1961-2016年全球农田碳输出量及其增汇潜力的时空变异研究
发布时间：2021-03-30 14:11
农田碳输出量（Cropland Carbon Transfer,CCT）是陆地生态系统碳收支的重要分量,揭示CCT的时空变异可以为准确评估区域碳汇强度及增汇潜力提供依据。量化农田碳输出量有助于准确评估生物圈与大气间的碳交换,为全球陆地生态系统的碳管理提供理论依据。本研究所用数据源于FAO（联合国粮食及农业组织）公布的全球农作物产量数据库,涵盖全球220个国家或地区1961-2016年间164种农作物的产量,结合各区域种植面积以及收集获取的相关生物学参数（收获指数、作物含水量等）量化全球农田碳输出量,分析其时空变异规律,进而结合情景模拟,设置不同的农田增汇潜力情景,分析全球农田增汇潜力的时空变异,为量化全球陆地碳汇强度、减缓气候变化趋势提供理论依据。因本研究所取数据时间空间跨度较大,在分析气候与环境因素对其的影响时工作量较大,故在最后以辽宁省地区为例,结合气候与环境变量与农作物碳输出量进行分析,并用因素分解模型探讨各影响因素在CCT时空变异中的作用,揭示气候与环境因素对CCT时空变异的影响。为后期可开展全球范围内的农田碳输出量影响因素评估提供理论依据。结果表明:（1）1961-2016年...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
961-2016年全球农田碳输出量的空间分布
沈阳农业大学硕士学位论文21洲地区，但北美洲南部岛屿国家MCT水平较高。非洲与大洋洲整体MCT水平较弱，但其中非洲各国MCT分布不均较为杂乱，仅有非洲东北部与亚洲接壤的埃及地区MCT水平比较高。洲际间MCT数值同样差异明显（图3-4），欧洲MCT最高，可达192.36gCm-2yr-1，其次为亚洲，其MCT数值为133.19gCm-2yr-1。北美洲整体的MCT水平稍弱于亚洲地区，为123.72gCm-2yr-1。南美洲、大洋洲、非洲地区MCT整体较低，分别为80.87gCm-2yr-1、69.3gCm-2yr-1、57.93gCm-2yr-1。图3-31961-2016年全球农田碳输出强度的空间分布Fig.3-3Spatialdistributionofglobalmagnitudeofcarbontransferfrom1961to2016注：图中农田碳输出强度为1961-2016年的平均值，以国家为单位进行显示图3-41961-2016年各大洲农田碳输出强度（gCm-2yr-1）Fig.3-4Magnitudeofcarbontransferbycontinentfrom1961to2016（gCm-2yr-1）注：俄罗斯和土耳其计入欧洲050100150200250北美洲大洋洲非洲南美洲欧洲亚洲农田碳输出强度（gC/㎡/a）
3结果与分析223.1.2时间变异3.1.2.1农田碳输出量（CCT）1961-2016年间，全球CCT总量总体趋势呈增加的趋势（图3-5）。1961年，全球CCT仅为1.66PgCyr-1，此后CCT呈现显著的增加趋势，并在2016年达到5.28PgCyr-1，年均增加0.06PgC。同时，年际间CCT的增加幅度也有明显不同，1961-2000年，CCT的增加速率相对较为一致，大约为0.05PgCyr-1的增加幅度，但2001-2016年，CCT的增加速率增大至0.11PgCyr-1，增加速率增大了近一倍。图3-51961-2016年全球农田碳输出量的年际变化规律Fig.3-5Interannualvariationofglobalcroplandcarbontransferfrom1961to20161961-2016年56年间全球范围内不同国家CCT有着明显的时间变异特征，如图（3-6）所示，不同国家（地区）在此期间增长速率有着明显差异。从总体来看，1961-2016年间，年CCT增加速率的最大值出现在中国，达到12.85TgCyr-1。巴西、印度也有较高的年CCT增加速率，分别达到9.99TgCyr-1、7.54TgCyr-1。年CCT增加速率全球第4、5名的国家为美国和印度尼西亚，年CCT增加速率分别达到6.68TgCyr-1、2.08TgCyr-1。阿根廷、泰国、尼日利亚、巴基斯坦、俄罗斯的年CCT增长速率相对较低且差异较
