“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...     

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。     

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。     

中国碳排放的区域差异及其与经济增长的关联分析

采用政府间气候变化专门委员会(IPCC)的碳排放测算方法,计算了除香港、澳门、台湾和西藏外中国30个省(市、自治区)1995-2010年的碳排放量,并选取碳排放总量、碳排放强度和人均碳排放量3个指标,运用多指标面板数据聚类法,将各省份划分为高、中和低碳排放区域:高碳排放区域包括河北、山西、内蒙古、辽宁、山东和宁夏,低碳排放区域包括北京、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、海南、重庆、四川、云南、陕西和青海,中碳排放区域包括天津、吉林、黑龙江、上海、江苏、河南、贵州、甘肃和新疆.分别对3类地区的人均碳排放量和人均GDP进行协整检验和回归分析,结果显示人均碳排放量和人均GDP存在长期协整关系且符合环境库兹涅茨曲线,高、中和低碳排放区域的理论曲线拐点分别为人均GDP 41 046、50 219和47 049元.今后一段时期内我国碳排放总量还将继续增长,但GDP的增长速度大于碳排放量的增长速度,碳排放强度会继续下降.     

东盟国家碳排放动态演变及环境库兹涅茨曲线实证检验分析

探索东盟国家碳排放的动态演变,并分析碳排放与经济社会发展的定量关系,可为中国-东盟环境等合作提供借鉴参考。基于全球大气研究排放数据库和联合国统计数据库发布的数据,结合曼-肯德尔检验和环境库兹涅茨曲线(EKC)检验,分析1970—2021年东盟碳排放变化趋势和结构特征等,初步探究东盟各国碳排放达峰情况,并验证东盟国家人均国内生产总值(GDP)与人均碳排放量之间的EKC关系。结果表明,1970—2021年,东盟碳排放总量从1.22×10⁸ t增加到1.74×10⁹ t,印度尼西亚、越南和泰国等排放量居前5位的国家碳排放总量占比近90%。1970—2021年东盟电力、工业燃烧、其他、交通和建筑部门碳排放量分别增加38.0、13.6、12.7、9.1和1.9倍。电力成为东盟碳排放最大的部门,排放占比超40%。以10年为跨度,东盟及各成员国碳排放量多数情况均呈增加趋势。2010年以来的趋势分析显示,文莱和泰国碳排放或将成为东盟最早实现碳达峰的国家。除文莱外,东盟其余国家人均碳排放量与人均GDP的EKC曲线拟合程度均较高。经济社会发展对碳排放的作用表现为...     

2011-2020年汾渭平原农田生态系统碳足迹的时空格局演变

农田是重要的温室气体排放源,同时也是陆地生态系统的重要碳汇。充分认识我国重要粮食生产基地——汾渭平原的碳库潜力,深入了解汾渭平原农业活动的碳排放特征,可为汾渭平原产业结构调整和区域可持续发展提供基础信息。通过收集2011-2020年汾渭平原农田生态系统农业投入要素及作物产量数据,解析了汾渭平原农田生态系统的碳源/碳汇及碳足迹时空变化及影响因素,核算了汾渭平原农田生态系统的碳生态盈余/赤字。2011-2020年,汾渭平原碳排放总量从3.78×10⁶ t先升高至4.16×10⁶ t后逐步下降到3.72×10⁶ t,单位播种面积碳排放呈上升趋势,最高达0.880 t·hm^-2,两者均呈现西部高于东部、中心高于边缘的分布格局,而化肥使用是碳排放的主要因素(碳排放总量年均贡献率达58.8%),其所贡献的碳排放量与总碳排放量的变化趋势大体一致。汾渭平原碳吸收总量从2.48×10⁷ t先升高到2.69×10⁷ t后下降至2.38×10⁷ t,空间分...     

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。     

上海、北京和天津碳排放的比较

以北京、天津、上海为例,探讨了城市碳排放趋势预测的研究方法。采用最优增长率模型,研究了经济平稳增长的条件下,各市未来的能源碳排放趋势。考虑了水泥工业的碳排放量,并采用CO2FIX模型计算各市森林碳汇量,从而得到各市净碳排放量。结果表明：北京、天津、上海的能源碳排放量都呈倒U型曲线,上海的碳排放量远高于北京和天津两市。北京、天津、上海的水泥碳排放量都呈增加趋势,其中北京每年的水泥碳排放量最大,且增长率也是3个城市中最大的。北京和天津的累计森林碳汇量不断上升,上海的累计森林碳汇量几乎为零。北京、上海、天津的净碳排放量仍呈倒U型曲线增长,但与不考虑水泥碳排放和森林碳汇时的情况差别不大。由此可见,北京、上海、天津应重点减少能源碳排放,有效控制水泥产业碳排放,逐步扩大植树造林面积,从多方面采取措施降低碳排放。     

