“双碳”目标下江西省农业碳排放量测算、影响因素分析与预测研究

农业是中国的立国之本,也是重要的碳排放源,发展低碳农业有助于中国总体碳减排目标的实现。选择农资投入、农田利用、畜禽养殖及秸秆焚烧4类碳源,利用IPCC碳排放模型对江西省2000—2020年的农业碳排放量予以测算,利用LMDI模型进行影响因素分解,并运用XGBoost模型预测2021—2050年碳排放量。结果表明：(1)2000—2020年江西省农业碳排放总量呈现先下降后上升再下降的波动趋势,总体呈上升趋势,但农业碳排放强度逐年降低。农业碳排放源中农田土壤利用贡献率最高,其次为畜禽养殖、农资投入和秸秆焚烧。2000—2020年江西省11个地级市农业碳排放量及排放强度均呈现明显的区域差异,且差异不断扩大,其中宜春市的农业碳排放量和平均碳排放强度均居于首位。(2)地区经济发展水平的提高和城镇化率的增加是导致农业碳排放量增加的主要因素,而农业生产效率、农业产业结构、地区产业结构和劳动力对碳减排的作用比较有限。(3)预测结果显示,2030年前江西省农业碳排放总量及11个地级市农业碳排放量已达到峰值。其中,新余市在2005年最早达到峰值,景德镇市和赣州市在2016年最晚达到峰值。2020年后,江西...     

高质量发展目标下脱贫县农业产业化与农地利用生态效率耦合协调分析：以江西省为例

探究脱贫县农业产业化与农地利用生态效率耦合协调关系,对促进农业高质量发展具有重要意义。基于新发展理念,以江西省25个脱贫县为研究对象,构建农业产业化与农地利用生态效率耦合评价体系,借助耦合协调模型和泰尔指数模型测度两者的耦合协调水平及其区域差异。结果表明：(1)2011—2020年,江西省脱贫县农地利用生态效率总体水平较高,年均值为0.738,赣南地区高于赣中和赣北地区;(2)2011—2020年,江西省脱贫县农业产业化发展指数总体水平较低,年均值为0.414,赣北地区最高,其次为赣中,赣南最低;(3)2011—2020年,脱贫县农业产业化与农地利用生态效率耦合协调指数由期初的0.321升至期末的0.342,总体处于中度失调和轻度失调阶段;(4)脱贫县地区内差异对泰尔指数总体贡献最大,县域农业发展协调性较弱。进一步分析可以发现,市场与政府的作用差异是导致农业产业化水平与农地利用生态效率存在差异的主要原因,综合运用行政和市场手段推动农业产业化发展是提高两者耦合协调水平的关键。     

长江经济带种植业碳排放时空特征及驱动因素研究

基于2001—2017年长江经济带种植业产值、有效灌溉面积以及种植业物资投入等统计数据,采用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)碳排系数法对长江经济带种植业碳排放量进行测算,揭示该区域种植业碳排放时空特征,并利用对数平均权重的迪氏分解(LMDI)模型分析该区域种植业碳排放的驱动因素。研究结果表明:(1)长江经济带种植业碳排放量整体上得到有效控制且呈逐渐下降趋势;各省市种植业碳排放量及碳排放强度存在较大差异;种植业碳源以化肥为主,其占比超过50%,且化肥、农药和翻耕的投入比重呈下降趋势。(2)农业经济水平是该区域种植业碳排放增加最主要的驱动因素;农业生产效率是种植业碳排放减少的最主要驱动因素;农业生产结构整体上对种植业碳排放起促进作用,农业劳动力规模整体上对种植业碳排放起抑制作用。针对上述研究结论,从因地制宜、突出重点、科技导向、优化结构等方面提出了相关政策建议,以实现长江经济带农业低碳、绿色、协调的高质量发展。     

基于LEAP模型和KAYA模型的主城区碳达峰预测及不确定性分析

CO₂排放是城市碳达峰预测研究的重要内容,准确核算碳排放对实现城市产业绿色转型发展与碳中和具有重要意义。主城区产业以生活功能、生产研发和服务业为主,缺乏独立的主城区能源消费统计,导致碳排放核查存在空白。为此,以南京某市辖区为研究对象,结合2011—2020年南京市能源统计数据,从碳排放影响因素和终端能源消费计算2个方面分析市辖区碳排放特征,并采用Kaya碳排放恒等式和LEAP模型,设置不同的情景,预测未来碳排放趋势和达峰时间。结果表明：2011—2020年研究区能源消费从108.99万增长至222.02万t(以标准煤计),CO₂排放量仍处于快速增长期,2020年碳排放量相比2011年增长82.27%,但能耗强度由0.324下降到0.200 t·万元^-1,化石燃料使用占比逐渐减少,用电量增加。2020年研究区碳排放强度为0.337 t·万元^-1,低于南京市平均水平(0.75 t·万元^-1)。积极推动低碳转型发展,研究区可实现2030年前碳达峰的目标。人均生产总值和能源强度是影响主...     

