基于生命周期评估的冬小麦-夏玉米种植系统碳足迹核算——以山东省高密地区为例

粮食生产过程中的原材料生产、能源消耗、氮肥施用以及农机作业等过程均会排放大量的温室气体。本研究通过对山东省高密市冬小麦-夏玉米种植系统粮食种植过程的原材料投入和农业管理措施等进行问卷调查,采用生命周期评估（Life cycle assessment, LCA）方法学核算当地小麦和玉米生产过程的碳足迹（Carbon footprint, CFP）。结果表明,高密市小麦、玉米生产和冬小麦-夏玉米种植系统单位面积的碳足迹分别为5 183.33、3 778.09 kg CO₂-eq·hm^-2和8 961.42 kg CO₂-eq·hm^-2,单位产量的碳足迹分别为0.69、0.40 kg CO₂-eq·kg^-1和0.53 kg CO₂-eq·kg^-1,单位净现值的碳足迹分别为1.82、0.40 kg CO₂-eq·元^-1和0.44 kg CO₂-eq·元^-1。冬小麦-夏玉米种植系统粮食生产的碳足迹主要来自氮肥的生产（48.30%）和氮肥施用（12.04%）、灌溉耗电（12.94%）和农业机械耗油（11.20%）等方面。综上可知,优化肥料施用、减少氮肥用量和节水灌溉等措施是实现当地粮食清洁生产的重要途径。     

基于生命周期法评价山西省2004-2013年小麦碳足迹动态及其构成解析

基于《全国农产品成本收益资料汇编》以及收集的相关参数数据,采用生命周期评价法分析2004-2013年山西省小麦生产中不同功能单位的碳足迹变化动态并解析其构成,以期为山西省小麦的低碳清洁化生产与气候变化的缓解提供一定的理论依据。结果表明：山西省小麦生产的温室气体排放从2004年的3 798.5 kg/hm²（CO₂-eq）增加到2013年的4 650.5 kg/hm²（CO₂-eq）,年均增加74.9 kg/hm²（CO₂-eq）;肥料应用（尤其是氮肥和复合肥）、土壤N₂O以及机械操作的能源消耗是其主要构成,占总排放的90%以上。山西省小麦的产量碳足迹总体上变化不大,而产值碳足迹、成本碳足迹以及净利润碳足迹均表现为逐渐降低的趋势,其中成本碳足迹达到显著水平。考虑土壤有机碳储量变化后,不同功能单位的小麦碳足迹均大幅度降低。综上所述,合理施肥、加强机械一体化推广以及增加土壤固碳是降低山西省小麦碳足迹的主要途径。     

硝态氮源及碳源有效性对土壤N2O和CO2排放的影响

以华北平原农田土壤为对象,通过室内静态培养系统研究NO₃^--N与不同碳源组合对土壤N₂O和CO₂排放的影响。结果表明,NO₃^--N作为氮源和不同碳源施入土壤,除NO₃^-+纤维素,其余土壤N₂O排放通量均高于对照组和只添加氮源土壤;NO₃^--N和不同碳源组合的CO₂累积排放量均高于对照和只添加氮源土壤。NO₃^-+果胶的N₂O排放量在第1 d达到最大值1383.42μg N·kg^-1·d^-1;NO₃^-+葡萄糖的CO₂排放量在第1 d达到最大值370.13 mg C·kg^-1·d^-1,CO₂累积排放量顺序为:葡萄糖 >果胶 >秸秆 >纤维素 >淀粉 >木质素。土壤NO₃^--N含量与N₂O排放呈极显著正相关。总之,添加纤维素可以抑制N₂O的排放,促进CO₂排放,并增加土壤中NO₃^--N含量,添加其余碳源均会促进土壤N₂O和CO₂排放。     