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。     

中国私家车碳排放空间格局及其影响因素的ESDA-GWR分析

利用探索性空间数据分析(ESDA)和地理加权回归模型(GWR),对2012年全国312个地级及以上城市私家车碳排放的空间分异格局、总体趋势、空间异质性和驱动因素进行研究。结果表明,中国地级城市私家车碳排放空间分异显著,碳排放总量呈现中部东部西部、中部北方南方的变化趋势,人均碳排放量表现为东高西低、北高南低的态势,地均碳排放量则呈现南高北低、东高西低的态势。人均储蓄存款余额对私家车人均碳排放的影响最大,其次是人均GDP和城镇居民可支配收入,且影响因素具有明显的经度或纬度地带性规律。     

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。     

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。     

江苏省城市交通碳排放的时空演变特征与驱动因素分析

基于江苏省各城市2001—2021年的面板数据,结合IPCC碳排放测算方案运用“自下而上”方法完整测度了江苏省城市交通运输部门碳排放量,运用两级LMDI加法分解模型分析了8个因素对碳排放的影响机制和影响异质性。结果表明：关于时序变化趋势,江苏省交通碳排放经历了3个阶段,2001—2005年为高速增长阶段,2006—2013年为中速增长阶段,2014年至今为低速增长阶段,增长率持续稳定在10%以下;关于空间变化趋势,江苏省交通碳排放量呈现“南高北低”的分布特点,苏州碳排放量约占江苏全省的1/3;关于驱动因素,江苏省交通碳排放的促增因素为能源效率、经济水平、公共交通饱和度、绿色植被覆盖率、人口规模,促降因素主要为产业结构、公共交通参与度、土地利用结构,其中经济水平是首要的促增因素,公共交通参与度是主要的促降因素。     

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。     

基于城市流和引力模型的我国西部地区能源输送格局研究

西部地区是我国矿产资源分布的主要集聚区,定量测度我国西部地区的能源外向服务功能并分析能源城市与我国主要消费城市的引力格局可以综合探究促进西部地区协调、可持续发展的能源输送格局。通过构建城市流模型和引力模型分别对陕西、甘肃、四川、云南、贵州、新疆和内蒙古7个西部省区采矿业外向功能量、城市流强度和能源城市对消费城市的能源输送引力大小进行测度。结果表明:(1)陕西城市流强度和外向服务功能量最高,能源综合竞争力居于第2位,是西部各省区的核心区域;(2)内蒙古和新疆为西部各省区能源综合竞争力较强地区;(3)榆林、鄂尔多斯和咸阳能源供给潜力较高,可作为我国主要的能源供给城市;(4)能源需求较大的重工业城市应当成为能源城市优先供给区域,其次是直辖市地区和我国城市群中心城市;(5)东北三省、广州、海口等距离中心能源区较远的地区与能源城市之间的引力弱,应注重新能源的开发和利用以满足自身发展需要。     

渭河流域PM2.5时空演化及人口暴露风险

研究PM_2.5时空演化及人口暴露风险,对于环境风险评价及人居环境改善、政府环保部门制定针对性的空气污染防控政策具有重要意义。渭河流域是国家重要工业基地,也是国家级城市群和关中—天水国家级经济区的核心区域,降低该区域PM_2.5人口暴露风险是实现高质量发展的必然途径。基于渭河流域2000-2020年PM_2.5遥感反演数据和人口格网分布数据,测算人口暴露风险指数。采用Theil-Sen Median与Mann Kendall检验法,分别识别PM_2.5质量浓度值和人口暴露风险指数时间演化特征,并通过GIS空间探索工具,分析其空间变化特征。结果表明,(1)2000-2020年渭河流域PM_2.5年均质量浓度为47.2μg·m^-3,最高值为2013年的57.6μg·m^-3,最低值为2020年的31.8μg·m^-3,呈现先上升后下降的变化趋势。趋势显著性检验发现,渭河流域PM_2.5污染情况呈现好转趋势。(2...     