基于“三生空间”的土地利用转型时空演变及其碳排放效应研究——以福建省为例

随着城市功能和产业形态的不断变迁,国土空间格局变化带来的环境问题频发,“三生空间”格局(生产、生活、生态空间)优化对碳中和的实现愈发重要,探究“三生空间”转型变化与碳排放时空变化之间的关系,对解决中国式韧性城市建设、国土空间格局优化和“双碳”目标实现具有重要意义。以福建省为例,基于“三生空间”动态度、“三生空间”动态转移矩阵,在确定2005-2020年福建省“三生空间”时空变化的基础上,选取多期碳排放相关经济社会数据确定福建省碳排放系数,利用“三生空间”碳排放贡献率,揭示福建省“三生空间”转型对碳排放的作用程度。结果表明,1)2005-2020年,福建省“三生空间”空间类型表现为林地生态空间占据主体地位,农业生产空间、林地生态空间减少,其他空间类型都有不同程度的扩展。2)福建省“三生空间”转型由急剧增加向逐步减缓发展,其中以工业生产空间、林地生态空间、农业生产空间之间的相互转换规模较大。“三生空间”转换的空间分布前期集中在东南部,中期向中西部延伸,后期中心重新聚集在东南部。3)基于“三生空间”的变换,福建省2005-2020年间的碳排量呈不断增长趋势,但增长率渐缓,15年间累积碳排放共...     

经济增长与农业碳排放关系的实证研究

研究首先基于农业投入与生产视角的6个主要方面碳源,测算了1993-2008年我国农业生产活动所导致的碳排放量,分析发现我国农业碳排放总量和强度分别年均增长率为4.08%、2.38%,但环比增速总体上处于阶段性下降态势。化肥、农药、农膜、农用柴油、灌溉、翻耕等导致碳排放年均递增率分别为3.45%、4.65%、7.20%、4.77%、1.22%、0.38%。进一步综合运用协整理论及误差修正模型,实证我国经济增长与农业碳排放之间的关系。结果表明：我国经济增长与农业碳排放总强度,以及经济增长与化肥、农药、农膜、农用柴油、翻耕等5类碳源导致的碳排放强度之间存在协整关系,且人均GDP每增加1%,农业碳排放总强度与化肥、农药、农膜、农用柴油、翻耕等碳源的碳排放强度分别增加1.72%、1.61%、1.18%、0.40%、2.48%和1.31%。最后,据此提出相关政策建议。     

新疆农业现代化进程中的碳排放效应

利用1995—2015年的统计数据,运用排放系数法、格兰杰检验和协整检验对新疆农业现代化进程中的碳排放效应进行研究。结果表明:(1)新疆农业现代化进程中的碳排放总量、农业化学化碳排放量、农业机械化碳排放量、农业水利化碳排放量均呈明显上升态势,而碳排放强度呈波动下降特征;(2)农业碳排放结构发生了显著变化,碳排放结构由以农业机械化碳排放为主向以农业化学化碳排放为主转变;(3)新疆各地州(市)的农业碳排放量空间分异明显,喀什地区、昌吉州和伊犁州直等人口较多、耕地资源丰富和种植业发展较好的地州农业碳排放量规模较大;(4)农业经济增长是导致农业碳排放量上升的驱动因素,而且存在长期稳定的关系。为此,要顺利推进新疆农业现代化进程,必须协调好经济发展与农业碳排放的关系,走低碳农业发展道路。     