【参考文献】：
期刊论文
[1]长期不同施肥措施下华北潮土土壤有机碳的固存变化[J]. 黄少辉,杨军芳,杨云马,邢素丽,韩宝文,刘孟朝,何萍,贾良良. 华北农学报. 2019(S1)
[2]华北平原农田生态系统碳过程与环境效应研究[J]. 胡春胜,王玉英,董文旭,张玉铭,李晓欣,陈素英. 中国生态农业学报. 2018(10)
[3]《全球陆地碳汇的遥感和优化计算方法》评介[J]. 龚健雅. 地理学报. 2016(08)
[4]遥感技术在区域碳收支能力研究综述[J]. 童新华,张郭秋晨,韦燕飞. 科技资讯. 2015(32)
[5]1999—2014年宜宾市陆地生态系统农产品的碳消耗研究[J]. 许泽宏,程晓丹,周明罗,李剑荣. 农业科技与信息. 2016(05)
[6]2010年中国农作物净初级生产力及其空间分布格局[J]. 王轶虹,王美艳,史学正,陈龙,赵永存,于东升. 生态学报. 2016(19)
[7]1990—2030年中国主要陆地生态系统碳固定服务时空变化[J]. 黄麟,刘纪远,邵全琴,邓祥征. 生态学报. 2016(13)
[8]2001～2010年中国陆地生态系统碳收支的初步评估[J]. 王秋凤,郑涵,朱先进,于贵瑞. 科学通报. 2015(10)
[9]北半球陆地生态系统碳交换通量的空间格局及其区域特征[J]. 陈智,于贵瑞,朱先进,王秋凤. 第四纪研究. 2014(04)
[10]2001～2010年中国陆地生态系统农林产品利用的碳消耗的时空变异研究[J]. 朱先进,王秋凤,郑涵,李轩然. 第四纪研究. 2014(04)
博士论文
[1]耕作与秸秆还田方式对农田土壤碳来源与作物光合碳截获的影响[D]. 刘振.山东农业大学 2019
硕士论文
[1]区域种植业碳收支及碳足迹动态研究[D]. 胡娟.四川师范大学 2018
[2]东北地区玉米低温冷害指标及其风险研究[D]. 杨若子.中国气象科学研究院 2012
[3]山西省农田生态系统碳源汇问题分析[D]. 王静.西北农林科技大学 2009
本文编号：3109643
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
961-2016年全球农田碳输出量的空间分布
沈阳农业大学硕士学位论文21洲地区，但北美洲南部岛屿国家MCT水平较高。非洲与大洋洲整体MCT水平较弱，但其中非洲各国MCT分布不均较为杂乱，仅有非洲东北部与亚洲接壤的埃及地区MCT水平比较高。洲际间MCT数值同样差异明显（图3-4），欧洲MCT最高，可达192.36gCm-2yr-1，其次为亚洲，其MCT数值为133.19gCm-2yr-1。北美洲整体的MCT水平稍弱于亚洲地区，为123.72gCm-2yr-1。南美洲、大洋洲、非洲地区MCT整体较低，分别为80.87gCm-2yr-1、69.3gCm-2yr-1、57.93gCm-2yr-1。图3-31961-2016年全球农田碳输出强度的空间分布Fig.3-3Spatialdistributionofglobalmagnitudeofcarbontransferfrom1961to2016注：图中农田碳输出强度为1961-2016年的平均值，以国家为单位进行显示图3-41961-2016年各大洲农田碳输出强度（gCm-2yr-1）Fig.3-4Magnitudeofcarbontransferbycontinentfrom1961to2016（gCm-2yr-1）注：俄罗斯和土耳其计入欧洲050100150200250北美洲大洋洲非洲南美洲欧洲亚洲农田碳输出强度（gC/㎡/a）
