基于碳足迹的黑龙江垦区农业生态系统碳源/汇时空变化

目的 文章研究从时间和空间两方面分析垦区主要粮食作物、经济作物和蔬菜瓜果类作物的碳源/汇变化特征,明确影响碳足迹的主要因素,旨在为促进垦区农田生态系统固碳减排、发展低碳农业和保障农业可持续发展提供科学依据。方法 基于1992—2019年黑龙江垦区农作物播种面积、产量和农业投入等数据,利用农田生态系统碳足迹模型,分析黑龙江垦区农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹时空变化特征。结果 （1）1992—2019年黑龙江垦区农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹均表现为增加趋势,但碳吸收量明显高于碳排放量,两者比例为22.8∶1,且碳足迹占同时期种作物播种面积的比例较低（在4.0%~5.0%）,垦区农田生态系统碳汇功能较强。（2）农田灌溉和氮肥施用是碳排放的主要贡献因子,占比分别为38.0%和34.4%。黑龙江垦区农田生态系统单位面积碳排放量在145.2~401.9 kg/hm²,高于全省但低于全国平均水平。水稻、玉米、豆类、小麦四大类作物贡献了垦区94.9%的碳吸收量。（3）在空间上,黑龙江垦区农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹均主要分布于黑龙江省东部和东北部的宝泉岭分局、红兴隆分局、建三江分局和牡丹江分局。结论 黑龙江垦区农田生态系统处于较高的碳生态盈余状态,具有较好的生态屏障作用,对于促进区域低碳农业发展具有现实意义。     

近20年海南岛热带农田生态系统碳足迹时空格局演变

目的 厘清农田生态系统碳动态及其影响因素,为海南发展热带特色高效农业,推进国家生态文明试验区建设提供理论依据和数据支撑。方法 文章基于1999—2018年海南岛县域尺度的农田生产投入及作物产量等数据,构建农田生态系统碳足迹模型,利用ArcGIS 10.4、SPSS 21.0等平台,探讨海南岛农田生态系统碳足迹时空变化及其影响因素。结果 研究期间海南岛农田生态系统碳排放总量呈波动增长,年均增幅1.15%,其中,土壤呼吸占碳排放量比例最高,为52.52%;碳吸收总量呈现先上升后下降的趋势,拐点发生在2013年,作物结构调整是碳吸收总量下降主要原因;海南岛农田生态系统碳足迹总量呈波动增长趋势,年均增长率为2.94%,2016年农田系统碳平衡由生态盈余转为生态赤字。从空间上看,碳排放、碳吸收和碳足迹总量都呈四周沿海地区高,中部内陆地区低的分布格局;但单位面积碳足迹呈现东南高,西北低的空间分布规律。结论 研究期间海南岛各县市的农田系统碳足迹呈持续增长趋势,农田生态系统碳汇功能持续减弱,并在2016年由碳汇转变为碳源,调整优化农业产业结构和加强田间管理是增加农田生态系统碳汇功能的主要措施。     

中国粮食作物种植变化对省际农业碳排放量的影响研究

目的 农业碳排放是影响生态环境的重要因素之一,促进我国省际间农业碳排放的相对均衡发展,对加快农业生产中“双碳”目标实现具有重要的现实意义。方法 文章基于1991—2019年粮食作物农用物质投入等统计数据,运用IPCC碳排放系数法,测算粮食主产区和主销区农业碳排放量,运用固定效应模型分析检验我国农业碳排放量的影响因素。结果 （1）我国粮食作物播种面积整体稳定,播种区域逐渐向粮食主产区集中;（2）我国农业碳排放总量持续增加但增速下降,化肥、柴油是主要碳源,碳排放量、碳源及碳排放强度在粮食主产区和粮食主销区差异明显;（3）粮食作物种植面积比重增加对农业碳排放量有明显增进作用,农业效率提高和农业结构优化对碳排放有抑制作用,农业经济发展水平则促进农业碳排放量增长。结论 应加快农业现代化进程,提高农业生产效率;强化化肥、农药、柴油等化学生产要素投入科学标准和使用技术,提高使用效率;实施碳排放补贴政策,建立碳排放区域间补偿机制。     

