西北地区主要粮食作物种植的水、碳足迹及布局优化

【目的】对西北地区主要粮食作物碳足迹和水足迹进行评估,并基于碳足迹和水足迹建立多目标种植结构优化模型,对各省(区)粮食作物进行空间布局调整,为减少碳排放量和强化水资源管理提供理论依据。【方法】以西北地区小麦、玉米和水稻种植面积、产量和农资投入量等为基础数据,利用生命周期法(LCA)对碳足迹进行评估;以蒸散量和有效降水量为基础数据,利用Penman-Monteith公式对水足迹进行评估;基于熵权法对西北五省(区)三大粮食作物布局进行多目标优化。【结果】1999—2020年西北地区小麦、玉米、水稻的碳足迹和水足迹在不同省(区)表现出明显的差异性。西北地区3种粮食作物小麦、玉米、水稻碳排放呈现出东西部较高,中部较低的分布特点,其单位产量碳足迹(PCF)的范围分别为：0.36—0.63、0.33—0.56、0.57—0.97 t CO₂-eq·t^-1,单位面积碳足迹(FCF)分别为：(2.46±0.77)、(3.21±0.49)、(5.57±0.91)t CO₂-eq·hm^-2。2010—2018年西北地区...