基于市域尺度的中国化肥施用与粮食产量的时空耦合关系

化肥施用是一把双刃剑,在促进粮食产量增加、保障粮食安全的同时,导致了生态环境退化,当前亟需辨明化肥施用与粮食生产之间的时空耦合关系,以便为维护粮食安全与生态安全提供有效的对策。以中国336个地级行政区为研究单元,分析2005-2015年中国粮食产量与化肥施用量的时空格局变化特征、化肥施用量与粮食产量的时空耦合关系及其动态变化过程。研究发现：（1）2005-2015年中国化肥施用量与粮食产量均呈上升趋势,化肥施用量的区内差异呈“粮食主产区—产销平衡区—粮食主销区”递减态势;而粮食产量的区域差异总体趋于增大,且呈“粮食主产区—产销平衡区—粮食主销区”递增态势。（2）化肥施用量增幅大致呈“东—中—西”阶梯式递增的趋势,而粮食产量增幅呈明显的南北分异特征。（3）从空间分布来看,胡焕庸线以东地区以“双高区”为主,胡焕庸线以西地区以“双低区”为主,且“低效施肥区”收缩,“他因素影响区”扩张。（4）期间,粮肥耦合关系以“双增型”为主,其他类型为辅,粮肥耦合关系主要向“双增型”与“他因素影响型”转变。     

2000～2015年中国地级市化肥使用量的时空变化特征

化肥在农业生产中对粮食增产起到至关重要作用,但过量使用也带来诸如地表水富营养化、土壤结构恶化及农业承载力下降等一系列环境问题.目前对于化肥的研究多集中于利用效率方面,而空间变化特征的研究很少,充分认识化肥使用量空间上的变化对我国农业的可持续发展同样具有重要意义.基于2000~2015年全国地级市化肥折纯使用量和播种面积、粮食产量等数据,采用空间自相关分析、冷热点分析、核密度分析和标准差椭圆分析等方法,比较了2000、2005、2010和2015年这4年全国尺度各地区化肥使用总量及单位面积化肥使用负荷的时空变化特征.结果表明：①2000~2015年我国的化肥折纯使用量呈直线增加趋势,而在区域内一直处于比较高的集聚状态.化肥折纯使用量经历2000~2005年区域聚集状态增强,2005~2010年聚集状态减弱,2010~2015年又增加的过程.②从全国化肥使用的空间分布来看,2000~2015化肥使用总量呈现增加趋势,主要表现在化肥使用量超标的地级市变多,区域变广.东部经济发展较快的地区,如广东省和福建省由于播种面积减少比例大于化肥使用量的增长比例,导致超标地级市较为密集.③2000~2015年我国粮食重心的移动轨迹和化肥使用量的移动轨迹不相符,粮食重心往东北地区移动,而化肥使用量的重心往西部移动.一是表明东北地区的商品粮地位越来越重要,二是表明我国西部地区化肥使用量逐渐增加,有超标的趋势,应加以重视.     

用于组织和产品碳足迹的中国电力温室气体排放因子

讨论了组织和产品碳足迹与清洁发展机制(CDM)在计算电力温室气体排放因子方法上的区别,在发改委电力排放因子的基础上进行了多项修正与补充,分别得到用于组织和产品碳足迹的中国电力温室气体排放因子.结果表明,发改委发布的电力基准线排放因子与本文得出的组织和产品碳足迹的排放因子有显著差距,不应混用.本文计算的排放因子可为国内组织及产品碳足迹研究提供更恰当的数据来源.     