西南喀斯特地区轮作旱地土壤CO2通量

中国已承诺大幅降低单位GDP碳排放,农业正面临固碳减排的重任。西南喀斯特地区环境独特,旱地面积占据优势比例,土壤碳循环认识亟待加强。以贵州省开阳县玉米-油菜轮作旱地为研究对象,采用密闭箱-气相色谱法对整个轮作期土壤CO₂释放通量进行了观测研究,结果表明:(1)整个轮作期旱地均表现为CO₂的释放源。其中油菜生长季土壤CO₂通量为(178.8±104.8) mg CO₂·m^-2·h^-1,玉米生长季为(403.0±178.8) mg CO₂·m^-2·h^-1,全年平均通量为(271.1±176.4) mg CO₂·m^-2·h^-1, 高于纬度较高地区的农田以及同纬度的次生林和松林;(2)CO₂通量日变化同温度呈现显著正相关关系,季节变化与温度呈现显著指数正相关关系,并受土壤湿度的影响,基于大气温度计算得出的Q₁₀为2.02,高于同纬度松林以及低纬度的常绿阔叶林;(3)CO₂通量与土壤pH存在显著线性正相关关系,显示出土壤pH是研究区旱地土壤呼吸影响因子之一。     

铵态氮源和碳源对土壤N2O、CO2释放的影响

在田间持水量WFPS为70%、温度为20℃的条件下,通过室内静态培养方法研究铵态氮源与不同碳源结合,对华北平原典型小麦-玉米轮作体系土壤N₂O、CO₂释放的影响。其中,碳源种类分别为葡萄糖、果胶、淀粉、纤维素、木质素和秸秆。结果表明添加葡萄糖和果胶有效促进了土壤N₂O的释放,并在第1 d达到最大值,分别为4039.85 μg N₂O-N·kg^-1·d^-1和2533.44 μg N₂O-N·kg^-1·d^-1;添加纤维素和只施秸秆处理降低了N₂O释放。施入碳源增加了CO₂释放,顺序为纤维素> 淀粉> 葡萄糖> 果胶> 秸秆> 木质素。培养结束后土壤中铵态氮几乎消耗完全,除添加葡萄糖处理外,其他施碳土壤的硝态氮含量均有所增加。在培养前3 d,土壤NH₄⁺和NO₃^-总含量与N₂O释放量显著相关。     

植酸对碳酸盐绿锈转化的影响

为研究植酸（IHP）对绿锈转化过程及机制的影响，通过空气氧化法合成碳酸盐绿锈[GR1 （CO₃^2-）]，并利用X射线衍射、衰减全反射-傅里叶变换红外光谱、高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜和能量色散X射线能谱对体系中的固体产物进行分析表征。研究表明：不存在IHP时GR1（CO₃^2-）在5 h左右完全转化为针铁矿，而存在IHP时GR1（CO₃^2-）的转化会受到抑制。在0~0.5mmol·L^-1的IHP浓度范围内，GR1 （CO₃^2-）的转化产物为针铁矿，而当IHP浓度高于1.0 mmol·L^-1时，GR1 （CO₃^2-）的转化产物为针铁矿和高铁绿锈。IHP对GR1（CO₃^2-）转化机制的影响与其浓度有直接关系，在低浓度IHP（0~0.5 mmol·L^-1）条件下，GR1（CO₃^2-）转化过程只涉及溶解-氧化-沉淀（DOP）机制；而高浓度IHP（1.0~5.0 mmol·L^-1）体系中，固态氧化（SSO）机制占主导地位，在其转化过程中，一部分GR1（CO₃^2-）通过溶解再沉淀机制转化为针铁矿，一部分GR1（CO₃^2-）通过原位脱质子反应转化为高铁绿锈。此外，在GR1 （CO₃^2-）转化过程中，IHP在GR1 （CO₃^2-）及其转化产物表面会形成内圈络合物和植酸（亚）铁沉淀。总体而言，IHP会抑制GR1 （CO₃^2-）的溶解再沉淀转化机制，阻碍针铁矿的结晶和晶体生长，且抑制作用与IHP浓度呈正相关。     