近24年三峡水库库尾重庆市江津区耕地利用碳汇及碳足迹变化

目的 碳排放增长引发的全球气候变暖等问题日益受到社会各界的关注,耕地作为碳源和碳汇双重作用载体,剖析其碳排放演进特征显得极为重要。方法 文章基于1997—2020年重庆市江津区耕地利用变更数据和农业数据等,对农作物生育过程中碳吸收及生产过程中的碳排放做了分类测算。结果 （1）江津区耕地利用碳排放、碳吸收、碳汇均成增长趋势,与1997年相比,碳排放增加了3.46万t,涨幅高达86.86%,碳排放强度涨幅为91.18%,主要碳源是农业化肥施用和农膜使用;（2）碳吸收增加了50.30万t,涨幅为27.31%,碳吸收强度涨幅为30.78%,蔬菜、水稻和其他粮食作物的碳吸收贡献比最大;由于碳吸收远大于碳排放,碳汇值均为正值,与1997年相比涨幅为26%,碳汇强度涨幅为29.50%;碳足迹与单位面积碳足迹比1997年相比均为增加态势,碳足迹增加0.11万hm²,涨幅为42.31%,单位面积碳足迹增加了0.011hm²/hm²,涨幅为45.45%,但24年间净碳足迹值均为负值。结论 近24年间重庆市江津区耕地利用处于碳生态盈余状况。     

基于县域尺度的湖南省农业碳排放时空特征分析

目的 全球各行业碳排放中,农业碳排放占比很大,对全球气候和生态环境的负面影响不可忽视,研究农业碳排放对实现农业节能减排有重要意义。方法 文章通过分析从农地利用过程碳排放、水稻种植过程甲烷排放、农地氧化亚氮排放和禽畜养殖过程碳排放四个方面碳源构建了农业碳排放测算清单,采用碳转化系数法测算出湖南省农业碳排放总量,并分析了2007—2017年湖南省农业碳排放的时空特征。结果 2007—2017年湖南省农业碳排放整体呈先上升后下降趋势,碳排放强度呈下降趋势,74.59%的县域单元的农业碳排放总量为负增长,94.26%的县域单元碳排放强度呈下降态势。湖南省各县（市、区）农业碳排放在空间布局上存在显著同质性,11年各县（市、区）空间均质性呈增强之势,空间异质性呈减弱之势。结论 对湖南省县域尺度农业碳排放不同维度时序特征的分析,有利于依此总结湖南省碳排放变化规律,预测未来农业碳排放走向,对县域农业碳排放空间布局研究有助于各地因地制宜,推行有差别的农业碳减排举措。     

中国种植业碳排放的测度、脱钩特征及驱动因素研究

目的 研究中国种植业碳排放的时空差异、脱钩特征及驱动因素,为中国种植业低碳化可持续发展以及推动中国农业高质量发展的相关政策制定提供决策参考。方法 文章基于2001—2018年中国大陆31个省（市,自治区）种植业农用物资投入、种植业产值等统计数据,通过IPCC碳排放系数法对种植业碳排放量进行测度,采用Tapio模型揭示中国种植业碳排放脱钩特征,并进一步运用LMDI模型探析种植业碳排放的主要驱动因素。结果 （1）近年中国种植业碳排总量来趋于下降,化肥是其最主要碳源,碳排放量、碳源及碳排放强度存在较大的地区差异;（2）中国种植业碳排放脱钩类型近年来整体上呈现强脱钩,但省际差异化明显;（3）生产效率的碳排放抑制作用趋于增强,生产结构的碳排放增加效应显著,产出水平是碳排放增加的最主要驱动因素,劳动因素的碳排放增加效应趋于下降。结论 应坚持科技创新与结构优化、注重因地制宜与突出重点、着力提质增效与绿色发展,以期实现中国种植业低碳化高质量发展。     

