提高碳汇潜力：量化树种和造林模式对碳储量的影响

全球气候变化背景下,造林再造林固定的碳可以抵消温室气体减限排量。通过造林再造林增加森林面积可以增加林业碳汇,在土地面积有限的情况下,提高造林质量——在有限的造林面积上固定更多的碳是十分必要的。树种和造林模式的选择是增加森林生态系统碳汇的重要管理决策。文章综述了树种和造林模式对生态系统的碳储量的影响。树种从生物量的积累,凋落物和土壤碳储存,以及木材密度、碳贮存量等几个方面探讨其对生态系统碳库的影响。混交林能充分利用立地条件、改善树木营养状况,并且可以减少病虫害和森林火灾。同时分析了我国在森林经营方面存在的问题和改善途径,以期为该领域的研究提供参考。     

四川省户用沼气池碳减排效益的区域特征及发展对策

为揭示户用沼气池温室气体减排能力的区域差异性特征,以四川省为例,在对5个农业大区进行农户调查的基础上,以县/区为基本评价单元,采用国内常用的评价方法和关键参数取值,核算了四川省各农业大区户用沼气池的碳减排效益。结果表明,全省户用沼气池的户均减排能力为2.21~3.21 t·a-1,平均为2.69 t·a-1;各农业大区的户均减排能力差异显著,从大到小依次为盆周山地大区(3.21 t·a-1)川西北高山、高原大区(2.94 t·a-1)川西南山地大区(2.65 t·a-1)盆地丘陵大区(2.42 t·a-1)盆西平原大区(2.21 t·a-1)。按照减排效益贡献大小可将户用沼气池类型划分为保护林地减排型和改变能源结构减排型2大类,前者的减排效益更高。2013年全省户用沼气池通过改变粪便管理方式产生的直接减排量为416.4万t,通过保护林地和改变能源结构产生的间接减排量为1 493.6万t,沼气池泄漏和因沼气自身燃烧产生的碳排放量为330.7万t,总体减碳能力为1 579.3万t。针对户用沼气项目推广中面临的新问题、新现象,建议未来新建户用沼气池项目重点向盆周山地大区和川西北高山、高原大区倾斜;建议重视盆西平原大区和盆地丘陵大区户用沼气池的维修保障体系建设,并重点支持新兴的小规模养殖户发展中小型沼气工程。     

云南省临沧市膏桐能源林造林碳汇计量

依据《中国绿色碳基金造林项目碳汇计量与监测指南》,对云南省临沧市膏桐能源林造林项目2007年和2008年的造林进行碳汇计量,计量时间为2007～2027年.结果表明,项目在2007～2016年表现为碳源,且以2010年最大,为-210710tCO2当量;从2017年开始有碳汇,该年净碳汇量为9320.24tCO2当量,到2027年达到812996.65tCO2当量.从年际变化来看,2007～2010年均为负增长,2011年年变化量开始为正,并于2020年达到年增长量最大,为131267.49tCO当量.     

农村户用沼气项目的碳减排效益核算——以湖北省恩施州为例

对现有的碳减排计算模型加以改进,对于关键参数的取值大部分参考我国学者的研究成果,以湖北省恩施州为例,从甲烷利用直接减排、化石能源替代减排、甲烷泄漏碳排放和甲烷燃烧碳排放4个方面,综合核算2000-2010年农村户用沼气项目的碳减排效益.结果表明,每口沼气池的碳减排量为1.10～1.29 t·a-1,碳减排量受沼气池规格(饲养生猪数量和类型)和地区气温变化等因素影响,每口沼气池的间接碳减排量(1.07 t·a-1)是直接碳减排量(0.22 t·a-1)的4.9倍.2000-2010年恩施州年碳减排效益整体随新建沼气池数量的增加而增加,碳减排量由2000年的3.97万t·a-1上升到2010年的70.93万t·a-1；2000-2010年恩施州户用沼气项目处理畜禽粪便导致的直接碳减排总量为157.44万t,沼气替代燃煤导致的间接碳减排总量为361.82万t,甲烷燃烧导致的碳排放量为13.12万t,甲烷泄漏导致的碳排放量为89.94万t,碳减排总效益为416.20万t.     

