中国耕地空间转移对种植业温室气体排放的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 闫紫艳 |
| 答辩日期 | 2024-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 谈明洪 |
| 关键词 | 耕地空间转移 温室气体排放 排放因子法 DNDC模型 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）是导致全球变暖的主要温室气体，农业生产活动是重要的温室气体（GHG）人为排放源。种植业温室气体排放受到气候、土壤和农田管理措施等多种因素的共同影响。因此，不同区域农作物生产过程中的温室气体排放存在显著的空间差异。过去30年，全国耕地发生了明显的空间转移：南方耕地减少、北方耕地增加。南方和北方地区的种植业生产环境差异显著，尤其是耕地快速减少的经济发达地区以及耕地后备资源丰富的耕地快速扩张地区，这些地区的种植业生产条件与生产方式存在更大差异。因此，耕地空间转移可能会对种植业温室气体排放产生影响。 基于相同空间位置种植业温室气体排放不随时间变化的假设，研究了中国耕地空间转移对种植业温室气体排放的影响。首先，运用1990、2000、2010和2020年耕地分布数据，分析了我国耕地空间转移的总体特征。其次，利用农业生产资料的多年平均投入数据，基于排放因子法核算了我国主要粮食作物生产中因投入的农业生产资料引起的CO2间接排放。然后，结合多年平均气象要素、土壤属性、农田管理措施等多种数据源，基于DNDC过程模型模拟了我国主要粮食作物生产中因田间种植产生的CH4和N2O直接排放。在此基础上，探讨了中国耕地空间转移引起的种植业温室气体排放变化。主要研究结论如下： （1）分析了1990-2020年中国耕地空间转移特征，包括耕地面积变化的总体趋势、区域差异、损失与新增耕地的比较以及耕地重心转移特征4个方面。结果显示：过去30年中国耕地总面积呈现先上升后下降的趋势，总体增加了0.6%；各区域的耕地面积变化呈现明显的区域差异，西北干旱区和东北地区耕地面积增加最为显著，分别增加了41.74%和16.24%；北方地区的新增耕地主要来自林地和草地，南方地区主要以耕地流失为主，主要转化为建设用地；过去30年，中国耕地重心向西北方向迁移了约73 km。 （2）阐明了中国主要粮食作物生产中温室气体排放的总体特征及其空间差异，包括因投入农业生产资料带来的CO2间接排放、因稻田种植持续淹水产生的CH4直接排放和因施用氮肥产生的N2O直接排放。结果显示：CH4排放在我国单位耕地面积温室气体排放中占比最大，高达67%，N2O排放次之，约为19%；不同区域种植业温室气体排放类型存在显著差异，CH4排放的高值区主要分布在我国华南地区和四川盆地-长江中下游地区等水稻广泛种植区，N2O排放的热点区主要位于我国西北干旱区和华北-辽南区等区域，农业生产资料投入CO2排放的高值区主要位于我国西北干旱区和四川盆地-长江中下游地区等区域。 （3）探究了1990-2020年中国耕地空间转移对种植业温室气体排放的影响，并深入分析了其区域差异。结果显示：中国耕地空间转移导致单位耕地面积农业生产资料投入CO2间接排放增加了2%；耕地空间转移使得单位耕地面积田间CH4直接排放降低了3%；耕地空间转移引起单位耕地面积田间N2O直接排放增加了8%。 （4）在耕地空间转移背景下，本研究分析了我国主要粮食作物生产中因农业生产资料投入引起的CO2间接排放，因田间种植过程引起的CH4和N2O直接排放，并量化了我国耕地空间转移对种植业温室气体排放的影响，研究结果有助于从农业减排角度为实现双碳目标提供科学参考。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 136 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/209321]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 闫紫艳. 中国耕地空间转移对种植业温室气体排放的影响[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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