三峡库区（湖北段）农业碳排放特征、驱动因素与趋势预测

目的 探讨三峡库区（湖北段）农业碳排放可为其制定低碳农业发展措施，农业碳减排提供理论依据。方法 文章基于2000—2019年三峡库区（湖北段）种植业和畜牧业的8类碳源数据，采用碳排放因子估算法对三峡库区（湖北段）农业碳排放总量进行估算，并根据STIRPAT模型及LMDI模型进行趋势分析与驱动因素分解，运用情景分析法对2020—2030年碳排放进行预测。结果 （1）化肥是三峡库区（湖北段）农业碳排放的第一大碳源，占总量的29.05%，其后依次是畜禽肠道发酵、畜禽粪便管理。（2）2000—2019年农业碳排放总量整体呈先上升后下降的趋势，其中在2014年达峰，总量为171.67万t，且当年的畜牧业排放量总体高于种植业。而农业碳排放强度整体却呈下降趋势，由5.37 t/万元下降至0.87 t/万元。（3）农业生产效率、农业生产结构及人口规模对农业碳排放具有抑制作用，经济发展水平则促进作用显著。（4）强化低碳模式下，2020—2030年预测得知农业碳排放强度将呈持续下降趋势，农业碳排放总量趋于降低，表明库区农业可实现绿色低碳和高质量发展。结论 虽然三峡库区（湖北段）农业碳减排仍存在压力，但农业碳排放量的负增长和碳排放强度的持续下降会促进碳达峰，服务碳中和，以实现“双碳”目标。     

京津冀畜牧业碳排放效率时空演变特征及影响因素分析

目的 研究京津冀畜牧业碳排放效率的时空演变特征，明晰畜牧业碳排放效率影响因素，促进畜牧业低碳可持续发展。方法 文章基于2000—2020年京津冀13市的面板数据，运用超效率EBM模型、空间自相关分析、空间计量模型等方法，对畜牧业碳排放效率的时空演变规律和影响因素进行探讨。结果 （1）2000—2020年京津冀畜牧业碳排放效率均值由0.45增长至0.88，整体水平不断提升，地区之间的碳排放效率差异呈现缩小趋势。（2）2000—2020年京津冀畜牧业碳排放效率呈现由“低值区集中连片，高值区分散”的格局向“高值区集中连片”的布局过渡的趋势，且相异空间集聚程度逐渐减弱。（3）乡村从业人员文化程度、畜牧业碳排放强度分别为当地碳排放效率的主要驱动与抑制因素，城镇化水平和乡村从业人员文化程度能改善邻近区域碳排放效率值。饲料用量、畜牧业技术进步、畜牧业产业结构、城镇化水平对碳排放效率的阻碍作用逐步显著加强；畜牧业经济发展水平和科技政策对其的驱动作用逐步显著加强。畜牧业经济发展水平和畜牧业产业结构对邻近区域碳排放效率的负向影响逐步显著加强。结论 京津冀畜牧业碳排放效率有一定的提升空间，各地区要因地制宜并加强区域合作，推动畜牧业低碳高效发展。     

“双碳”目标下广东省农业生态效率时空演变及影响因素研究

目的 农业生态效率与农业现代化、“双碳”目标有着密切关系。通过构建农业生态效率评价指标体系评价广东省农业生态效率。方法 文章运用考虑非期望产出的超效率SBM模型与核密度估计分析2010—2020年广东省农业生态效率时空演进特征,并利用Tobit回归模型探究影响因素。结果 （1）时序演变上,广东省总体上农业生态效率先提升后降低,其中,2010—2016年为波动上升阶段,2016—2020年为波动下降阶段;（2）空间变化上,广东省农业生态效率呈现由区域核心内层向外层阶梯递减的格局,不同等级效率水平差异显著;（3）动态演化上,广东省农业生态效率空间非均衡性特征明显,核密度曲线整体右移并处于“双峰”状态,存在梯度效应并呈两极分化趋势;（4）影响因素中,农业产值比重、化肥使用强度、劳均耕地规模、人均GDP、财政支农水平等因素是对“双碳”目标下广东省农业生态效率时空演变产生影响的主要因素。结论 为提高农业生态效率,在促进农业生产技术进步同时应更加注重农业要素资源合理配置,把握不同区域农业资源特征,制定适宜的农业绿色低碳发展政策。     

