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。     

广东省农田生态系统碳足迹时空差异分析

以广东省为例,通过1992要2011 年化肥、农药、农膜使用量、灌溉面积、农业机械总动力、农作物产量等 统计数据,估算了区域农田生态系统碳吸收、碳排放及碳足迹的时空特征。结果表明院近20 年来,广东省农作物碳吸 收总量总体处于下降趋势,从1992 年的4 017.02 万t 减少到2011 年的2 925.42 万t,减幅达到27.17%,年均递减 1.66%。而碳排放基本上呈现逐渐增加的趋势,排放总量从1992 年的224.05 万t 增加到2011 年的261.69 万t,增幅 为16.80%。广东省农田生态系统碳足迹呈现波动增加的趋势,2011 年比1992 年增长了89.76%,年平均增长率为 3.43%,碳足迹占同期生产性土地面积比例逐渐增大,2011 年达到8.95%。广东省农田生态系统表现为碳生态盈余, 且生态盈余占同期生产性土地面积比例逐步减小。各地区之间的碳足迹区域差异也较大。     

天门市农田生态系统碳足迹的测度分析

应用2003~2012年湖北省天门市耕地面积、农作物产量、农田投入等统计数据,对农田生态系统碳吸收、碳排放和碳足迹进行了定量测度分析。结果表明,10a来,农作物碳吸收量、碳吸收强度呈现出随着年份的递进而逐年增加的态势,分别由2003年的787.90×10~3t C、7.24tC/hm~2增加到2012年的1 144.01×10~3t C和10.35tC/hm~2;农田投入碳排放量及碳排放强度则呈先升后降再上升的变化趋势,变化范围分别为(89.04~106.12)×10~3t C/a和0.82~0.98tC/(hm~2·a),化肥为主要碳排放源;农田生态系统为碳汇,其碳足迹呈现出随着年份的递进而逐年减少的态势,由2003年的48.81×10~3hm~2减少至2012年的37.70×10~3hm~2,占同期耕地面积比重的34.12%~44.85%,明显小于区域生态承载力。     

坡向对长白山区西南部蒙古栎林净初级生产力和净生态系统生产力的影响

以长白山西南部地区(地理中心坐标：125°58′54″E、41°44′31″N)为研究区域,以蒙古栎(Quercus mongolica)天然次生林为研究对象,分别在代表研究区域主要植被特征的同一座山、同一海拔高度的阳坡和阴坡,各设置固定样地3块(20 m×30 m)。在两坡向样地内分别设置3个样方(10 m×10 m),阳坡3个样方蒙古栎样木分别为17、13、17株,阴坡3个样方蒙古栎样木分别为13、19、10株,在生长季晚期测量样方内蒙古栎样木胸径、树高;利用生长锥(内径5 mm)钻取样方内所有树木的微生长芯,利用Lintab6年轮分析仪还原树木历年胸径。利用异速生长方程,结合树木年代学方法,测算两坡向蒙古栎林生物量、净初级生产力(NPP);在生长季初,利用挖壕法在各样地中随机设置3个异养呼吸样方(1 m×1 m),样方内随机放置土壤环1个(环高5.0 cm,内径19.5 cm),利用LGR便携式温室气体分析仪配备土壤呼吸气室,观测土壤异养呼吸速率;结合微气象法,整合森林净初级生产力及土壤异养呼吸速率数据,综合估算净生态系统生产力(NEP)。依据试验测试数据,分析坡向环境对蒙古栎林...     

