华北平原作物生产碳足迹分析

摘要：

【目的】分析华北平原作物生产碳足迹的动态、分布以及构成，为发展低碳农业提供理论支撑与科学依据。【方法】基于中国华北平原河北、北京、天津、山东、河南5个代表省（市）的47个市的耕地面积、农作物播种面积、产量、产值及作物生产投入等统计数据，利用农业领域碳足迹理论及生命周期评价法，估算作物生产的单位播种面积碳足迹（CFs）、单位耕地面积碳足迹（CFc）、单位产量碳足迹（CFy）及单位产值碳足迹（CFv）。以2002年为节点，把1993—2012年分为两个时间段，分析作物生产碳足迹的变化趋势以及华北平原47个市的作物生产碳足迹的分布、构成情况。根据1993—2012年不同市的平均单产，取5个单产最高与5个单产最低的市，分析华北平原高产市与低产市的碳足迹、单位面积投入以及作物构成。【结果】华北平原作物 CFs、CFc 在过去20年里呈增加趋势，CFs 平均值从时段Ⅰ的4.08 tCO2eq·hm-2升高到时段Ⅱ的4.72 tCO2eq·hm-2，平均变化率为0.66 tCO2eq·hm-2·10a-1；CFc 平均值从时段Ⅰ的6.81 tCO2eq·hm-2升高到时段Ⅱ的8.12 tCO2eq·hm-2，平均变化率为1.16 tCO2eq·hm-2·10a-1。华北平原作物 CFy、CFv 在过去20年里呈降低趋势，CFy 平均值从时段Ⅰ的0.54 tCO2eq·t-1下降到时段Ⅱ的0.42 tCO2eq·t-1，平均变化率为-0.12 tCO2eq·t-1·10a-1；CFv 平均值从时段Ⅰ的3.91 tCO2eq·￥10-4下降到时段Ⅱ的2.51 tCO2eq·￥10-4，平均变化率为-1.60 tCO2eq·￥10-4·10a-1。华北平原不同区域作物生产碳足迹差异较大，沿海地区（唐山、天津、秦皇岛、东营、烟台等）CFs、CFc 较大，CFy、CFv 较小，河南南部地区（驻马店、信阳、平顶山、洛阳）CFs、CFc 较小，CFy、CFv 较大。高产市 CFs、CFc 显著高于低产市，CFy、CFv 显著低于低产市（P＜0.05）；高产市单位面积投入显著高于低产市，且蔬菜种植面积比例高于低产市（P＜0.05）。在华北平原作物生产的碳足迹构成中，灌溉用电（30.25%）、氮肥投入（23.07%）以及农田 N2O 直接排放（19.83%）所占比例较大，其他投入所占比例较小。【结论】在过去20年里，华北平原作物单位播种面积碳足迹、单位耕地面积碳足迹呈增加趋势，而单位产量碳足迹、单位产值碳足迹呈降低趋势。在华北不同区域中，沿海各市前两者较大，后两者较小，而河南南部各市前两者较小，后两者较大。碳足迹构成中，灌溉用电与氮肥投入所占比例较高，高产市单位面积投入及蔬菜种植比例较大。

关键词：华北平原、作物生产、碳强度、碳足迹

分类号：S1 ;P33

资助基金：国家公益性行业农业科研专项201103001;国家重点基础研究发展计划973计划2010CB951502

在线出版日期：2015-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：83-92