中国碳减排目标

中国已经批准了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》,现在又宣布了新的减排目标。到2020年控制温室气体排放的行动目标:我国单位GDP(国内生产总值)二氧化碳排放将比2005年下降40%～45%,并将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。与此同时,我国还将采取减排举措:到2020年使非化石能源占一次能源消费的15%左右;增加森林碳汇,使森林面积比2005年增加4000万hm2,森林蓄积量比2005年增加13亿m3等。中国在作出上述承诺的同时,已经取得了相当可观的减排成效。截至今年上半年,我国的单位GDP能耗已经在2005年的基础上累计降低了13%,有望实现到中国碳减排目标     

世界新闻

非洲开始碳排放贸易在原型碳基金(PCF)框架下,南非城市eThekwini与世界银行已签署了南非第一个碳减排购买协议.PC F将从该项目中以每吨二氧化碳当量3.75美元的价格购买380万吨温室气体减排量.该协议是关于一个将填埋气转化为能源,减少温室气体排放的项目.协议签字仪式于2004年6月在德国科隆市举办的第一届碳博览会上举行,该博览会是针对全球碳市场的贸易博览会.该项目包括加强对该市的三个填埋场填埋气的收集以及利用这些填埋气发电.该项目由两个项目单元组成:第一单元(马尼安山和拉·摩西填埋场)将减排70万吨填埋气,第二单元(比萨斯填埋…     

基于高精度土壤数据库的苏北旱地固碳速率和潜力研究

旱地占我国农田面积的70%以上,明确它未来不同时段的固碳速率和潜力对于制定中国农田温室气体减排清单及各个时期"固碳减排"政策皆具有重要意义。选择属于黄淮海平原一部分的江苏省北部(简称"苏北地区")29个县(市)旱地为研究区,以最新建立的1∶50 000高精度大比例尺土壤数据库为基础,利用生物地球化学模型DNDC(Denitrification and Decomposition)估算了该地区2011─2040年(30 a)、2011─2070年(60 a)和2011─2100年(90 a)3个时段的固碳速率和潜力。结果表明,苏北地区393多万平方公顷旱地在未来30、60和90 a的固碳总量分别为43.18、69.40和88.91 Tg;年均固碳速率分别为367、295和252 kg·hm~(-2)。其中,潮土和紫色土的固碳速率最大,各个时段的年均固碳量一般在300 kg·hm~(-2)以上,而石质土和石灰土固碳速率最小,各个时段的年均固碳量一般在200 kg·hm~(-2)以下。从空间分布来看,地处北部的灌南县固碳速率最大,各个时段的年均固碳量均超过330 kg·hm-2;而中部的盱眙县固碳速率最小,各个时段的年均固碳量均低于250 kg·hm~(-2)。总体来看,苏北旱地不同土类和各个县(市)的未来固碳速率和潜力差异很大。因此,今后针对该地区不同的土壤类型和行政单元制定适宜的固碳减排措施是十分必要的。     

盐城珍禽国家级自然保护区湿地恢复的生态补偿额度及其空间格局研究

以盐城珍禽国家级自然保护区缓冲区和实验区为例,基于3S技术、市场经济调查和生态补偿调整系数评估退耕还湿、退养还湿的生态补偿额度及其空间分布特征。结果表明:研究区耕地和养殖塘退耕还湿和退养还湿的单位面积生态补偿额度分别在0.74万～1.32万元·hm~(-2)·a~(-1)和6.68万～112.74万元·hm~(-2)·a~(-1)之间,平均值分别为1.09万和35.81万元·hm~(-2)·a~(-1);各类养殖塘中,虾与鱼种、螃蟹、蟹苗养殖区单位面积补偿额度相对较高,平均值分别为107.67万、53.57万和44.55万元·hm~(-2)·a~(-1);南二实验区梭子蟹和小白虾养殖区最低,仅为6.68万元·hm~(-2)·a~(-1)。保护区各功能区累计生态补偿总额在0.04亿～87.87亿元·a~(-1)之间,其中南缓冲区最高,中实验区最低。各地块生态补偿总额度空间等级分异明显,全局和局部空间聚集关联性突出。     