黄河流域农业资源环境效率时空演化特征及影响因素

探讨农业资源环境效率对于推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。通过构建农业资源环境效率综合评价指标体系,采用超效率SBM模型和空间计量模型,对1990—2017年黄河流域9省(区)农业资源效率时空分异特征及其演变过程进行测度与刻画,并进一步探讨其影响因素。结果表明:(1)研究期间黄河流域9省(区)农业资源环境效率总体呈现缓慢波动上升趋势,且总体水平较低,山东和四川处于引领地位。(2)黄河流域农业资源环境效率总体呈现下游上游中游的空间分布格局。从空间格局演化来看,流域农业资源环境效率空间分异特征较为明显,呈现以山东和四川为核心的"双核"特征;从上、中、下游来看,则呈现"中心-外围"特征。(3)从影响因素结果分析来看,农业经济发展水平、农业生产技术水平和种植业结构对流域农业资源环境效率具有显著促进作用,而财政支农政策、工业化水平、环境规制和农业受灾率则具有一定阻碍作用。最后,提出了黄河流域强化农业科技支撑、农业生态环境保护和农业基础设施建设等方面的对策建议。     

湖南省农地利用碳排放与农业经济关系研究

基于化肥、农药、农膜、灌溉、翻耕和柴油6类农地利用碳排放源,测算了1999—2014年湖南省农地利用碳排放量和碳排放强度。在此基础上,分析得出1999—2014年湖南省农地利用碳排放与农业经济间的脱钩弹性关系,进一步利用环境库兹涅茨(environmental Kuznets curve,EKC)模型对农地利用碳排放与农业经济关系进行验证。结果表明:(1) 1999—2014年,湖南省农地利用碳排放与农业经济的脱钩关系表现为扩张负脱钩、弱脱钩和弱负脱钩3种状态,农地利用碳排放与农业经济的脱钩弹性指数变化呈现"快速增长—快速下降—平稳增长"的阶段性演进特征;(2)湖南省农地利用碳排放与农业经济的关系呈对数函数曲线,农地利用碳排放量、碳排放强度均随着农业经济增长而连续增长,在研究期内未出现下降拐点;(3)湖南省现阶段农业经济增长方式仍然以粗放型为主,存在着农业生产要素投入未能充分有效利用、农业生产对环境影响较大的问题。     

中国农牧业碳排放时空变化及预测

基于主要粮食作物、农资投入和牲畜数据,对中国31个省市自治区1997—2016年农牧业碳排放进行测算;采用变动指数、重心模型和标准差椭圆分析其时空变化特征;以趋势外推、灰色预测和差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型为基础,利用标准差优选组合模型预测2017—2022年农牧业碳排放状况。结果表明:1997—2016年农业大环境向好,多省碳排放增加,重心向西北移动,主体区域在胡焕庸线右侧。但多省牧业碳排放降低,重心在河南境内摆动,主体区域扩大并向东南—西北扭转;农业碳排放高值区向东北三省和黄淮海转移,牧业碳排放高值区集中于传统区域和中部地区;组合模型预测优于单一模型,到2022年农业碳排放延续历史趋势但年均增速降低,牧业碳排放达到1. 13×10~8t,年均增速提高。     

基于LMDI模型的陕西省能源消费碳排放压力解耦分析

依据2001—2011年陕西省能源消费数据,测算并分析了陕西省碳排放量及碳排放压力。采用对数平均迪氏指数分解法(LMDI)建立陕西省碳压力解耦分解模型,并运用扩展Kaya恒等式分析能源排放强度、能源结构、能源效率、经济效应和环境效应5种因素对陕西省碳排放造成的环境压力的影响。结果表明,2011年陕西省能源消费碳排放总量比2001年上升248%,碳排放所造成的环境压力增长141.76%。经济效应对碳排放压力增长有推动作用。对碳排放压力有抑制作用的2个因素为能源效率和环境效应。提高能源利用效率和增加森林覆盖率是降低陕西省碳排放压力的主要手段。     

农业生产措施对土壤碳库的影响

在陆地碳平衡日益成为全球变化科学和生态科学中最为前沿与热点问题的前提下,农业碳平衡问题也受到了强烈的关注,从而促进了农业生产措施对土壤碳库影响的研究。文章综述了农业生产措施对土壤碳库的影响及其效率。从全球不同地区的研究得出,农业措施决定了现阶段农业生态系统是C源还是C汇。目前,影响农田土壤碳库的措施主要有:农业用地面积的扩张;耕地的休耕与利用;农业施肥;耕作方式;作物类型与轮作;秸秆还田。平均不同地区的研究结果,各种措施提高土壤碳积累的效率(CMg·hm-2·a-1)分别为:施用动物肥料0.6(肥料用量10Mg·hm-2·a-1)、施化肥-0.71、耕地转换为草场0.825、改善轮作0.21、实施免耕0.315、秸秆还田0.3。目前研究存在的问题及将来的研究重点应主要集中在:通过改善农业措施提高土壤碳库的可行性;土壤有机碳积累与农业措施间的关系的地区差异性;农业措施提高土壤碳库所产生的环境效益与经济效益。     

