基于低碳经济的能源资源协调发展的研究

能源是经济发展的命脉。经济和能源的协调发展是社会发展的原动力。经济发展离开能源的基础,那将是无源之水,无本之木。所以,经济和能源应该协调发展,社会才能稳步前进。发展低碳经济是利用先进的技术和有效的管理方法与手段,保护资源,保护环境,实现社会和经济的可持续化发展的必由之路;是我国经济发展方式转型,产业结构调整过程中必须完成的紧迫任务之一。世界产业结构的变动,必然影响到开放度不断加大的我国,正是在这样的背景下,我国的煤炭及其他矿产品的出口不断增长。在我国融人经济全球化的过程中,要注意在接受国际产业结构调整对我国经济发展有利影响的同时,要用低碳经济的发展战略模式,避免消极影响危及我国经济的长期、根本利益。应该在这个大前提下,对我国自然资源进行有计划的开发和提高自然资源的有效利用。实现可持续发展已经成为中国社会经济发展的一个重要基本方针,可持续发展不仅要强调对环境的保护,而且应包括如何解决在人口已经高度密集,人均资源相对匮乏,自然生态环境已经十分脆弱的条件下,如何实现经济的长期高速发展,同时又要保护环境的这样一个史无前例的社会实践问题。低碳经济和能源资源的协调发展就成了解决这一问题的必经之路。能源既是重要的必不可少的经济发展和社会生活的物质前提,又是现实的重要污染来源,解决好我国的能源可持续发展战略问题,是实现我国社会经济可持续发展的重要环节。     

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。     

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。     

Analysis of household energy consumption and related CO2 emissions in the disregarded villages of Lijiang City,China

Energy is one of the most important elements required for poverty alleviation and socioeconomic development, and it has a particularly strong impact on households in rural areas. An extensive survey on household energy consumption patterns that interrelates socioeconomic and demographic factors was conducted in the disregarded villages of Lijiang City by using the stratified random sampling technique for 120 households. This study focuses on household energy consumption and the related carbon dioxide (CO₂) emissions in the study area. Firewood, biogas, and electricity were identified as the main energy sources of the rural households. This study demonstrates that 100% of the households use firewood, 52% use biogas, and 95% use electricity as fuel types. On average, each household consumed 1752 kg of firewood, 280 m³ of biogas, and 392 kWh of electricity annually. All households generated an annual average amount of CO₂ emissions of 3851 kg, of which 85.08% come from firewood, 7.66% from biogas, and 7.26% from electricity. Family size, income, and educational level were found to be the major factors that influence CO₂ emissions. The results of this study may be useful in explaining the energy consumption characteristics in the rural areas of Lijiang City and are expected to be useful in policy formulation for energy consumption and environmental protection.     

中国农田作物植被碳储量研究进展

作物植被碳储量是全球陆地生态系统碳库的重要组成部分。中国农田作物植被碳储量的估算主要采用参数估算法、遥感资料反演法和环境参数模型法。通过对中国近几十年来全国和区域尺度作物植被碳储量的估算研究,获得了一些作物的经济系数、含碳率和作物收获部分水分系数等估算参数值,探讨了遥感反演和环境参数模型方法,并提出加强农田基本建设、改进农业生产技术与管理、调整作物结构和加强作物秸秆利用等固碳措施。目前对中国农田作物植被碳储量的估算仍存在较大的不确定性,获取的估算参数尚不充分,估算方法和模型有待完善,对作物植被碳储量变化的源/汇效应尚未取得统一认识。虽然在农田生态系统中土壤碳储量（密度）普遍大于作物植被碳储量（密度）,但作物植被碳储量仍然是一个数量可观、并有增加潜力和可能的碳库,其大小及秸秆利用情况直接影响着土壤碳库。因此,对农田作物植被碳储量应分时段和区域具体分析,才能认识其源/汇效应。今后应在以下几方面进一步加强作物植被碳储量的研究：进一步完善和改进估算方法;加强作物植被碳储量估算及固碳措施的区域个例研究,探索不同空间尺度作物植被碳储量的尺度转换;开展作物碳储量动态及固碳机理的综合研究。此外,还应就气候变化与作物植被碳储量的相互耦合关系进行探讨。     

基于环境学习曲线的中国省际COD排放及减排潜力分析

基于2008年COD排放量,对人均COD排放量和万元产值COD排放量的区域分布格局及其成因进行了定最分析;同时,基于1999-2008年cOD排放量和经济发展数据,建屯了31个省区万元产值COD排放堪随人均GDP变化的环境学习曲线,并以所建立的环境学习曲线为依据,分析了1999、2002、2005和2008年4个时段的减排潜力变化及COD减排潜力的空间分布.结果表明:经济发展水平越高的地区,万元产值COD排放的负荷越小,万元产值COD减排的潜力越小;反之,经济发展水平越低的地区,万元产值COD排放的负荷越大,万元产值COD减排的潜力越大.     

