本研究选取西北干旱区宁夏引黄灌区平罗县农田生态系统作为研究对象，选择典
型农田样地，进行野外调查、采样和室内分析。应用 IPCC 法结合碳排放参数，估算
平罗县玉米、水稻、小麦三种主要农作物碳足迹；分析该县近 20 年农田生态系统碳
源汇动态变化及其影响因子；结合平罗县 1981-2010 年秸秆还田情况与农田土壤有机
碳含量变化，分析两者之间的相互关系。主要研究结果如下：
1.基于宁夏平罗县农田生产的实地调查数据，利用碳足迹的基本理论和方法，测
算了该县三种主要农作物碳足迹。玉米、水稻和小麦三种主要作物的碳足迹分别为
931.03±142.90、1487.56±164.59 和 809.75±144.99 kg Ce/hm 2 ·a；碳成本分别为
0.08±0.02、0.17±0.05 和 0.12±0.03 kg Ce/kg。本研究区域农作物碳足迹普遍高于国内
外的研究结果，因此，平罗县农田生态系统有巨大的减排潜力。
2.平罗县玉米、水稻和小麦三种主要农作物碳足迹构成中，施用化肥造成的碳足
迹分别为 677.94±142.09、594.37±107.56 和 537.95±144.99 kg Ce/hm 2 ·a，分别占总碳
足迹的 75%、40%和 66%。其中，氮肥施用的碳足迹均占化肥碳足迹的 96%以上，起
到决定性作用。因此，提高化肥利用率是降低平罗县农田碳足迹的关键。
3. 不同农作物的固碳能力差异较大。平罗县各种作物类型中，粮食作物总产量
所占比例较大，其固碳能力也较强，而玉米的碳吸收能力在粮食作物中更为显著，其
碳效率为 12.07±0.02 kg/kg Ce，较之小麦（8.49±0.03 kg/kg Ce）和水稻（5.94±0.05
kg/kg Ce）要大，即在单位重量碳排放的情况下，玉米的经济产量最大。因此，适当
增大玉米的种植面积是提高平罗县农田碳汇的重要途径。
4.分析平罗县 1991-2010 年农田生态系统碳源汇动态变化情况，将近 20 年的变化
规律分为三个阶段。第一阶段为 1991-1995 年，碳吸收量和碳排放量逐年递增，且前
者始终高于后者，因此，这一阶段碳汇量呈现增长趋势；第二阶段为 1996-2003 年，
碳排放量相对稳定，而碳吸收量因粮食减产而出现减小的情形，因此，碳汇量呈缓慢
减少的趋势；第三阶段为 2004-2010 年，由于优良作物品种的栽培，使得碳吸收量持续增加，而碳排放量因先进的农业技术的应用出现稳中有降的趋势，因此，这一时期
碳汇量大幅增加。说明，平罗县农田生态系统具有碳汇功能，且碳汇能力逐年增强。
5.平罗县 1981-2010 年秸秆还田量逐年递增，近 30 年还田累计量为 136.01 t/ha，
平均还碳量为 66.46 t/ha。农田土壤有机碳平均增幅为 37.41%，土壤碳密度增量为 6.18
t/ha。平罗县近 30 年土壤碳密度增量与还田碳量的比值为 9.29%。可以认为，秸秆还
田在农田固碳功能方面有重要作用。
关键词：平罗县，农田，碳足迹，碳汇，秸秆还田