“碳达峰”视角下的碳排放大国的历史排放量及碳强度研究

人类活动导致的全球增温可能在某个时间点突破临界值,“碳达峰、碳中和”目标的实现意义重大。碳排放大国的碳排放状况对“双碳”目标的达成具有举足轻重的作用。本研究依托国际权威机构数据,梳理了碳排放大国能源利用和工业过程中二氧化碳排放的时空格局,为实现全球“碳达峰”提供实证性依据。研究表明：1)1850—2019年,全球二氧化碳排放量累计1 690.445 Gt,其中,近30年的排放量为860.116 6 Gt,超过了之前140年(1850—1989年)的排放量。得益于可再生能源的发展,2012—2019年,同比增长率为-0.355%～1.839%,相对于2019年,2022年碳排放量增长了1.939%。2)从历史角度看,1850年以来,累计排放量超过30 Gt的国家有10个,占全球排放量的70.18%。美国碳排放总量占全球累计排放量的26%,几乎是中国的2倍,而且,其72.63%的碳排放量集中于2000年之前,而中国68.80%的碳排放量集中在近20年。1960年以来,美国和加拿大的人均碳排放量全球最高,分别为15.99～24.16 t、10.50～18.44 t,是全球平均的3.41～5....     

河南省农业生态效率测度、空间溢出与影响因素研究

科学剖析农业生态效率时空演化及影响机制,对实现农业可持续发展以及制定相关政策具有重要的理论与实践意义。以广义农业为研究对象,采用super-SBM模型测算了1995—2019年河南省104个区县农业生态效率,采用空间杜宾模型探讨影响因素的溢出效应,采用地理探测器对其空间分层异质性进行分析。结果表明：(1)河南省农业生态效率呈阶梯型震荡下降趋势变化,空间上呈现出集聚性和异质性。(2)农民收入水平、劳均播种面积和种植结构对该地区农业生态效率具有显著正向直接效应;城镇化率和农业机械密度对该地区农业生态效率具有显著负向直接效应;农民收入水平对邻接地区农业生态效率具有显著正向空间溢出效应;城镇化率、化肥使用强度和农业机械密度对邻接地区农业生态效率具有显著负向空间溢出效应。(3)农业生态效率的高作用影响因素由农业资源要素向社会经济要素转变,且交互作用项的影响大于单一变量的影响。基于此,建议制定农业政策时应充分考虑农业生态效率空间溢出效应和空间异质性,加强区域间资源要素的交流与协作,并结合自身禀赋发展特色农业。     

低碳农业评价指标体系的构建及对广东的评价

本文对低碳农业评价指标体系的构建进行深入探讨,主要从农业生产要素产出效率、能源利用低碳化水平、农业生产方式低碳化水平、农业碳汇效应4个维度构建指标体系,并运用德尔菲法、加乘混合合成法确立综合指标评价值及设定低碳农业发展水平的等级评价标准,以此为科学量化评价农业低碳发展水平提供一个简便工具,实现对低碳农业评价由定性描述向定量分析的转变。在此基础上,将该评价指标体系应用于对广东省低碳农业发展综合评价的实证研究,以期为农业决策者制定和实施科学的低碳发展政策提供依据。研究结果显示,2006-2010年广东省低碳农业发展水平与低碳农业发展要求尚有较大差距,处于从较高碳发展水平向中碳发展水平迈进的阶段;“农业生产方式低碳化水平”成为广东农业低碳发展的最大制约性因素;与全国其他9省区比较,广东省低碳农业发展综合指数属于中等偏下的位次。由此可见,当前广东省高碳化的现代农业发展模式,成为阻碍低碳农业发展的最大因素;而坚持现有耕地的有效保护与合理拓展有效耕地面积,并因地制宜地提高农地的复种指数,对增强广东种植业的碳汇效应,保护和改善生态环境具有关键性的作用。     

