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河北省农田生态系统碳循环时空变化及其效益研究

张京京  
【摘要】:随着全球温室效应的加剧,农田生态系统碳循环成为当前全球气候变化研究的热点问题。农田生态系统是一个开放的系统,是重要的温室气体的源和汇,一方面通过农作物的光合作用吸收大量的碳;另一方面通过农作物和土壤的呼吸作用以及各种人工投入释放碳。河北省是一个农业大省,农业生产在全国占有重要位置,但由于近年来城市化、工业化和农业化学化的迅速发展,使得生态平衡遭到了严重的破坏,农业领域面临着越来越多的碳释放,因此,如何采取有效的措施实现农田固碳减排,达到河北省农田生态系统经济效益和生态效益“双赢”成为目前亟待解决的重要科学问题之一。 本文运用近22年(1989-2010年)的统计资料,首先对河北省农田生态系统的碳吸收、碳排放及净碳汇进行了估算,并分析了其时空差异;然后对影响农田生态系统碳吸收和碳排放的因素进行了深入分析;最后,对河北省发展低碳农业进行了SWOT分析,在此基础上提出了河北省发展低碳农业的应对措施。主要研究成果如下: 1)近22年来,河北省农田生态系统的碳吸收与碳排放均呈现增加趋势,且碳排放的速率超过了碳吸收的增长速率。总的来说,河北省农田生态系统是碳汇,从空间上来看,碳汇强度由南向北逐渐降低。 2)在各种作物中,小麦和玉米的碳吸收所占比重最大;化肥施用、农业机械和灌溉过程是带来农田生态系统碳排放的主要途径,其中化肥施用带来的碳排放所占比例最大。 3)分析表明,在化肥施用量、农业机械总动力、灌溉投入等因素中,化肥施用对河北省农业总产值的影响最为显著。


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