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    浙江省農業(yè)主要投入要素碳排放時空變化特征

    2016-04-25 08:05:29汪玉磊單英杰
    浙江農業(yè)科學 2016年3期
    關鍵詞:浙江農業(yè)

    汪玉磊,徐 進,單英杰

    (浙江省種植業(yè)管理局,浙江杭州 310020)

    文獻著錄格式:汪玉磊,徐進,單英杰.浙江省農業(yè)主要投入要素碳排放時空變化特征[J].浙江農業(yè)科學,2016,57(3):311-313.

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    浙江省農業(yè)主要投入要素碳排放時空變化特征

    汪玉磊,徐 進,單英杰*

    (浙江省種植業(yè)管理局,浙江杭州 310020)

    文獻著錄格式:汪玉磊,徐進,單英杰.浙江省農業(yè)主要投入要素碳排放時空變化特征[J].浙江農業(yè)科學,2016,57(3):311-313.

    摘 要:選擇化肥、農藥、農膜、灌溉和耕作耗能等農業(yè)的5個主要投入要素進行測算,分析浙江省碳排放結構特征及區(qū)域差異。結果表明,1995—2013年浙江省的碳排放總量年均增長率為0.22%,農藥、農膜和灌溉碳排放是正增長,其中農膜的增幅最大,化肥、耕作碳排放呈現負增長,但化肥排放始終占據主導地位;浙江省1995—2013年單位耕地、單位產值、單位產量的碳排放強度呈現下降趨勢;浙江省2013年度碳排放總量最大的3個地區(qū)為寧波、金華和杭州,碳排放強度最大的3個地區(qū)為寧波、衢州和金華。

    關鍵詞:農業(yè);碳排放總量;碳排放強度;浙江

    現代農業(yè)是引起全球變暖的人類活動之一,作為碳排放的重要組成部分,農業(yè)碳排放的測算受到廣泛關注。黃祖輝等[1]采用分層投入產出-生命周期評價法,構建5個層級對農業(yè)系統(tǒng)碳足跡進行量化,深度分析了農業(yè)碳排放的數量和結構特征;李波等[2]從化肥、農藥生產和使用,農業(yè)機械使用,灌溉用能,秸稈焚燒等5個方面測算并分析了我國碳排放結構特征及區(qū)域差異,中國農業(yè)碳排放總量1991—2008年均增長率為2.59%,約占碳排放總量10.43%,并研究了農業(yè)碳排放與經濟增長的關聯;冉光和等[3]認為,改革開放以來,我國農業(yè)生產碳排放以平均每年5%的速度持續(xù)增長,由于各因素變化率VAR檢測值的分化,未來農業(yè)碳排放增長率表現為進一步升高的趨勢。

    浙江人多地少,依靠傳統(tǒng)的資源消耗和物質投入的粗放型生產經營方式難以為繼。本文以浙江省農田系統(tǒng)為例,對1995—2013年農業(yè)生產過程中主要投入要素碳排放量和碳排放強度進行核算,有助于識別重要的農業(yè)碳排放源。

    1 材料與方法

    1.1數據來源

    化肥、農藥、農膜、灌溉面積、農作物播種面積、產值、耕地面積、產量數據主要采自1996—2014年的《浙江統(tǒng)計年鑒》。其中,化肥以折純施用量為準,農藥以當年實際施用量為準,農膜以當年農用塑料薄膜使用量為準,灌溉面積以當年有效灌溉面積為準,產值按1978年可比價格計算得到種植業(yè)產值。

    1.2測算方法

    農業(yè)(文中指種植業(yè))主要投入要素碳排放主要考慮3個來源:一是化學投入品,如化肥、農藥、農膜等引起的碳排放;二是灌溉直接或間接消耗機電和電力所產生的碳排放;三是耕作耗能引起的碳排放。參考李波等[2,4]研究所用方程,在其基礎上,設置浙江省農業(yè)碳排放估算公式:

    式中,C為農業(yè)碳排放總量,Ci為各碳源的碳排放量,Ti為各碳排放源的量,δi為各碳排放源的碳排放系數。參考West等[5],化肥、農藥、農業(yè)有效灌溉面積、耕作耗能的碳排放系數分別為0.895 6,4.934,266.48和67.45 kg·kg-1,參考南京農業(yè)大學農業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所的結果,農膜的系數為5.180 kg·kg-1。

    農業(yè)碳排放強度用如下指標反映:單位產值碳排放強度,用于反映單位農業(yè)產值帶來的碳排放量,值越小,說明單位產值的碳排越少;單位產量碳排放強度,反映單位產量碳排放量,值越小,說明形成農作物產量所需的投入碳排放量少,反之亦然;單位耕地面積碳排放強度,反映單位耕地面積碳排放量,值越小,說明耕地投入的碳排放量少,反之亦然。

    2 結果與分析

    2.1時序特征

    根據上述碳排放測算公式,計算浙江省1995 和2013年農業(yè)主要要素投入的碳排放量。

    結果(表1)表明,1995年碳排放量為193.12萬t,2013年為203.15萬t,年均增長率為0.22%。幾個主要投入要素中,農藥、農膜和灌溉碳排放表現為正增長,年均增長率分別為0.30%,5.50%和0.01%,以農膜的增幅最大;化肥、耕作碳排放均呈現負增長,與農作物播種面積大幅減少有關。

