中国农田生态系统碳净吸收重心移动及其原因.pdf

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1、中国人口·资源与环境２０１１年第２１卷第５期ＣＨＩＮＡＰＯＰＵＬＡＴＩＯＮ，ＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＶｏｌ．２１Ｎｏ．５２０１１中国农田生态系统碳净吸收重心移动及其原因卢娜曲福田冯淑怡（南京农业大学公共管理学院，江苏南京２１００９５）摘要为深入了解我国农田生态系统碳净吸收的区域差异及其原因，本文采用重心模型分析了农田系统碳净吸收重心移动规律，运用Ｃ－Ｄ生产函数分析了影响农田系统碳净吸收重心移动的因素，并在此基础上计算了各影响因素对各区域碳净吸收的贡献率，提出了相应的政策建议。结果表明：①我国

2、农田系统碳净吸收重心坐标经度减小较快，纬度波动增加，落实到地理区域上呈向西北方向移动的趋势。东南区与蒙新区是农田系统碳净吸收比重下降和增长速度最快的地区，而西南区已逐渐成为我国农田系统碳净吸收的主要贡献区。②常规投入中土地投入是影响农田系统碳净吸收重心移动的首要因素，资本投入（包括化肥、劳动力）也是重要的影响因素；控制变量中种植结构是主要影响因素，使用权与收益权变量系数显著但影响不大。③各影响因素对区域碳净吸收的贡献存在显著的地区差异，但影响各区域碳净吸收的主要贡献因素为土地、化肥和种植结构。关键词农田生态系统；碳

3、净吸收；重心；Ｃ－Ｄ生产函数中图分类号Ｓ１８１；Ｘ２１文献标识码Ａ文章编号１００２－２１０４（２０１１）０５－０１１９－０７ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－２１０４．２０１１．０５．０２０自工业革命以来，人类化石燃料的大量使用以及非持田植被碳储量和植被碳密度的动态变化，结果表明两者都［９］久性土地利用直接导致全球温室气体浓度以前所未有的有一定程度的提高，具有碳汇效应；鲁春霞等研究表明速率增加，引起了以气候变暖为特征的一系列生态环境问我国农田生态系统近２０年来碳蓄积总量持续增大，其中题。如何减缓气候变

4、化，充分发挥各碳库的碳汇功能成为碳密度高值区主要分布在我国东部地区。目前对农田系目前研究的热点。农田生态系统是巨大的碳库，全球农田统碳源／汇的时间变化特征研究较丰富，但是忽略了对其生态系统碳储量高达１７０Ｐｇ，占陆地碳储量的１０％以空间变化特征的研究，更缺乏对其空间变化机理的定量分［１］上，但是其受人类活动（如耕作、灌溉、施肥等）影响也析。因此，本文拟在已有研究基础上，采用重心模型分析［２］最大，既是碳源又是碳汇。Ｂｏｕｗｍａｎ认为大气中２０％我国农田系统碳净吸收重心移动规律，并结合面板数据采的ＣＯ、７０％的ＣＨ与

5、９０％的ＮＯ来源于农业生产活动用Ｃ－Ｄ生产函数分析相关因素对农田生态系统碳净吸２４２［３］收的影响，以期为相关政策制定提供参考依据。及其相关过程；Ｃｏｌｅ估计在未来５０－１００年，全世界农［４］田可固定２０－３０Ｐｇ碳。目前关于农田生态系统碳源／１研究方法与数据来源［５］汇的研究主要集中在定量估算农田系统碳源／汇。Ｌａｌ估算了农田系统中各种活动（包括灌溉、播种、施肥、收获１．１研究方法［６］等）由于能源消耗而产生的碳排放量；Ｎａｌｌｅｙ等采用生１．１．１农田生态系统碳净吸收命周期评价法对美国阿肯色州六大类种植作物在

6、不同的本文提出的农田生态系统碳净吸收量，是作物生育期生产实践中整个生命周期的碳排放量进行了估算；赵荣钦碳吸收量与农业生产过程碳排放量的差值。考虑数据可［７］［１０］等对我国沿海１０个省（市、区）农田生态系统１９８１－获得性，作物碳吸收量采用李克让提出的根据作物产２００１年碳源／碳汇进行了估算，结果表明总碳排放增长速量、经济系数以及碳吸收率来估算作物生育期内通过光合［１１］度快于碳吸收增加速度，沿海地区主要粮食作物碳吸收占作用对碳的吸收量；农业生产碳排放量采用Ｗｅｓｔ等提［８］全国比例有所下降；罗怀良估算了盐亭县近５

7、５年来农出的农业生产过程中由于化肥生产、农业机械使用、灌溉收稿日期：２０１０－１２－０３作者简介：卢娜，博士生，主要研究方向为资源经济与可持续发展。通讯作者：冯淑怡，博士，副教授，主要研究方向为资源经济与可持续发展。国家自然科学基金项目（批准号：７０８３３００１，７０８０３０１９），江苏省“青蓝工程”资助。·１１９·中国人口·资源与环境２０１１年第５期［２０］等造成的碳排放量，具体计算方法如下所示。本文综合戴景瑞等提出的农业区域布局，将我国划Ｃｓ＝∑ＣｆｉＹｗｉ／Ｈｉ（１）分为８个农业生产区域，即东北区：黑龙江、

8、吉林、辽宁；黄ｉ－３－７Ｅ＝Ｅ＋Ｅ＋Ｅ＝（Ｇ×ｃ×１０）＋（Ａ×ｃ×１０淮海区：北京、天津、河北、河南、山东；长江中下游区：湖北、ｃｆｍｉｆ１ｍ２－３－７＋Ｗ×ｃ×１０）＋（Ａ×ｃ×１０）（２）湖南、江西、安徽、江苏；东南沿海区：上海、浙江、福建、广ｍ３ｉ４Ｃ＝Ｃ－Ｅ（３）东、海南；黄土高原区：陕西、山西、甘肃；西南区：四川、重净ｓｃ４式中，Ｃ为区域农田生态