四川省农田生态系统碳足迹和碳生态效率时空变化

农田生态系统具有碳源和碳汇功能,是陆地生态系统的重要组成部分,探究农田碳足迹进而为农田生态系统的可持续发展提供参考。基于2000—2020年四川省以及21个市(州)的农田生产投入和农作物产量等数据,构建农田生态系统碳足迹模型,对碳足迹、碳生态效率的时空变化特征和影响因素进行探讨。结果表明,2000—2020年四川省农田生态系统碳排放量呈先波动上升后下降的趋势,拐点发生在2016年,其中土壤翻耕、化肥使用为碳排放量的主要贡献因素,占比分别为44.74%、30.22%。碳吸收量呈先减后增的趋势,2006年碳吸收量减至最低值,气象灾害是主要影响因素。水稻、玉米、小麦对碳吸收量的贡献较大。农田生态系统碳足迹呈先波动增长后持续下降的变化,2006年为最大值。2000—2020年四川省农田生态系统均为碳生态盈余状态,碳生态效率年均为5.150 kg C/kg CE。从空间上看,四川省农田生态系统碳排放、碳吸收、碳足迹、碳生态效率均呈现西北低、东南高的分布格局;单位面积碳足迹却呈现西北高、东南低的分布,空间差异和变化幅度差异均较大,主要是因为各地区农业生产条件和发展水平不同。应因地制宜,从农资投入、...     

广西农田生态系统服务功能价值评估

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,对农田生态系统服务功能价值进行评估,可为合理开发利用农业资源、管理农田生态系统,实现农业可持续发展提供理论依据和技术支持。文章采用市场价格法、影子价格法、机会成本法等方法评估2015—2020年广西农田生态系统各项服务价值,可知广西农田生态系统服务功能的价值整体呈现上升趋势;农田的生态和环境价值大于间接经济价值,与直接经济价值持平。     

乡村振兴视角下农田生态补偿标准的量化研究——以广州市为例

以广州市为例，采用当量因子法评估广州市农田生态系统服务的正价值，采用影子价格法、替代法等评估广州市农田生态系统服务的负价值。以广州市农田生态系统服务净价值为依据，引入区域社会发展阶段系数，确定广州市农田生态补偿标准。结果表明，广州市农田生态系统服务正、负价值分别为138 692.97、10 065.37元/hm²，正价值是负价值的13.78倍。其中，负价值的主要来源为化肥的使用、农业水资源消耗，这两者带来的负价值占总负价值的比重为80.81%。确定的2020年广州市农田生态补偿标准为37 945.14元/hm²，需要支付的农田生态补偿总额度为33.95亿元，占当年广州市一般公共预算收入的比重为1.97%，在政府的财政支付能力之内，说明该补偿标准具有实践可行性。     

中国农田生态系统碳收支动态——以2010—2020年为例

根据2010—2020年我国农田生态系统主要农作物产量、播种面积、灌溉面积、化肥施用量、农药、农膜、柴油使用量等统计数据,估算我国农田生态系统碳收支情况,以期为实现我国农田固碳减排和农业可持续发展提供参考和数据支持。结果表明：2010—2020年我国农田生态系统碳吸收量呈逐年上升的趋势,涨幅约18%;玉米对碳吸收贡献最高,约为总量的30%～36%;2010—2020年中国农田生态系统碳排放量先上升后下降,总降幅约8%;各碳源对碳排放量的贡献为化肥>农膜≈柴油>农药>灌溉;2020年不同省市自治区的碳吸收及碳排放差异明显;2010—2020年中国农田生态系统的碳吸收明显大于碳排放,表现出较强的碳汇功能,且净碳汇逐年增加;2020年各省市自治区农田生态系统均表现为碳汇,净碳汇差异明显。     

