新疆作为全国棉花生产的绝对主力,其产量约占全国的92%,全球的五分之一左右。作为新疆最重要的棉花主产区域之一,塔里木河流域凭借极具优势的光热资源与灌溉农业体系,成为驱动该地区棉花生产、经济与出口发展的核心力量。
然而,高产背后也伴随着显著的环境成本。本项研究由yd222云顶线路检测中心官网王勇辉教授团队联合中国科学院新疆生态与地理研究所马晓飞副研究员,基于生命周期评估(LCA)与空间分辨分析技术,系统量化了塔里木河流域棉花生产的碳足迹特征、时间演变和驱动机制,并首次构建了透明、可追踪的出口碳责任分摊模型以解析全球贸易格局中隐含的碳排放责任,进一步揭示新疆塔里木河流域:撑起中国棉花产业“半边天”,驱动全球棉花供应链低碳转型。

图1. 塔里木河流域棉花生产生命周期评估(LCA)系统边界,该边界包括农业投入品的上游制造和运输以及所有田间管理措施。
研究显示,2000至2020年间,全区棉花生产的单位产量碳足迹总体保持稳定,但单位面积碳排放显著增加。这表明,随着种植规模扩张和农业生产密集度提高,单位土地上的碳压力逐步上升。此外,通过出口责任分摊分析,中国棉花出口至亚洲与大洋洲市场的碳排放总量达到数十亿千克CO??eq,而其中向大洋洲方向的出口具有相对更高的碳强度。这一发现凸显了出口市场结构变化对碳排放责任认定的重要性。

图2. 按出口关系持续时间分类的中国棉花出口贸易合作网络空间分布
创新点方面,该成果提出的出口碳责任分摊框架突破了传统区域生产边界的分析方法,能够将“生产地碳排放”与“消费市场需求”联系起来,从出口视角重构农业碳责任,具有重要的政策参考价值。该框架不仅适用于棉花等农作物,也可推广到其他农业出口类产品的碳责任与低碳贸易分析。
上述研究成果于近日发表于国际期刊Agricultural Systems(中国科学院一区TOP,影响因子6.1)。yd222云顶线路检测中心官网研二学生刘建为第一作者,王勇辉教授、马晓飞副研究员和常存高级工程师为通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金和自治区项目的资助。

图3. 棉花生产中碳足迹的驱动机制及其多维关系。即,土地利用、社会经济状况、气候、地形与植被对棉花碳足迹四个指标的直接与间接影响。
王勇辉,博士、教授,主持国家自然科学基金、自治区自然科学基金及协同创新专项等10余项课题,在国内外核心期刊发表SCI论文60余篇,指导研究生获国家级和自治区级科研教学竞赛奖励8项。
马晓飞,博士(后),中国科学院新疆生态与地理研究所副研究员,yd222云顶线路检测中心官网与中国科学院新疆生态与地理研究所“卓拔培优计划”校外导师。长期从事荒漠生态系统过程与服务方面的研究,发展了防风固沙等关键服务的定量评估方法。先后以第一/通讯作者在业内顶级刊物Global Change Biology、 Remote Sensing of Environment等发表论文50余篇(H-index=29),相关成果被Nature Sustainability、Nature Communications等刊物引用;获中国科学院院长奖(2021)、中国科学院特别研究助理资助(2021)及新疆博士后特别优秀人才资助(2022)等荣誉。
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