本书构建了农业“水-土-能-碳”关联的理论框架与研究方法，在河南省65个典型村庄农户调研的基础上，提出了不同“水-土-能”管理水平下的农业碳排放系数集，对河南省村庄、乡镇和县域水土资源耦合开发的碳排放进行了核算和模拟，分析了农业水土资源开发不同阶段、不同作物的碳排放构成特征、时空格局、效率差异及影响机制，并提出了农业水土资源低碳优化的方案和建议。本书的主要特色是从微观农户、典型村庄层面入手，揭示不同空间尺度下农业“水-土-能-碳”的关联机制，并提出面向增产—减投—减排多目标协同的农业水土资源优化开发方案，有助于从理论上进一步深化农业领域的多要素耦合研究，并为基于“水-土-能”要素协同的农业生产精准管理及水土资源低碳优化提供实践指导。

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主持国家自然科学青年基金、中国博士后科学基金特别资助项目和面上项目各1项，厅级项目3项，参与国家社科基金重大项目、国土资源部公益性项目、中科院知识创新工程项目等10余项；

目录
第一章 绪论 1
第一节 研究背景与意义 1
第二节 研究区概况 5
第三节 研究框架与结构体系 10
第二章 国内外研究进展及评述 14
第一节 国内外研究进展 14
第二节 研究评述 21
第三章 理论框架与研究方法 23
第一节 理论框架 23
第二节 数据来源 28
第三节 研究方法 32
第四章 样点村庄农业水土资源耦合开发的碳排放特征分析 47
第一节 农业水土资源开发的碳排放特征分析 47
第二节 样点村庄农业水土资源开发的碳排放对比分析 55
第三节 不同灌溉模式下农业水能消耗及碳排放分析 57
第五章 基于“水-能-碳”关联的乡镇单元农业灌溉过程的碳排放研究 64
第一节 关联机理与灌溉模式的界定 64
第二节 农业灌溉水能消耗特征分析 68
第三节 农业灌溉碳排放特征分析 80
第四节 农业灌溉“水-能-碳”关联分析 104
第六章 县域单元农业水土资源耦合开发的碳排放特征及其时空格局 115
第一节 农业水土资源及其空间匹配格局 115
第二节 水资源开发的碳排放效应分析 118
第三节 土地资源开发的碳排放效应分析 127
第四节 主要作物水土资源开发的碳排放空间特征分析 149
第五节 水土资源耦合开发的碳排放效应空间格局 159
第七章 碳排放约束下的农业水土资源优化研究 168
第一节 县域单元农业生产效率评价及时空格局分析 168
第二节 县域单元农业水土资源开发碳排放强度阈值的确定 172
第三节 碳排放约束下的农业水土资源优化开发方案 173
第四节 河南省农业绿色低碳发展的政策建议 187
参考文献 191
附录 201