甘肃省农业碳足迹动态变化探究.doc

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1、甘肃省农业碳足迹动态变化探究一、引言碳足迹的概念缘起于“生态足迹”，主要是指在人类生产和消费活动中所排放的与气候变化相关的气体总量。相对于其他碳排放研究的区别，碳足迹是从生命周期的角度出发，破除所谓“有囱才有污染”的观念，分析产品生命周期与活动直接和间接相关的碳排放过程。农业碳足迹可以系统研究在农业生产过程中由于人为因素引起的直接及间接碳排放，是构建低碳农业的理论基础，对实现低碳农业具有重要的实践意义。国内外众多学者从众多方面对碳足迹进行了研究，目前我国基于能源消费的碳足迹研究较多，但对于农业碳足迹的研究仍处于起步阶段。

2、姚延婷、陈万明通过分析影响农业生产总值的因素及这些因素对温室气体排放的贡献程度，发现农业机械总动力、农业用柴油量、化肥施用量是农业温室气体排放的主要原因，并结合农业生态系统特征，提出了基于农业温室气体减排和增加农业碳汇的低碳农业发展模式；KunCheng等基于中国农业统计数据对中国1993—2007年农业碳足迹进行的研究，计算得出中国农业土地利用碳足迹为0.78+0.04tCEha—1yr—1,农产品生产碳足迹为0.11+0.01tCEha—1yr—1,而化肥使用所引起的碳足迹占总量的60%；史磊刚等基于河北吴桥县农户生

3、产调查数据，利用农业碳足迹理论及研究方法，评价了华北平原冬小麦一一夏玉米两种熟种植模式的碳足迹，发现氮肥的施用量和电能消耗量均与碳足迹有正相关性，种植规模与碳成本有负相关性，因此构建节肥、节水及规模化的低碳种植模式是实现华北平原农业节能减排的重要途径。甘肃是我国农业最早开发的地区之一。全省地貌类型复杂，干旱缺雨，日照充足，昼夜温差大，农作物资源丰富。目前，甘肃省农业正在适应市场经济要求，实现向质量效益型转变，开发前景十分广阔。本文将对甘肃省农业碳足迹1993—2010年的动态变化进行研究。二、数据选取及计算模型（一）碳足

4、迹计算本文的计算方法采用KunCheng等使用的碳足迹计算公式”碳成本二农业投入X排放因子”；其中，农业投入包括化肥（万吨）（包括氮肥、磷肥及钾肥）、农药（吨）、灌溉（千公顷）、塑料薄膜（吨）、柴油（万吨），各项数据来自1994-2011年《中国农村统计年鉴》。排放因子选用KunCheng及史磊刚等计算碳足迹时所使用的数据，具体如表1所示。由于涉及氮肥使用直接引起的N2。排放，在此用全球变暖潜势换算为C02当量，单位为tC02当量，记为tC02—eq,换算过程如公式（1）所示：(1)式中，CFN表示由氮肥的使用而直接引起

5、的C20排放当量，FN为农业生产过程中氮肥的使用量，6N为氮肥的N20排放因子，298为100年水平下净全球变暖潜势(GlobalWarmingPotential,GWP)o农业生产中总碳足迹即为各投入要素的碳成本之和，如公式(2)所示：CFT=CFF+CFN+CFP+CFIR+CFPF+CFD(2)其中，CFF为化肥的使用所产生的碳成本，CFN为氮肥的使用而直接引起的碳成本，CFP为农药使用引起的碳成本,CFIR为土地灌溉所引起的碳成本，CFPF为塑料薄膜使用引起的碳成本，CFD为农用机械使用柴油引起的碳成本。(二)碳

6、效率和碳强度计算碳效率(carbonefficiency)的计算如公式(3)所不:CEF二Yt/CFt(3)其中，CEF为碳效率，表示单位碳足迹所产生的农业产值。Yt为农业总产值，数据取自1994—2011年《甘肃统计年鉴》。为了具有可比性，根据年鉴中历年农产品生产价格指数为可比价格计算。碳强度(carbonintensity)计算如公式(4)所示：CI=CFt/Yt(4)式中，CI为碳强度(以单位产值或单位耕地面积计),Yt为历年农业总产值或耕地面积。三、甘肃省农业碳足迹动态变化分析（一）各农业投入碳足迹动态变化本文首

7、先计算出各农业投入碳成本，如图1所示。1993—2010年各农业投入碳成本平均增长比例分别为CFF3.01%、CFN2.98%、CFP12.52%、CFIR2.09%、CFPF9.07%、CFD5.28%，总碳足迹增长4.21%。其中，以农药的使用引起的碳成本增长最快，其次为塑料薄膜的使用引起的碳成本。CFF、CFN与CFD呈较平稳的缓慢增长趋势，CFP在2007年、CFIR于2008年呈现较大幅度的增长，CFPF在所研究的整个时期均呈现出较快的增长。由图2土地灌溉碳成本占比总碳足迹的百分比最高，但其从1993—2010

8、年所占比例不断下降,从1993年的48.19%下降到2010年的33.97%；其次为化肥使用碳成本占比，其在1993—2007年一致处于较平稳状态，介于30%—34%之间，从2008年开始出现较大幅度的下降，从30.32%下降至27.68%,且在2008—2010这三年持续下降；第三为农用塑料薄膜使用碳成本占比，其在