2006—2015年重庆市农田生态系统碳足迹分析

利用2006—2015年重庆市农业生产统计数据,对全市农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹进行估算、分析,探讨造成碳排放和碳吸收变化的影响因素。结果表明：在所有排放因子中,氮肥的排放量和占比均最高,约为50%,但有逐年下降的趋势,由2006年的51.35%下降到2015年的47.32%;水稻是重庆市第一大农作物,也是生态系统中碳吸收第一大来源,截至2015年,其全生育期碳吸收量达到4.099 5×106 t,占全市农田生态系统碳吸收量的39.16%;农田生态系统碳足迹占同时期播种面积的比例也呈现下降趋势,由2006年的19.78%下降到2015年的17.44%,即农田生产产生的碳排放需要全市约1/5的播种面积来消纳;重庆市农田生态系统处于碳盈余状态,2015年达到了2.727 2×106 hm2,重庆市农田生态系统的碳汇功能逐年提高。     

基于碳足迹的安徽省农田生态系统碳源/汇时空差异

[目的] 研究安徽省碳源/汇时空动态变化规律及其碳足迹空间聚集特征,为安徽省持续推进农业低碳化提供理论依据.?[方法] 基于安徽省2008—2016年的农业投入品和农作物生物总量等相关统计数据,采用碳排放系数法计算安徽省的碳源/汇及其碳足迹,并利用ArcGIS和Geoda软件,运用空间可视化和空间自相关分析安徽省16个...     

三江源生态系统近10年净初级生产力估测

为揭示三江源地区近10年来生态系统植被净初级生产力(NPP)的演变规律,借助研究区域的气温、降水等气象数据及MODIS遥感数据,应用CASA模型估算了三江源生态系统2001—2010年间的NPP,分析了NPP的时空变化格局。结果表明:2001—2010年间三江源生态系统NPP呈现由西北向东南逐渐递增的趋势,10年平均NPP为169.02 g·m-2·a-1,变化范围为159.53~176.25 g·m-2·a-1;10年来三江源草地NPP呈减少趋势,减少速度为0.69 g·m-2·a-1,减幅为4.77%。研究结果可以为三江源地区生态资源的有效管理与合理利用提供理论依据。     

河南省中北部不同土地利用类型净碳汇及其价值

为了研究不同土地利用类型的净碳汇及其价值,为碳汇生态补偿提供依据,选择了河南省中北部6个土地利用类型中具有代表性的植物种类,用碳税法计算不同种类植物及不同土地利用类型净碳汇及其价值。结果表明,不同土地利用类型碳投入量,温室作物最大[2 037.88 kg/(hm~2·a)],其后依次为露地蔬菜[1 761.36 kg/(hm~2·a)]、粮经作物[1 390.92 kg/(hm~2·a)]、果园[1 226.57 kg/(hm~2·a)]、城镇绿地[350.76 kg/(hm~2·a)]、林地[198.93 kg/(hm~2·a)];不同土地利用类型固碳量,温室作物最大[16 283.70 kg/(hm~2·a)],其后依次为露地菜地[11 135.38 kg/(hm~2·a)]、粮经作物[10 694.70 kg/(hm~2·a)]、果园[5 234.00 kg/(hm~2·a)]、城镇绿地[4 783.94 kg/(hm~2·a)]、林地[4 364.11 kg/(hm~2·a)];不同土地利用类型净碳汇,温室作物最大[14 245.82 kg/(hm~2·a)],其后依次为露地蔬菜[9 374.02 kg/(hm~2·a)]、粮经作物[9 303.78 kg/(hm~2·a)]、城镇绿地[4 433.18 kg/(hm~2·a)]、林地[4 165.00 kg/(hm~2·a)]、果园[4 007.43 kg/(hm~2·a)];不同土地利用类型净碳汇价值,温室作物最大[13 120元/(hm~2·a)],其后依次为露地蔬菜[8 633元/(hm~2·a)]、粮经作物[8 569元/(hm~2·a)]、城镇绿地[4 141元/(hm~2·a)]、林地[3 836元/(hm~2·a)]、果园[3 691元/(hm~2·a)]。与林木相比,农作物净碳汇价值更高,建议把农作物净碳汇纳入生态补偿体系,减少农作物碳投入,提高农产品质量,充分发挥农作物净化空气的生态功能。     