3结果与分析223.1.2时间变异3.1.2.1农田碳输出量（CCT）1961-2016年间，全球CCT总量总体趋势呈增加的趋势（图3-5）。1961年，全球CCT仅为1.66PgCyr-1，此后CCT呈现显著的增加趋势，并在2016年达到5.28PgCyr-1，年均增加0.06PgC。同时，年际间CCT的增加幅度也有明显不同，1961-2000年，CCT的增加速率相对较为一致，大约为0.05PgCyr-1的增加幅度，但2001-2016年，CCT的增加速率增大至0.11PgCyr-1，增加速率增大了近一倍。图3-51961-2016年全球农田碳输出量的年际变化规律Fig.3-5Interannualvariationofglobalcroplandcarbontransferfrom1961to20161961-2016年56年间全球范围内不同国家CCT有着明显的时间变异特征，如图（3-6）所示，不同国家（地区）在此期间增长速率有着明显差异。从总体来看，1961-2016年间，年CCT增加速率的最大值出现在中国，达到12.85TgCyr-1。巴西、印度也有较高的年CCT增加速率，分别达到9.99TgCyr-1、7.54TgCyr-1。年CCT增加速率全球第4、5名的国家为美国和印度尼西亚，年CCT增加速率分别达到6.68TgCyr-1、2.08TgCyr-1。阿根廷、泰国、尼日利亚、巴基斯坦、俄罗斯的年CCT增长速率相对较低且差异较
【参考文献】：
期刊论文
[1]长期不同施肥措施下华北潮土土壤有机碳的固存变化[J]. 黄少辉,杨军芳,杨云马,邢素丽,韩宝文,刘孟朝,何萍,贾良良. 华北农学报. 2019(S1)
[2]华北平原农田生态系统碳过程与环境效应研究[J]. 胡春胜,王玉英,董文旭,张玉铭,李晓欣,陈素英. 中国生态农业学报. 2018(10)
[3]《全球陆地碳汇的遥感和优化计算方法》评介[J]. 龚健雅. 地理学报. 2016(08)
[4]遥感技术在区域碳收支能力研究综述[J]. 童新华,张郭秋晨,韦燕飞. 科技资讯. 2015(32)
[5]1999—2014年宜宾市陆地生态系统农产品的碳消耗研究[J]. 许泽宏,程晓丹,周明罗,李剑荣. 农业科技与信息. 2016(05)
[6]2010年中国农作物净初级生产力及其空间分布格局[J]. 王轶虹,王美艳,史学正,陈龙,赵永存,于东升. 生态学报. 2016(19)
[7]1990—2030年中国主要陆地生态系统碳固定服务时空变化[J]. 黄麟,刘纪远,邵全琴,邓祥征. 生态学报. 2016(13)
[8]2001～2010年中国陆地生态系统碳收支的初步评估[J]. 王秋凤,郑涵,朱先进,于贵瑞. 科学通报. 2015(10)
[9]北半球陆地生态系统碳交换通量的空间格局及其区域特征[J]. 陈智,于贵瑞,朱先进,王秋凤. 第四纪研究. 2014(04)
[10]2001～2010年中国陆地生态系统农林产品利用的碳消耗的时空变异研究[J]. 朱先进,王秋凤,郑涵,李轩然. 第四纪研究. 2014(04)
博士论文
[1]耕作与秸秆还田方式对农田土壤碳来源与作物光合碳截获的影响[D]. 刘振.山东农业大学 2019
硕士论文
[1]区域种植业碳收支及碳足迹动态研究[D]. 胡娟.四川师范大学 2018
[2]东北地区玉米低温冷害指标及其风险研究[D]. 杨若子.中国气象科学研究院 2012
[3]山西省农田生态系统碳源汇问题分析[D]. 王静.西北农林科技大学 2009
本文编号：3109643
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