能源足迹变化的多因素影响效应研究——以吉林省为例

采用对数平均迪氏指数法构建能源足迹因素分解模型,定量分析1994—2008年吉林省能源足迹变化的主要影响因素及其效应特征。结果表明,1994—2008年,吉林省人均能源足迹从0.228 hm2增至0.524 hm2。在能源足迹增长的抑制因素中,能源强度效应占84.54%,排放因子效应占15.46%;在能源足迹增长的促进因素中,经济产出效应占91.39%,能源结构效应占4.30%,人口规模效应占3.73%,土地固碳效应占0.57%。以经济产出因素为主导的正效应明显大于以能源强度因素为主导的负效应,两者之比为1.73∶1,叠加表现为对能源足迹增长的促进作用,导致其总体呈递增趋势。此外,在正、负效应的双变量格局下,能源足迹呈复合曲面分布。目前减缓吉林省能源足迹增长的重点在于通过技术进步促进能源强度下降,同时需调整能源结构以发挥其应有的抑制作用。     

基于GWR的中国地级城市SO_2年均质量浓度模拟

中国城市空气污染问题已经引起广泛关注。目前相关研究很多,但是以空间位置为拟合参数,对空气质量进行回归模拟的研究较少。以2010年中国地级以上城市SO2年均质量浓度为因变量,分别应用普通线性回归和地理加权回归(GWR)模型模拟SO2年均质量浓度,其中地理加权回归方法考虑了空间位置的影响并以此作为回归参数。回归的自变量指标体系包括气象要素(多年平均温度、光照、降水)、植被覆盖(NDVI)、地形要素(坡度、坡向、起伏度)、人为因素(GDP、能源消费)几个方面。由于各指标之间存在较强的相关性,用主成分分析方法计算得到温度、日照、降水、NDVI表征的气象植被综合指标,高程、坡度、起伏度表征的地形综合指标,和GDP、能源消费表征的人为因素综合指标。用3个综合指标值作为自变量进行回归模拟。普通回归结果较差,其r2为0.11,矫正的r2为0.10;GWR模型模拟结果相对较好,其拟合优度显著提高,r2为0.66,矫正的r2为0.47。因此,地理加权回归适合进行此类拟合,普通线性回归不适合。通过对比地理加权回归模拟的各个城市的拟合优度,发现年均质量浓度数值较高的地区拟合效果较差,这些地区主要集中在中国华北和南部部分地区。与基于机理的模型相比,GWR模型和其各具优缺点,GWR的优势主要表现在数据及其格式化要求低,计算机软硬件条件要求低,运算速度快等。     

基于珞珈一号的珠三角地区GDP空间化研究

灯光数据与人类社会经济活动有很强的相互关系,因此基于灯光数据构建GDP预测模型与GDP空间化具有重要的研究价值。以珠三角地区为研究区,基于珞珈一号(LJ1-01)与索米国家极轨道伙伴关系卫星(NPP-VIIRS)这2种夜间灯光数据,提取区县级夜间灯光总强度(TNL)、综合灯光指数(CNLI)、平均相对灯光强度(I)以及灯光面积比(S)这4种灯光指数,分别构建其与GDP的线性、对数、幂指数和指数模型,并据此进行GDP空间化。结果表明,LJ1-01夜间灯光在数据空间分辨率、数据细节特征及灯光强度识别精度方面优于NPP-VIIRS夜间灯光数据,更能够体现城市结构与城市肌理;对比2018年珠三角地区GDP与LJ1-01、NPP-VIIRS灯光指数间的相关性,发现LJ1-01数据较NPP-VIIRS更适合进行珠三角地区的区县级GDP空间化,其中根据LJ1-01夜间灯光数据的TNL灯光指数所构建GDP的线性模型拟合效果较好;通过构建密度图发现,GDP较高值像元高度集中分布于广州和深圳这2个副省级城市的市中心,呈典型的"双核"布局。     

山东省循环经济建设的生态效率测度

构建山东省循环经济建设的生态效率评价指标体系,对山东省的生态效率进行测度,并探讨经济发展与环境压力的脱钩/复钩关系.结果表明,2000-2010年,山东省GDP呈快速增长趋势,年均增长率达13.08％,各自然输入要素中用水总量、SO2和COD排放量呈下降趋势.各类自然输入要素的生态效率总体呈逐步提高趋势,其中COD排放、SO2排放和用水总量的生态效率年均增长率分别达18.59％、14.85％和14.13％,这3个指标处于强脱钩状态,其他指标均处于弱脱钩状态.总体而言,经济增长与环境保护的矛盾有所缓解,但能源的大量投入导致碳排放压力仍较大.