基于碳足迹的江西省农田生态系统碳源/汇时空差异

利用2001~2010年江西省农业投入和农作物统计数据,采用碳排放系数法计算了江西省农田生态系统碳源/汇及碳足迹,分析了江西省农田生态系统碳源/汇时空特征,并进一步分析了碳足迹变化特征及原因。结果表明：(1)2001~2010年,江西省农业投入引起的碳排放量从2001年的11910 1×106 t,增加至2010年的5872 8×106 t,增加了103倍,农业机械化对碳排放总量贡献率最大。碳排放强度呈现先增加后减少的趋势。2008年赣州市碳排放量最多,景德镇市最少;(2)2001~2010年江西省农田生态系统碳吸收量先减少,后逐年增加,到2010年又减少,整个2001~2010年间增加3209 9×106 t。各类农作物中,水稻碳吸收量最多。2009年碳吸收量最多的是宜春市,最少的是萍乡市;(3)江西省农田生态系统碳足迹从2001年的07518×106 C〖DK〗·hm-2〖DK〗·a-1,增加至2009年的1473 4×106 C〖DK〗·hm-2〖DK〗·a-1,单位面积碳足迹呈现逐年增加的趋势。2008年碳足迹最多的是赣州市,最少的是萍乡市。南昌市、景德镇市、吉安市和宜春市表现为生态盈余,其余表现为生态赤字。江西省应减少农药、化肥等的使用,控制农业机械化,特别是赣州市,从而达到减少碳排放的目的     

皖江城市带农作物碳储量动态变化研究

根据近20 a（1991~2010）主要农作物产量与耕地面积的相关数据,结合主要农作物的含碳率、经济系数、根冠比、果实水分系数,利用农作物产量与碳储量转换模型计算法对皖江城市带主要农作物碳储量、碳密度进行了估算,分析该区农田生态系统植被碳库的总量和构成的动态变化。结果表明：近20 a来该区农田植被碳储量和植被碳密度都有一定程度的提高,且2010年研究区农田植被碳储量占当年安徽省能源消耗总排碳量的2306%,具有十分明显的碳汇效应,但农作物碳储量和碳密度呈现一定的波动性。研究区中农作物碳储量以水稻作物为主(占总碳储量的6659%),各市农作物碳储量、碳密度表现为：六安、滁州农作物碳储量最大,铜陵最小;滁州、马鞍山农作物碳密度最大,铜陵最小。最后根据该区农作物碳库的构成特点和动态特征,为其进一步提高农作物碳库的碳储量和碳密度提出一些建议     

武汉城市圈土地利用碳排放效应分析及因素分解研究

土地低碳利用对减少土地利用碳排放,发展低碳经济,建设“两型社会”具有重要作用。以武汉城市圈为研究对象,估算了武汉城市圈1996～2010年土地利用碳排放量,分析了城市圈1996～2010年土地利用碳排放效应,利用LMDI模型对影响城市圈土地利用碳排放的因素进行了分解。研究表明：（1）1996～2010年武汉城市圈土地利用碳排放量由1996年的95282万t上升到2010年的4 55035万t,年均增长1182%,且上升幅度越来越大;（2）武汉城市圈居民点及工矿用地碳排放强度最大,耕地最小,不同土地利用方式碳排放强度及变化幅度存在一定差异;（3）城市圈各城市土地利用碳排放存在时空差异,时间上表现为碳排放增长速度和幅度的差异,空间上表现为各城市单元碳排放量的差异;（4）土地利用变化、经济发展水平提高、人口规模增加对城市圈土地利用碳排放存在正效应,能源效率提高和能源结构优化存在负效应     

山东省能源消费与碳排放分析

利用山东省统计年鉴数据和联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)公布的碳排放计算公式和碳排放系数,对山东省2001-2010年的能源消费和碳排放情况进行分析。结果表明:山东省一次能源消费由2001年的11 649.88万t标准煤增长到2010年36 357.25万t标准煤,年均增长12.05%;碳排放量由2001年12 308.17万t增长到2010年30 881.45万t,年均增长9.64%,由煤炭引起的碳排放量占73.09%;碳排放强度呈下降趋势,由2001年的1.21 t/万元下降到2010年0.78 t/万元,年均下降4.23%。针对山东省能源消费与碳排放现状,提出了相关建议。应大力发展低碳经济,改变高耗能的发展方式,积极促进山东省产业结构调整和升级,实现经济社会可持续发展。     

