中国农业氧化亚氮排放情景研究

采用国际应用系统分析研究所的"牲畜和粮食产量动态模型",模拟出2000-2030年间中国粮食和牲畜的数量和需求量的地理分布,然后应用GAINS模型预测我国未来农业N2O排放量。结果显示,2000年我国农业N2O排放量为1533ktN2O,到2030年将增加到2000ktN2O左右,增长31%;农田N2O排放占农业N2O总排放量的80%,2030年农田N2O的排放量比2000年增长37%。由于活动水平数据的模拟结果不同,各情景的N2O排放量不同,其中INMIC_低情景中N2O的排放量稍高于中、高排放情景。我国农业N2O排放主要集中在山东、河南、四川、河北,江苏、湖南、云南、安徽等省,到2030年,黑龙江、内蒙古、新疆、云南和湖南五省的N2O增加量在30ktN2O以上。硝化抑制剂作为N2O的减排措施,从2015年开始实施,减排效率由4%上升到16%。采用IPCC默认排放因子会高估我国农田N2O排放。     

环境规制与中国城市工业SO_2减排

使用Laspeyres分解方法对2004—2008,2008—2013年中国工业SO_2减排进行分解得到规模、结构和技术效应,并分析3种效应减排量的时空变化。构建面板数据模型,探讨SO_2减排不同类型环境规制和减排效应的影响。结果表明:(1)规模和技术效应是加剧和减少SO_2排放的主要途径,技术效应对规模效应的补偿是SO_2减排的重要原因。(2)"两控区"政策在第一时段显著促进SO_2减排,第二时段不再显著,命令型规制效力有所降低。(3)两个时段排污收费均能有效抑制规模效应导致的污染增加,显示市场型规制效力稳健。(4)市场型规制与技术效应存在协同作用,验证了"波特假说"。"十三五"时期我国计划SO_2总量减排15%,因地制宜调整环境规制类型与强度是实现减排目标的重要途径。     

环渤海地区化肥投入变化及其适宜性分析

农田化肥投入过量导致资源浪费和环境污染问题,成为全球关注的焦点和热点.以环渤海地区为例,利用1989-2008年统计年鉴相关数据资料,分析了区域化肥投入的总量变化、区域变化和单位农作物播种面积变化的差异.通过建立农田化肥肥效指标,评价了环渤海地区及其分省(市)的化肥施用效率,研究提出了单位农作物播种面积的化肥施用适宜量,为实现合理施用化肥、提高化肥施用效率和保护农田生态环境提供了参考依据.     

农田风蚀量随风速的变化

采用长期野外观测和风洞模拟实验相结合的手段就农田风蚀量随风速的变化问题进行研究。结果表明:无论是野外观测的农田输沙强度,还是风洞模拟得到的风蚀强度随风速变化趋势均符合指数函数。这与前人通过实验得到的其他地区农田和草地风蚀量随风速变化的趋势一致,说明农田和草地上风蚀量随风速增加呈指数规律变化是一种普遍存在的现象。表土抗蚀性因子和地表粗糙因子不同导致的沙源供应能力的差异,可能是不同地类之间风蚀量随风速变化规律不同的主要原因。农田和草地沙源供应有限,风蚀量随风速增大呈指数规律变化;沙漠地区沙源充足,风蚀量随风速增加呈幂函数变化。本研究对于确定沙源供应条件对于风蚀量与风速关系的影响,构建基于有限沙源供应的风蚀模型具有重要意义。     

新疆碳排放影响因素分析与政策建议

气候变化和二氧化碳减排问题已引起全世界的关注.本文运用岭回归分析1995-2008 年新疆碳排放与人口、经济、技术间的关系,并进一步探讨了产业结构和主导产业对碳排放的影响,以寻找减排的技术路线和对策,推动区域低碳经济的发展.结果表明：①不合理的经济结构和人口增长对碳排放有显著的推动作用,技术进步虽在一定程度上缓解了碳排放,但影响甚微;②新疆过分依赖自然资源的经济增长方式和以第二产业为主的经济结构是导致温室气体排放量增加的主要原因;③研究期间,新疆的主导产业均为以石油天然气开采、石油化工、煤化工为主的重工业,但其在工业总产值的比重却有较大提升,导致对能源的消耗急剧增加.未来在全球化背景下,新疆应转变经济增长模式,加大生态保护力度,更多地依靠科技创新、技术进步和制度的改进,大力发展低碳产业.     