黑龙江农田生态系统服务权衡与协同

为促进农田生态系统可持续发展,亟需探究旱改水背景下黑龙江省农田生态系统服务变化。本研究基于1995年、2005年、2015年、2020年4期遥感影像解译结果,分析黑龙江省农田分布、农田生态系统服务变化,评估其权衡与协同关系,识别热点区域并划分生态功能管理分区。结果表明:1)黑龙江省旱地改为水田趋势明显,全省水田面积增长162.45%,主要位于三江平原;2)研究区的粮食产量、碳固定量、土壤保持量呈上升趋势,水分亏缺量也随之增长;3)粮食供应和碳固定具有空间协同关系,而与水文调节、土壤保持存在显著的权衡关系。研究发现1995—2020年农田生态系统服务具有一致的权衡/协同关系,但相关程度存在差异。依次,全省可划分为农产品供给区、土壤保持区和生态保护区3类生态功能区,从而实现区域生态系统服务最大化。     

贵州喀斯特农田生态系统碳足迹时空差异研究

【目的】探明贵州省碳排放、碳吸收与碳足迹现状,可以为贵州省农田生态系统减源增汇以及农业的可持续发展提供参考。【方法】依据2007—2016年贵州省和贵阳、遵义、六盘水三市农业投入、农作物产量、耕地面积等数据,对贵州省不同尺度农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹进行估算,分析变化规律并探讨其影响因素。【结果】①2007—2016年贵州省及贵阳、遵义、六盘水三市农田生态系统的碳排放量均呈逐年增长趋势,其中化肥施用产生的碳排放量所占比例最大,分别为68%、73%、81%、72%;2016年贵州省化肥单位面积碳排放达到298.23 kg/hm~2。②碳吸收量表现为"上升下降式"波动变化,总体呈增长趋势,其中,水稻碳吸收量所占比例最高,平均为50.9%,但呈减少趋势,蔬菜增幅较大,达到47%。③贵州省农田生态系统存在较大碳生态盈余,农田生态系统碳足迹呈现不断增加趋势。【结论】尽管农业碳吸收量远大于碳排放量,但化肥与农膜所占碳排放比例较大,应是未来农业减源的重点。     

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。     

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。     

基于农用地变化的社会经济驱动因子对广东省农业生态系统服务价值的影响

在对谢高地等的生态系统服务价值系数进行修正的基础上,分析了1996-2008年广东省农用地变化所引起的农业生态系统服务价值变化,并应用相关性分析方法探讨了农业生态系统服务价值变化与影响农用地变化的总人口、GDP、城市化水平、第一产业比重、社会固定资产投资总额5个社会经济驱动因子之间的关系.结果表明:①1996-2008年间,尽管园地、水域的生态系统服务价值明显增加,但广东省农业生态系统服务价值以林地为主,其次为农田,林地和农田面积减小使其生态系统服务价值逐年减少,且林地和农田减小量大于园地和水域的增加量,从而使全省农业生态系统服务总价值在13年间降低了23.11 ×108元;②农业生态系统服务价值变化与总人口、GDP、城市化水平和社会固定资产投资总额之间存在极为显著的负相关关系,相关系数分别为-0.965、-0.887、-0.896、-0.883.农业生态系统服务价值变化与第一产业比重之间呈显著的正相关关系,相关系数为0972.     

白城市农田生态系统服务功能价值时间序列变化

采用遥感解译获取白城市农田面积,结合降雨径流参数、作物估产和涵养水源量模型,对1989、1996、2000、2004和2008年农田生态系统服务功能价值进行估算,揭示了农田生态系统服务功能价值时间序列变化规律。结果表明,5个年份单位面积农田生态系统服务功能价值分别为：4 972.64、10 031.76、6 559.25、7 197.29和11 077.74元/hm2,总体呈现逐渐增加的趋势,影响农田生态系统服务功能价值变化的主要原因有旱涝灾害等自然因素以及土地开发整理项目等人为因素。     

