“双碳”视角下宁夏农田生态系统净碳汇时空演变及驱动因素

摘要

[目的]为探究“双碳”目标下宁夏农田生态系统净碳汇的时空演变规律及其驱动效应。[方法]以该地区农田生态系统为研究对象，基于IPCC发布的碳排放系数法，将作物生育期碳吸收量和农业生产活动中碳排放量的差值作为农田净碳汇构建测算体系，测算2003—2022年宁夏农田净碳汇量及净碳汇强度，综合运用ArcGIS可视化方法、重心迁移模型和标准差椭圆刻画农田净碳汇时空特征，进而结合LMDI模型明确宁夏农田净碳汇的主要驱动因素。[结果] 1)就时序特征而言，研究期内宁夏农田净碳汇总量总体呈上升趋势，由2003年的3.38×10～6 t增加至2022年的7.56×10～6 t；农田净碳汇强度总体呈上升趋势，由2003年的2.55 t/hm²增长到2022年的6.35 t/hm²。2)就空间格局而言，宁夏县域间农田净碳汇空间分布格局由“西北部高，东南部低”变为“北部高，南部低”；农田净碳汇重心由银川市灵武市向吴忠市红寺堡区移动，迁移距离为40.15 km。3)就净碳汇来源而言，宁夏农田生态系统碳排放来源主要是化肥施用，占碳排放总量的36.06%；碳吸收量贡献最大的作物是玉米，占碳吸收总量的50.90%。4)农田净碳汇效率和农业劳动力是宁夏农田净碳汇的负向驱动因素，经济发展水平、城镇化水平和农业产业结构因素是促进宁夏农田净碳汇的驱动因素。[结论]宁夏农田生态系统净碳汇呈显著的时空分异特征，净碳汇效应随时间推移不断增强，通过优化农业产业结构与作物种植结构，能够增强农田碳汇功能。为干旱区农业生态碳汇管理提供理论支撑，对我国西北地区制定碳减排政策实现“双碳”目标具有重要战略意义。

关键词

“双碳”目标 / 净碳汇 / 时空动态 / 重心转移 / LMDI模型

基金资助

国家自然科学基金项目(52169010);; 国家重点研发计划项目(2021YFD1900600);; 宁夏自然科学基金重点项目(2021AAC02008);; 宁夏重点研发计划项目(2019BEH03010);; 清华大学-宁夏银川水联网数字治水联合研究院项目(sklhse-2023-Iow013)