集聚空间组织型式对中国地市尺度工业SO2排放的影响

集聚外部性是集聚影响工业污染排放的重要机制,不同的集聚空间组织型式具有不同的污染排放行为和减排效果。以中国285个地市工业SO₂排放为例,依据集聚经济理论,将集聚空间组织型式细分为集聚密度、企业地理临近度、专业化、多样性、相关多样性、非相关多样性等不同类型,在系统分析工业SO₂排放与集聚空间格局的基础上,通过构建计量经济模型,考察了不同集聚空间组织型式对工业SO₂排放强度的影响。结果表明：① 工业SO₂排放强度与工业集聚密度在空间上具有非对称性,污染排放强度西高东低,工业集聚密度、企业地理临近、多样性、相关和非相关多样性为东中高西部低;② 工业集聚对工业SO₂排放强度的影响存在空间溢出效应,相邻地区集聚密度、多样性和相关多样性水平的上升有利于本区域工业污染排放强度的下降,但专业化水平的上升则会提升本区域的工业污染排放强度;③ 提高集聚密度、引导企业集中布局有利于工业SO₂排放强度下降,多样且关联的产业组织结构有利于污染减排,而专业化和非关联产业的集中会提高污染排放强度;④ 集聚型式对工业SO₂排放强度的影响存在区域和城市规模上的异质性,集聚密度、企业地理临近、多样性和相关多样性对中西部污染减排的作用比东部明显,专业化和非相关多样性不利于东中部地区的污染减排;城区人口规模20万以下的小城市提高集聚密度、减少多样性特别是非相关多样性更有利于污染减排;城区人口规模20~50万的小城市和50~100万的中等城市,提高企业的地理接近度和多样性水平特别是相关多样性水平,有利于其降低污染排放强度;城区人口规模在100万以上的大城市,提高集聚密度和产业多样性水平在一定程度上有利于其污染减排,但其减排效果因拥挤效应而明显下降;⑤ 进一步降低工业SO₂排放强度,需要走集聚化道路,坚持提高集聚密度,因地制宜引导企业集中布局,着力提高产业在关联基础上的多样性水平,加强区域间联防联控,重视区域间的产业联系与环保合作。     

湖南省CO_2排放因素的灰色关联分析

在冰川融化、全球气候变暖的情况下,以CO2为主的温室气体的排放越来越引起人们的关注。2009年12月在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候变化大会更是要求各国落实CO2减排目标,采取应对气候变化的行动。在建设"两型社会"背景下,采用灰色关联分析方法研究湖南省CO2排放的影响因子,通过关联度比较,得出能源消费、居民消费和GDP是影响湖南省CO2排放的最主要因素,提出了改善能源结构、引导消费方向、调节投资方向等对策建议。     

河南省环境污染的区域差异研究

从"十一五"期间河南省各地区主要污染物排放的实际情况来看,各地区降污减排效果差距明显,环境污染的区域差异问题越来越成为影响河南省和谐社会建设和工业化进程的重要障碍。主要选取了极差、加权变异系数和锡尔熵3个指标,对河南省2006—2009年间的主要污染物排放情况进行了地区差异度分析,旨在为政府制定更加合理的节能指标和部署减排任务提供科学的决策参考。     