A review of atmospheric mercury emissions,pollution and control in China

Mercury, as a global pollutant, has significant impacts on the environment and human health. The current state of atmospheric mercury emissions, pollution and control in China is comprehensively reviewed in this paper. With about 500-800 t of anthropogenic mercury emissions, China contributes 25%-40% to the global mercury emissions. The dominant mercury emission sources in China are coal combustion, non-ferrous metal smelting, cement production and iron and steel production. The mercury emissions from natural sources in China are equivalent to the anthropogenic mercury emissions. The atmospheric mercury concentration in China is about 2-10 times the background level of North Hemisphere. The mercury deposition fluxes in remote areas in China are usually in the range of 10-50μg·m^-2·yr^-1. To reduce mercury emissions, legislations have been enacted for power plants, non-ferrous metal smelters and waste incinerators. Currently mercury contented in the flue gas is mainly removed through existing air pollution control devices for sulfur dioxide, nitrogen oxides, and particles. Dedicated mercury control technologies are required in the future to further mitigate the mercury emissions in China.     

海峡两岸碳汇农业研究与交易平台建设的思考与对策——以闽台农业碳汇交易中心规划研究为例

在全球气候变化的大背景下,发展低碳经济已经成为全球性共识;同时作为发展低碳经济前沿领域的碳交易市场也得以迅速发展。本文简要综述了我国农业碳汇交易研究和碳交易市场发展的现状及其存在的问题,分析了在福建建立海峡两岸农业碳汇交易平台的政策机遇和区域优势,提出了构建闽台农业碳汇交易中心的规划设想,并结合规划设想提出了要加强碳汇农业理论与节能减排技术、低碳农业发展规划与综合评估体系、农业碳汇交易机制、监测及其认证体系等农业碳汇研究的方向与建议。     

基于新加坡模式推进中国低碳生态城市发展的思考

通过回顾新加坡城市发展过程,分析了新加坡城市规划、建设、管理、发展四位一体的低碳生态化发展模式。在此基础上,对中国城市发展提出了以低碳生态为规划导向、以增强城市载体功能和绿色发展为建设目的、以完备立法、严格执法、全民参与为管理手段,以＂两型社会＂为发展目标的建议,推进低碳生态城市发展。     

Urban expansion and its contribution to the regional carbon emissions: Using the model based on the population density distribution

The method is used for calculating regional urban area dynamics and the resulting carbon emissions (from the land-conversion) for the period of 1980 till 2050 for the eight world regions. This approach is based on the fact that the spatial distribution of population density is close to the two-parametric Γ-distribution [Kendall, M.G., Stuart, A., 1958. The Advanced Theory of Statistics, vol. 1.2. Academic Press, New York; Vaughn, R., 1987. Urban Spatial Traffic Patterns, Pion, London]. The developed model provides us with the scenario of urbanisation, based on which the regional and world dynamics of carbon emissions and export from cities, and the annual total urban carbon balance are estimated. According to our estimations, world annual emissions of carbon as a result of urbanisation increase up to 1.25 GtC in 2005 and begin to decrease afterwards. If we compare the emission maximum with the annual emission caused by deforestation, 1.36 GtC per year, then we can say that the role of urbanised territories (UT) in the global carbon balance is of a comparable magnitude. Regarding the world annual export of carbon from UT, we observe its monotonous growth by three times, reaching 505 MtC. The latter, is comparable to the amount of carbon transported by rivers into the ocean (196–537 MtC). The current model shows that urbanisation is inhibited in the interval 2020–2030, and by 2050 the growth of urbanised areas would almost stop. Hence, the total balance, being almost constant until 2000, then starts to decrease at an almost constant rate. By the end of the XXI century, the total carbon balance will be equal to zero, with the exchange flows fully balanced, and may even be negative, with the system beginning to take up carbon from the atmosphere, i.e., becomes a “sink”. The regional dynamics is somewhat more complex, i.e., some regions, like China, Asia and Pacific are being active sources of Carbon through the studied period, while others are changing from source to sink or continue to be neutral in respect the GCC.     