2009~2019年中国人为CH4排放量的估算及时空格局

以中国340个地级及以上城市为研究对象,采用自下而上的核算方法,针对农业活动、能源活动和废物处理3个一级CH₄排放源,核算2009年和2019年中国人为CH₄排放量并分析其时空格局.结果表明：2009年中国人为CH₄总排放40.71Tg,2019年为42.89Tg,CH₄排放总量在增加,排放强度和人均排放量基本保持不变.一级排放源中,农业活动、能源活动和废物处理在2009年的CH₄排放量分别为24.88Tg、12.06Tg和3.76Tg,农业活动为主要排放源,2019年三者排放量分别为16.99Tg、21.62Tg和4.28Tg,能源活动成为主要排放源;二级排放源中煤炭开采的CH₄排放最多;不同城市中各排放源的占比存在较大差异,淮安、扬州和南通农业活动排放最多,晋城、大同和太原能源活动排放最多,而北京、上海和广州以废物处理排放为主.城市人为CH₄排放存在显著的空间正相关,高排放—高聚集的城市数量减少,分布集中;低排放—低聚集的城市数量增加,分布重心向东部地区转移;局部城市空间关联类型呈现出较强的空间锁定效应和迁移惰性特征.CH₄排放强度与人均CH₄排放的区域总体差异较大;CH₄排放强度地区间Theil指数差异较大,而地区内差异较小;人均CH₄排放地区间与地区内的Theil指数差异均较小.     

成渝地区碳足迹时空格局演化与影响因素分析

成渝地区作为中国西部的重要经济区域,如何在保持高速发展的同时,有效控制碳排放,是一个亟待解决的问题。本文以成渝地区各市级行政区为研究单元,从自然-社会二元系统视角对其碳足迹进行测算和分析,探索碳足迹的时空格局演变特征和影响因素,为实现“碳达峰”提供政策建议。主要研究内容包括：1）基于自然生态系统和社会经济系统二元视角的碳足迹测算;2）通过探索性时空数据分析方法综合分析碳足迹的时空格局演化特征;3）基于改进Kaya模型的碳足迹分解与影响因素分析。本文旨在揭示成渝地区碳足迹水平提升的主要原因,找出实现“碳达峰”的关键所在,为制定区域差别化的碳减排措施提供科学依据。     

中国木质林产品碳足迹的产业链分布特征分析

中国是木质林产品的生产、消费和出口大国,分析其产品碳足迹的分布特征对于林产行业的国际贸易和节能减排工作具有重要意义。文章采用投入产出生命周期模型计算中国木质林产品的碳足迹,并对不同种类木质林产品产业链上的碳足迹分布进行分析。研究结果表明,产品碳足迹总量最大的木质林产品是木家具(占总量的36%),而单位产品碳足迹强度最大的木质林产品是纸制品(占整体的16%);针对林产品行业内部的产业链角度,碳足迹的主要流量发生在从用材林的种植和养护业到最终产品的制造;林产品产业行业外部,碳足迹的贡献则主要来自于金属冶炼及压延加工业、化石燃料开采业等行业,这2个行业碳足迹贡献分别占21%和18%;整体上,中国木质林产品生产中温室气体的排放以燃料燃烧产生的二氧化碳为主,这与产业链外其他行业的碳贡献密不可分。研究表明,通过碳足迹在产业链上的分布可以有助于分析林产品碳排放的工作重心。     

东北地区工业污染时空格局演变研究

基于东北地区2003—2015年地市层面工业废水、工业SO2排放数据,采用标准差椭圆、地理集中度指数,从宏观及微观两个角度分析东北地区工业污染时空格局演变特征,并对工业发展与工业污染演变协同关系展开研究.结果表明,2003—2015年间东北地区两种工业污染排放量及占全国比重均有所提升,工业污染尤其是工业SO2污染对生态环境胁迫逐渐增大;标准差椭圆结果显示,工业污染在空间上均呈南(偏西)-北(偏东)方向分布,工业污染重心轨迹迁移存在相似性,工业SO2污染空间集聚程度高于工业废水;工业污染地理集中度显示,地市层面工业污染集聚情况呈南高北低的空间分布特征,研究期内工业污染集中度高值区分布范围明显收缩,空间特征得到强化;东北地区工业发展与工业污染空间形态演变存在相似性,空间形态上的差异逐渐减弱.分地区看,东北地区中部工业环境绩效最高,而工业污染集中度较低的北部工业环境绩效偏低,局部上表现出工业发展与工业污染变化不一致的特点.最后分析了工业及工业污染空间格局演变趋势及北部地区工业发展与工业污染变化不一致的原因.     