添加生物黑炭对茶园土壤CO2、N2O排放的影响

采用室内培养试验,研究了不同生物黑炭施用量对两种茶园土壤(红壤和黄壤)CO₂、N₂O排放特征的影响。生物黑炭用量设5个水平:H0(0 g·kg^-1)、H1(3.56 g·kg^-1)、H2(7.11 g·kg^-1)、H3(14.22 g·kg^-1)、H4(28.44 g·kg^-1).结果表明:红壤茶园土壤CO₂排放量显着高于黄壤,N₂O排放总量则低于黄壤;与H0处理相比,施用低量的生物黑炭(H1)对两种茶园土壤CO₂排放无显着影响;高量的生物黑炭处理(H3、H4)则显着增加土壤CO₂排放量,增幅为20%~47%(P<0.05).生物黑炭施用后(H2、H3、H4)明显降低两种茶园土壤N₂O释放速率及反硝化损失率,土壤N₂O排放总量降幅为37%~63%(P<0.05),反硝化损失量降幅22%~54%(P<0.05),且均随着生物黑炭施用量增加而增大。此外,从土壤pH值、无机氮含量和硝化率角度,探讨了生物黑炭影响茶园土壤CO₂和N₂O排放的因素。     

2015年冬季南黄海水文特征及海-气CO2通量分析

基于2015年冬季在南黄海海域现场观测获得的CTD和CO₂等数据,分析了该海域海-气CO₂通量,探讨了该海域冬季温、盐度和表层CO₂分压（pCO₂）等要素的分布特征及其影响因素。结果表明：冬季南黄海西侧海域受黄海沿岸流的影响,呈现低温、低盐的特征,南黄海中部受黄海暖流影响,呈高温高盐特征;南黄海靠近沿岸海域水体垂直混合强烈,温盐垂直分布较为均匀。南黄海海域表层pCO₂平均值为（385.34±43.62）μatm。表层pCO₂分布具有明显的区域差异,海区中部pCO₂整体上大于近岸,因受长江冲淡水与黄海沿岸流的水平及垂直混合作用,长江口北部局部区域最高通量达27.81 mmol/（m²·d）,但总体表现为大气碳汇,平均通量达（-2.47±3.91）mmol/（m²·d）;山东半岛东南部海域较高的pCO₂受控于温度,同时与黄海沿岸流带来的高碳酸盐等水体的混合有关,表现为大气碳源,平均通量为（0.11±0.80）mmol/（m²·d）。整个调查海域平均通量为（-2.24±3.74）mmol/（m²·d）,表现为大气CO₂的碳汇。     

CO2浓度升高对毛竹器官矿质离子吸收、运输和分配的影响

为了给大气CO₂浓度逐渐升高背景下的毛竹林适应性经营管理提供理论依据,运用开顶式气室(OTCs)模拟大气CO₂浓度升高(500、700 μmol/mol)情景,以目前环境背景大气为对照,研究了Na⁺、Fe²⁺-Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等矿质离子在毛竹器官中吸收、运输和分配的变化规律。结果显示,除CO₂浓度700 μmol/mol对Ca²⁺浓度在毛竹器官中大小排序会产生影响外,CO₂浓度500、700 μmol/mol并未改变毛竹器官中Na⁺、Fe²⁺, Fe³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺浓度的大小排序。CO₂浓度升高对竹叶Fe²⁺-Fe³⁺和竹枝Fe²⁺-Fe³⁺、Mg²⁺浓度无明显影响,但对器官的其它矿质离子浓度会有不同程度的影响,竹叶Ca²⁺和Mg²⁺、竹枝Na⁺和Ca²⁺、竹秆Na⁺和Ca²⁺及Mg²⁺、竹根Na⁺和Mg²⁺浓度明显提高,竹叶Na⁺、竹秆Fe²⁺-Fe³⁺、竹根Fe²⁺-Fe³⁺和Ca²⁺浓度明显降低;随着CO₂浓度的升高,竹叶Fe²⁺-Fe³⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺和Ca²⁺/Na⁺,竹枝Ca²⁺/Mg²⁺及各器官Mg²⁺/Fe²⁺-Fe³⁺、Ca²⁺/Fe²⁺-Fe³⁺均逐渐增大,而竹枝、竹秆、竹根Fe²⁺-Fe³⁺/Na⁺、Mg²⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺和竹叶、竹秆、竹根Ca²⁺/Mg²⁺均逐渐减小;CO₂浓度升高后除竹根-竹秆S_Ca,Na、竹秆-竹枝S_Mg,Fe和竹枝-竹叶S_Ca,Mg明显下降外,其余的毛竹器官矿质离子向上运输系数变化平缓或明显提高。研究表明CO₂浓度升高增强了毛竹立竹根部积累Na⁺能力和Fe²⁺-Fe³⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的向上选择性运输能力,提高了光合器官竹叶中矿质养分元素浓度,可维持体内矿质养分元素平衡,有利于提高毛竹对高浓度CO₂环境的适应能力。     