敦煌市生态系统服务价值评估及区域可持续发展研究

以1987、1996和2007年3期Landsat-5 TM遥感影像解译的土地利用/覆盖类型数据为基础,结合实地取样,建立经验模型估算敦煌市地表生物量,并分直接使用价值和间接使用价值2大类估算生态系统的服务价值.结果表明,近20 a来,研究区域耕作区、城建用地和无植被区面积净增,其他地类面积净减.表明人工生态系统面积扩大,植被覆盖空间范围收缩,生态环境明显退化.估算得到的敦煌市地表生物量共减少170 856.52 t,年均减少5.82‰;生态系统总价值共减少43 127.45万元,年均减少5.17‰.其中,人工生态系统占总价值的比例由1987年的12.06%增至2007年的25.91%,增加趋势明显,而自然生态系统的价值大幅度减少.在水资源约束的背景下,前者的较快增长是以后者的减少为代价的,表明人类活动已明显影响区域的可持续发展.针对目前的问题,需要从资源合理配置、技术进步、产业结构调整和制度保证等多方面入手,来进行可持续发展实验区的建设.     

基于氮磷农田利用的黄淮海地区畜禽粪尿土地承载力研究

为评估黄淮海地区畜禽粪尿土地承载力,以《畜禽养殖业源产排污系数手册》为基础,采用2018年国家及地方统计年鉴数据,测算了黄淮海地区畜禽粪尿总量、耕地畜禽粪尿氮磷负荷和畜禽养殖环境风险指数,并基于氮磷农田利用估算了该地区畜禽粪尿土地承载力及发展潜力。结果表明:(1)2017年黄淮海地区畜禽养殖的粪尿、氮和磷产生量分别为31 434.18万、172.90万和31.10万t,单位面积耕地的畜禽粪尿、氮和磷负荷分别为12.00 t·hm~(-2)、66.05 kg·hm~(-2)和11.88 kg·hm~(-2);(2)畜禽污染物耕地负荷总体上处于较低水平,81.82%的城市畜禽粪尿耕地负荷低于15 t·hm~(-2),70.91%的城市畜禽氮负荷低于75 kg·hm~(-2),78.18%的城市畜禽磷负荷低于15 kg·hm~(-2);(3)从畜禽养殖环境风险看,北京属削减养殖区,天津、秦皇岛、烟台属严格控制区,威海、日照、德州、滨州、洛阳、许昌、漯河属适当控制区,邢台、安阳、商丘、枣庄、亳州、淮北、徐州、连云港、盐城、淮安属重点发展区,其余地区属一般发展区;(4)黄淮海地区基于氮磷农田利用的土地承载力为42 262.70万头猪当量,畜禽养殖潜力值为26 469.82万头猪当量,其中北京需削减66.34万头猪当量,天津、安徽、江苏、河北、河南和山东畜禽发展潜力分别为104.56万、3 569.14万、3 691.77万、4 189.90万、8 371.26万和6 609.53万头猪当量。     

