旱作农田种植碳排放主要因素及减排措施研究进展

农业生产是温室气体排放第二大排放源,降低农业生产的碳排放具有意义重大。本文梳理了种植生产过程中碳排放相关的文献,发现种植过程产生碳排放的主要因素之一是化肥的生产和使用。通过优化秸秆和肥料利用模式成为化肥减施和替代的重要途径,综合考虑了农田碳排放和土壤固碳,为进一步研究旱作农田减排措施提供参考。     

武安市农田生态系统碳源与碳汇研究

对武安市农田生态系统碳吸收量和排放量进行估算,并对其主要影响因素进行分析,以寻求减少农田生态系统碳排放的有效途径,进而促进农业的可持续发展。结果表明,武安市农田生态系统碳排放量整体呈相对稳定状态,其中化肥生产使用是主要的碳排放源;农田生态系统碳吸收量总体呈先降低后升高趋势,年际间波动明显,主要原因是农业投入的变化与种植结构的调整。相关性分析表明,碳吸收量与农作物产量、主要农作物类型、有效灌溉面积、农业机械的使用均存在正相关关系;碳排放量与化肥的生产使用、农业机械使用、有效灌溉面积以及农作物播种面积均呈正相关关系。基于以上分析,提出了调整农作物种植结构,改善化肥条件,调整耕作模式和灌溉制度以及秸秆等废弃物处置方式的建议,以达到促进温室气体减排和低碳农业发展的目的。     

我国3种农业碳排放源比较——基于1985-2008年数据的实证分析

为了探寻农业活动中的主要碳排放源,将化肥、农业机械能源消耗以及土地耕种面积3种农业碳排放源作为自变量,农业二氧化碳量排放作为因变量,对3种排放源进行定量分析,并提出相应的建议。结果表明,目前化肥是我国农业生产中最大的碳排放源。     

农业财政支出影响农田利用碳排放的区域差异研究

农田利用碳排放是农业碳排放的主要碳源之一,测算了各省农田利用碳排放量,分析了农业财政支出对农田利用碳排放的影响机制,基于2000-2014年的省级面板数据,在考虑经济发展水平和农产品种植结构的区域差异基础之上,实证分析了农业财政支出对农田利用碳排放的影响效果。研究结果表明:农业财政支出显著地提高了单位播种面积农田利用碳排放,该影响的区域差异仅与农产品种植结构相关,在以种植玉米为主的地区最显著,其次是以种植水稻或小麦为主的地区;农业财政支出有利于降低农田利用碳排放强度,减排效应的区域差异与经济发展水平和农产品种植结构均相关,在东部地区和以种植玉米为主的地区最强,其次是中西部地区和以种植水稻或小麦为主的地区。为提升农业财政支出的碳减排效果,应优化财政支出偏向,提高政策与当地农业资源禀赋的耦合程度。     

安徽省农业碳排放结构与效率研究

借鉴农业碳排放领域研究成果,研究安徽省农业碳排放,运用生命周期评价法(LCA)系统梳理安徽省农业2000-2013年度化肥施用量、畜禽养殖量、农药农膜使用量、土壤面积、农用机械总动力等碳排放活动,测算安徽省农田碳排放总量、碳排放结构与碳排放效率。结果表明,安徽省农业碳排放总量逐年缓慢上升,与农业发展趋势基本一致,上升幅度小于农业总产值上升幅度,整体而言安徽省农业系统碳排放处于正平衡状态;工业投入品碳排放是安徽省农业碳排放最重要的来源,其中化肥生产、运输、施用过程中引起的碳排放在整个农业碳排放系统中所占比重最大;农业碳排放强度呈逐年下降趋势,农业碳排放效率逐年提高。     

中国西南地区农田生态系统碳源/汇时空差异研究

为了中国西南地区农业与环境协调发展,本研究根据2004-2013年相关农田生产投入以及主要农作物产量估算和分析了西南地区5个省市自治区农田生态系统碳排放和碳吸收。结果表明西南地区农田碳吸收总量、碳吸收强度明显高于碳排放总量、碳排放强度,但与2004年相比,2013年碳排放总量、碳排放强度的增幅分别是碳吸收总量、碳吸收强度增幅的2.4倍和7.7倍。西南地区农田碳排放总量和碳排放强度基本上逐年增加,而碳吸收总量和碳吸收强度总体呈增长趋势,波动较大。西南地区农田碳排放量最多的农田生产投入是化肥,碳吸收量最多的农作物是水稻。西南各省市自治区之间农田碳排放量、碳排放强度、碳吸收量、碳吸收强度都有明显的差异,2013年碳排放量和碳吸收量从高到低均是四川、云南、贵州、重庆和西藏,2013年碳排放强度和碳吸收强度从高到低均是西藏、云南、四川、重庆和贵州。     