我国农业碳排放时空演变特征研究

碳达峰、碳中和目标的提出,对我国农业碳减排提出了新要求。明确农业碳排放特征是制定农业碳减排政策的基础。本文对2012—2020年我国31个省（区、市）农业碳排放情况进行了测算,分析了我国农业碳排放的时空演变特征。我国农业碳排放总量呈现“先上升、后下降”的趋势,且下降速度快于增长速度。从农业碳排放结构来看,农资投入和畜牧业的碳排放下降是近年来农业碳排放下降的主要原因;从农业碳排放空间变化来看,我国农业碳排放呈现出“西升、东降、中略降”的空间变化特征。在此基础上,本文认为农业低碳发展应以保障国家粮食安全为前提,在保证农产品产量的同时进一步减少农资投入,统筹制定地区农业碳减排政策。     

2000年以来黄河流域土地市场化时空格局演变及驱动因素

基于土地市场交易结构的视角,测算2000—2016年黄河流域104个地级以上城市一级土地市场化程度,综合利用Global Moran’s I、G_i*指数空间统计模型对其时空格局演变特征进行分析,运用灰色关联度分析模型探究土地市场化时空格局演变的主要驱动因素。研究发现:2000—2016年,黄河流域土地市场化水平表现出先持续上升后不断下降的阶段性变化特征,呈现了"东高西低"的空间分异格局。黄河流域土地市场化水平整体具有显著的空间自相关性,土地市场化热点区域以下游主要城市为核心,经历了先加速蔓延、后缓步收缩的时空演进历程。黄河流域土地市场化水平的时空格局演变主要由经济发展水平、产业结构升级、固定资产投资、政府财政收支比、外商直接投资以及区位条件等因素共同驱动,但受我国社会经济发展的阶段性影响,各因素在不同年份的影响程度存在显著的差异性。     

中国区域环境效率时空演变研究

运用DEA测度了2009—2013年中国31个省、自治区和直辖市的环境效率,并运用ESDA对其空间格局进行了研究。结果表明:中国区域环境效率普遍不高,其平均值仅处于较低水平;中国区域环境效率呈现东、中、西部"阶梯型递增"的分布规律,与三大区域的经济发展格局相反;中国区域环境综合效率受环境技术效率的影响大于环境规模效率;中国区域环境效率具有空间溢出效应。     

中国城市居民生活能源碳排放的时空格局及影响因素分析

随着经济社会的发展与人民生活水平的提高,生活用能强度逐年增大,城市居民生活能源碳排放日益成为碳排放的新增长点.本文采用Theil指数、空间自相关分析了我国城市居民生活能源碳排放的时空格局演变特征,并利用STIRPAT模型分析了影响城市居民生活能源碳排放的主要因素.结果表明:12001—2012年我国城市居民生活能源碳排放总量及人均生活能源碳排放量均呈增长趋势,其年增长率分别为9.69%、3.29%;2八大经济区域间城市居民人均生活能源碳排放的差异是构成我国城市居民人均生活能源碳排放总体差异的主要原因,其对总差异的贡献率达到了57.90%;3我国城市居民人均生活能源碳排放具有显著的空间正相关性,2001—2012年间城市居民人均生活能源碳排放的"冷点"区变化较为稳定,主要分布在东部和南部经济区,而"热点"区主要分布在西北、东北和黄河中游经济区;4城市人口规模、城市居民可支配收入、城市居民生活消费支出、城市居民年龄结构均对城市居民生活能源碳排放量具有加剧作用,而城市居民能源消费结构具有减缓作用,且北方城市居民生活能源碳排放量明显高于南方;5现有样本数据支持环境Kuznets曲线假说,即随着经济的发展,城市居民生活能源碳排放量存在转折点.     