不同土地利用方式下亚热带花岗岩小流域碳汇潜力及其影响因素

了解小流域尺度上植物生长与岩石风化对CO2吸收的相对贡献对评估生态系统碳汇功能有重要意义,但过去的研究大多集中在某一单一过程且多基于特定土地利用类型。本研究以亚热带丘陵地区不同土地利用方式下的3个花岗岩小流域(F-100%森林、FA1-82%森林/18%农田和FA2-76%森林/24%农田)为研究区,自2010年3月至2012年2月定期监测了流域内的雨水、径流水,并采集了植物样品,分析其化学组成,系统研究了小流域尺度下植物生长和岩石风化的碳汇潜力及其影响因素。结果表明,F流域中不同林分(马尾松Pinus massoniana Lamb.阔叶树混交林、杉木Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.阔叶树混交林、马尾松林、杉木林、灌木林和竹Bambusoideae林)的碳密度和年均CO2吸收通量均不相同,碳汇潜力存在差异。不考虑施肥的影响,F、FA1和FA2流域植被的碳密度分别为44.5、37.3和35.0 t·hm-2,植被年均单位面积吸收CO2的量分别为10.5、11.8和12.4 t·hm-2·a-1,岩石风化消耗CO2的量分别为54.7×10-3、99.8×10-3和109.2×10-3 t·hm-2·a-1,均随农田比例的增加而增加。施肥对农田水稻(Oryza sativa)碳截留的直接贡献很小,但可通过多种途径间接影响农田的碳汇潜力。3个流域径流水中HCO3-的物质的量浓度随农田比例增加而增加,在一定程度上受到施肥的影响,扣除施肥对径流水中HCO3-的贡献外,FA1和FA2流域土壤风化吸收CO2的量分别为84.4×10-3和88.6×10-3 t·hm-2·a-1,仍高于F流域土壤风化吸收的大气CO2的量,说明农田土壤和森林土壤通过风化对CO2的固定存在差异。因此,农业活动在一定程度上影响了流域碳汇,不同土地利用方式下流域的碳汇潜力存在差异。尽管短时间尺度上植物生长对流域碳汇的贡献远高于岩石风化,但植物的收获与利用也可能加剧生态系统的碳排放,而硅酸岩风化在任何尺度上都是净碳汇,因而在地质时间尺度上硅酸盐风化对全球碳循环的影响不容忽视。     

干扰及林龄影响下迪庆州云杉老龄林生态系统碳储量动态

老龄林是重要的森林碳库,研究老龄林碳储量长期变化对评价老龄林碳源和碳汇功能和量化区域尺度森林生态系统碳循环具有重要的意义。基于云南省迪庆自治州森林资源规划设计调查数据、样地数据和迪庆州造林、采伐、灾害等统计数据,运用林业碳收支模型(CBM-CFS3)模拟并预测了2005—2020年云南省迪庆州区域尺度云杉(Picea likiangensis)老龄林(过熟林)的生物量、死亡有机质(包括枯落物、枯死木和土壤有机碳)以及生态系统碳储量及其动态变化。结果表明,干扰情景下,2005—2020年迪庆州云杉老龄林的生物量、死亡有机质和生态系统碳储量范围分别为3.98~4.73 Tg、5.41~7.28 Tg和9.44~12.01 Tg,且均呈逐渐增长趋势。模拟期间,云杉老龄林的生物量碳密度和生态系统碳密度均呈减少趋势,其中生物量碳密度平均值为106.40 Mg·hm~(-2),生态系统碳密度平均值为255.56 Mg·hm~(-2);死亡有机质碳库碳密度呈增加趋势,平均值为149.16 Mg·hm~(-2)。研究结果显示,迪庆州云杉老龄林生态系统碳储量动态受林分生长、成熟林为过熟林和干扰三方面影响;其中自然生长导致生态系统碳储量增加0.51 Tg,成熟林进阶导致生态系统碳储量增加2.75 Tg,而采伐干扰造成生态系统碳储量损失1.14 Tg。建议未来森林经营中将老龄林每年采伐总面积控制在1.9×10~3 hm2·a~(-1)以内,以保证老龄林生态系统碳储量趋于稳定,避免老龄林转变为碳源。     