河北北戴河区农田生态系统服务功能价值测算研究

农田生态系统是支撑与维持地球生命支持系统的重要组成部分,既具有直接供给农产品功能,又具有调节、支持、文化服务等间接功能。研究选取河北省北戴河区农田生态系统为研究对象,以生态系统服务功能为切入点,运用生态经济学方法,综合测算研究区农田生态系统服务功能价值。研究表明,2014年研究区农田生态系统服务功能所产生的间接价值为直接价值的1.09倍,说明农田生态系统不仅具有高效的、直接的生产功能,而且具有极其重要的生态环境支撑功能。鉴于此在北戴河区农业结构调整过程中,要对其生态系统服务功能给予足够的重视。农田生态系统服务功能的各项指标价值量由大到小排序为农田生产供给价值 > 休闲旅游价值 > 固碳释氧价值 > 废弃物处理价值 > 涵养水源价值 > 社会保障价值 > 土壤形成与保护价值 > 秸秆还田价值 > 净化大气价值。因此,研究认为：北戴河区在加快现代农业园区建设过程中,要大力发展生态休闲农业,全力推进农作物秸秆综合利用,积极发展生态循环农业,合理调整农田利用方式,应注重提高调节、支持、文化服务功能价值,使农田生态系统服务功能价值达到最优化。通过对北戴河区农田生态系统服务功能价值测算,为北戴河区有效保护和永续利用农田生态系统提供决策基础和科学支撑。     

农田防护林生态系统经营管理研究

作为林业生态工程的重要组成部分 ,农田防护林在控制风沙干旱、提高农业生产水平、建立新的生态平衡、发展区域经济等方面发挥着显著作用 .从实现高效、持续、稳定的总目标出发 ,农田防护林必须具有三个主要特征 :工程在空间布局的合理性、林分的多样性和稳定性、工程效益的连续与高效性 .要达到这个目标 ,必须对该生态系统进行合理经营管理 ,维持农田防护林最佳结构 ,以期达到最大的防护效益 .因此 ,农田防护林的经营管理对其防护作用的维持和整个农田生态系统健康的维系有重要意义 .该文从农田防护林生态系统结构调控、防护成熟、更新方式、高效持续经营的标准与指标体系以及可持续经营模型等几个方面 ,综述了农田防护林生态系统经营管理研究进展和存在的主要问题 ,阐述了今后在经营管理研究方面需要开展的主要研究工作 ,并提出了生态与环境建设对农田防护林生态工程新的需求     

干旱半干旱地区农林复合生态系统农田小气候变化研究

伊克昭盟达拉特旗地处黄河南岸,北部为地势平坦的黄河冲积平原,地下水资源丰富,灌溉条件优越,并且适宜开发的沙荒地和亟待改造的低产田很多。通过对该区实行农、林、草结合经营,形成具有良性循环的农林复合生态经济系统。它主要包括四种经营形式：农——林间作型、林——粮间作型、纯林型和林——草型。经４—６ 年复合经营后,证明复合生态系统具有明显的改善农田小气候的功能。在早春,由于林木的存在,使复合系统内部的气温提高了１℃,而地温提高了２℃左右,同时可以降低风速,降低蒸发速率等,这对干旱春季农作物种子的萌发和幼苗生长是十分有利的。而在盛夏的盛叶期,农林复合又可以降低系统内部气温,有效地防止干热风对农作物的危害。     

农田生态系统服务功能及可持续发展对策初探

人类面临资源短缺、生态环境日趋恶化的形势,农田生态系统在承载粮食等生产任务的同时,还要求其更多地发挥生态系统服务功能。在分析农田生态系统主要服务功能及价值形成机理的基础上,总结出其价值评价指标与方法,并提出维持生态系统服务功能的可持续发展策略。     

