基于“水-能”关联的河南省农业灌溉过程的碳排放研究

作     者：杜景新 赵荣钦 肖连刚 杨青林 王帅 杨文娟 张慧芳 王天俣 李永涛 冯浩 DU Jingxin;ZHAO Rongqin;XIAO Liangang;YANG Qinglin;WANG Shuai;YANG Wenjuan;ZHANG Huifang;WANG Tianyu;LI Yongtao;FENG Hao

作者机构：华北水利水电大学测绘与地理信息学院郑州450046 河南大学/黄河文明与可持续发展研究中心暨/黄河文明传承与现代文明建设河南省协同创新中心河南开封475001 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2020年第39卷第10期

页      面：82-90页

学科分类：08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41971241) 河南省自然科学基金项目(182300410103) 教育部人文社科项目(17YJCZH257) 河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2017GGJS078) 河南省高校科技创新人才支持计划(人文社科类) 2020年河南省留学人员科研择优资助项目 

主　　题：农业灌溉 碳排放 水-能关联 河南省 

摘      要：【目的】从资源耦合的视角揭示农业灌溉过程的碳排放机理。【方法】首先对河南省48个典型村庄不同作物灌溉过程的碳排放进行了核算,然后对河南省县域空间农业灌溉碳排放进行了模拟,并对县域单元的碳排放效率进行了类型区划分。【结果】河南省农业灌溉过程的碳排放呈现较大的区域差异和作物差异。在空间上,河南省农业用水量呈南高北低、西高东低的态势,而灌溉耗能量与碳排放量呈北高南低、东高西低的态势,因此,农业灌溉过程的碳排放量与用水量关联度较低而与耗能量关联度较高;在作物类型上,河南省小麦的灌溉碳排放强度为105.3kg/hm^2、玉米的灌溉碳排放强度为99.5 kg/hm^2、花生的灌溉碳排放强度为73.9 kg/hm^2。河南省小麦和玉米的灌溉碳排放强度呈西高东低、北高南低的态势;花生的灌溉碳排放高强度地区主要集中于黄河流域以及淮河流域,而南阳市南部地区以及周口市的花生碳排放强度较低。基于农业灌溉碳排放效率的高低,将河南省分为4类地区:低碳排放效率区(C240 t/t)。【结论】建议未来对不同地区灌溉方式进行差别化管理,针对不同地形、气候和作物种植区,应结合水资源可获得情况确定合理的灌溉方式,以减少灌溉过程中的水能消耗与碳排放。