农户农业碳排放效率差异及多层次影响因素——以陕西省米脂县为例

目的 分析农户尺度农业碳排放效率差异并揭示多层次影响因素,对提供微观决策支持和推进农业农村低碳高效发展意义重大。方法 文章以陕西省米脂县为例,在测算57个村庄共861个农户农业碳排放及效率的基础上,从农户尺度分析农业碳排放及效率差异,最后基于多层次模型揭示其影响因素。结果 （1）农户整体农业碳排放效率较低,且示范村中的农户农业碳排放效率高于非示范村农户,示范村与非示范村下同一类型农户的冗余类型及占比和示范村（或非示范村）不同类型农户的冗余类型及占比差异明显;（2） 年龄、务农年限、教育水平和农业技能培训是影响农户农业碳排放量的主要因素。（3）就全体农户而言,乡村振兴示范村、距县城距离和政府支持力度是影响农户农业碳排放效率的主要环境变量,务农年限和受教育水平是影响农户农业碳排放效率的主要个体变量。影响示范村与非示范村农户农业碳排放效率的因素有较大差异。结论 不同类型农户农业碳排放效率和影响因素迥异,应根据村庄环境、农户特征等进行差异化政策支持。     

四川省农业碳排放时空演变特征及其影响因素研究

[目的]推动农业碳减排既是农业高质量发展的关键所在,也是实现“双碳”目标的重要一环。[方法]文章基于三大类碳源测算2005—2020年四川省农业碳排放量,进一步分析其时空特征与动态演变趋势,理清地区差异;构建面板Tobit模型从经济和社会两个层面探讨其影响因素并通过相对重要性分析诠释不同因素的贡献程度。[结果]（1）四川省农业碳排放量呈现波动下降趋势,其时间演变轨迹可大致归为“波动下降、持续上升、快速下降、回升”等4个阶段,农业碳排放强度逐年递减;（2）各市州农业碳排放量呈现出明显的“四周高、中间低”的空间分布特征;（3）全省、川西地区、成都平原地区、川东地区农业碳排放强度均呈现递减态势,空间差异缩小,但各自存在一定区别;（4）农业发展水平与农业碳排放呈“倒U型”关系,农业产业结构、产业集聚水平、城镇化水平、农地规模经营对农业碳排放均具有正向影响,机械化水平、农业财政支持则表现出负向影响;（5）相较于经济层面,社会层面因素对农业碳排放的贡献程度更大,其中机械化水平、农业财政支持、农业产业结构和城镇化水平的贡献程度依次居于前四,其解释力合计达到了80.016%。[结论]研究四川省农业碳排...     

新疆农业碳排放时空特征、峰值预测及影响因素研究

[目的]通过研究新疆农业碳排放峰值预测和影响因素能真正为新疆低碳农业发展和减排路径选择作出科学的评判和提供借鉴。[方法]文章基于种植业活动、牲畜养殖、农田土壤、秸秆焚烧4个方面23类碳源,测算了新疆1995~2014年农业碳排放量,并从时间、结构和空间维度分析其变化特征;在此基础上构建STIRPAT模型,并运用情景分析法对未来新疆农业碳排放峰值进行相关预测;同时,利用LMDI方法对新疆农业碳排放影响因素进行分解。[结果]新疆农业碳排量呈现"波动上升—持续上升"两阶段变化特征,碳排放量由1995年的1 942.7万t增加到2014年3 921.3万t,增幅1 978.6万t,年均增长3.77%;各地(州,市)区域差异明显,喀什地区属碳排放量、碳排放强度"双高"型地区,阿勒泰等4地区属低碳排放量、高碳排放强度地区,乌鲁木齐等5地区属碳排放量、碳排放强度"双低"型地区,昌吉回族州等4地区属高碳排放量、低碳排放强度地区;若农业碳排放影响因素保持原有增长率不变情况下,新疆农业碳排放不会在2050年内达到峰值,在基准情景和低碳情景下,新疆农业碳排放峰值出现时间分别为2040年和2029年,碳排量分别为7 457.68万t和4 755.23万t;与1995年相比,效率因素、结构因素分别累计实现0.33亿t(97.47%)、0.008 6亿t(2.53%)的农业碳减排,经济因素是农业碳排放最主要的驱动因素,累计实现了0.41亿t的碳增加,人口因素为农业碳排放另一重要因素,累计实现了0.13亿t的碳增加。[结论]秸秆焚烧是导致新疆农业碳排放量增加的最主要碳源;碳排放量、碳排放强度和碳排放结构空间差异明显;不同情景下新疆农业碳排放峰值出现时间差异较大;经济因素是导致新疆农业碳排增加的主要驱动因素。据此,根据新疆实际合理优化调整农业产业结构,加快推进绿色农业现代化;加强生态环境建设,提高农业生产资料的利用效率;转变增长方式,走两型农业之路。     