锡林郭勒盟风沙源治理区防风固沙功能变化评估

监测评估生态工程区的生态功能变化是实施推进生态治理修复工程的重要参考。基于修正风蚀方程(RWEQ)与GIS技术,评估分析了风沙源治理工程区内锡林郭勒盟的防风固沙功能动态变化,并重点探讨了降水量和植被覆盖度对防风固沙功能的影响。结果表明:2000—2015年锡林郭勒盟年均防风固沙量为14.56亿t,单位面积防风固沙约为74.78 t·hm~(-2),且分别以7.1%和6.3%的年均速率波动增加。整体来看,锡林郭勒盟防风固沙功能由东南向西北及东北方向递减,主要原因是东北部潜在风蚀风险较低。相比2000年,2015年锡林郭勒盟有32.63%的地区防风固沙能力升高,51.82%的地区稳定,另有15.55%的地区防风固沙能力下降。此外,锡林郭勒盟防风固沙功能变化与降水量和植被覆盖度变化均呈显著相关。因此,风沙源治理工程区防风固沙功能的提升应综合考虑气候变化、生态工程和人类活动的影响。     

20年来广东省土地利用碳排放强度与效率空间分异研究

广东省是中国国家级低碳试点省份之一,碳减排是广东省推动社会又好又快发展的迫切需要,也是积极承担经济大省控制温室气体排放责任的战略行动。区域碳排放与土地利用变化密切相关,对土地利用碳排放机理进行深入研究,有利于明确今后省级低碳试点建设工作的方向和重点。为此,以广东省为研究区,采用土地利用地类排放系数法和K-mean聚类法,对广东省1996-2015年土地利用碳排放强度和效率时空变化规律进行研究,结果表明:(1)广东省净碳排放量持续增加,年均增幅6.04%,建设用地是主要碳源,林地是主要碳汇;(2)广东省各区域净碳排放量、耕地与建设用地碳排放量的变化幅度为粤北粤东和粤西珠江三角洲,林地碳吸收量变化幅度为粤东和粤西珠江三角洲粤北;(3)20 a来随着人均GDP增加,广东省单位GDP碳排放持续下降,土地利用碳排放效益明显提升;(4)以人均碳排放为排放量指标,以单位GDP碳排放为排放效率指标,广东省21个地级市可以分为4类:高排放-中效率(HE-ME)、高排放-低效率(HE-LE)、中排放-低效率(ME-LE)和低排放-高效率(LE-HE)。目前,广东碳减排工作取得一定成效,但碳减排形势仍然严峻,未来应该继续对碳排放强度和效率进行调控,加快转变经济发展方式,着力推进低碳示范省建设。     

中国工业SO2排放量动态变化分析

中国工业SO2减排工作的重点。经济增长、经济空间结构变化、技术进步是影响污染物排放量变化的三个重要因素。在分析我国工业SO2排放量、排放结构、排放强度等变化趋势的基础上,通过构建对数平均权重分解模型定量分解经济增长、结构变化、技术进步这3个因素对工业SO2排放量变化的贡献。结果表明：（1）中国工业SO2排放量年均增长48.7×10^4 t,年均增长率为3.2%,且2002—2006年增速加快;（2）分地区看,1991年以来,东部地区SO2排放量所占比重明显下降,中部地区略有上升,而西部地区所占比重增加显著;（3）单位产值工业SO2排放强度在研究期内迅速降低,年均下降幅度为8.4%,对减缓SO2排放量的过快增长起到了积极作用;（4）经济增长平均每年促进SO2排放量增长183.7×10^4 t,技术进步则平均每年使SO2排放量减少134.2×10^4 t,空间结构因素平均每年减少SO2排放量0.8×10^4 t。可以看出,长期以来,虽然我国的技术水平有了一定程度提高,但经济规模的扩张使中国工业SO2排放量持续增长,对中国环境压力形成了巨大压力,同时,经济总量在不同地区的分配对SO2排放量的影响也在不断变化中。     