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。     

贵州省不同土地利用的碳排放效应和时空格局分析

在相关能源消费和土地利用面积数据基础上,采用碳排放模型的研究方法,分析贵州省2001-2010年不同土地利用方式的碳排放效益和时空格局。结论如下：贵州省碳排放总量2001-2010年以来总体呈增长的趋势,年均增加295.56万t ;建设用地的碳排放贡献率达96.86％以上,且呈递增趋势;2001-2010年贵州省碳排放强度总体呈下降趋势,由2001年的2.21万t ·亿元-1下降到2010年的1.21万t ·亿元-1,下降率为6.95％,远小于16.85％的GDP增长率;碳排放收支不平衡,造成生态赤字;2010年,贵州省净碳排放量存在明显的区域差异,总体上呈现出从西到东逐渐减小的趋势,其中六盘水市、黔西南州属于高排放-低效率（HE-LE）类型,黔东南州、铜仁市、遵义市、安顺市属于低排放-高效率（LE-HE）类型,贵阳市、黔南州、毕节市属于中排放-中效率（M E-M E ）类型。     

黑龙江省30年来农田生态系统碳源/汇强度及碳足迹变化

为明确黑龙江省农田生态系统碳源/汇强度及碳足迹变化,基于1990-2019年黑龙江省农作物播种面积、产量和农业投入等数据,利用农田生态系统碳足迹模型,对黑龙江省农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹进行估算.结果表明:黑龙江省农田生态系统碳排放呈阶梯状增加趋势,年均增加7.0％,其中化肥施用和灌溉是碳排放的主要贡献因子...     

基于气象模型的黑龙江省植被净第一性生产力

植被净第一性生产力(Net primary productivity,NPP)反映了植物每年通过光合作用所固定的有机物总量,在全球变化中占有重要地位.利用黑龙江省1998-2007年逐日气象资料,采用Miami气象模型,研究了黑龙江省1998-2007年间植被NPP的动态变化及时空特征,分析了NPP与年平均气温和年降雨的关系.结果表明:1998-2007这10 a间黑龙江省NPP在波动中呈现增加趋势,除1998年外,NPP值从1999年的689.52g/(m2·a)增加到2007年的695.67g/(m2·a),平均每年增加0.615 g/(m2·a),其平均值为752.93 g/(m2·a).NPP的空间分布与年均温度及年均降雨量的空间分布具有一致的变化趋势,黑龙江省中、东南部湿润且热量较好地区,NPP值较高;西部干旱地区和北部大兴安岭寒温带热量资源匮乏地区,NPP值较低.NPP与年平均温度及年降水量呈极显著的正相关.     

长白落叶松林生态系统净初级生产力对气候变化的响应

应用BIOME-BGC模型和样地调查数据,模拟并验证了吉林省汪清林业局长白落叶松林生态系统净初级生产力(NPP)在1980—2013年间的动态变化情况,分析了NPP对区域气候变化的响应以及在SRES A2和B2排放情景下长白落叶松林生态系统NPP的动态变化。结果表明:BIOME-BGC模型较好地模拟了样地NPP的动态变化,且模拟NPP与样地实测生产力的动态变化规律相似;在1980—2013年间,长白落叶松林生态系统NPP(以碳计算)均值为477.74 g/(m2·a),波动范围是286.60～566.27 g/(m2·a);研究区内长白落叶松林生态系统NPP与年降水量呈显著正相关;在未来A2和B2排放情景下,NPP对未来降水量增加的响应呈正向,对年均温度增加呈负相关,其中温度升高对NPP的负效应要大于降水量增加对NPP的正效应;此外,CO2浓度增加有利于长白落叶松林生态系统NPP的增加。      