农田生态系统健康评价指标体系的探讨

生态系统健康是近十余年来新出现的极具潜力的研究领域，它是生态系统服务的基础，是环境管理的新目标和新手段。农田生态系统是典型人工生态系统，其健康状态要求达到管理科学、结构合理、环境有利、具有高生产力和强持续力，融入自然生态系统的物质、能量循环，为人类社会提供健康、安全、优质、多样的食物原料．恰当、有效地现实其服务功能。评价农田生态系统的健康，要求根据设定的管理目标进行微观与宏观相结合的综合评价。指标的选择需要全面考虑生态环境、社会经济和人类健康等因素。评价指标标准的划分应采用国际标准和通用方法。笔者在探讨了以上农田生态系统健康概念架构与基本属性的基础上，寻求对其进行整体性评价的适宜指标。利用层次分析法，将评价目的设定为实现可持续的健康高效农田生态系统，以结构指标、环境指标、生产力指标、持续力指标和管理指标建立起农田生态系统健康评价指标体系．并给出了评价指标标准。     

秸秆泥炭化处理的探讨

研究适宜的秸秆还田技术不仅有利于土壤肥力的保持,也可减少秸秆焚烧所导致的环境污染。泥炭是植物残体在高湿厌氧环境中长期累积形成的有机堆积物,是优良的园艺基质和土壤改良基质。研究和借鉴泥炭的形成过程,可为秸秆还田处理提供新的思路和方法,有助于秸秆高效利用。该文论述了秸秆还田的现状,并结合泥炭形成机理,初步探讨了秸秆泥炭化处理的可行性。     

新疆农田防护林生态系统服务功能价值核算

运用市场价值法、影子价格法、机会成本法等,对新疆2007年和2011年农田防护林生态服务功能价值进行了核算。结果表明,2007年和2011年农田防护林生态服务功能的总价值分别为392.20亿元和696.02亿元,各项生态服务指标的价值顺序为:固碳释氧＞防风固沙＞积累营养物质＞生物多样性保护＞保育土壤＞净化大气;新疆农田防护林生态服务的总价值年均增加75.96亿元,其中固碳释氧的价值增加最大,为49.60亿元,其余依次是防风固沙、积累营养物质、林产品、生物多样性保护、保育土壤、净化大气,年均增加价值分别为13.65、5.19、4.19、1.83、0.83亿元和0.68亿元。固碳释氧和防风固沙服务功能价值在农田防护林中贡献巨大,应尽快建立市场补偿机制和完善生态服务功能价值评估方法,促进农田防护林从生态型向生态经济型转变。     

浅析江西省农田生态系统生产力的稳定性

围绕江西省农田生态系统生产力的主导影响因子,分析和评价了复种指数、耕地资源、气候资源、水资源和施肥等因子对农田生态系统生产力(粮食产量)的影响及其应对的技术措施.     

基于动态因子的农田生态系统稳定性评价

在分析自然生态系统与农田生态系统稳定性内涵差异的基础上,结合国内外已有的研究成果,给出了农田生态系统稳定性的概念,指出维持较高的系统产出是系统稳定性的基本特征,动态波动性是系统动态稳定性的典型特性;分析了农田生态系统模式,并在此基础上构建起区域农田生态系统稳定性评价的指标体系,分为区域生态环境质量、自然和人工投入、产量形成过程和经济社会过程4类共19项指标;利用本文提出的评价模型,以东莞市农田生态系统为例,从时间尺度上对其稳定性进行了评价,结果表明,东莞农田生态系统处于基本稳定状态,反映了评价模型的正确性.     

重工业城市农田生态系统中Hg污染及防治

在太原市三大农业区布点采集成熟的农作物籽粒 (玉米、高粱、水稻、小麦、谷子)和相应的农田土壤进行Hg含量的测定 ,分析Hg在土壤和作物中的迁移转化的关系。结果表明 ,土壤和作物中的Hg含量有显著相关 ,尤以水稻对Hg的吸收富集最强 ,玉米和谷子次之 ,小麦和高粱较弱。对太原市农田生态系统中的Hg含量进行评价 ,得出土壤Hg有轻微超标 ,其含量分别为水稻土>高粱土>玉米土>谷子土>小麦土 ,作物中Hg含量不超标。