潮间带湿地碳循环及其环境控制机制研究进展

有高等植被覆盖的潮间带湿地（红树林沼泽、盐沼）植被生产力高,有机碳分解速率低,CH4排放较弱,碳沉积速度快,是单位面积碳封存速率最高的生态系统之一。作为全球“蓝色碳汇”的主要贡献者,潮间带湿地在减缓含碳温室气体排放,降低全球温室效应方面具有重要潜力。潮间带湿地大多地处经济发达和人口密集的河口海岸地区,近年来其碳汇功能受到了越来越多人为干扰的威胁,正在发生着的气候变化则更增加了这种碳汇功能的不确定性。在全球变化背景下,对潮间带湿地碳循环及其环境控制机制的深入了解可以帮助更好地管理这种具有重要碳减排潜力的生态系统。文章综述国内外的相关研究,分析了潮间带湿地碳循环的基本过程和环境影响因素,探讨了多种人为干扰和气候变化要素对潮间带湿地碳循环的影响。潮间带湿地碳循环的基本过程主要包括垂直方向土壤（水）-大气界面和植被-大气界面CO2、CH4交换和沉积过程驱动的碳封存,以及水平方向与近海的碳交换。潮间带湿地的碳循环主要受潮汐/流、光合有效辐射、温度、盐度、水位、植物群落特征等非生物和生物因素的影响。围垦、富营养化、放牧很可能削弱潮间带湿地的碳汇功能,而外来植物入侵却可能在一定程度上增加其碳汇潜能。海平面上升、气温升高会增加潮间带湿地碳汇功能的脆弱性,CO2浓度升高的作用依赖于优势植物群落的光合作用途径,而多种并存气候变化要素的作用则更为复杂。全球范围内大量潮间带湿地已经遭受破坏甚至丧失,水文调控是对受损潮间带湿地碳汇功能进行修复和重建的有效措施。未来的研究需要更好的理解多种并存气候变化要素,及人为干扰和气候变化同时存在对潮间带湿地碳循环的交互效应,利用过程模型预测不同人为干扰和气候变化情境下潮间带湿地碳收支变化规律,并完善受损潮间带湿地碳汇功能修复的基础理论和实施方法。     

控释尿素减施对稻田CH_4和N_2O排放及经济效益的影响

通过控释尿素(CRU)替代普通尿素(CU),是实现农业生产化肥"减施增效"及其使用量零增长目标的有效途径之一。选取环洞庭湖典型双季稻(Oriza sativa L.)连作区,设置100%氮CU(农民习惯施肥方式,CU)、100%氮CRU(1.0CRU)、减氮10%CRU(0.9CRU)、减氮20%CRU(0.8CRU)和减氮30%CRU(0.7CRU)共5个处理,通过静态暗箱采气、气相色谱法检测,研究CRU减氮施用对双季稻田CH_4、N_2O排放及稻作经济效益的影响。结果表明:减氮10%—30%CRU处理早稻的CH_4、N_2O排放总量和全球增温潜势(GWP)比CU处理分别减排18.8%—28.7%、15.7%—28.6%、18.4%—28.7%,晚稻的分别减排27.1%—39.5、17.5%—25.0%、25.5%—37.1%;与CU处理相比,0.8CRU和0.7CRU处理显著减少双季稻田CH_4排放总量的23.1%、33.5%和N_2O排放总量的21.9%、26.9%,0.9CRU、0.8CRU和0.7CRU处理分别有效降低GWP的21.7%、22.9%、32.5%和温室气体排放强度的33.0%、29.5%、36.4%;1.0CRU、0.9CRU处理连续4年显著增产(3.75%—18.05%),年均增产幅度分别为12.03%和11.20%;CRU处理双季稻生长季平均增加经济收益2 124.1yuan·hm~(-2),且以0.9CRU处理最高。综合考虑控释尿素施用后的环境及经济效益,减氮20%CRU是一种适宜在环洞庭湖典型双季稻区推广的氮肥有效管理模式。     

