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《中国科学院广州地球化学研究所》 2017年
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中国大陆种植业能源消费温室气体排放研究

甄伟  
【摘要】:控制温室气体排放,实现低碳绿色增长已成为当今世界发展潮流。在应对气候变化方面,中国面临着巨大的国际压力。因此,如何实现各产业节能减排成为当前学术界研究热点。作为世界农业大国之一,中国的种植业消费了大量来自其它产业部门的农业生产资料,同时逐渐表现出对能源消费的高度依赖。对能源高度依赖导致大量温室气体排放。本文从消费者角度对中国大陆31个省级行政区域种植业及主要农作物能源消费温室气体排放的现状、结构、变化趋势及影响因素进行研究,为中国大陆种植业寻求降低能源消费温室气体排放对策提供科学依据。本文第二章采用能量平衡法从消费者角度核算了1997-2014年间中国大陆及其31个省级行政区域种植业能源消费温室气体排放量。结果表明,中国大陆种植业农作物产量、能源消费量和能源消费温室气体排放量持续增长。但农作物产量的提高和能源消费量并非呈共消长关系,说明中国大陆种植业具有一定的能源消费温室气体排放减排潜力。区域间种植业能源消费温室气体排放量存在显著差异,13个粮食主产区种植业能源消费温室气体排放量占中国大陆种植业温室气体排放量的65%以上。第三章采用核密度估计、泰尔系数以及空间自相关分析研究了区域种植业能源消费温室气体排放趋势演进及时空差异。结果表明:(1)研究期内各省级行政区温室气体排放量的差距在逐渐扩大,并表现出两极分化的演化态势。(2)泰尔系数二阶段嵌套分解发现中国大陆种植业能源消费温室气体排放强度差异不断降低。其中,粮食主产区和非粮食主产区之间的区域间差异缩小幅度较大,而各区域内差异仅有小幅缩小。(3)空间自相关分析结果表明,1997-2014年间中国大陆31个省级行政区种植业能源消费温室气体排放在全局上均具有显著的空间自相关性,在局域上具有空间局域相关性和空间异质性。基于拓展的卡亚波特恒等式,第四章定量分析了1997-2014年间中国大陆及其31个省级行政区种植业能源消费温室气体排放的驱动因素。结果表明,农作物单位面积产量、种植业能源强度和农作物种植面积是中国大陆种植业能源消费温室气体排放量增长的三大增排因素;而温室气体排放系数和种植业能源结构是中国大陆种植业能源消费温室气体排放量增长的两大减排因素。各因素在不同区域的作用效果存在一定差异。在各种影响因素中,种植业能源强度并未发挥其减排潜力,同时优化化肥消费结构对中国大陆及各区域种植业节约能源降低能源消费温室气体排放量具有重要作用。第五章应用EIO-LCA分析了1990-2010年间中国大陆29种主要农作物能源消费及能源消费温室气体排放现状、结构及变化趋势。结果表明,研究期内多数粮食作物能源强度和能源消费温室气体排放强度有所提高;而多数经济作物能源强度和能源消费温室气体排放强度有所下降。各种作物之间在能源强度和能源消费温室气体排放强度方面存在显著差异,经济作物能源强度和能源消费温室气体排放强度显著高于粮食作物。化肥是各农作物能源强度和能源消费强度的主要载体。通过敏感性分析发现农业机械和农药能源消费同样具有导致高温室气体排放的潜势。不容忽视的是农作物能源消费温室气体排放同间接能源消费之间存在逐渐加强的共消长关系。此外本文还利用结构路径分析探讨了各类农业生产资料能源消费管理的优先级。
【学位授予单位】:中国科学院广州地球化学研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:F326.1;X712

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