武威市农田生态系统碳源/汇变化分析

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2024-0170

摘要/Abstract

摘要： 整理和测算武威市2010—2022年农田生态系统数据，分析碳源/汇的总量及其影响因素，为推动武威市农业向低碳、高产、可持续发展提供依据。首先，利用农业生态系统碳源/汇公式计算农业碳排放总量和碳吸收总量。其次，运用LMDI模型对武威市农业碳源/汇驱动因素进行分解。结果表明：相比2010年，2022年武威市农业碳排放总量呈下降趋势，减少了14.42%，碳吸收总量呈上升趋势，增加了31.66%；各种碳源结构为：化肥(33.25%)>农膜(29.88%)>翻耕(22.78%)>灌溉(14.91%)>机械(0.19%)，化肥降速最快；各种碳汇结构为：玉米(52.67%)>小麦(19.37%)>蔬菜(13.87%)>油料(9.17%)>豆类(1.76%)>薯类(1.64%)>瓜类(1.52%)。从影响因素来看，经济因素对碳排放起到促进作用，碳汇系数、碳汇结构、碳汇技术对碳吸收起到促进作用。对武威市2010—2022年碳源/汇的总量计算、影响因素的分析表明合理控制农业生产投入和优化产业结构，可以有效降低农业碳排放量。

关键词: 武威市, 农田生态系统, 碳源, 碳汇

Abstract:

The data of farmland ecosystem in Wuwei City from 2010 to 2022 were collated and calculated, and the total amount of carbon source / sink and its influencing factors were analyzed, so as to provide a basis for promoting the low-carbon, high-yield and sustainable development of agriculture in Wuwei City. Firstly, the agricultural ecosystem carbon source/sink formula was used to calculate the total agricultural carbon emissions and carbon absorption. Secondly, the LMDI model was applied to decompose the driving factors of agricultural carbon sources/sinks in Wuwei City. The results showed that compared with 2010, total agricultural carbon emissions in Wuwei City decreased by 14.42% in 2022, showing a downward trend, and total carbon sequestration increased by 31.66%, showing an upward trend. The structure of various carbon sources was: fertilizer (33.25%) > agricultural film (29.88%) > tillage (22.78%) > irrigation (14.91%) > machinery (0.19%), fertilizer had the fastest rate of decline; the structure of various carbon sinks was: maize (52.67%) > wheat (19.37%) > vegetables (13.87%) > oilseeds (9.17%) > legumes (1.76%) > potatoes (1.64%) > melons (1.52%). From the perspective of influencing factors, economic factors played a promoting role in carbon emissions, while carbon sink coefficient, carbon sink structure, and carbon sink technology played a promoting role in carbon absorption. By calculating the total amount of carbon sources/sinks in Wuwei City from 2010 to 2022 and analyzing the influencing factors, it was shown that reasonable control of agricultural production inputs and optimization of industrial structure could effectively reduce agricultural carbon emissions.

Key words: Wuwei City, agricultural ecosystem, carbon source, carbon sink

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图/表 5

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主要农作物	碳吸收率	含水率	经济系数	根冠比	参考文献
小麦	0.485	0.12	0.400	0.40	王诗雨等^[4]
玉米	0.471	0.13	0.400	0.16	王诗雨等^[4]
豆类	0.450	0.13	0.350	0.13	王诗雨等^[4]
薯类	0.423	0.70	0.700	0.18	王诗雨等^[4]
油类	0.450	0.09	0.250	0.04	王诗雨等^[4]
蔬菜	0.450	0.90	0.625	0.25	万思琦等^[7]
瓜类	0.450	0.90	0.700	0.05	王莉等^[10]