中国种植业碳排放与其产业发展关系的研究

研究首先测算了我国1992~2010年期间以及31个省（市、区）2010年的种植业碳排放量。在此基础上,运用序列平稳性检验、协整分析方法等计量经济分析方法考察了中国1992~2010年种植业碳排放与其产业发展间的关系。研究表明：（1）2010年我国种植业碳排放总量为18 36684万t,较1992年增加了3562%,呈现“上升-平稳-上升”的3个阶段变化趋势。横向来看,区域差异明显,排在前10位的地区占全国种植业碳排总量的6297%,而排在后10位的地区仅占全国718%;江西种植业碳排放强度最高,达1 19786 kg/万元种植业产值,北京最低,仅为21986 kg/万元种植业产值。（2）种植业产业发展与其碳排放之间存在协整关系,即长期均衡关系,但短期内会偏离长期均衡,种植业碳排放长期对短期偏离均衡的调整力度为4234%,而种植业产业发展偏离长期均衡时,系统因素不能使偏差回到长期均衡状态,需借助外力调整;（3）种植业产业发展与其碳排放互为因果关系;（4）产业发展带来的冲击能够解释种植业碳排放变化的3757%,而碳排放的变化对其产业发展的解释水平仅为680%     

江苏省13城市1996～2008年碳排放时空变异分析

运用秩相关系数、变差系数、曲线拟合等方法,以市域为基本单元,以人均碳排放量、碳排放强度、脱钩指数等为指标,对江苏省1996～2008年的碳排放时空变异特征进行分析,研究得出：(1)近13 a来,江苏省碳排放量不断增加,年均增长率高达13%,2008年已达20 000万t;经济较发达城市人均碳排放量较大,但碳排放强度相对不大;经济落后城市人均碳排放量小,但碳排放强度增加较快。(2)江苏省13城市人均碳排放、碳排放强度差异在不断缩小。(3)从人均碳排放看,江苏省及各市人均碳排放都随人均GDP呈线性增加关系,而南京、苏州、扬州、徐州作为各个区域发展较好的中心城市,人均碳排放随人均GDP增加最快。(4)从碳排放强度看,江苏省碳排放强度与人均GDP呈倒U型曲线关系,其拐点在人均GDP 25万元左右;但是各个城市碳排放强度与人均GDP呈波浪型曲线关系。(5)从脱钩指数看,脱钩水平受经济政策、产业结构、清洁技术水平的影响较大     

江西省县域农业碳排放的时空动态及影响因素分析

通过构建江西省农业碳排放测算体系,采用碳转化系数法对江西省县域农业碳排放进行了估算,并分析了2000~2010年江西省农业碳排放的时空动态及其影响因素。结果表明：（1）江西省农业碳排放总量从2000年的23085万t增长到2010年的29051万t,不同年份农业碳排放均主要源于化肥施用与农业机械使用;（2）全省农业碳排放量的空间分布呈现较为明显的集聚特征,主要年份高碳排放区均集中于鄱阳湖周边地区;碳排放强度多为Ⅱ级水平,空间分布上与碳排放量相比更为均衡;（3）江西省县域间农业碳排放的相对差异与绝对差异整体上均呈明显扩大的趋势;（4）生产效率、结构、劳动力等因素对农业碳排放有抑制作用,农业经济发展则促进碳排放量增加,农业碳排放还受社会、政策等影响     

