江西省农地利用碳排放时空特征与脱钩弹性研究

基于化肥、农药、农膜、农业机械以及农业灌溉五个方面导致的碳排放,利用1995要2011 年江西省农业 投入统计数据,采用碳排放系数法计算江西省农地利用碳排放和碳排放强度,在Tapio 脱钩模型的基础上分析江西 省农地利用碳排放与农业经济增长之间的脱钩弹性关系。结果表明院1995要2011 年,江西省碳排放总量呈现逐年增 长的趋势,农地利用碳排放强度呈现先增强后减弱的趋势,各类农业活动中,化肥和农业机械化是主要的碳排放源。 从区域差异来看,2010 年江西省各设区市碳排放量排在第1 位是赣州市,其碳排放量比最后1 位的景德镇市多出近 8.13 倍;碳排放强度最高的为新余市,高达7.4657 t/hm2,最低的地区为景德镇市,仅为1.9240 t/hm2,只有新余市的 1/3,碳排放量排在前7 位的粮食主产区是江西省农地利用碳排放的主要来源地。从江西省农地利用碳排放与农业经 济发展间的脱钩关系来看,1996-2011 年间,其脱钩关系主要以弱脱钩、扩张连接、扩张负脱钩为主,说明近年来江西 省以农业经济发展为主,在兼顾环境效应上表现不佳。     

我国西部地区种植业碳收支分析

随着我国西部地区农业的快速发展,碳排放对生态环境的影响不断变化。因此,评价西部地区种植业生产过程中碳收支情况,对于该地区低碳农业的发展有重要意义。基于我国西部12个省份1997-2012年农业相关统计数据,分析这些地区种植业生产系统的碳排放量和碳吸收量变化,结果表明:西部地区各省份种植业生产系统的碳排放量和碳吸收量均呈不断上升的趋势,年均增长量分别为368.8万t CO2-eq和4 138.3万t CO_2-eq。西部地区各省份种植业的平均碳排放量和平均碳吸收量分别介于51.7万~3 314.7万t CO_2-eq和524.7万~28 715.1万t CO_2-eq。在总的碳排放构成中,化肥的使用是种植业生产系统投入品碳排放的最大构成部分,平均占到45.7%,其次为农用柴油和灌溉。总体上,我国西部地区种植业生产系统的碳收支处于碳盈余状态,但各省份间差异较大。     

吉林省农业碳排放动态变化及驱动因素分析

基于农业物质投入的五个方面:化肥、农膜、农药、农用柴油及农村用电,利用农业碳排放量估算模型,计算吉林省1999-2011年的农业碳排放量,分析农业碳排放总量、组成结构以及农业碳排放强度的动态变化,结果表明:吉林省农业碳排放总量变化分为二个阶段,即波动增长阶段和稳步增长阶段。碳排放总量由1999年的205.3632万t增加到2011年的371.7199万t;农业碳排放总量的组成结构保持不变,依次是化肥、农村用电、农膜、柴油、农药碳排放量;农业碳排放强度从1999年的505.2855kg/hm2升高到2011年的711.7935kg/hm2,其与人均GDP 的环境库兹涅茨曲线(EKC)呈三次函数曲线,预计2012年将达到转折点。基于STIRPAT模型,揭示了人口总数、人均GDP、农业贡献值、农用机械总动力、农户固定资产投资等驱动因素的弹性系数分别为2.6806、0.0767、0.2160、0.1247、0.0572。时间序列预测模型显示:2012-2016年,吉林省农业碳排放总量将由392.4663万t增加到494.1911万t,农业碳排放强度由709.1317kg/hm2下降到561.4089kg/hm2。吉林省必须采取切实有效的措施,改变现有的农业生产发展模式、改善农业生产结构,加强农业科学技术发展,否则,吉林省农业减排的形势将更加严峻。     