大气CO2浓度升高与氮肥营养对滴灌棉田“棉花-土壤”系统氮分布的影响

通过半开顶式CO₂人工气候室,研究了CO₂浓度升高（360、540 μmol·mol^-1和720 μmol·mol^-1）与不同氮肥营养（0、150、300 kg·hm^-2和450 kg·hm^-2）相互作用对蕾铃期棉花-土壤氮含量变化及棉花氮素吸收的影响,结果显示：大气CO₂浓度增加,高氮肥处理下棉花叶片、蕾铃中氮含量显著降低,茎秆、根系中氮含量增加,棉花整株氮含量表现为下降;相同的CO₂浓度下,随着氮素营养的增加棉花各器官氮积累量呈增加趋势,其中蕾铃、叶片氮积累量较高,茎秆、根系氮积累量相对较少,说明CO₂浓度增加与增施氮肥促进了土壤氮素向植株叶片和生殖器官运输。通过对土壤无机氮含量的测定分析,CO₂浓度升高为540 μmol·mol^-1,各施氮水平下棉田土壤NO₃^--N含量显著降低,NH₄⁺-N含量在低氮水平下有少量增加,在高氮水平下表现为降低;CO₂浓度升高为720 μmol·mol^-1,土壤NO₃^--N含量表现为降低,NH₄⁺-N含量呈增加趋势。研究表明：大气CO₂浓度增加且浓度范围在500～720 μmol·mol^-1,增加氮肥施用量可有效促进棉花对氮素养分尤其是NO₃^--N的吸收利用。     

西辽河流域农牧户生产消费特征比较研究

农户是农村经济的微观基础,其生产和消费活动会对生态系统和自然资源产生重要的影响。以西辽河流域为案例区,基于参与式结构访谈工具等方法,对农牧户进行了系统调查,分析西辽河流域不同生计方式农牧户的基本特征,在此基础上,运用生态足迹方法,计算不同农牧户类型的生产与消费特征,探讨农牧户生产与消费足迹的影响因素。结果表明,1)西辽河流域不同类型农牧户在家庭规模、劳动力配置、年龄结构、教育水平、收入结构和土地利用特征等方面存在差别。2)西辽河流域不同类型农牧户生产和消费足迹存在显著差异性。就生产特征而言,农业户以人均谷物和蔬菜生产最多,牧业户以人均肉类和奶类产量最多,半农半牧户以人均薯类生产最多。从消费状况来看,农业户以人均谷物消费量最多,半农半牧户以人均蔬菜消费量最多,牧业户以人均肉类和奶制品消费量最多。3)西辽河流域农牧户人均生产足迹为4.301 7 hm2,人均消费足迹为0.613 5 hm2,生产足迹远高于消费足迹。其中牧业户的生产足迹和消费足迹远远高于农业户和半农半牧户。4)农牧户生产足迹和消费足迹与人口特征、经济特征和资源禀赋特征显著相关,并具有差异性。研究表明,草地生态足迹在西辽河流域牧业户生态足迹中起决定作用。     