蔬菜化肥减量使用技术的推广及效果分析

农业生产过程中施用的化学肥料,一定程度上促进了农田氧化亚氮(N_2O)的排放。在确保农业生产需求的前提下,通过制定合理的施肥管理技术,提高氮肥利用效率,减少农田N_2O,具有重要意义。研究以小区试验为基础,测算在确保蔬菜产量不降低前提下,采用蔬菜化肥减量施肥技术的经济、生态影响。结果表明,采用蔬菜化肥减量施肥技术将减少35%肥料投入,节约农户的投入成本16%～29%,将有效减少15. 11tN_2O排放,是一项减少农田N_2O排放、可实际推广应用的有效措施。     

土地规模化经营对农业碳排放的影响机制

土地规模化经营是影响农业碳排放的重要因子,研究土地规模化经营对农业碳排放的影响机理对降低农业碳排放有非常重要的促进作用.理论分析认为,土地规模化经营主要是通过作用于农业生产的具体活动来影响农业碳排放,包括化肥与农药的生产和使用,农田灌溉,农业机械使用、秸秆利用等方面.经过科学计算与分析,土地规模化经营中对农业碳排放影响最大的方面是秸秆的利用,其次为化肥生产与使用,农机使用,农田灌溉和农药生产与使用.为了促进我国农业减排事业的发展,建议国家在实施土地规模化经营的过程中,应提高秸秆的综合利用率,降低化肥和农药生产与使用量,推行滴灌等节水型灌溉措施,提升农业机械的利用效率等.     

秸秆有机肥全生命周期碳排放核算及碳减排措施

秸秆作为农业生产重要的副产物和有机肥源,可以加工成有机肥,合理替代化肥,是农业生产化肥减量、增效的重要手段。本研究针对秸秆有机肥的产品特征,基于国际通用方法学,采用排放因子法,科学建立了秸秆有机肥全生命周期的碳排放核算方法,并以天津市某农业园区作为示范,核算了区域内蔬菜秸秆有机肥全生命周期的碳排放量,并提出减排措施。结果表明：秸秆有机肥生产及资源化利用的全生命周期过程中,有机肥好氧发酵产生的CH₄和N₂O的碳排放量所占比重较大,应采取改进好氧发酵装备结构、优化有机肥生产线的设备选型、提高成套装备的智能化水平、就近加工利用、采用节能型运输车辆等技术手段,有效降低秸秆有机肥全生命周期的碳排放量。研究成果为精准掌握农业碳排放情况及评估农业减排措施的效果提供了技术支撑。     

重庆市农田系统碳源/汇特征及碳足迹分析

利用1998-2010年重庆市农田生产投入和农作物产量等数据,采用碳足迹模型方法,对重庆市农田系统的碳 排放量、碳吸收量及碳足迹进行了估算.结果表明:(1)1998-2010年重庆市农田系统碳排放量增加了27.65万t,贡 献比例最大的主要碳汇类型为农田化肥施用和农业灌溉;(2)13年间重庆市农田系统碳吸收量增加了1143.95万t, 其中蔬菜、水稻和高粱吸收量最大.(3)重庆市农田系统2010年的碳足迹为9.07万hm2,总体呈下降趋势,处于碳生 态盈余状况,种植结构变化有利于增强农田系统的固碳功能.     

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。     

嘉兴市农业温室气体排放特征及减排路径

农业是重要的温室气体排放源之一,准确分析农业温室气体的排放特征可为制定和更新低碳化政策及措施提供重要依据。根据浙江省嘉兴市相关统计资料,参照《浙江省温室气体清单编制指南(2017年版)》温室气体核算方法,分析了嘉兴市2010—2016年农业温室气体的排放特征。结果显示:嘉兴市农业温室气体减排工作成效显著,年均减排幅度达8.4%,2014年较2013年减排20.2%;种植业是嘉兴市农业温室气体的主要来源,排放占比最大的温室气体排放源依次为化肥氮、稻田甲烷和与羊养殖相关的排放源,2016年,三者分别占嘉兴市农业温室气体排放总量的40.2%、36.0%和10.5%;种植业发展规模较大的桐乡市和平湖市农业温室气体排放量位居嘉兴市前2位;种植业和畜牧业体量都不大的嘉善县,农业温室气体排放量总体相应较小。稻田甲烷减排、合理施用化肥将是未来嘉兴市低碳农业发展的重点。     

发展低碳农业,土肥技术先行

良好的农业生产系统可以大大减少农业温室气体的排放,全球如用生态农业系统从事农业生产,可以抵消掉80.0%的农业温室气体的排放,生态农业还可节省大量的化肥,进而可降低化肥在生产和施用上产生的排放。     