2000—2020年山西省农业碳排放时空特征及趋势预测

为探讨山西省农业碳排放时空特征及未来变化趋势,采用排放因子法,基于种植业、畜牧业10类碳源,测算山西省2000—2020年农业碳排放量,并运用STIRPAT模型对2021—2030年全省农业碳排放量进行预测。结果表明： 2000—2020年山西省农业碳排放量总体呈先缓慢上升后波动下降的变化趋势,农业碳排放强度整体呈波动下降的变化趋势,年均降幅4.1%。种植业和畜牧业分别占农业碳排放总量的42.2%和57.8%。其中施用化肥是种植业碳排放最重要的来源,年均占比26.9%。牛、羊养殖是畜牧业碳排放最主要的两大来源,平均贡献率为28.4%、21.9%。山西省农业碳排放总量高值区多分布于晋北及晋南地区,低值区分布于中部地区,农业碳排放强度呈北高南低的分布特征。基于STIRPAT模型对山西省2010—2020年农业碳排放估算结果的精确度较高,由此预测2021—2030年山西省农业碳排放量,结果显示其呈下降趋势,在基准情景、低碳情景1和低碳情景2中,到2030年农业碳排放量分别为277.2万、268.5万、252.3万t。研究表明,山西省农业已实现碳达峰,随着低碳措施的进一步强化,未来农业碳排放呈持续降低趋势,有助于加速实现碳中和目标。     

湖北省碳排放研究:总量测算、结构特征及脱钩分析

参考国家温室气体清单指南的方法,从产业、来源、土地承载三个方面分析湖北省2001-2010年碳排放结构,测算其碳排放总量,探讨碳排放的时序特征与经济增长的关系。结果表明,湖北省第二产业碳排放较高,且产出效率低,第三产业单位碳排放效益最高;能源消费碳排放占总量的90%以上,占比远高于IPCC给出的参考值;城镇居民点及工矿用地碳排放占总量的74.98%,碳排放强度为229.92 t/hm2。十年间湖北省碳排放量由3705.66万t增长到7740.47万t,年平均增加9.65%。能源消费增长率高于碳排放增长率,是碳排放增加的主要动力,畜牧业碳排放减少7.78%。湖北省碳排放与经济增长脱钩状态以弱脱钩和扩张连接为主,2009年后出现由弱脱钩向扩张连接的状态转移,近些年经济发展质量有所下降。因此,湖北省应以经济转型升级为契机,提高碳排放利用效率,改进农业生产方式,加强土地用途管制,促进经济绿色增长。     

宜宾市近15年农业碳排放时空格局及其驱动力分析

【目的】根据宜宾市农业生产实际,对近15年来(2001-2015年)农业碳排放量进行估算,并分析其时空格局和驱动力,为该市农业发展提供理论依据。【方法】利用IPCC清单估算法选取相应的碳源因子、碳转化系数进行农业碳排放估算和强度等级划分,结合ArcGIS方法探讨其时空演变规律,并运用主成分分析法探寻影响碳排放的主要驱动力。【结果】①近15年来宜宾市农业碳排放量与碳排放强度均呈上升趋势。碳排放量由485.10×10~(4 ) t增长到566.82×10~(4 ) t,增长率为16.85%;碳排放强度由9.96 t/hm~2增加到11.23 t/hm~2,增长率为12.75%。②该市农业碳排放量的构成以水稻种植(29.65%)、猪养殖(25.74%)和化肥施用(19.63%)为主。③该市10区县中除江安县外,其余区县碳排放量都呈现波动上升趋势;碳排放强度由高到低排序为:江安县翠屏区长宁县宜宾县兴文县南溪区高县筠连县珙县屏山县。④主成分分析结果表明,农用物资(农膜、农药、化肥)和农用能源(农用柴油、农用电)是影响碳排放的主要驱动因子,农业类型(猪、牛养殖、水稻种植)是次要因子。【结论】近15年来宜宾市农业碳排放量和强度呈增加趋势,空间分区上等级变化不大,农用物资和农用能源因素是碳排放的主要影响因子。     

基于GIS的湖南省农地利用碳排放时空格局研究

基于化肥、农药、农膜、灌溉、翻耕、柴油等6类农地利用碳排放源,测算1999—2014年湖南省农地利用碳排放量和碳排放强度,分析湖南省农地利用碳排放时序特征,并基于GIS研究湖南省农地利用碳排放量、碳排放强度的空间格局。结果表明:(1)1999—2014年,湖南省农地利用碳排放量和碳排放强度均呈现逐年增长趋势,碳排放量从1999年的317.40万t增加到2014年的446.99万t,碳排放强度从1999年的987.79 kg/hm~2增加到2016年的1 076.26 kg/hm~2;(2)湖南省农地利用碳排放量和碳排放强度在空间上均呈现"东高西低"的特征,且集聚效应明显,2个年份排名前五的碳排放量总和分别占全省碳排放总量的54.34%和53.64%;(3)2010年和2014年,湖南省农地利用碳排放量与农业经济水平在空间格局分布上重合率达到100%,二者有着直接的影响关系。     

