基于系统动力学的民勤绿洲农业系统碳排放仿真模拟研究

摘要

【目的】根据民勤绿洲农业生产情况,对2004—2019年农业碳排放进行评估。为减少民勤绿洲农业生产碳排放量,以期为民勤绿洲农业生产引导低碳方式做出理论参考。【方法】利用农业碳排放核算系数法对农业碳排放进行估算,结合系统动力学的方法与原理联结民勤绿洲农业生产投入要素,分别构建民勤绿洲耕地—农业生产与家畜生产碳排放模型,模拟民勤绿洲未来11年农业生产碳排放变化趋势。【结果】通过仿真和模拟,2004—2030年民勤绿洲耕地—农业和家畜碳排放呈“上升—下降—上升”趋势。到2030年耕地—农业产生的碳排放和家畜产生的碳排放量分别达到3277.93万t、37.15万t,分别是2004年的0.4和2.7倍,年均增长率分别达到1.4%、5.2%。家畜碳排放增长速度比耕地—农资投入增长速度快。在影响耕地—农业碳排放的碳源中农业机械产生的碳排放量最高,到2019年碳排放量占总碳排放量的44.5%。家畜养殖数量是人为可控的,所以数量随着市场需求波动。通过调整农业机械总动力和家畜羊的增加速率以减少农业碳排放量,到2030年耕地—农业和家畜的碳排放量分别为2930.56万t、23.33万t,比调整前碳排放量分别减少了347.37万t、13.82万t,减排效果显著。【结论】2004—2030年农业生产碳排放呈增加的趋势,耕地—农业农资投入使用量和家畜的年末存栏数直接影响着农业碳排放量。