新疆农业源温室气体时空特征与影响因素分析

参考《省级温室气体指南》中推荐的方法,估算了2009—2019年新疆农业源温室气体排放量,探究了新疆农业源温室气体排放的时序特征和空间差异,运用Tapio模型和LMDI分解法,分析了新疆农业源温室气体脱钩特征和影响因素,最后通过构建不同情景预测新疆农业源温室气体2030年和2050年的排放情况。结果表明,2009—2014年新疆农业源温室气体排放总体呈上升趋势,以2013—2014年为界,分为波动上升、平稳上升2个阶段;新疆农业源温室气体区域排放差异明显,属于双高地区的有伊犁哈萨克自治州和阿勒泰地区;新疆农业源温室气体脱钩状态不理想,主要以弱脱钩为主;抑制新疆农业源温室气体排放的最主要因素是农业生产效率,其次是农业结构,推动农业源温室气体排放的最主要因素是农业经济水平,其次是农业人口规模;预测结果表明,2030年和2050年新疆农业源温室气体排放量没有达峰值,仍有持续上升的趋势。面对新疆严峻的减排形势,应当提高农业生产效率,调整优化产业结构,量化减排指标,落实减排任务。

我国农业源温室气体技术减排的影响评价——基于一般均衡模型的视角

农业源温室气体排放主要包括反刍动物甲烷排放、水稻种植过程中的甲烷排放、施肥造成的氧化亚氮排放和动物废弃物管理过程中的甲烷和氧化亚氮排放。中国是农业源温室气体排放最多的国家,农业源温室气体排放占全国总的温室气体排放的17%,已经超过了我国交通的温室气体排放。通过模拟研究发现:农业源温室气体技术减排对宏观经济有促进作用,不同的农业部门所受到的影响不同,其中种植业由于化肥使用效率的提高得到了益处,养殖业可能会由于资本投入的提高会使得生产成本略有提高,但是其改善养殖环境的作用却是长期的。

作物—牲畜—生物能源综合系统对中国农业源温室气体的影响评估

对农作物和畜牧业生产系统中的剩余秸秆和粪便进行生物能源化利用,不仅有利于缓解作物—牲畜系统农业剩余物排放对环境造成的压力,还能通过最终产品的使用来抵消相关的温室气体排放。本文构建了一个作物—牲畜—生物能源一体化的综合系统框架,基于生命周期评价法估算了2010—2019年中国及各省份作物和畜牧生产系统中各过程的温室气体排放清单;对比了作物—牲畜—生物能源综合系统和传统系统在不同生产环节的排放差异,评估了综合系统对农业源温室气体排放的环境影响。研究结果显示:(1)作物秸秆管理、牲畜肠道发酵和作物生产能源消耗贡献了基准情景下中国主要的农业源温室气体排放,作物和牲畜系统中温室气体来源呈现出显著的地区差异。(2)环境影响强度在部分地区或省份呈现波动变化趋势,其中,华东地区的排放强度下降幅度较大(-0.73×10^(-2)),新疆的增幅最大(0.63×10^(-2))。(3)作物和畜牧生产系统中可利用的剩余秸秆和粪便数量可观,综合系统对农业源温室气体排放起到缓解作用,全国范围内缓解程度不同,最大时可减缓约67%的环境影响。

新疆农业源非二氧化碳温室气体排放变化趋势预测

基于2000-2020年新疆农作物产量、化肥投入、稻田播种面积等统计数据,根据IPCC排放因子法,核算新疆农业源非CO_(2)温室气体(GHG)排放总量,通过对数平均迪氏指数(LMDI)模型对农业源非CO_(2)GHG排放驱动因素进行分解,使用蒙特卡洛模拟结合情景分析法预测其排放趋势。结果表明,研究期内新疆农业源非CO_(2)GHG排放呈现波动上升趋势,增幅达到34.43%,畜牧养殖是主要排放源。驱动因素研究结果表明,2000-2020年,农业经济发展水平和城镇化水平的提高促进了农业源非CO_(2)GHG的排放,贡献排放量分别达4211.74×10^(4)tCO_(2)eq和1016.08×10^(4)tCO_(2)eq。农业非CO_(2)GHG排放强度、乡村人口以及农业结构的降低抑制了农业源非CO_(2) GHG的排放,2000-2020年减排量分别为4163.36×10^(4)tCO_(2)eq、224.84×10^(4)tCO_(2)eq和130.64×10^(4)tCO_(2)eq。农业源非CO_(2)GHG排放在基准和规划情景下均呈上升趋势,但规划情景下的增速快于基准情景,在低碳情景下通过提高农业非CO_(2)GHG排放强度、改善生产结构有效减缓增速,可能在2035年实现负增长。实现农业源非CO_(2)GHG排放达峰需要强化对减排政策的落实,强制约束农业源非CO_(2)GHG排放;降低农业非CO_(2)GHG排放强度,控制因农业生产技术落后所导致的农业源非CO_(2)GHG排放;通过完善减排惩戒激励机制,鼓励技术突破引导新疆农业的低碳转型。

农业源非二氧化碳温室气体排放及情景模拟

控制农业源非二氧化碳温室气体排放对中国落实温室气体减缓政策具有现实意义,对于推动农业绿色转型、实现乡村振兴具有指导价值。本文基于IPCC系数法核算了2000—2019年中国省际农业源非二氧化碳温室气体排放,刻画了农业源非二氧化碳温室气体排放强度时空演化规律;基于STRIPAT模型,解析了各地区农业源非二氧化碳温室气体的影响机理,模拟了不同情景组合下农业源非二氧化碳温室气体排放未来演变趋势。结果表明:①动物肠道发酵甲烷排放是中国农业源非二氧化碳温室气体最主要的来源,中国农业源非二氧化碳温室气体排放逐渐由东部沿海向西部内陆地区转移。②“胡焕庸线”是单位农业增加值排放强度与单位农地面积排放强度高值区的分水岭,农牧交错带是中国单位农业增加值排放强度的高值区。③中国农业源非二氧化碳温室气体排放与人均GDP之间存在倒“N”型的EKC曲线关系,华北、东北和华中地区仍面临一定的减排压力,各区域农业源非二氧化碳温室气体排放影响机理存在显著差异。有效减少动物肠道发酵CH4排放,根据区域发展特征制定因地制宜的减排政策是未来中国农业源非二氧化碳温室气体减排的关键。