泸州市农业碳收支时空变化及公平性评价

根据泸州市空间面板数据,分别采用参数估算法及IPCC清单估算法估算该市2006—2015年农业生产碳收支状况,并用生态承载系数及经济效率系数进行区域农业碳排放公平性评价。结果表明:(1)2006—2015年该市农业碳吸收量由166. 47×10~7kg增长到188. 38×10~7kg,水稻碳吸收占比最大。农业碳吸收强度由2006年的8×10~3kg·hm~(-2)上升到2015年的8. 96×10~3kg·hm~(-2),其中龙马潭区叙永县明显减弱,而泸县和合江县显著增强。(2)研究期该市农业碳排放量由144. 02×10~7kg减少到127. 71×10~7kg,其中牲畜养殖是最大排放源。农业碳排放强度由2006年的6. 92×10~3kg·hm~(-2)下降到2015年的6. 07×10~3kg·hm~(-2),其中龙马潭区、纳溪区、叙永县和古蔺县明显减弱,而泸县显著增强。(3)农业碳排放生态承载力从大到小依次为江阳龙马潭泸县合江纳溪古蔺叙永;农业经济效率从大到小依次为龙马潭江阳泸县合江纳溪古蔺叙永。(4)农业碳排放公平性聚类分析结果显示,该市北部平原地区在一定程度上分担了其他地区的农业碳减排压力,南部山区农业碳排放则加重了该市农业碳减排压力。     

河南省农业生态环境分析与生态建设

河南省是一个农业大省,其农业的可持续发展与否,对我国的农业发展有着重要影响。在广泛、深入调查的基础上,分析了河南省农业生态环境存在的主要问题,结合农业生态建设的指导思想及目标,提出了河南省农业生态建设的４大对策。     

我国农业碳排放的影响因素和南北区域差异分析

为探究我国农业碳排放的影响因素和南北区域的差异性,根据1999—2014年中国农业生产的相关数据,基于主要农作物(小麦、水稻和玉米)、农药、化肥、农膜、农业灌溉、农业机械等主要农业投入碳源,对除香港、澳门、台湾之外的31个省、自治区和直辖市的农业碳排放量进行测算,并利用卡雅(Kaya)恒等式分析其影响因素,利用泰尔(Theil)指数分析农业碳排放强度的区域差异。结果表明:(1)我国农业碳排放量呈逐年上升趋势,农业产业结构优化、农业人口整体减少等因素会抑制农业碳排放量增长,而农业经济发展会增加农业碳排放量。(2)从空间分布来看,总体上北方农业碳排放量大于南方地区,单位面积碳排放呈总体上升趋势,单位产值碳排放呈总体下降趋势。从区域内部来看,Theil指数显示我国农业碳排放强度的区域差异主要来自区域内,其中南方农业碳排放强度差异高于北方。在南北区域中沿海地区内差异逐渐减小,西北和西南地区内差异逐渐增大。最后,跟据上述研究结果提出相关建议。     

精确农业发展与我国农业生态工程创新

介绍了西方精确农业的主要目标及技术思想,比较了中国农业生态工程与精确农业的异同点。提出农业生态工程研究应正视自身发展中存在的问题,吸收精确农业有关原理及方法,在理论规范化,手段现代化,过程监测及其控制自动化,增加高新技术含量,与信息技术、机械工程专业有机结合,提高工程设计可操作性等方面的努力,推动农业生态系统设计与管理的信息化与知识化,逐步形成基于信息技术、生物技术及机械工程装备的农业生态工程技术体系。     

江苏省设区市尺度的碳排放核算及影响因素研究

本文利用联合国政府间气候变化专门委员会(intergovernmental panel on climate change,IPCC)清单法核算了江苏省13个设区市1999—2020年的碳排放量,并利用可拓展随机性环境影响评估模型(stochastic impacts by regression on population,affluence,and technology;STIRPAT)分析经济、人口、能源强度和能源结构对碳排放的影响。各设区市的碳排放存在较大差异,淮安的年均碳排放量(3.00×10⁷t CO₂)处于中游水平,苏州具有最大的年均碳排放量,约为淮安的5倍。2020年,宿迁、常州和盐城的碳排放量同比增加,其他城市的碳排放量同比下降或者零增长,其中,淮安、扬州、泰州、南通和徐州的碳排放量持续下降。STIRPAT模型拟合结果表明：(1)碳排放与人口的关系具有地区差异,苏南城市的人口与碳排放均为显著正相关,南通、徐州和泰州则为显著负相关;(2)人均GDP、第二产业占比、能源强度(单位GDP能耗)以及能源结构(原煤占一次能源消费比重)与...