江苏泗洪洪泽湖湿地自然保护区生态服务功能价值评估

在野外实际调查基础上,运用市场价值、影子工程、旅行费用等方法对江苏泗洪洪泽湖湿地自然保护区生态服务功能进行价值评估.结果显示,该保护区生态服务功能年均总价值约为13.97亿元,占泗洪县2005年国民生产总值的20.82%.重要物种栖息地、水分调节以及大气调节生态服务功能价值分别占总价值的27.49%、25.27%、19.33%,是该保护区的主要核心服务功能.泗洪湿地单位面积生态服务功能价值为28 299元·hm-2·a-1,分别为全球和中国湿地平均单位价值的4.09倍、4.85倍.在发展当地经济过程中,必须从该保护区湿地生态系统的基本特征出发,科学合理地保护、开发湿地资源.     

宁夏固原市森林水源涵养功能时空动态研究

宁夏固原市属于中国"两屏三带"中的"黄土高原—川滇生态屏障",是泾河的发源地也是黄土高原的重要的水源地,其境内的六盘山国家级生态保护区具有重要的生态价值.开展固原市森林水源涵养功能研究将有助于揭示森林生态系统结构时空动态对水源涵养功能的影响,并为当地林业发展、生态文明建设以及政府绩效考核提供重要参考和依据.在分析了2000~2010年固原市林地结构动态的基础上,使用综合蓄水能力法,计算了森林水源涵养量及其价值并分析时空分异的影响因素.结果表明:2000~2010年,固原市林地面积增长15.94%.由于灌木林单位面积水源涵养量和面积比例最大,导致灌木林对固原市森林水源涵养功能的贡献最大(80%以上).森林不同层次对水源涵养量的贡献为:土壤蓄水量林冠层截留降水量枯落物层持水量.固原市新增林地面积以灌木林为主,对水源涵养量增长的贡献占93.34%.随着坡度增加,森林涵养水源量先上升,在15°~25°坡地达到最大值,随后下降.由于造林活动主要集中在5°~25°坡地,近10年的涵养水源量在该坡度增长最明显.2000~2010年,固原市水源涵养价值上升23.25%,主要体现在对水量和水质的调节方面的价值增长.退耕还林还草工程是林地面积、水源涵养量及其价值时空间动态的主要原因.     

长江经济带农田氮素平衡特征与污染风险评估分析

以长江经济带11省市作为研究对象,利用农田生态系统氮素平衡模型对研究区129个地级市氮素输入输出情况进行估算,分析了氮素盈余的空间分布特征。在此基础上耦合坡度、年度侵蚀性降雨量、侵蚀性降雨天数、距离河流距离、农田氮素盈余量等因子确定了农田氮素污染风险等级。结果表明:2015年研究区农田生态系统氮素输入总量为1.809×10~7t,输出总量1.392×10~7 t,盈余量为4.177×10~6 t,平均盈余态氮养分负荷为87.5 kg·hm~(-2);湖北、云南、四川等省盈余总量均超过5.0×10~5 t,而上海、江西、安徽等省份较小;单位面积盈余量较大区域主要分布在云南省、湖北省大部、江苏省北部及湖南省中南部地区。氮素利用效率结果显示研究区氮素利用效率较低,与世界农业发达国家相比仍停留在过去粗放式发展的模式中。从风险等级角度来看,研究区整体处于氮素污染高风险状态,高风险及极高风险区占比达64.1%,尤其以重庆、贵州、云南等省市为甚。通过与北方地区氮素污染潜势结果对比分析,可以看出研究区内由于河网密集、侵蚀性降水强度大以及坡度较大等因素的影响而导致其污染等级远高于北方地区。该研究明确了2015年长江经济带氮养分平衡状况以及污染风险等级的空间分布特征,对于解决农业面源氮污染防治具有重要的理论和现实意义。