2006—2015年中国电力碳足迹及其生态压力分析

电力行业是我国节能减排的主力军.本文根据电力来源多样性特征,采用IPCC计算方法,结合净初级生产力模型,定量分析了中国2006-2015年电力消费碳足迹及其生态压力的变化,并将电力碳足迹生态压力与人均GDP进行脱钩分析.结果表明,2006-2015年,电力消费碳排放量经历了先升后降两个阶段,其中,2006-2013年,碳排放量稳步上升,2013年后开始逐渐下降,电力碳足迹生态压力与人均GDP之间主要呈弱脱钩关系,但在2013-2015年,开始出现强脱钩状态.可见在国家″十二五″政策引导下,推动经济结构转型调整,促进电力产业节能减排,已获得显著成效,但仍需继续努力,缓解电力消费过程给生态环境带来的压力.     

黑龙江省生态足迹时空演变与生态可持续分析

为分析黑龙江省生态可持续性状态,基于植被净初级生产力（NPP）构建了均衡因子和产量因子,采用改进的生态足迹模型,核算黑龙江省2000—2020年生态足迹、生态承载力,揭示生态足迹空间格局变化特征。结果表明：黑龙江省均衡因子为林地>草地>耕地>水域;产量因子为水域>草地>林地>耕地。黑龙江省21年间人均生态足迹增速远大于人均生态承载力,致使人均生态赤字状况日益严重;但考虑到国内贸易后,人均生态足迹呈现先增加后平稳状态,仅在2005—2010年为生态赤字状态,2010年后处于生态平衡状态;在空间上呈现明显的空间异质性。黑龙江省一直处于轻度消耗资产存量发展状态;耕地、草地资本流量无法满足社会需求;化石燃料生态足迹深度增长迅速,且表现为高生态赤字。黑龙江省总体呈现区域发展稍不安全、弱可持续发展状态;草地长期处于强不可持续状态。近年来黑龙江省生态环境状况得到有效改善,但土地资源利用不均的问题突出,应引起关注。

     

中国旅游足迹家族研究进展

作为定量评估的有效工具,旅游足迹方法在考察旅游资源消费和废弃物排放对生态环境的影响方面发挥着重要作用。基于研究的尺度、方法、内容等角度对中国旅游足迹家族（主要成员包括旅游生态足迹、旅游碳足迹和旅游水足迹等）相关代表性成果进行了系统梳理,总结旅游足迹研究取得的主要进展,比较旅游足迹家族成员之间的异同,分析旅游足迹方法的比较优势,剖析当前旅游足迹研究存在的不足,同时结合国际旅游足迹研究最新动向对完善中国旅游足迹研究进行展望,以期为中国旅游足迹研究以及可持续旅游发展实践提供参考。     

中国居民消费磷足迹时空格局及驱动因素研究

在磷足迹内涵界定及其计算模型构建的基础上,探究了中国城乡居民食物消费磷足迹的时空格局,并解析了其驱动机制.结果表明：1978~2018年间,中国食物消费磷资源和磷污染足迹分别增长了6倍和4倍,达到2018年的715.9万t和78.7万t,其中城镇居民是主要贡献源,占比分别达到67%和64%.从结构上看,城乡食物消费磷资源足迹均由荤食主导,其中家禽、水产品和蛋奶消费的磷资源足迹占比不断增加;而磷污染足迹主要源于上游食物生产过程,其中种植业和水产养殖业增幅最为显著.我国31个省市食物消费磷资源足迹和磷污染足迹在空间分布上具有一致性,呈现从东向西减小的趋势,东部省市诸如广东、上海、江苏、北京和山东等远高于其他地区,并且具有高度的空间集聚性,在东部沿海形成高-高（H-H）聚集区.因此调控磷开发利用活动的资源环境压力需要着眼于这些重点区域.我国食物消费磷足迹增长的关键驱动因素是利用效率下降、消费水平提升和饮食结构改变,因此有效提升食物生产的养分利用效率和引导合理的消费理念和饮食习惯是减缓磷的开发活动资源环境压力的重要途径.     

