鄱阳湖生态经济区农业碳收支与碳效率的时空分异

摘要

政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的第五次气候变化报告再次确认世界各地都在发生气候变化，如何应对气候变化已成为全球各国政府面临的重要环境议题。农业生产既是大气温室气体的“源”又是其重要的“汇”，一方面农田土壤、农作物可以进行固碳作用，另一方面农业生产中的化肥、农药、农膜使用、土壤翻耕、化石燃料的消耗等环节也导致大量的碳排放。随着农业生产中的农用化学物资使用量的增加与耕作强度的加大，我国农业领域面临的固碳减排的形势十分严峻。因此，加强农业碳收支与碳效率的时空分异评估成为进一步推动农业领域节能减排、固碳增“汇”急需解决的问题之一。本研究以鄱阳湖生态经济区为对象，运用2000~2010年的统计资料，分析了鄱阳湖生态经济区农业生产中的碳吸收量和排放量，并对鄱阳湖生态经济区农业碳效率进行了估算，探讨了鄱阳湖生态经济区农业碳收支与碳效率的时空分异，以期为江西省制定农业领域减缓和适应气候变化的相关政策提供科学依据。论文主要研究结论如下：
　　（1）鄱阳湖生态经济区农业碳排放量与碳排放强度总体处于增长的态势。其中，农业碳排放量从2000年的76.13万t增长到2010年的108.36万t，上升了近42.34％。农业碳排放强度从2000年的356.24 kg·hm-2增加为2010年的467.92 kg·hm-2，上升近31.35%；在鄱阳湖生态经济区农业碳排放6类碳源中，化肥施用是首要碳源，年平均碳排放量占农业碳排放总量的43.07%，其他依次为农业机械生产使用（34.44%）、农药使用（14.07%）、农膜使用（7.76%）、农地翻耕（0.64%）、农业灌溉（0.02%）；鄱阳湖生态经济区县域间农业碳排放量的相对差异与绝对差异变动模式基本一致，整体上呈现波动性缓慢扩大趋势，标准差指数由2.21上升到3.14，净增长了48.46%，变异系数由0.70上升到0.73，净增长为4.3%；鄱阳湖生态经济区农业碳排放量的空间分布呈现较为明显的集聚特征，高碳排放区主要分布在鄱阳湖周边县市。
　　（2）鄱阳湖生态经济区农业碳吸收量与碳吸收密度总体呈现波动增长的态势。其中，农业碳吸收量由2000年的117.92万t上升到2010年的174.58万t，净增长48.04%。碳吸收密度从495.91 kg·hm-2上升为685.39 kg·hm-2，上升幅度为38.24%；鄱阳湖生态经济区各种农作物在农田生态系统碳吸收量中所占比重由大到小依次是：水稻（92.98％）、油菜（3.89%）、甘蔗（2.84%）、棉花（0.29%）、烟草（0.01%）；鄱阳湖生态经济区农业碳吸收量和碳吸收密度的高值主要集中于南昌、上饶、宜春地区的县市，而低值则主要集中于九江地区的县市；鄱阳湖生态经济区农业碳吸收量明显高于农业碳排放量，表明鄱阳湖生态经济区农田生态系统具有很好的碳汇功能，但是近年来农业碳排放的增长速度明显高于碳吸收。
　　（3）2000~2010年鄱阳湖生态经济区农业碳的生产效率从9.27 kg·kg?1(CE)上升到10.16 kg·kg?1(CE)，农业碳的经济效率由10.73 Yuan·kg?1(CE)减少到9.25 Yuan·kg?1(CE)，农业碳的生态效率由1.76 kg(C)·kg?1(CE)增长到1.94 kg(C)·kg?1(CE)；鄱阳湖生态经济区农业碳效率有着较为明显的空间集聚特点，九江地区的市县大多为低效率区，而高效率区主要集中于鄱阳湖生态经济区的东南部市县；在农业碳排放一定的情况下，农业碳的生产效率受农业发展水平和农业经济产量的影响，经济效率受粮食产量和价格的影响，生态效率则主要受农业碳吸收的影响；鄱阳湖生态经济区大部分县市都为碳汇区，具有较明显的农业碳汇功能，且高碳汇区逐年增多。
　　（4）鄱阳湖生态经济区农田生态系统的固碳减排潜力仍然有很大的提升空间，依据鄱阳湖生态经济区农业发展现状，未来农业固碳增汇需要从发展低碳农业，优化农业产业结构，合理利用农用化学品，规划农业效率区四个方面着手。

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1 绪论

1.1 研究背景与研究意义

1.2 国内外研究进展

1.3 本研究主要内容、研究目标及创新之处

2 研究区概况与数据来源

2.1 研究区域概况

2.2 数据来源

2.3 研究方法与数据处理

3 鄱阳湖生态经济区农业碳排放的时空分异

3.1 农业碳排放的研究方法

3.2农业碳排放的年际变化

3.3 农业碳排放的空间格局变化

3.4 农业碳排放的时空分异分析

4 鄱阳湖生态经济区农业碳吸收的时空分异

4.1 农业碳吸收的估算方法

4.2 农业碳吸收的年际变化

4.3 农业碳吸收的县域空间格局变化

4.4 主要农作物农业碳吸收的构成

4.5 农业碳吸收的时空分异分析

5 鄱阳湖生态经济区农业碳效率的时空分异

5.1 农业碳效率的估算方法

5.2 碳的生产效率的时空分异

5.3 碳的经济效率的时空分异

5.4 碳的生态效率的时空分异

5.5农业碳效率的时空分异分析

6 鄱阳湖生态经济区农业固碳减排的对策建议

6.1 发展低碳农业，提高农业减排能力

6.2 优化产业调整，发展绿色产业模式

6.3 合理利用农用化学品，提高农用物资利用效率

6.4 科学规划农业效率区，提高农业生产碳效率

7 研究结论与展望

7.1 主要结论

7.2 研究展望

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文(著)及科研情况