛋白占有量水平,峰值出现在2034年,排放量为4.89亿t CO_2-eq,较2015年增长8.94%,年均增长率为2.90%;若要达到美国2013年的人均畜产品蛋白占有量水平,排放峰值则在2043年,排放量为5.10亿t CO_2-eq,较2015年增长13.53%,年均增长率为4.32%。     

全球农业温室气体排放呈上升趋势

<正>FAO统计数据库(FAOSTAT)是有关农业对全球气候变暖影响最为全面的信息来源,为政府间气候变化专门委员会第五次评估报告中分析有关问题提供主要数据支撑。最近,FAOSTAT发布了关于全球农业、林业和土地其他用途温室气体排放的最新估计数。(一)农业温室气体排放量总体呈上升趋势FAOSTAT数据显示,全球农业、林业和渔业的温室气体排放量在过去50年里几乎翻了一番,2011年已超过100亿t CO2当量,占温室气体排放