黔中喀斯特地区农业生产碳排放实证研究

[目的]以贵阳市为例,测算其2007—2016年农业碳排放量,分析时序变化特征、脱钩关系并预测未来10年农业碳排放量,为我国西南喀斯特地区农业减源增汇以及经济发展提供参考。[方法]文章运用碳排放系数法计算2007—2016年贵阳市农业碳排放量;基于Tapio脱钩模型分析区域农业碳排放量与农业GDP的脱钩关系;利用GM (1.1)模型预测贵阳市未来10年农业碳排放量。[结果] 2007—2016年贵阳市农业碳排放量呈下降趋势,年均递减0.75%;三大类碳源中水稻种植占比例最大,为67.37%,其次为畜禽养殖,为17.08%,最后为农地投入,占比为15.55%;细分碳源,除水稻外,化肥与牛碳排放量较高,但农膜、农用柴油、农地灌溉以及羊碳排放都呈增加趋势;脱钩分析表明,贵阳市农业碳排放与农业经济增长间的脱钩类型呈现强脱钩、弱脱钩、强负脱钩、扩张负脱钩4种状态,脱钩类型以强脱钩为主,说明近年来农业碳减排取得一定成效;根据GM (1.1)模型预测,贵阳市农业碳排放量逐年下降,由2017年的50.14万t下降至2026年的47.76万t。[结论]贵阳市农业碳减排效果明显,未来还需进一步采取措施以实现农业减源增汇。     

中国农业碳补偿率空间效应及影响因素研究--基于空间Durbin模型

探索农业碳补偿率空间关联情况、溢出效应及影响因素,可为分区制定农业减排措施提供理论依据。本文将农业生态系统的碳吸收、碳排放双重效应同时纳入考虑范围,在测算2007-2016年中国30个省(市、自治区)农业碳补偿率基础上,基于距离平方倒数权重矩阵,运用Moran’s I指数探究碳补偿率空间集聚情况,再构建空间Durbin模型对其空间溢出效应及影响因素展开探讨。结果显示:(1)农业碳补偿率表现出区域集聚态势,"高-高"集聚的省份均属于东北地区和西南地区,"低-低"集聚省份主要处于北部沿海地区、东部沿海地区和长江中游地区。随时间流逝,北部沿海地区的"低-低"集聚效应逐渐减弱,"高-高"集聚中心由东北地区转移至西南地区。(2)农业碳补偿率存在显著正向溢出效应,邻近省份农业碳补偿率提高1%,将导致本省农业碳补偿率增加0.439%,区域农业碳吸收能力呈互相促进、协同提升的演进特征。(3)农业经济发展、农林牧渔部门比例优化与造林力度均对本省农业碳补偿率具有正向影响,农林牧渔从业人数、化肥施用强度和草食牲畜占比则呈负向作用;源于溢出效应,邻近省份农业经济发展与部门比例优化均有利于本省农业碳补偿率的提高。建议各省份加强区域协作,调控关键影响因素,因地制宜探索多元化的协同减排增汇路径。     