应用CASA模型估算浙江省植被净初级生产力

自然植被和生产力的变化是表征区域生态环境质量变化的重要指标,利用CASA (Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型对浙江省植被净初级生产力(NPP)进行估算,分析了净初级生产力的时空分布变化及受土地利用变化影响的特点.结果表明:①2006年浙江省净初级生产力平均为625.68 g·m-2·a-1;空间上,呈现出随着海拔的增高而增大的趋势;时间上,各土地利用类型的净初级生产力均表现出一致而明显的季相变化,不同土地利用类型之间的净初级生产力高低差异明显;②全年净初级生产力总量为6 451.24万t·a-1,林地和耕地是净初级生产力总量的主要构成部分,占净初级生产力年总量的70％以上;其中,丽水市净初级生产力年总量最高,为1 336.05万t·a1,舟山市最低,为47.18万t·a-1;生态公益林的净初级生产力均值为815.28 g·m-2·a-1,固碳能力明显优于其他林地;③相比1996年,2006年浙江省净初级生产力年总量因土地利用类型的变化增加了52.96万t·a-1,净初级生产力年总量保持着相对稳定的态势.有效提升浙江省植被净初级生产力途径主要有:在平原地区构建森林网络体系,在山区积极实施阔叶林化改造工程,以及对竹林进行科学集约化经营.     

山东省农田生态系统碳源、碳汇及其碳足迹变化分析

依据2002—2013年山东省17地市农业投入、播种面积以及作物产量等统计数据,对全省各地市农田生态系统进行碳源、碳汇估算,从中分析其变化规律,并探讨造成碳源、碳汇时空变化的影响因素。结果表明:山东省农田系统具备较强的碳汇能力,碳吸收量明显高于碳排放量,两者的总量之比为4.32∶1;碳吸收量和碳汇量呈增加趋势,碳排放量和碳足迹呈降低趋势;农田生态系统表现出较大的碳生态盈余,碳足迹占同期耕地面积的比值呈现降低趋势,2002年为27.71%,2013年为20.96%;17地市之间单位面积碳汇量和单位面积碳足迹存在明显差异,2013年单位面积碳汇量最高的为德州市(6.20t/hm~2)、最低为威海市(3.02t/hm~2),单位面积碳足迹最高的威海市为0.26hm~2/hm~2、最低的泰安市为0.08hm~2/hm~2。     

青海省天然草地植被净初级生产力分析——基于Miami模型

利用青海省2000～2009年的气候资料和Miami模型,分析了青海省气温和降水的变化及天然草地植被初级生产力,结果表明：青海省2000年至2009年平均温先逐渐、后下降;Miami复合模型更适合计算青海省天然草地植被初级生产力。     

区域农田生态系统碳足迹时空演变研究——以黑龙江省为例

为区域低碳农业和生态振兴提供数据支持,助力我国“双碳”目标的实现,以黑龙江省为例探究区域农田生态系统碳动态特征,基于2000—2020年黑龙江省13个地级市的农业生产投入等数据,构建农田生态系统碳足迹模型,分析黑龙江省农田生态系统碳足迹时空变化,并利用ArcGIS分析农田生态系统碳排放的空间相关性。结果表明:黑龙江省农田生态系统碳吸收和碳排放呈现上升趋势,碳足迹呈现波动变化特征,空间上均为“西南高、东北低”的分布格局。综上,黑龙江省农田生态系统表现为碳生态赤字,发挥碳源功能,2010年起碳生态盈亏呈现增长趋势,表明碳源功能逐渐减弱。由此有针对提出加强田间管理、实现农田固碳减排的策略建议。     

泡桐人工林生态系统的研究——Ⅳ.净生产力和有机质归还

1987-1988年进行了泡桐人工林生态系统净生产力和有机质归还的研究。结果为,两年的净生产力分别达到18060. 6kg/ha 和16405. 1k/ha,光能利用率为1. 27%和1. 15%,达到了较高的生产水平。有机质的归还量达10127. 1kg/ha 和9 084. 3kg/ha,归还率为56. 07%和5. 37%。