适用于河北坝上地区的农田风蚀经验模型

目前,中国缺少一种被广泛认可、普遍适用于中国自然条件的农田风蚀模型。本研究利用多年的野外风沙观测数据和风洞模拟实验结果,建立了一种基于河北坝上地区自然环境的农田风蚀经验模型。该模型涵盖风力侵蚀因子、粗糙干扰因子和土壤抗蚀因子三大风蚀影响因子,包括起沙风速、地表粗糙度、土壤可蚀性和土壤含水率四大风蚀影响要素,可对各种农田地表的风蚀量进行定量计算和预测。应用该模型对坝上地区2013年风蚀季农田风蚀量进行定量计算。结果表明,翻耕耙平地的平均风蚀量为39.45 t·hm^-2·a^-1,莜麦留茬地的平均风蚀量为14.08 t·hm^-2·a^-1,与采用其他方法得到的结果比较接近。在更广泛地区对模型进行验证和修订,促进该风蚀模型与“3S”技术融合是下一步的重点工作。     

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。     

中国地市工业集聚与污染排放的空间特征及计量检验

采用空间分析和计量模型等方法,研究中国285个地级及以上城市工业集聚和污染排放的空间特征及内在关系,结果表明：① 工业集聚与污染排放的重心分布、轨迹、距离、速度差异较大。东部的工业集聚水平高于中西部,工业污染中西部更突出。工业集聚与污染排放总体呈负相关关系,局域上分为低高、高低、低低3种关联类型。② 工业集聚在全国及东中西部均有利于降低工业污染,但是对不同区域减排作用的大小有所不同,作用由大到小依次是西部、中部和东部。③ 对于工业污染的防治,应继续走集聚化道路。东部要优化产业结构,控制合理的集聚规模;中西部应加强产业集聚,提高技术溢出的污染减排效应。     

土地利用/覆被变化对土壤温室气体排放通量影响

土地利用/覆被变化影响温室气体的净排放,改变了全球温室气体的收支平衡.森林、草地和农田之间的转化、湿地和旱地的转化及土地管理措施的不同,影响着土壤碳的释放和其他痕量气体的排放,从而改变全球变暖增温的综合潜力(GWP),因此要综合考虑土地利用/覆被变化对土壤CO2、CH4和N2O排放通量的影响.加强对温室气体发生机理的研究,选取合理的土地利用和士地管理方式,减少全球大气温室气体浓度增加,是未来研究的重点和难点.     

土地利用对河西走廊荒漠绿洲区土壤入渗的影响

绿洲是由农田、林地、沙荒地、湖泊和湿地等多种景观组成的镶嵌体,农田、林地、沙荒地是该镶嵌体的主要组成部分。探究不同土地利用土壤入渗特征对深入了解绿洲内部水循环和水转化具有重要意义。本文研究了农田、防护林地和沙荒地3种土地利用方式0—40 cm土层土壤物理性质及入渗特征,探讨不同土地利用对土壤入渗特征的影响及其驱动机制。结果表明：（1）不同土地利用土壤质地差异显著,较沙荒地,防护林地和农田0—40 cm土层土壤黏粉粒含量分别增加了100.25%和285.23%,土地利用对干密度和总孔隙度影响较小,仅防护林地表层（0—10 cm）干密度减小（1.37±0.12 g·cm^-3）、总孔隙度增大（48.22%±4.56%）;（2）不同土地利用方式土壤入渗性能存在显著差异,与沙荒地相比,农田和防护林地土壤初始入渗率分别减小了75.49%和37.05%,饱和导水率分别减小了80.04%和42.02%;（3）不同土地利用方式显著影响土壤水流模式,防护林地和农田土壤水流入渗非均匀性显著高于沙荒地,其优先流比分别是沙荒地土壤的3.84倍和5.46倍;（4）土壤初始入渗率和饱和导水率与黏粉粒含量显著负相关,优先流比和长度指数与黏粉粒含量和总孔隙度显著正相关,土壤入渗性能和水流模式均受土壤质地的影响,表明土壤质地是土地利用对土壤入渗影响的关键因子。     