江苏省农业生态可持续发展评价

[目的]农业生态系统是国民经济的基础,是农民生活和农业发展的基础,农业生态系统的稳定和可持续发展对促进我国农业发展和国家稳定具有重大意义。[方法]文章利用能值分析法以2005—2016年为时间序列对江苏省农业生态系统进行研究,通过一系列指标评价其可持续性。[结果](1)环境贡献率分析结果表明,2005—2010年生态环境受到一定的影响,耕地面积逐渐减少,环境受到一定的影响, 2011年后,环境有所改善。(2)能值投入率分析结果表明,整体呈现先下降后上升再下降的趋势, 2007—2012年能值投入率有所升高, 2014年达到最大值, 2014—2016年开始下降,该结果说明2008—2014年经济发展迅速。(3)环境负载率分析结果表明环境负载压力逐年上升,但2014—2016年环境负载率趋于稳定,说明江苏省对环境的利用达到一定的平衡。(4)能值可持续性指数分析结果表明各年指数均在3～4.5之间,说明江苏省农业生态系统处于较好的可持续发展状态。[结论]江苏省农业生态系统整体上发展较好,可持续发展潜力较大,但在发展农业的过程中注意推广先进的科学技术,提高资源利用效率,降低对环境的负载率,促进环境与农业生态的协调发展。     

农业保险对农业固碳增效的影响及机制研究

目的 探究农业保险通过改变农户生产行为,进而影响农业固碳效果的作用路径。方法 文章基于2008—2019年中国30个省（市、自治区,不含港澳台和西藏）的种植业数据,构建有调节的并行多重中介效应模型,分析农业保险发展水平对农业净碳汇的作用机制。结果 （1）从总体来看,当前农业保险的发展抑制了农业固碳效果,具体表现为农业保险增加了农业碳排放,而对农业碳吸收没有显著影响;（2）农业保险对农业净碳汇的影响有两条路径,一是农业保险通过提升种植专业化水平促进农业净碳汇,二是农业保险通过促进农业技术进步抑制农业净碳汇,但环境规制会削弱农业技术进步对农业净碳汇的抑制作用;（3）在异质性分析中,西部农业保险发展的农业固碳效果要好于东部,中部农业保险发展对农业固碳效果没有显著影响。结论 （1）提高对专业化规模生产主体的农业保险保费补贴比例,以放大农业保险对农业净碳汇的促进作用;（2）设计绿色农业产品保险,引导农业生产者从事绿色农业生产经营,减少一般机械投入对农业净碳汇产生的负向影响;（3）提高农业保险政策与环境保护政策的配合程度,在发展农业保险的同时,加强农业环境保护政策的执行力度。     

吉林省耕地利用碳排放测度及其与粮食生产脱钩分析

[目的]通过分析吉林省县域耕地利用碳排放时空变化、碳排放结构、碳排放空间分布、脱钩效应以及碳排放驱动因素,以期从耕地低碳利用角度,为吉林省农业高质量发展和制定减排政策提供科学参考。[方法]文章运用系数法,计算2000—2020年吉林省47个县域单元的耕地利用碳排放量;采用Tapio脱钩模型,分析耕地利用碳排放与粮食产量之间的脱钩特征;利用空间回归模型,分析耕地利用碳排放的驱动因素。[结果]（1）吉林省县域耕地利用碳排放时空变化特征：2000—2016年吉林省耕地利用碳排放量增长,2016—2020年开始缓慢下降;碳排放结构方面,碳排放量从大到小分别是化肥、翻耕、灌溉、农用柴油、农膜和农药;碳排放空间分布呈现西高东低的格局。（2）耕地利用碳排放与粮食生产脱钩特征：呈现强脱钩和弱脱钩特征的县域数量增多,呈现强负脱钩和扩张性负脱钩特征的县域数量减少;吉林省东部地区的县域脱钩特征逐渐优于西部地区,吉林省整体县域的脱钩特征朝着理想状态发展。（3）耕地利用碳排放量驱动因素分析结果表明：人均农业GDP、农村用电量、农业机械化程度和化肥施用强度因素对耕地利用碳排放量为正向驱动,城镇化率对耕地利用碳排放...