基于MRIO模型的中国省级区域碳足迹及碳转移研究

科学识别我国各省区碳足迹及省际间碳转移特点,对于促进全国统一碳市场的建立和运行具有重要意义.基于MRIO模型,自主编制了包括12个省级区域、14个行业的2007年中国区域间投入产出表,测算了这12个省级区域的碳足迹特点和省际间碳转移情况.结果显示:由于经济发展水平、产业结构、能源结构、工业化程度和人口等因素的不同,各省碳足迹特点呈现较大差异;我国存在由能源资源丰富地区和重化工业密集省份向经济发达地区和资源短缺省份的碳转移现象,其中,河北、山西和内蒙古三省对外省区呈现碳净调出态势且调出量较大;省际间距离越近,产业结构互补性越强,则省际间的碳转移规模也就越大.当前,我国应加快推进能源结构调整和产业升级转型;强化区域内省际之间的相互协作,降低碳减排成本;在未来全国碳排放权交易体系下,应综合考虑各省的碳足迹水平和省区间碳转移情况,科学界定各省区的碳排放责任,公平合理地分配碳排放配额,以促进我国碳市场的顺利运行.     

不同进口模式对我国出口产品碳足迹的影响——以木质橱柜为例

产品碳足迹及其绿色贸易壁垒的研究越来越得到重视,但另一方面,进口模式对碳足迹的影响研究尚不充分.本研究采用生命周期评价方法,对橱柜的国内加工阶段的碳排放、国外不同原材料生产阶段碳排放分别进行计算,并分析不同进口模式情景下上游原材料对橱柜整体碳足迹的影响.主要结论如下:1不同进口模式原材料碳排放差异较大:北欧的原材料碳排放高于中欧和美国,碳排放的主要来源材料为胶合板.2全球的原材料碳排放波动最大,最大原材料碳排放是最小原材料碳排放的7.26倍;美国的原材料碳排放波动最小;3不同进口模式对我国产品碳足迹的影响不同,从贡献结构上看,除了北欧最大碳排放进口模式和全球最大碳排放进口模式是外源型以外,其余模式的产品碳足迹来源皆为内源型,即主要贡献仍为国内加工阶段.4从减排潜力看贸易策略,减排潜力最大的是全球进口模式,为30%~52%,并建议转变北欧为其它进口模式,以寻求更大的减排空间.本文结论可服务于企业绿色采购策略中原材料减排潜力的发掘,以及国家贸易政策的制定.     

中国居民消费碳排放影响因素的时空异质性

研究我国居民消费间接碳排放的阶段性和区域性特征,对于制定社会经济新常态发展下的碳减排策略具有重要的现实意义.利用投入产出法和结构分解分析法,核算了2002~2017年中国居民消费间接碳排放水平,量化了影响因素对间接碳排放的贡献;利用地理加权回归模型定量描述了省域间接碳排放的时空分异特征.结果显示:2002~2017年中国居民消费间接碳排放呈现先增长后下降的趋势,“食品”类和“居住”类消费是其主要来源,占比42%~48%.新常态下,“直接碳排放强度”、“生产技术”和“消费倾向”因素的抑制作用显著加强,大大抵消了“收入规模”、“人口”及“消费结构”因素对碳排放的促进作用,促使碳排放降低了145MtC.省域间接碳排放从东至西呈现递减的分布特征,表现出一定的集聚性.碳排放的影响因素具有空间异质性,“生产技术”与碳排放呈现负相关关系,其他因素呈现正相关关系.其中,“人口”、“收入规模”及“直接碳排放强度”对碳排放的影响程度较为突出.