黑河中游绿洲化过程中不同开垦年限农田大型土壤动物群落特征

对不同开垦年限绿洲农田大型土壤动物群落结构特征进行研究,探讨绿洲化过程中农田大型土壤动物群落对土壤环境演变的响应及适应机制。天然荒漠草地开垦为绿洲农田后,新垦绿洲农田大型土壤动物密度和类群丰富度增加为天然荒漠草地的1.95倍和1.54倍,百年绿洲农田土壤动物密度和类群丰富度增加为天然荒漠草地的3.54倍和3.00倍;但群落多样性和均匀度指数变化较小。不同动物类群随着绿洲农田开垦年限增加,其变化规律也存在较大差异,如地蜈蚣科(Geophilidae)、线蚓科(Enchytraeidae)、正蚓科(Lumbricidae)和蝇科幼虫(Muscidae)个体密度逐渐增加,拟步甲科(Tenebrionidae)和象甲科(Curculionidae)个体密度显著降低,而平腹蛛科(Gnaphosidae)、夜蛾科(Noctuidae)幼虫和蚁科(Formicidae)受农田开垦以及开垦年限的影响较小。RDA分析结果表明绿洲化过程中不同开垦年限绿洲农田的土壤温度、pH、土壤粘粉粒、土壤含水量、土壤有机碳和全氮的变化是导致绿洲化过程中绿洲农田大型土壤动物群落演变的主要影响因素,而随着绿洲农田开垦年限增加,土壤含盐量、土壤粗砂粒和细砂粒的变化是导致不同开垦年限绿洲农田大型土壤动物群落演变的主要影响因素。     

中国申请国际排放控制区的成本研究（英文）

为控制船舶大气污染,改善环境空气质量,2015年中国首次设立了珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区。为满足海洋环境保护委员会第70次会议中有关更严格的船舶排放控制的要求,中国拟于2030年设立经国际海事组织审议通过的国际排放控制区。本文对现有的NOx及SOx减排技术进行探讨,对中国设立国际排放控制区给其航运业带来的减排成本进行分析。基于文献调研及数据分析,文章分别计算了使用低硫燃油、废气清洗系统(Exhaust Gas Cleaning Systems, EGCS)、选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction, SCR)、废气循环技术(Exhaust Gas Recirculation, EGR)四种传统除氮除硫技术的减排成本。结果表明,使用低硫燃油为硫减排的最佳技术方案,安装SCR为氮减排的最佳技术方案。除了传统的减排技术,本文还计算了使用岸电系统及LNG两种绿色能源的减排成本。计算数据显示,六种减排方案的减排成本分别为28.66亿, 3.24亿,10.71亿, 4.02亿, 2.32亿和3.4亿美元。     

中国区域产业结构调整的CO_2减排效果分析——基于区域间投入产出表的分析

随着经济一体化进程的加快,区域间产业联系越来越紧密。分析区域产业活动CO2的排放问题不能不分析区域间的产业联系。由于中国区域之间的产业结构、技术水平和能源利用效率存在很大的差异,在不同地区不同产业实施相同的减排措施,对全国产生的减排效果也会存在很大的差异。定量衡量这种差异对于中国CO2减排措施的实施和CDM项目的落实具有很强的指导意义。本研究在区域间投入产出表的基础上,利用中国各省市自治区分行业的碳排放系数,建立了中国区域产业结构调整的CO2减排模型,对各区域各行业的减排效果进行了分析。结论认为,东北地区和中部地区是减排效果最为明显的区域,而电力、热力、化工、采掘、金属冶炼以及非金属制品等重工业行业是节能减排工作的重点行业。     

