河北省农田生态系统碳循环时空变化及其效益研究

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1、河北科技大学硕士学位论文河北省农田生态系统碳循环时空变化及其效益研究姓名：张京京申请学位级别：硕士专业：管理科学与工程指导教师：袁再健2012-12摘要摘要随着全球温室效应的加剧，农田生态系统碳循环成为当前全球气候变化研究的热点问题。农田生态系统是一个开放的系统，是重要的温室气体的源和汇，一方面通过农作物的光合作用吸收大量的碳；另一方面通过农作物和土壤的呼吸作用以及各种人工投入释放碳。河北省是一个农业大省，农业生产在全国占有重要位置，但由于近年来城市化、工业化和农业化学化的迅速发展，使得生态平衡遭

2、到了严重的破坏，农业领域面临着越来越多的碳释放，因此，如何采取有效的措施实现农田固碳减排，达到河北省农田生态系统经济效益和生态效益“双赢”成为目前亟待解决的重要科学问题之一。本文运用近22年(1989．2010年)的统计资料，首先对河北省农田生态系统的碳吸收、碳排放及净碳汇进行了估算，并分析了其时空差异；然后对影响农田生态系统碳吸收和碳排放的因素进行了深入分析；最后，对河北省发展低碳农业进行了SWOT分析，在此基础上提出了河北省发展低碳农业的应对措施。主要研究成果如下：1)近22年来，河北省农田生

3、态系统的碳吸收与碳排放均呈现增加趋势，且碳排放的速率超过了碳吸收的增长速率。总的来说，河北省农田生态系统是碳汇，从空间上来看，碳汇强度由南向北逐渐降低。2)在各种作物中，小麦和玉米的碳吸收所占比重最大；化肥施用、农业机械和灌溉过程是带来农田生态系统碳排放的主要途径，其中化肥施用带来的碳排放所占比例最大。3)分析表明，在化肥施用量、农业机械总动力、灌溉投入等因素中，化肥施用对河北省农业总产值的影响最为显著。关键词农田生态系统：碳源／汇；经济效益；低碳农业；SWOT分析AbstractWiththea

4、ggravationofglobalwarmingeffect，inordertodecreasetheconcentratlonofgreenhOUSegasesintheatmosphere，researchoncarboncycleoffarmlandecosyst锄hasbecomeahottopicinthefieldofglobalchange．Thefarmlandecosystem1Sanopensvstemasanimportantsourceandsinkofgreenhous

5、egases．Ontheonehand，theecOsvstemsabsorbedagreatdealofcarbonthroughphotosynthesisimpactsandgaveoutgreenhousegasesthroughagriculturalproducingprocessesandrespirationotcroPsandsoil．TheagricuRuralproductionofHebeiprovincehasalargeproportioninChina，butthea

6、gficultureofHebeiisproducingmoreandmorecarboninrecentyearswiththeraplddevelopHlentofurbanization，industrializationandthechemicalapplicationofagriculture，whichresultsintheunbalanceofagriculturalecology．Thereforehowtotakeeffe．ctivemeasurestoreducethecar

7、bonemissionoffarmlandandmakethe”win。win”ofeconomicreturnsandecologicalbenefitisbecominganurgentprobleminHeBei·Inthisstudy,weestimatedthesizeofcarbonsource，sinkandnetcarbonsinkOtfamlandecosystemsinHebeiprovinceusingthestatisticdatafrom1989to2010，andana

8、lyzedthetemporalandspatialvariationofthem，andthendiscussedthefactorseffectingcarbonsourcesandsinksofthefarmlandecosystems．Finally,weputforwardsomemeasurestoe11llaIlcethedevelopmentoflowcarbonagriculturebasedonaSWOTanalysis．Themainresultsareasf