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。     

江西省农业碳排放变化特征及其驱动因素分析

农业碳减排作为应对气候变化研究的重要内容,一直是相关研究领域的热点?借鉴IPCC和其他研究机构、学者提供的碳排放因子系数,从农业物资投入、农地活动、水稻种植、牲畜养殖等12种主要碳源,测算了江西省2001-2020年农业碳排放量,并利用LMDI分解法将农业碳排放驱动因素分解为效率因素、结构因素、经济发因素、劳动力因素。结果表明：江西省农业碳排放总量从2001-2020年呈波动下降-上升-下降-持续上升-持续下降的变化趋势,并在2016年达到顶峰。相比于2001年,农业碳排放量增长20.68%,农业碳排放强度下降47.75%;效率因素与劳动力因素对农业碳排放有抑制作用,分别减少351.02%、426.26%的碳排放量。结构因素与经济因素对农业碳排放有促进作用,分别增加33.55%、843.92%的碳排放量。文章最后就农业碳减排措施提出了针对性建议。     

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。     

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。     

基于EOD模式的田园综合体碳平衡初步研究

中国正在不断推进农村绿色经济转型与乡村振兴战略，田园综合体等各种以生态环境为导向的农业开发模式是乡村振兴建设的新途径，驱动农业固碳减排的同时，也带动着传统农业不断向现代农业发展的转变。以EOD（Ecology-Oriented-Development，生态环境导向的开发）模式的上海市金山区枫泾镇郊野村庄田园综合体为研究对象，在现场调研与数据统计的基础上，分析了园区内的碳输入和碳输出以及碳在园内各区域间的流动和储积；同时，根据碳源和碳汇清单和估算结果，分析了田园综合体各区的碳平衡特点。结果显示，上海市金山区郊野村庄田园综合体2021年碳平衡表现为净碳汇区，净碳汇量为152.09 tC，其中排放量为588.79 tC，碳固定量为740.88 tC。田园综合体内，作物种植区通过低碳有机种植模式成为净碳汇量最大的区域，净碳汇量185.76 tC；水产养殖区通过高效的水草多级循环利用模式净碳汇量达62.20 tC；高空间利用率的立体农业区因农肥的碳排放量大表现为碳源区，净碳汇量为-10.81 tC；生产生活区是最大的碳源区，净碳汇量达-85.05 tC，人类文旅活动是其中最大的碳排放源。分析结合该田园综合体的碳流动，提出了发展高物质循环利用率、高空间利用率、低碳有机种植模式和农业科学管理四个农业降碳增汇的方向。     

湖北省农业碳排放的时空特征及经济关联性

【目的】湖北省是农业大省,农业生产的碳排放在总碳排放中占据较大的比重,碳排放所带来的温室效应和农业生产导致的面源污染等环境问题不容忽视。基于此,通过分析农业经济增长和农业碳排放之间的协整关系,并对其进行误差修正,为湖北省未来的碳减排工作的开展提供重要的理论依据和参考。【方法】基于6个主要方面碳源,测算了1993–2017年湖北省农业生产活动所导致的碳排放量,并分析农业碳排放的时空特征。进一步通过Kernel密度估计发现,湖北省各地市州农业碳排放的地区差距。最后,综合运用协整理论及误差修正模型,实证湖北省农业经济增长与碳排放之间的关系。【结果】湖北省农业碳排放总量和强度均呈现先升后降的趋势,年均增长率分别为2.32%、2.21%,从总体来看环比增速呈现下降的趋势。农药、农膜、化肥、农用柴油、翻耕和农业灌溉等所产生碳排放年均递增率分别为2.23%、2.44%、2.40%、3.32%、0.44%和2.32%;通过Kernel密度估计发现,在此样本考察期间内湖北省各地市州农业碳排放的地区差距有明显的扩大。湖北省农业碳排放与农业经济增长存在协整关系的有：农业碳排放总强度,农药、农膜、农用柴油和灌溉等4类碳源导致的碳排放强度,且当湖北省人均农业总产值每增加1%时,农药、农膜、农用柴油和农业灌溉等4类碳源的碳排放强度分别增加了0.58%、0.59%、0.25%和0.15%,农业碳排放总强度便增加0.19%。【结论】湖北省农业经济发展、生产条件和地区发展战略不同,而导致地区间的农业碳排放差距越来越明显。农业经济增长与农业碳排放存在长期稳定关系,这表明湖北省还处于传统耕作模式向绿色低碳耕作模式转型的关键期,并且这种发展模式已存在较长时间。     

农业碳排放国内外研究进展

在对农业碳排放进行概念性阐述的基础上,重点对当前国内外农业碳排放问题的研究论点及其进展进行归纳、比较和述评,指出了当前研究存在的一些不足:研究视角较为单一,缺少必要的宏观统筹;未能从一个系统的角度探讨农业碳减排的政策手段以及相关的实证检验.列举了4个值得今后探讨的研究视角:1)科学编制广度、精度俱佳的农业碳排放测算体系;2)探讨我国农业碳排放时空演变特征及与经济间的关系;3)基于微观层面分析农户农业碳行为方式;4)减排技术与经济政策紧密衔接,构建适宜于我国的农业碳减排政策体系.