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农田碳输出量(Cropland Carbon Transfer,CCT)是陆地生态系统碳收支的重要分量,揭示CCT的时空变异可以为准确评估区域碳汇强度及增汇潜力提供依据。量化农田碳输出量有助于准确评估生物圈与大气间的碳交换,为全球陆地生态系统的碳管理提供理论依据。本研究所用数据源于FAO(联合国粮食及农业组织)公布的全球农作物产量数据库,涵盖全球220个国家或地区1961-2016年间164种农作物的产量,结合各区域种植面积以及收集获取的相关生物学参数(收获指数、作物含水量等)量化全球农田碳输出量,分析其时空变异规律,进而结合情景模拟,设置不同的农田增汇潜力情景,分析全球农田增汇潜力的时空变异,为量化全球陆地碳汇强度、减缓气候变化趋势提供理论依据。因本研究所取数据时间空间跨度较大,在分析气候与环境因素对其的影响时工作量较大,故在最后以辽宁省地区为例,结合气候与环境变量与农作物碳输出量进行分析,并用因素分解模型探讨各影响因素在CCT时空变异中的作用,揭示气候与环境因素对CCT时空变异的影响。为后期可开展全球范围内的农田碳输出量影响因素评估提供理论依据。结果表明:(1)1961-2016年,全球农田碳输出量(CCT)平均为3.29PgC yr-1。最大值出现在中国,达到533TgC yr-1,占全球CCT总量的15.46%。1961年。1961年,全球CCT仅为1.66PgC yr-1,此后CCT呈现显著的增加趋势,并在2016年达到5.28PgC yr-1,年均增加0.06PgC。(2)1961-2016年,全球农田碳输出强度(MCT)平均为185.68gC m-2 yr-1,整体呈现随着纬度的增加而降低的趋势。1961年,全球平均MCT仅为83.90gC m-2 yr-1,此后MCT呈现缓慢增加趋势,并在2016年达到166.08gC m-2 yr-1,年均增加1.47gC m-2。(3)1961-2016年,全球农田最大增汇潜力碳输出量(CCPm)平均为1.56PgC yr-1。最大值出现在中国,达到267.54TgC yr-1,占全球CCT总量的17.12%。1961年,全球CCPm(农田最大增汇潜力强度)仅为0.81PgC yr-1,此后CCPm呈现显著的增加趋势,并在2016年达到2.53PgC yr-1,年均增加0.03PgC。(4)1961-2016年,全球农田最大增汇潜力碳输出强度(MCCPm)平均为74.52gC m-2 yr-1,整体呈现随着纬度的增加而降低的趋势。1961年,全球CCPm仅为0.81PgC yr-1,此后CCPm呈现显著的增加趋势,并在2016年达到2.53PgC yr-1,年均增加0.03PgC。(5)1961-2016年,全球农田现实增汇潜力碳输出量(CCPa)平均为0.67PgC yr-1。其最大值出现在中国,达到115.23TgC yr-1,占全球CCPa总量的17.30%。1961年,全球CCPa仅为0.35PgC yr-1,此后CCPa呈现显著的增加趋势,并在2016年达到1.07PgC yr-1,年均增加0.01PgC。(6)1961-2016年,全球农田现实增汇潜力碳输出强度(MCCPa)平均为31.85gC m-2 yr-1,整体呈现随着纬度的增加而降低的趋势。1961年,全球平均MCCPa仅为15.47gC m-2 yr-1,此后MCCPa缓慢增加,并在2016年达到29.77gC m-2 yr-1,年均增加0.26gC m-2 yr-1。(7)对辽宁地区的研究表明,1992-2014年,辽宁平均CCT为18.56TgC yr-1,在地区间存在明显差异,呈现从西北向东南逐渐减少的趋势。作为CCT的重要组成部分,CTR在地区间存在明显差异,总体呈现中间高、周围低的趋势。