江苏省徐州市土地利用碳排放特征及脱钩效应研究

人类活动导致的土地利用/覆盖变化是大气中二氧化碳含量增加的重要原因。依据土地利用碳排放测算方法,得出1996~2012年江苏省徐州市土地利用碳排放特征,并探究土地利用碳排放与经济发展之间的脱钩效应。研究得出:(1)1996~2012年徐州市土地利用碳排放由1399.16万t增长至3202.19万t,年均增长率为4.99%,主要归因于建设用地激增。(2)徐州市土地利用地均碳排放强度、人均碳排放强度、单位GDP碳排放强度年均增长分别为4.99%、4.20%、-7.25%。(3)徐州市土地利用碳排放增长速度低于经济增长速度,主要表现为弱脱钩,但碳排放总量居高且呈增长态势。合理控制建设用地规模、转变土地利用方式为徐州市低碳经济发展改革方向。     

甘肃省农地利用碳排放测算及影响因素研究

利用2000-2011年甘肃省农业投入的六大类碳源相关数据,对甘肃省历年农地利用碳排放量进行测算。分析得出:从2000年起,甘肃省农地利用碳排放量和碳排放强度分别以年均6.0%和5.8%的增速上升。六类碳源中,化肥、农药、农膜、柴油、翻耕和灌溉碳排放量的年均增速分别为2.8%,17.7%,7.6%,5.4%,0.3%,1.1%。运用LMDI模型对农地利用碳排放的影响因素进行分析,结果表明:从2001-2011年,由生产效率、产业结构、经济水平和劳动力规模变化所引起的碳排放增量比分别为:-15.18%、-4.46%、44.19%和0.34%。由此表明,农业生产效率和产业结构对碳排放具有抑制作用,劳动力规模虽具有一定的促进作用,但作用较小,而农业经济水平是导致甘肃省农业碳排量增加的主导因素。最后根据以上结果,对甘肃省农地利用碳减排提出对策建议。     

区域农田生态系统碳足迹时空差异分析——以江苏省为案例

以江苏省为案例,应用江苏省1995—2009年化肥用量、农药消耗量、灌溉面积、农机燃料用量、农膜用量、耕地面积、农作物产量等数据,测算了区域农田生态系统碳吸收、碳排放及碳足迹的变化动态,以及在各地市的空间分布特征。结果表明:近15a来,江苏省农作物碳吸收总量和碳吸收强度呈"V"字形变化,变化范围分别为2933.6×104～3896.9×104t·a-1和6.04～7.71t·hm-2·a-1。农业投入碳排放呈逐渐上升趋势,由727.2×104t·a-1增长至882.7×104t·a-1,同时碳排放强度从1.43t·hm-2·a-1上升到1.88t·hm-2·a-1,增长了31.5%,化肥排放始终占据主导地位。农田生态系统碳足迹呈现波动增长,变化在13.68×105～17.56×105hm·2a-1之间,占同期耕地面积的比重达到27.0%～36.1%,碳生态盈余呈明显减少趋势,变化在36.99×105～32.22×105hm2·a-1之间。各地市之间碳足迹存在明显差异,空间分布格局为由北向南递减。     

白洋淀流域核心区农牧系统未利用氮量及空间分布

【目的】农牧系统过量投入产生的未利用氮素是地表水体中污染负荷的重要来源之一，量化农业未利用氮素的空间分异特征，为氮素的分区管理，实现流域农业源氮素有效管理提供基础。【方法】以白洋淀流域核心区保定市范围内的农牧系统为研究对象，根据氮素输入、输出量，分析2016年保定市各县(区)种植业、畜牧业以及农牧系统的未利用氮素空间分布情况。种植业的未利用氮量为各输入项(化肥、有机肥、大气干湿沉降、灌溉水、种子、非共生固氮和秸秆还田)与输出项(作物籽粒和秸秆)的差值；畜牧业未利用氮量为养殖粪污产生量与施用量的差值；农牧系统未利用氮量为种植业与畜牧业未利用氮量之和。【结果】(1)保定市各县(区)种植业氮未利用强度在90.27—581.73 kg·hm^-2之间，其中定兴县氮未利用强度最小，满城区的氮未利用强度最大；种植业中蔬菜生产是未利用氮贡献最多的产业，占种植业未利用氮量的31.3%，其次是果树(29.0%)、小麦(27.8%)和玉米(11.9%)；化肥是种植业未利用氮的主要输入源(占61.8%)，其次是有机肥(16.8%)、秸秆还田(8.9%)、大气沉降(5.2%)、灌溉(3.4...     