    表1 浙江省1995和2013年農業(yè)碳的排放量 萬t

    農業(yè)各投入要素和總的碳排放量年度間變化見圖1??偺寂欧帕吭诟髂攴蓍g有波動,但沒有明顯規(guī)律。5種投入要素中,化肥的碳排放量所占比例最大(41.61%~45.90%),農膜碳排放量呈逐年增加趨勢,耕作碳排放逐年減少。

    圖1 浙江省各要素碳排放量及總碳排放量

    2.2區(qū)域特點

    從2013年各地區(qū)農業(yè)碳排放總量的排序(表2)來看,排在前3位的地區(qū)依次為寧波、金華、杭州,這3個地區(qū)的碳排放總量占浙江省農業(yè)碳總排放的37.69%;排在后3位的地區(qū)依次為衢州、麗水、舟山,這3個地區(qū)的碳排放僅占浙江省的14.97%??傮w來看,高投入、高排放的發(fā)展模式在浙江省部分地區(qū)的農業(yè)生產中依舊存在,如金華地區(qū),雖然播種面積不高,但其化肥和農藥投入最多,是典型的高投入、高排放型農業(yè)。杭州和寧波經濟比較發(fā)達,蔬菜瓜果面積在全省居于前位,因此農膜、化肥用量較多。衢州市雖然總排放量不大,但其耕地面積相對較小,單位耕地面積的碳排放強度較高。溫州雖然碳排放總量不低,但因其耕地面積較大,單位耕地面積碳排放強度反而比較低。舟山和麗水的農資投入相對較少,此外產業(yè)結構調整力度較大,因而農業(yè)碳排放強度也較小。

    2.3排放強度

    浙江省1995—2013年農業(yè)生產中,單位耕地、單位產值、單位產量的碳排放強度變化趨勢見圖2。單位產值、單位耕地面積和單位產量的碳排放強度年均增長率分別為-6.18%,-0.89%和-0.90%,說明碳排放強度均呈現下降趨勢。單位產值碳排放強度的降低最明顯,由1995年的0.05 kg·元-1降低到2013年的0.01 kg·元-1。單位產量碳排放強度在1995—2001年間逐年降低,在2001年達到最低值0.05 kg·kg-1,在保持4年的平穩(wěn)之后,于2005—2013年出現小幅波動,但總體來看,變化不明顯。單位耕地面積碳排放強度在1997年達到最高點,為1 234.82 kg·hm-2,之后就呈不明顯的波動變化,直到2008年明顯下降,為1 029.49 kg·hm-2,最低點為2010年的1 002.27 kg·hm-2。

    表2 浙江省各地區(qū)碳排放的基本情況

    圖2 浙江省1995—2013年碳排放強度

    3 小結與討論

    通過測算浙江省農業(yè)主要投入要素的碳排放總量和碳排放強度,得到如下結論:

    1995—2013年浙江省碳排放總量年均增長率為0.22%;農藥、農膜和灌溉碳排放表現為正增長,其中,農膜的增幅最大;化肥、耕作碳排放均呈現負增長。從碳排放結構來看,化肥貢獻最大,每年占比均超過40%。

    浙江省1995—2013年農業(yè)生產中,單位耕地、單位產值、單位產量的碳排放強度年均增長率分別為-6.18%,-0.89%和-0.90%,碳排放強度都呈下降趨勢,說明浙江省低碳農業(yè)的發(fā)展模式已見成效。

    橫向來看,區(qū)域差異明顯。通過對浙江省各地區(qū)2013年的碳排放進行測算,碳排放總量最大的3個地區(qū)為寧波、金華和杭州;碳排放強度最大的3個地區(qū)為寧波、衢州和金華。

    由于農業(yè)生產活動的廣泛性、普遍性以及農業(yè)生產主體的分散性,加上農業(yè)碳排放涉及范圍廣、隨機性大、隱蔽性強,難以量化,所以對其進行估算和控制難度較大。本文僅從農業(yè)投入的幾個要素著手,考查其碳排放量及強度,初步探析其大體趨勢,但對于大農業(yè)中碳足跡的結構,比如農業(yè)廢棄物、水稻的碳排放,以及整個農田系統(tǒng)的碳源、碳匯等,還需要進一步展開研究。

    參考文獻:

    [1]黃祖輝,米松華.農業(yè)碳足跡研究:以浙江省為例[J].農業(yè)經濟問題,2011(11):40-47.

    [2]李波,張俊飚,李海鵬.中國農業(yè)碳排放時空特征及影響因素分解[J].中國人口·資源與環(huán)境,2011,21(8):80-86.

    [3]冉光和,王建洪,王定祥.我國現代農業(yè)生產的碳排放變動趨勢研究[J].農業(yè)經濟問題,2011(2):32-38.

    [4]吳金鳳,王秀紅.青島市種植業(yè)主要投入要素碳排放及其強度分析[J].中國農學通報,2014,30(36):288-294.

    [5]WEST T O,MARLAND G.A synthesis of carbon sequestration,carbon emissions,and net carbon f1ux in agricu1ture:comparing ti11age practices in the United States[J].Agricu1ture Ecosystems& Environment,2002,91:217-232.

    (責任編輯:高 峻)

    通信作者:單英杰(1968—),女,浙江紹興人,高級農藝師,從事土壤肥料技術推廣工作,E-mai1:syjhz@126.com。

    作者簡介:汪玉磊(1982—),女,江蘇響水人,碩士,農藝師,主要從事耕地質量和肥料管理工作,E-mai1:wangy109@yeah.net。

    收稿日期:2015-12-15

    中圖分類號:S13

    文獻標志碼:A

    文章編號:0528-9017(2016)03-0311-03

    DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20160301

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