基于长期试验资料对中国农田表土有机碳含量变化的估算

分析了文献报道的我国26个长期试验站点29个长期试验的农田土壤有机碳变化情况,并据此分析了近20年来我国农田土壤表层有机碳储量的可能变化范围。收集的长期试验涉及水稻土、红壤、黑土、棕壤、潮土等15种土壤类型。选择每一长期试验的不施肥对照(0类)、有机碳含量增长最慢或下降最快(I类)、增长最快或下降最慢(II类)、纯化肥NPK平衡施肥(III类)4种处理进行分析,分别代表极端耗竭、不合理施肥、增长潜力和常见施肥情景下的土壤有机碳含量(储量)变化。结果表明,对照土壤的有机碳含量变化速率平均为-0.06g·kg-1·a-1;I、II、III类处理情景下土壤有机碳含量变化率分别为-0.008g·kg-1·a-1、0.29g·kg-1·a-1和0.05g·kg-1·a-1。据此推算,在极端耗竭情景下,过去20年全国农田表土有机碳贮量减少419Tg;在I、II或III类处理情景下,农田表层土壤有机碳储量变化分别为下降99Tg、增加1.56Pg和增加208Tg。II类和III类处理情景的有机碳储量变化量差值表明,我国农田表层土壤具有较大的固碳潜力。     

农村规模猪场提高母猪年繁殖率的综合技术

本文对如何提高规模养猪场母猪的年繁殖率进行认真的分析,并提出了一些切合实际的生产技术措施。     

基于LMDI的中国二氧化硫排放区域变化的因素分解

运用LMDI方法将中国SO2排放变化分解为规模效应、区域经济结构效应、能源强度效应、能源结构效应、产污系数效应和污染治理效应六个因素,并进行了东、中、西和东北四个地区的差异分解分析。结果表明：规模效应是造成各地区SO2排放增加的最重要原因,不同地区不同时段SO2排放的减排因素不同。1999―2003年间,东部、中部地区能源结构和产污系数的减排效应显著,西部、东北地区能源强度和产污系数效应突出;2003―2006年间,东中西部污染治理和产污系数减排效应明显,东北地区能源效率减排贡献大;2006―2009年间,东部、中部的污染治理和能源效率减排贡献突出,西部的产污系数效应和污染治理作用显著,东北的产污系数和能源强度效应突出。建议按照不同地区结合实际情况实行灵活的减排政策。     

不同林分土壤有机碳密度研究

在全球气候变化背景下,森林土壤有机碳作为土壤碳库的重要组成部分,已成为森林生态系统碳循环研究的重点之一;而森林土壤有机碳在剖面上具有明显的垂直分布差异,根据土壤发生层次特点,分别研究各层土壤有机碳含量分布规律,对于准确确定森林土壤碳储量具有重要意义。2008年7月在北京西山妙峰山林区侧柏（Platycladus orientalis）林、刺槐（Robinia pseudoacacia）林、栓皮栎（Quercus variabilis）林和侧柏、油松（Pinus tabulaeformis）混交林内,分别随机选取3个位置挖土壤剖面,然后根据土壤发生层次性特点,把各剖面划分为四个土层（0～10 cm,10～20 cm,20～40 cm和40～60 cm）,每层用环刀取样测定土壤容重,用土壤袋采集1 000 g的土壤样品,经除杂、风干、过筛等程序后,对土样的有机碳含量和碳密度进行了测定和初步研究。结果表明：4种林分下土壤有机碳平均含量和土壤有机碳密度不同,不同林分土壤0～10 cm有机碳含量和碳密度最高,并且均随土壤深度增加呈降低的趋势;其土壤有机碳密度的大小顺序为：栓皮栎林〉侧柏、油松林〉侧柏林〉刺槐林。4种林分类型0～20 cm土层单位面积有机碳储量占总有机碳储量分别为：栓皮栎林51.1%,刺槐林44.2%,侧柏林43.0%,侧柏、油松混交林37.7%,平均为44.0%。     