近30年来中国农村居民食物消费的生态足迹分析#br#

 【目的】食物消费占用了包括耕地在内的各种农用地资源,本文从包括耕地在内的全部农用地资源角度,动态分析农村居民食物消费,以便更全面合理地评估食物消费结构变化对农用地资源需求的影响。【方法】首次对中国主要食物消费项目的用地类型和折算因子进行探讨,运用改进因子的生态足迹模型对中国近30年来农村居民食物消费的生态压力进行了宏观估算和动态分析。【结果】中国农村居民食物消费结构变化对各类用地的总体占用从1980年的1.465标准亩增加到2006年的1.782标准亩,2000年后农村居民食物消费结构变化使直接耕地资源占用显著下降。中国农村居民食物消费支出和食物足迹近30年来保持强相关性,人均肉类水产足迹的支出弹性为0.43。【结论】近30年来中国农村居民食物消费的总生态压力非稳定性增加,主要是食物消费模式的变化（耗粮型动物产品和水产消费增加）导致的农用地资源压力。通过固定单产和可变单产的人均食物足迹差异分析表明,中国耕地生产力的提高大大缓解了中国农村居民在食物消费结构升级过程中的资源压力。     

兰州市城乡居民食物氮足迹测度及其动态分析

借助N-Calculator模型估算了2000-2014年兰州市城乡居民人均食物消费氮足迹,分析了其变化特点与影响因素间的关系。结果表明,城镇居民人均食物消费氮足迹在9.734~12.779 kg(N)/a波动,平均为10.655 kg(N)/a;农村居民在8.810~11.311 kg(N)/a波动,平均为10.194 kg(N)/a。城镇居民人均食物消费氮足迹与社会经济因子恩格尔系数、食物价格指数呈负相关,与人均可支配收入呈正相关;农村则相反。     

食物安全测量指标比较与影响因素分析

为探究农户饮食多样性得分和食物消费得分2种食物安全测量指标的差异以及影响食物安全的因素,采用陕西省镇安县、洛南县,云南省武定县、会泽县和贵州省盘县、正安县2015年1 368户农户实地调研数据,并运用Logit模型进行影响因素实证分析。研究结果表明:1)农户饮食多样性得分和食物消费得分的相关性较高,但从定义、测量方法到结果都有差异,饮食多样性得分的食物消费追溯期短,获取的食物消费情况更准确,而食物消费得分设定不同的食物种类权重更能识别真正食物不安全人群;2)家里有婴幼儿、劳动力平均受教育年限、家庭人均年收入、家里养殖牲畜对农户食物安全具有显著的正向影响。基于以上分析,食物安全评估和测量指标应该根据不同的需要进行选取,且在减贫的同时应关注贫困地区农户的食物获取能力以减轻农户食物不安全的状况。     

高校碳足迹核算及减排对策--以西北大学南校区为例

以西北大学南校区为研究区域,采用自上而下碳足迹计算方法,结合西北大学南校区实际情况估算出西北大学南校区平均个人碳足迹,从而进一步估算出该校区总碳足迹。结果表明,西北大学南校区人均碳足迹低于我国人均碳足迹,大学生相对于社会其他群体来说属于低碳群体;校园相对于社会其他单位来说也是低碳场所。从碳足迹构成比例可以看出,用电以及生活垃圾处理是最主要的耗碳项目。最后针对高校碳足迹特征提出相应的减排对策。     

基于Bivariate Probit模型的土地流转影响因素分析——以江西省为例

在2011年江西省农户调研数据的基础上,利用Bivariate Probit模型分析了影响农户土地流转行为的因素及土地转入转出行为之间的联立关系。计量结果显示:农户土地转入和转出行为之间存在替代效应;家庭女男比例、人均承包地面积、户主年龄及受教育年限、拥有的农业资产价值、外出务工及土地调整等是影响农户土地流转行为的重要因素。     