潍坊市农田生态系统碳源(碳汇)及其碳足迹变化

以山东省潍坊市为研究区,以种植面积、农作物产量及农业投入等相关数据为基础,定量测算2003—2012年潍坊市农田生态系统的碳源(碳汇),分析期间碳足迹的变化。结果表明:1)2003—2012年,潍坊市农田生态系统碳吸收总量小于碳排放总量,二者的比例为1∶7.4,碳排放强度增长率从0.055%减少到0.048%,碳吸收强度增长率从1.18%增加到1.98%。10年间农田生态系统碳吸收量和碳排放量分别增长了10.69%和7.02%,碳吸收增长率高于碳排放增长率,农田系统具有较强的碳汇功能。2)蔬菜是主要的碳汇,占比为73.31%,6种碳排放途径中,农田灌溉是主要的碳源,占比为87.32%。3)农田生态系统碳足迹从2003年的38.990万hm2减少到2012年38.769万hm2,碳足迹平均占生态生产性土地面积的1.456%,比例较低。10年间碳足迹强度均值为0.14 hm2/万元,2003—2012年潍坊市农田生态系统每增加1万元的产值可以制造0.14 hm2的碳足迹。     

基于农业投入的贵州农业碳排放研究

基于化肥、农膜、农药、农业机械(柴油机械,汽油机械,电力机械等)等农业投入,根据其碳排放系数,准确核算贵州农业投入引起的碳排放。结果表明:2000年贵州农业投入的碳排放为710 141 t,2010年为936 636 t,总增长率为31.89%,处于缓慢增长状态;农业投入的单位耕地面积和农业人均碳排放强度增长趋于吻合,处于缓慢增长阶段;化肥使用导致的碳排放在整个农业投入的碳排放中始终占据绝对支配地位,农机总体使用量还很少,由其导致的碳排放所占比例十分有限和微小。     

基于LMDI的兰州市农业碳排放现状及影响因素分析

通过构建碳排放研究指标体系,测算各县区农业碳排放特征,并分析其演变规律;以碳排放量测算结果为基础,采用LMDI分析方法分析兰州市农业碳排放影响因素分析。结果表明:兰州市近13年的农业碳排放总量呈现明显增长趋势,碳排放强度呈逐年下降趋势;土地翻耕产生的碳排放最大,占比超过40%;2015年兰州市各县农业碳排放差异较大,呈现边缘增长的结构,其中榆中县、永登县、皋兰县三县农业碳排放总量占总排放量83.55%;农业经济发展对碳排放量增加呈现正效应,是导致农业碳排放增加的关键因素,而农业碳排放强度、产业结构对碳排放量增加有负向影响。本研究建议未来兰州市在农业发展过程中应积极提倡土地轮作休耕,适当减少农药、化肥等使用量,推广种植绿肥作物;加大推进规模化发展,大力发展生态农业,加快传统农业向现代农业转变,推进兰州农业碳减排工作顺利进行。     

福建省农业碳排放时空变化及其驱动因素

【目的】研究福建省农业碳排放时空动态变化规律及其驱动因素,为福建省农业实现低碳化发展提供理论依据。【方法】利用《福建统计年鉴》(1990-2016年)的农业生产数据对全省农业碳排放进行测算,运用地理信息系统(ArcGIS)对其空间变化规律进行分析,利用LMDI模型(对数平均迪式分解模型)对其驱动因素进行分解。【结果】1990-2016年间福建省的农业碳排放整体呈下降趋势,由598.32万t下降到546.49万t,年均下降0.35%。9个地级市农业碳排放量差异较大,其中南平市农业碳排放量最大,达到103.64万t;厦门市农业碳排放量最小,仅有5.29万t。从福建省农业碳排放的内部结构看,农用物资与农地利用所带来的碳排放为主要碳源,占农业碳排放总量的43.85%;其次是稻田甲烷所带来的碳排放,占比43.04%。在驱动因素方面,碳排放强度效应、就业结构效应和人口总数效应是全省农业碳排放下降的正向驱动因素,农业碳排放分别减少35.00万t、8.86万t和75.72万t;而农业收入效应是农业碳排放下降的负向驱动因素,农业碳排放增加了40.45万t。【结论】近年来福建省农业碳排放量整体减少,未来还可进一步采取措施,有效促进农业碳减排和低碳农业发展。     