中国主要人工林土壤有机碳的比较

区域和全球碳循环是全球变化研究中的核心内容之一,其中估算并量化区域乃至全球土壤碳储量已经成为碳循环研究中的重大科学问题。森林生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,而人工林是重要的人工森林生态系统。中国对小尺度区域内一个或数个人工林土壤有机碳含量、密度和储量等已进行了大量研究,但缺乏对全国尺度下主要人工林土壤有机碳的比较研究。本文通过对近10 a内的橡胶（Hevea brasiliensis）、桉树（Eucalyptus spp.）、杉木（Cunninghamia lanceolata）、毛竹（Phyllostachys edulis）、马尾松（Pinus massoniana）、刺槐（Robinia pseudoacacia）、杨树（Populus spp.）、油松（Pinus tabulaeformis）和落叶松（Larix spp.）等9种人工林土壤有机碳53篇文献资料的统计分析,估算了中国主要人工林的土壤有机碳含量、密度及储量等。结果表明,9种人工林0-60 cm土壤有机碳含量介于4.0-31.1 g·kg^-1,平均14.8 g·kg^-1;0-60 cm土壤有机碳密度为2.8-15.1 kg·m^-2,平均8.7 kg·m^-2;0-60 cm的土壤有机碳储量介于28.2-158.1 Mg·hm^-2,平均84.5 Mg·hm^-2。以落叶松最高,毛竹、马尾松、桉树、杉木和油松等人工林居中,杨树和橡胶仅高于刺槐,刺槐最低。中国人工林土壤有机碳储量具有较为明显的经度分布性,从西向东逐渐升高;同时也具有一定的纬度分布性,大致表现为南低北高;9种人工林土壤有机碳储量虽明显低于同气候带的天然林,但仍具有很高的固碳潜力。人工林生产管理中,亟待寻找能有效增加土壤碳固定及减少碳损失的途径和措施。     

我国低碳城市建设水平及潜能比较

面对国际发展低碳经济大趋势和世界各国低碳发展指标的强力约束,研究探讨了低碳城市建设的概念和关联性因素,包括：经济增长、产业结构、能源结构、能源效率、交通体系、消费方式、碳汇发展和制度创新等。尝试构建了低碳城市建设水平测度指标体系并比较分析了我国一些主要城市低碳发展水平和潜能,以期加快我国低碳城市建设,促使我国从传统经济发展方式向低碳经济发展方式转型。     

气候变化背景下中国陆地生态系统碳储量及碳通量研究进展

全球气候变化对全球生态系统的结构、功能和过程产生了重要影响,成为各国政府、社会公众以及科学界共同关心的焦点问题。陆地生态系统碳循环又是当前气候变化和区域可持续发展研究的核心内容之一,影响到经济和社会发展的各个方面。因此,开展陆地生态系统碳储量和碳通量的研究仍将是气候变化研究中的重点内容。总结了近年来国内森林、土壤、草地、农田四种陆地生态系统在碳储量、碳通量方面取得的研究成果和不足：随着遥感、GIS及模型的发展和应用,森林、草地生态系统碳储量的研究精度和范围要高于农田和土壤,而农田和土壤生态系统碳储量的研究多基于典型性样地和大量实验数据,结果受制于样点布设和采样密度;目前,土壤生态系统碳储量结果多基于上世纪80年代全国二次土壤普查数据计算所得,且总有机碳库的估算存在较大差异,土壤有机碳的组分研究中易氧化有机碳库研究滞后于总有机碳,迫切需要对我国现有土壤有机碳进行研究;农田生态系统受人类活动干扰强烈,从一个或几个站点到全国尺度都有对农田土壤有机碳贮量的研究成果,与国外相比,我国试验田的设置时间短,资料积累较少,更多侧重不同施肥方式下农作物产量和农田合理的施肥培肥模式研究,农田土壤有机碳含量关系我国农业生产和粮食安全,对农田土壤固碳机理的研究仍将是今后关注的焦点。各生态系统碳通量的监测取得了一定成果,近年来涡度相关系统在森林、土壤、草地、农田生态系统中得到了广泛的应用。并从气候、人类活动两个因素分析了其对生态系统碳储量、碳通量的影响。针对目前存在的问题,进一步指出了目前国内不同生态系统中碳循环在现状研究、有机碳变化机制、模型建立及气候变化和人类活动影响下的碳库时空格局方面得到加强。     

