农业环境科学学报

作者：邱子健,李天玲,申卫收

单位：南京信息工程大学环境科学与工程学院/江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室/江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044,南京信息工程大学环境科学与工程学院/江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室/江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044,南京信息工程大学环境科学与工程学院/江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室/江苏省大气环境与装备技术协同创新中心, 南京 210044

关键词：江苏省,农业碳中和,土壤固碳,农田生态碳汇,机器学习预测,

基金：江苏省发展和改革委员会碳达峰策略和路径前期研究；南京信息工程大学气候与环境治理研究院开放课题（ZKKT2022A09）

为探讨江苏省农田生态系统固碳时空分布特征及未来固碳趋势，利用固碳速率法对江苏省2005—2020年农田固碳进行估算，重点分析2005、2010、2015年和2020年时空分布特征，并运用机器学习的方法对2021—2060年全省农田生态系统固碳进行预测。结果表明：在时间序列上，江苏省近年农田生态系统固碳量整体呈现升高的趋势，2020年估算量为282.55万t·a-1 （以C计，下同），在全省陆地生态系统固碳总量中占比达20.17%；在空间分布上，固碳贡献最大的是苏北地区，无论是施用肥料还是秸秆还田贡献的固碳量，苏北地区均呈现高于苏中、苏南地区的态势；根据机器学习的重要性分析，秸秆还田量是最为重要的影响因素；两种模型中，BP神经网络相较于随机森林具有更高的预测精度，该模型预测2021—2060年农田生态系统固碳量仍会在短期内持续升高，但随后将进入较稳定的平台期，其中2021—2026年间固碳量将持续升高并达峰值，为365.26万t·a-1，而到2060年固碳量则为348.12万t·a-1。研究表明，江苏省农田生态系统固碳量已逐步提升，但未来增长速率将趋于减缓，有必要进一步强化固碳措施，重点是提升秸秆还田率及其固碳效率，同时现有研究方法也有待于进一步优化，未来应将有机肥施用、绿肥还田、轮作等因素考虑在内，从而实现对农田生态系统固碳更为精准、全面的估算。

来源：2024年第1期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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