贵州省农地利用方式变化的碳效应特征与空间差异

农地利用方式变化既是重要的碳源,同时也是最主要的碳汇。探寻一条适合贵州农地利用碳减排的道路显得尤为重要。基于化肥、农药、农膜、农用柴油、灌溉、翻耕6个主要方面的碳源,测算了贵州省1995~2012年及其9个地市州2012年农地利用碳排放量。结果表明,1995~2012年贵州农地利用碳排放总量、强度年均分别增长2.21%、2.48%;化肥、农药、农膜、农用柴油、灌溉、翻耕所产生的碳排放量年均分别增长2.90%、3.93%、8.51%、8.35%、4.70%、1.27%。2012年各地市州碳排放测算结果表明,受资源禀赋、耕地总量、耕地结构等因素影响,贵州省9个地市州农地碳排放量存在明显差异,遵义、毕节较高,六盘水、贵阳则相对较低;2001~2012年林地碳汇呈现"增长—下降—增长"的趋势,而草地碳汇则呈现不规则波动。2012年贵州省9个地市州林地、草地碳汇情况差异较大,林地碳汇最多的是黔南州,最少的是六盘水;草地碳汇主要集中在黔西南州、黔东南州、黔南州和铜仁。农地利用方式变化的碳效应来看,2001~2012年贵州省因生态退耕产生的碳汇总体呈下降趋势,因建设用地所引发的碳排量总体呈上升趋势。农地利用变化的碳效应呈现区域差异,生态退耕碳汇效应最大是遵义,最小的是安顺;因建设占用耕地导致碳排放效应最大的是铜仁,最小为六盘水。     

紫云英不同翻压量对水稻产量和产值的影响

利用田间小区试验研究了紫云英不同翻压量对水稻产量,产量构成因素以及经济效益的影响.结果表明,在减少化肥施用量20%时,各不同紫云英翻压量处理的水稻产量均显著或极显著高于化肥处理.当化肥施用量减少40%时,增加紫云英翻压量至30 000 kg/hm2或37 000 kg/hm2才能增产.紫云英翻压增产的主要原因是紫云英翻压和化肥减量后,有效穗、实粒数以及千粒重等产量构成因素提高.比较各处理经济效益发现,当减少化肥施用量20%时,各不同紫云英翻压量处理的经济效益均显著或极显著高于化肥处理.减少40%化肥施用量时,紫云英翻压量≥30 000 kg/hm2时,经济效益高于化肥处理的.     

陕西省农业碳排放时序特征及影响因素分析

为探讨陕西省农业碳排放时间变化及其驱动因素,基于种植业和畜牧业2个方面的16类碳源,测算分析了2000—2014年陕西省农业碳排放现状,并利用LMDI模型对农业碳排放的驱动因素进行分解。结果表明,2000—2014年陕西省农业碳排放量增加了24.25%(96.33万t),年均增长率为1.56%,总体呈上升—下降—上升的变化趋势;化肥、农业机械、农膜、农药等农业物资投入对陕西省农业碳排放的影响逐渐增加,牛、羊、猪等大牲畜的肠道发酵、粪便管理对碳排放的影响逐渐减弱;对农业碳排放具有抑制作用的因素大小依次为效率因素、劳动力因素和结构因素,而经济因素则具有较大的促进作用。     

浙江省肥料面源污染现状及治理对策

1 浙江省肥料施用现状 (1)化肥用量变化及与国内若干省份比较:1980～1990年,全省化肥总用量由62.3万t(折纯)增加到94.8万t,增幅为52.2%.化肥用量最高的年份为1997年,总用量达到了98.9万t,单位耕地面积化肥用量为614 kg/hm2, 单位播种面积化肥用量为251 kg/hm2. 按耕地面积计,1998年全国平均化肥用量为410.9 kg/hm2,用量最高的是福建省,已达到了1 000 kg/hm2,最低的是内蒙古,用量为100.9 kg/hm2,浙江省列第9位,超过全国平均值.按单位播种面积计,全国平均化肥用量为231.7 kg/hm2,用量最高的是江苏省,最低的是内蒙古,浙江省列第19位,低于全国平均值.     

浙江省农业主要投入要素碳排放时空变化特征

选择化肥、农药、农膜、灌溉和耕作耗能等农业的5个主要投入要素进行测算,分析浙江省碳排放结构特征及区域差异。结果表明,1995-2013年浙江省的碳排放总量年均增长率为022%,农药、农膜和灌溉碳排放是正增长,其中农膜的增幅最大,化肥、耕作碳排放呈现负增长,但化肥排放始终占据主导地位;浙江省1995-2013年单位耕地、单位产值、单位产量的碳排放强度呈现下降趋势;浙江省2013年度碳排放总量最大的3个地区为宁波、金华和杭州,碳排放强度最大的3个地区为宁波、衢州和金华。