森林土壤固碳机理研究进展

全球碳平衡中,土壤有机碳储量为2000 Pg,植被碳储量500 Pg,大气碳储量785 Pg,土壤中有机碳变化是影响大气温室气体含量的重要因素。中国人工林总量世界第一,可以通过造林树种的选择,增加森林土壤的碳汇功能,它主要通过4种机理来实现,包括稳定性有机-矿物复合体的形成、持久性封存的深层碳的增加、耐分解有机物成份的积累、以及土壤团聚体结构中碳的物理性保护。中国近年来对木材的需求上升,导致大量短轮伐期人工林的种植,采伐、火烧炼山、施肥与整地等营林措施对土壤碳汇功能形成重大影响。因而,通过加强对中国人工林土壤固碳机理的研究,通过人为措施实现具有较强固碳能力的森林类型,从而提高人工森林生态系统的固碳能力,它对中国减排增汇战略具有重要意义,而加强对不同营林措施对碳汇功能影响的研究是中国当前面临的重大课题。     

深圳福田秋茄红树林生态系统碳循环的初步研究

滨海红树林的生产力极高,在全球碳循环中占有重要地位,但是其碳循环的系统测定却鲜见报道。以深圳福田秋茄林为研究对象,2011年4月-2012年4月对内滩天然林、中滩和外滩人工林的植被、凋落物、粗木质残体、土壤的碳密度和净增量,以及植被和土壤呼吸进行了实际观测,并探讨了土壤有机碳来源,初步构建了秋茄林沿不同滩位的生态系统碳循环模式。结果表明,深圳福田秋茄林的碳密度在234.58～694.46 t.hm^-2之间,其中植被碳密度为44.54～239.51 t.hm^-2,凋落物和粗木质残体碳密度为2.02～24.56 t.hm^-2,土壤碳密度（深度为50 cm）为188.02～430.39 t.hm^-2,生态系统碳密度整体上表现为自内滩向外滩降低的趋势。在研究时段内,3个滩位的植被碳密度净增量为4.31～13.28 t.hm^-2.a^-1,凋落物和土壤碳密度没有显著变化。红树林的凋落物生成量为2.17～10.55 t.hm^-2.a^-1,约有49.94～94.01%通过食草动物、冲入海洋和腐烂分解等途径消耗。植被呼吸量为2.20～12.08 t.hm^-2.a^-1,土壤微生物的异氧呼吸量为0.25～1.61 t.hm^-2.a^-1,甲烷排放为0.09～0.31 t.hm^-2.a^-1,土壤有机碳输入约18.99%～44.43%来自植被内源输入,其余来源于海洋碳输入。生态系统的总初级生产力介于8.68～35.91t.hm^-2.a^-1之间,约有47.38%～74.08%转变为净初级生产力（6.48～23.84 t.hm^-2.a^-1）。碳平衡分析表明,在研究时段内,内滩的天然林是个很大的碳汇,约20.08 t.hm^-2.a^-1,中滩和外滩的人工林碳汇量分别为9.98 t.hm^-2.a^-1和4.03 t.hm^-2.a^-1。相对于陆地森林,秋茄红树林有着显著的碳汇效益,在全球碳循环中起着不可忽视的作用。     

耕作方式对华北冬小麦田土壤微生物生物量碳分布特征的影响

土壤微生物生物量碳（SMBC）反映了土壤有机碳（SOC）情况,其值大小代表了土壤肥力的高低,研究不同耕作方式SMBC的变化特征及其影响因素具有重要意义。试验于2001年在中国科学院栾城农业生态系统实验站开始,试验设置翻耕（CT）、旋耕（RT）、免耕（NT）三个处理。利用熏蒸提取-容量分析法研究了不同耕作处理2007～2008年冬小麦生育期的SMBC分布特征及影响因素。结果表明SMBC具有时空变化特征：在冬小麦生育期中,各SMBC处理均随着时间波动起伏,并在小麦返青期和扬花期达到峰值;空间分布上SMBC含量随土壤深度的增加而降低。不同耕作处理间差异显著,0～5 cm土层SMBC以NT最高,CT最低;5～10 cm土层RT与CT相当,NT最低;10～20 cm土层以CT最高,NT最低;20～30 cm各处理均较低,NT亦为最低。对不同处理SMBC层化率分析显示：NT具有明显的表层富集现象;RT处理0～10 cm SMBC分布均匀;CT处理0～20 cm SMBC分布均匀。对SMBC的影响因素分析表明：土壤有机碳是SMBC空间分布的主要影响因素,二者呈显著正相关。而土壤温度和土壤含水量是影响SMBC季节变化的主要外界因素。