主要农作物	碳吸收率	含水率	经济系数	根冠比	参考文献
小麦	0.485	0.12	0.400	0.40	王诗雨等^[4]
玉米	0.471	0.13	0.400	0.16	王诗雨等^[4]
豆类	0.450	0.13	0.350	0.13	王诗雨等^[4]
薯类	0.423	0.70	0.700	0.18	王诗雨等^[4]
油类	0.450	0.09	0.250	0.04	王诗雨等^[4]
蔬菜	0.450	0.90	0.625	0.25	万思琦等^[7]
瓜类	0.450	0.90	0.700	0.05	王莉等^[10]

年份	碳排放量/万t						排放强度/(t/万元)
年份	翻耕	机械	化肥	农膜	灌溉	排放总量	排放强度/(t/万元)
2010	7.618	0.061	13.962	8.491	4.897	35.029	0.503
2011	7.670	0.065	13.677	9.389	4.897	35.698	0.470
2012	7.593	0.068	13.244	10.397	4.897	36.200	0.388
2013	7.646	0.070	12.595	10.263	4.903	35.477	0.347
2014	7.735	0.072	13.092	14.174	4.947	40.020	0.365
2015	7.877	0.074	12.912	13.550	4.988	39.401	0.327
2016	7.927	0.076	12.531	13.458	4.992	38.984	0.294
2017	7.898	0.053	9.838	10.097	5.019	32.905	0.251
2018	8.292	0.054	9.958	11.207	5.168	34.679	0.216
2019	7.848	0.055	8.618	9.216	5.282	31.019	0.193
2020	7.600	0.059	8.576	7.368	5.479	29.082	0.174
2021	8.035	0.061	7.651	8.015	5.507	29.269	0.154
2022	8.240	0.065	7.725	8.159	5.791	29.979	0.136

年份	碳排放量/万t						排放强度/(t/万元)
年份	翻耕	机械	化肥	农膜	灌溉	排放总量	排放强度/(t/万元)
2010	7.618	0.061	13.962	8.491	4.897	35.029	0.503
2011	7.670	0.065	13.677	9.389	4.897	35.698	0.470
2012	7.593	0.068	13.244	10.397	4.897	36.200	0.388
2013	7.646	0.070	12.595	10.263	4.903	35.477	0.347
2014	7.735	0.072	13.092	14.174	4.947	40.020	0.365
2015	7.877	0.074	12.912	13.550	4.988	39.401	0.327
2016	7.927	0.076	12.531	13.458	4.992	38.984	0.294
2017	7.898	0.053	9.838	10.097	5.019	32.905	0.251
2018	8.292	0.054	9.958	11.207	5.168	34.679	0.216
2019	7.848	0.055	8.618	9.216	5.282	31.019	0.193
2020	7.600	0.059	8.576	7.368	5.479	29.082	0.174
2021	8.035	0.061	7.651	8.015	5.507	29.269	0.154
2022	8.240	0.065	7.725	8.159	5.791	29.979	0.136

年份	碳汇量
年份	小麦	玉米	豆类	薯类	油料	蔬菜	瓜类	吸收总计
2010	42.47	59.16	2.41	2.30	15.49	15.89	1.20	138.92
2011	40.17	66.26	2.32	2.86	14.19	17.44	1.32	144.56
2012	19.14	83.43	3.67	2.97	16.33	18.10	1.67	145.31
2013	17.00	82.69	3.53	3.54	18.07	19.55	2.01	146.38
2014	18.60	85.13	3.03	3.54	19.96	20.46	1.75	152.46
2015	30.97	80.44	3.57	2.79	18.24	22.46	1.54	160.01
2016	19.06	83.56	3.41	3.48	22.77	23.85	2.08	158.21
2017	20.73	84.80	3.10	3.42	17.22	25.39	2.67	157.34
2018	38.70	81.17	1.66	2.46	15.21	22.71	2.50	164.41
2019	44.28	74.76	1.51	1.54	10.96	22.84	2.48	158.37
2020	30.66	83.14	2.70	1.50	6.59	23.66	3.15	151.40
2021	34.68	104.92	2.37	1.29	5.43	24.41	3.76	176.86
2022	38.19	103.48	2.54	1.67	6.45	25.74	4.85	182.91