重庆市农村家庭能源可持续消费研究

以重庆市域内14个村565户农户家庭生活能源消费及相关问题的调查为基础,分析了农村家庭能源消费水平和结构的主要特征.研究表明,调查地区农村人均家庭能源消费为1332.0 kgce,能源消费水平与温饱型经济水平基本一致;在农村家庭生活用能结构中,生物质能占总消费量的82.8%,煤炭占12.0%,农村家庭生活能源消费仍主要依赖当地自然资源;在自然资源条件和生活观念相近的条件下,农村家庭人均能耗与家庭经营人均收入和人均生猪饲养量正相关,与户均人口负相关;电能在农村家庭能源消费总量中的比重较小,但随着农村经济发展水平提高而呈适上升趋势,而天然气是未来农村居民的首选能源.     

兰州市安宁区城中村改造后失地农民生态足迹调查分析

通过对兰州市安宁区城中村改造后失地农民生态足迹指标的调查,计算出失地农民的生态足迹,并进行了比较和分析,得出兰州市安宁区城中村改造后失地农民人均消费生态足迹为1．2384 hm^2,与2002年甘肃省城镇不同收入家庭人均生态足迹相比,处于最高收入与高收入家庭人均消费之间。从理论上讲,兰州市城中村改造后失地农民的生活呈可持续发展状态。     

生计资本对农户分工模式的影响:来自广东的调查分析

基于"可持续生计分析框架"(SLA)中生计资本概念,构建生计资本与农户分工模式选择的理论分析框架,利用广东省农户问卷调查数据,采用多项Logistic回归模型,分析生计资本对农户分工模式的影响,探讨推进农户分工的可行途径。结果表明,对于转型为兼业偏农型农户,存在显著正向影响的变量为非农业就业培训、劳动力人数,存在显著负向影响的为农业技能培训;对于转型为兼业偏非农型农户,存在显著正向影响变量为非农业就业培训、劳动力人数、村干部、人均收入,存在显著负向影响的为农业技能培训、平均年龄,劳均土地面积、是否贷款;对于转型为纯非农型农户,存在显著正向影响的变量为受教育年限、非农业就业培训、人均收入,存在显著负向影响的为农业技能培训、平均年龄、三代人是否生活于本村与拥有的农机数量。据此计量结果,提出了促进兼业型农户向纯农型农户或纯非农型农户转换,引导农户合理分工演化的政策建议。     

遵义市近16年城乡居民氮消费足迹分析

氮是生态系统中重要的元素。人类是生态系统的重要消费者,以食物氮的形式消费后大部分以废弃物的形式排泄到环境中。随着经济的快速发展,人们收入的增加,食物消费逐渐丰富,对其氮足迹评价具有重要的意义。因此,本文对遵义市近16年氮消费足迹进行评价。结果表明：(1)遵义市氮消费足迹中城镇居民人均食物氮消费量在2119.68-3132.67 g间波动,平均值2629.37 g;农村居民食物氮消费足迹在4654.12-2962.12 g间波动,平均值3847.20 g。(2)在近16年粮食、猪肉、家禽、蔬菜、蛋及蛋制品、水产品、奶制品、水果和牛羊肉对城镇居民食物氮的平均贡献分别为36.96%、28.90%、10.62%、6.69%、4.73%、4.46%、3.09%、2.31%和2.26%。农村居民食物氮消费足迹中粮食的贡献65.81%、猪肉的贡献为24.21%、蔬菜的平均贡献为6.70%;水果、水产品、家禽和蛋及蛋制品0.28%-1.32%间波动。(3)遵义市城乡居民食物消费结构与推荐的我国膳食结构有较大的差距。在今后相当长一段时间内消费食物氮可能呈现增加趋势。