基于MFA与DEA分析的辽宁省物质减量化检验研究

选择老工业基地的核心代表——辽宁省作为研究对象,分析其物质流账户指标,判断了1990～2008年辽宁省直接物质投入、生产过程排放及物质总需求3个账户指标的走向趋势;运用数据包络分析(DEA)方法分析物质流账户(MFA)主要指标的综合效率,明确了辽宁省物质减量化的急切任务,对辽宁省物质流减量化发展历程进行了检验研究。研究发现:(1)辽宁省经济增长的物质投入减量化趋势存在,物质投入对环境的破坏表现仍然比较突出。(2)辽宁省直接物质投入与生产过程排放各自的综合效率呈增长趋势,总体平均效率较低,即经济发展伴随着物质投入的相对饱和及废物排放对环境的破坏。(3)辽宁省物质减量化的反弹效应升高,表现为随直接物质投入的增加,环境压力将更加严峻;减量效应的波动变化影响了相应年份的物质投入与排放。(4)1990～2008年,辽宁省共减少直接物质投入22.88亿t、减少生产过程排放5.82亿t;潜在物质减量指数高于潜在废物减排指数,折射出由于直接物质投入的持续增长,将会导致废弃物的进一步过度排放;物质减量化总缺口与废物减排总缺口均大于0,说明辽宁省物质减量化和废物减排潜力得到一定程度实现,但是与理想状态还有较大差距。     

土壤侵蚀对农田中土壤有机碳的影响

碳主要在通气状态下释放出CO₂以温室效应的形式影响全球变化。当前,农田土壤固碳过程是土壤碳循环研究中的一个前沿领域,其中农田土壤再分布过程能否导致土壤固碳已引起科学上、政治上以及社会上广泛的兴趣。本文从不同的尺度阐述土壤再分布过程对土壤有机碳的影响。分别阐述土壤侵蚀和再沉积过程在全球碳循环,陆地碳库研究中的作用,土壤侵蚀与农田景观土壤有机碳动态、活性组份以及碳通量之间的关系,土壤再分布过程引起的土壤固碳机理。在此基础上指出今后迫切需要解决的问题。     

公路运营对农田和防护林中小型土壤动物多样性的影响

对距高速公路不同距离样点中小型土壤动物多样性、相似性进行统计及典范对应分析（CCA）。共捕获中小型土壤动物9 994只,隶属3纲6目15科。研究发现：① 高速公路旁林地中小型土壤动物个体数高于农田;林地和农田中小型土壤动物多样性在样点和季节间存在显著差异（P<0.05）。② 林地距离高速公路5 m和1 600 m样点、农田距离高速公路5 m和800 m中小型土壤动物群落相似性较低。③ 土壤有机质含量是影响高速公路林地和农田中小型土壤动物群落分布的重要土壤环境因子。距离高速公路远的林地和农田样点（800 m和1 600 m）中小型土壤动物多样性高于近距离样点（5 m）中小型土壤动物多样性,与公路的运营对周边地区土壤理化性质、地表植被等的影响有关。     

基于农业可持续发展的土地利用结构最优化研究——以长沙县为案例

由于过度施用化肥、使用农药、侵占农田等行为造成的农业环境和社会问题日益严重,尤其是在城郊农业区和高集约化农区问题更为突出,因此现代农业发展不仅仅追求经济效益,更应该关注生态功能提升和农村社会稳定。本研究旨在提出一套生态、经济和社会协调发展的土地利用结构优化方法,实现农业综合效益最大化和土地可持续发展。本研究以高集约化农业区长沙县为案例,首先构建经济-生态-社会效益评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法对农业土地利用经济效益、生态效益和社会效益进行综合评价;其次采用耦合协调度模型和障碍因子模型,识别出影响农业综合效益的障碍因子;最后运用多目标线性规划法,构建生态、经济、社会约束条件和目标函数,计算得出土地利用最大综合效益和最优化结构,并提出了相关政策建议。研究结果表明:(1)长沙县农业综合效益呈现增长趋势,评价值从1996年的0.20上升到2016年的0.79;(2)经济因素不再是影响农业效益协调发展的障碍因子,而社会因素,例如粮食安全指数等成为主要影响因子;(3)综合考虑经济发展、环境保护和社会需求提出了长沙县土地利用优化结构,农业综合效益可由99.83亿元增长到129.34亿元,增长29.56%。本研究采用了一系列的模型和方法得出了长沙县农业综合效益最大化值和土地利用最优结构,可为农业土地空间格局优化和农业可持续发展提供科学的建议和依据。