基于Logistic模型的中国各省碳排放预测

在“碳排放量与能源消费成正比”假设的基础上,对中国30个省区2011～2020年碳排放进行了预测。首先对中国30个省区1987～2010年的历史累计排放量和人均累计排放量进行计算,依据历史累计排放量和人均累计排放量两个指标,运用K-均值聚类分析法将中国各省区碳排放分成了5类。分别绘出5类区域中各省的历年碳排放量曲线,并进行数据分析,发现：以2002年为界线,2002年前后两个时段中国各省区碳排放变化差异很大。这一现象说明2002年以前的各省碳排放趋势并不能表征未来年份各省的碳排放。在此结论的基础上,构建了碳排放量增长的Logistic预测模型,并以2002～2010年碳排放数据为样本数据,对2011～2020年中国各省区碳排放进行了预测。为了验证预测模型的精确性,利用Logistic预测模型对中国30个省区2002～2010年的碳排放进行了预测,并将预测值与实际排放值进行比较发现,除了宁夏自治区的误差达1458%外,其他地区的误差均在7%以下。除宁夏外的中国各省区预测误差的平均值为622%,由此验证了Logistic预测模型的精确性。同时,也说明对中国30个省区2011～2020年碳排放的预测值具有较高的可信性。本研究为中国各省未来碳排放政策的制定提供了方法与数据支持     

近20a三峡库区(重庆段)县域尺度耕地利用碳源/汇时空演化特征

耕地碳状况的研究对农业可持续发展与达成我国双碳目标具有重要意义,又可反应农业对生态影响程度。基于三峡库区(重庆段)各区县农业数据、耕地数据等,对库区各区县近20年来耕地利用碳状况的时空演变进行了研究。结果表明：(1)从时间上看,库区耕地利用碳吸收从2000年到2020年增加了818.15万t,增幅为62.68%,蔬菜和粮食作物的碳吸收比例最大;碳排放量21年间增加了8.49万t,增幅为15.23%,化肥为主要碳排放贡献者,年均碳排放比例为57.22%;库区耕地利用21年间均存在碳生态盈余,且碳足迹与单位面积碳足迹逐年递减,碳足迹减幅高达44.72%。(2)从空间上看,库区耕地利用碳排放、碳吸收在空间上均成西南高、东北低的分布格局,而碳足迹呈现出南北高、中部低的分布格局,但三者的空间差异和变化幅度差异都较大。库区耕地利用的碳汇功能总体在增强。     

基于STIRPAT和GM(1,1)模型的湖南省农地投入碳排放增长机理及趋势预测

探索农地投入的碳排放特征、增长机理及趋势预测,并提出减排对策对农业发展向低碳绿色转型具有重要意义。研究采用回归分析法、STIRPAT和GM(1,1)模型解析湖南省农地投入碳排放增长机理并做出趋势预测。结果表明:2000~2014年湖南省农地投入碳排放量呈上升趋势,年均增长率为3.25%,各类碳源中化肥累计的碳排放量最大,其次是农药;此外翻耕、农药、农膜、柴油、灌溉、化肥累计碳排放年均增长量分别为0.68%、3.22%、7.47%、6.42%、2.57%、3.25%。农业人口、人均农业GDP、机械化水平、农业生产效率、农业产业结构显著影响农地碳排放,各因素每发生1%的变动会相应带来农地碳排放量约0.20%、0.95%、0.12%、0.98%和0.93%的变化。通过GM(1,1)模型对2016~2020年湖南省农地投入碳排放量进行预测,碳排放量呈持续上升趋势,2020年预计达到430.43万t。最后根据研究结果提出促进农地投入碳减排的政策建议。     

基于SWAT模型的丹江口水库流域农业非点源污染的时空分布特征

利用SWAT模型,基于GIS技术和流域DEM,构建了丹江口水库流域农业非点源污染基础信息库,并根据实测资料对模型的参数进行了率定和验证,在确定模型适用性的基础上分析了流域农业非点源污染负荷的时空分布特征,模拟计算了流域内主要的土地利用类型的单位面积农业非点源污染负荷量。结果表明：研究区农业非点源污染负荷年内分布不均,污染负荷与降雨量具有较强的相关性,氮负荷同月径流的相关系数为0896,磷负荷同泥沙负荷的相关系数为0920;氮、磷等营养物质的流失量具有较大的空间差异性,且不同土地利用方式下单位面积的农业非点源污染有较大的差别,耕地和裸露地的单位面积污染负荷均较高,而林地单位面积的泥沙负荷污染负荷最低,其单位面积的泥沙负荷、吸附态氮、溶解态氮、吸附态磷和溶解态磷分别为715 t/hm2、892 kg/hm2、835 kg/hm2、807 kg/hm2、006 kg/hm2;设计不同的情景,模拟了不同施肥量和水土保持措施对农业非点源污染物产出的影响,与基准情景相比,发现减少化肥施用水平对研究区农业非点源污染总氮和总磷负荷削减比例较大,采取退耕还林和还草两种水土保持措施能有效减少流域泥沙负荷和农业非点源污染负荷     

