目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 文献综述 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究进展 2
1.3 研究目的和内容 4
第二章 材料与方法 5
2.1 数据来源 5
2.2 碳、氮、水足迹计量方法 5
2.3 数据统计与分析 8
第三章 结果与分析 9
3.1 结果 9
3.1.1 作物生产碳足迹 9
3.1.2 作物生产氮足迹 10
3.1.3 作物生产水足迹 11
3.2 讨论 13
3.2.1 碳足迹的构成要素和年际间差异 13
3.2.2 氮足迹的构成要素和年际间差异 14
3.2.3 水足迹的构成要素和年际间差异 14
第四章 结论与展望 16
4.1 结论 16
4.2 展望 16
参考文献 17
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致 谢 20
江苏省主要粮食作物生产的碳、氮、水足迹评价
摘 要
农田生态系统在为人类供应粮食的同时，通过温室气体排放、活性氮损失和水资源消耗影响着生态环境，评价农业生产过程的碳足迹、氮足迹和水足迹可为农田可持续管理提供科学依据。基于全国农产品成本收益年鉴和中国气象网构建粮食生产数据库，运用生命周期评价碳足迹、氮足迹和水足迹计量方法学量化了2009年到2018年江苏省水稻、小麦和玉米三种主要粮食作物生产的碳氮水足迹，并分析构成特征和年际变化趋势。主要结果如下：
（1）江苏省水稻生产的单位面积和单位产量的碳足迹分别为11737.02 kg
CO
2
e
ha
1
和1.36 kg
CO
2
e
kg
1
，高于小麦和玉米。玉米的单位面积碳足迹（3523.01kg
CO
2
e
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1
）高于小麦（3093.18kg
CO
2
e
ha
1
），而小麦单位产量的碳足迹（0.52kg
CO
2
e
kg
1
）高于玉米单位产量碳足迹（0.51kg
CO
2
e
kg
1
）。水稻生产的碳足迹主要是由甲烷贡献，而肥料生产是小麦和玉米生产碳足迹的主要排放源。2009~2018年，水稻和玉米生产单位面积和单位产量的碳足迹呈现减少趋势，而小麦生产单位面积和单位产量的碳足迹逐年增长，这与生产效率的提高和产量的增加有关。
（2）水稻生产单位面积的氮足迹（67.73 kg N
ha
1
）高于小麦（57.43kg N
ha
1
）和玉米（42.97kg N
ha
1
），而小麦生产单位产量的氮足迹（9.68g N
kg
1
）高于水稻（7.86g N
kg
1
）和玉米（6.35g N
kg
1
）。氨挥发和氮素径流是活性氮损失的两大方面。2009~2018年，水稻和玉米生产单位面积和单位产量的氮足迹呈现减少趋势，而小麦生产单位面积和单位产量的氮足迹逐年增长，这与农田化肥施用比例的变化有关。
（3）水稻、小麦和玉米生产的平均水足迹为0.88
m
3
kg
1
和7659.2m3ha1、1.05
m
3
kg
1
和6229.52m3ha1以及0.82
m
3
kg
1
和5572.22m3ha1。在三种作物生产中，绿水足迹和灰水足迹占生产水足迹的62%~82%，而随着时间的推进影响水足迹的主要部分也是绿水足迹和灰水足迹。在2009年到2018年十年中，水稻和玉米的碳足迹、氮足迹和水足迹是逐年下降的，而小麦的碳足迹、氮足迹和水足迹逐年上升，这些与农田化肥施用、耕作方式以及农田管理方式等密切相关。通过改善作物的种植结构、施肥管理、灌溉模式等农田管理措施可有效降低作物生产对生态环境的负面影响。
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