长江徐六泾黑碳的季节变化及环境意义

2009年8月~2010年7月,每月在长江口徐六泾对水中悬浮颗粒物进行了采样,分析悬浮颗粒物中有机碳及黑碳含量,研究它们的季节变化特征,并计算出相应的输送通量。结果显示,水体中颗粒有机碳（Particulate organic carbon,POC）含量在034~092 mg/L,黑碳（Black carbon,BC）含量在0035~0096 mg/L;POC含量与水中总悬浮颗粒物（Total suspended material,TSM）含量有显著的正相关,但POC％随着TSM浓度的增加而减小;此外,水体中BC含量与人类的燃烧活动密切相关。观测期间长江的POC通量为234×106 t/yr,BC通量为277×105 t/yr,且BC通量占到颗粒有机碳通量的129%     

崇明岛中长期碳排放预测及其影响因素分析

为更好地推动崇明低碳生态岛的建设,在应用以自下而上的部门法为基础的区域范围温室气体排放评估核算方法,全面核算崇明岛能源消费及温室气体排放现状的基础上,应用LEAP模型,通过情景分析预测崇明岛中长期能源消费需求以及温室气体排放水平,并进一步应用对数平均指数法(LMDI)对影响崇明岛未来温室气体排放的主要因素进行了定量分析。研究表明:参考情景下,崇明岛能源消费总量从2010年的101万吨标煤增加到2050年的533万吨标煤,净碳足迹从2010年的238万吨CO2e增加到2050年的579万吨CO2e。崇明岛能源消费需求和碳排放增加的主要驱动因素是未来的经济发展、人口增长和生活水平的提高,但是通过一系列的优化,尤其是能源结构的变化和能耗强度的下降,减排情景下,崇明岛能源消费总量有可能在2039年左右达到峰值,并有望在2050年左右实现"零碳岛"的长期发展目标。结合定量分析的结论,进一步提出了实现崇明岛低碳发展中长期目标的可能性和重点发展领域。     

鄱阳湖流域农村生活区面源污染特征及其影响

农村生活区水环境是流域水环境的重要组成部分。鄱阳湖流域是我国的重要农业生产区,农村人口众多,未经过处理的生活污水、生活垃圾和固体废弃物、分散畜禽养殖污染由于无序排放导致了鄱阳湖流域河湖水质下降,湖泊富营养化指数升高。通过采用污染物当量算法对鄱阳湖流域农村生活区面源污染估算,分析了1991~2011年农村生活污染现状及其趋势,并分析了鄱阳湖河湖水质变化趋势及其在农村生活区面源污染中的影响因子。研究结果表明：（1）1991～2011年,鄱阳湖流域农村人口、生活污染、生活垃圾和固体废弃物污染、分散畜禽养殖污染不断增加,其中农村生活污水污染物排放量、TN、TP和COD排放量增长了1268%,年平均增长量分别为036、002、1681和021万t;固体废弃物排放量、TN和TP排放量增加了1268%,年增长量分别为362、076和080万t;分散畜禽养殖污染TN、TP和COD的含量分别增长了9913%、6384%和7227%,年均增长量分别为022、003和009万t;（2）2000年以来,鄱阳湖流域河湖水质呈下降趋势,其中鄱阳湖湖泊的水质和富营养化指数下降趋势分别在001和005水平上具有显著性;（3）鄱阳湖流域农村生活区面源污染对流域水环境具有一定的影响,其中分散畜禽养殖污染的影响相对较大