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———— R E A D ———— 土壤信息與計(jì)量團(tuán)隊(duì)： 農(nóng)業(yè)碳中和研究進(jìn)展 ——————————— R E A D 碳中和是指國家、企業(yè)、產(chǎn)品、活動(dòng)或個(gè)人在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量，通過使用清潔能源、植樹造林等形式，以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量，實(shí)現(xiàn)正負(fù)抵消，達(dá)到相對“零排放”。 農(nóng)業(yè)是非二氧化碳溫室氣體的主要排放源，而農(nóng)田土壤可通過固碳以抵消溫室氣體的排放，因此農(nóng)業(yè)將為碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)力量。 土壤碳庫變化及固碳潛力 基于包括國家級耕地監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)在內(nèi)的多個(gè)土壤有機(jī)碳數(shù)據(jù)庫，分析了中國不同地區(qū)、土壤類型、種植制度農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量的時(shí)空變化格局，估算了農(nóng)田表土有機(jī)碳密度現(xiàn)狀。采用土壤飽和限法、恢復(fù)法、技術(shù)情景分析法等手段，估算得到中國農(nóng)田表土生物物理固碳潛力為2.2-2.9 Pg，同時(shí)評估了農(nóng)田固碳的技術(shù)可達(dá)潛力[1,2]。系統(tǒng)解讀了“千分之四全球土壤增碳計(jì)劃”并提出應(yīng)對策略[3]。 農(nóng)業(yè)溫室氣體排放與減排 采用最優(yōu)的排放因子計(jì)算方法，為中國農(nóng)田開發(fā)了體現(xiàn)不同農(nóng)業(yè)區(qū)、不同作物和不同肥料類型特征的N2O排放因子[4]。利用基于經(jīng)驗(yàn)的多元逐步回歸方法開發(fā)了考慮土壤、管理和氣候因素的中國農(nóng)田N2O排放模型[5]以及稻田CH4排放模型[6]。結(jié)合高空間分辨率土壤、管理數(shù)據(jù)，系統(tǒng)地估算了中國農(nóng)田的溫室氣體排放總量及其空間分布特征[4-6]。為生物地球化學(xué)模型DAYCENT開發(fā)了稻田甲烷排放子模型[7]，并且基于DAYCENT模型對不同管理措施下中國農(nóng)田固碳減排潛力進(jìn)行了預(yù)測[8]?；谌芷诤统杀拘б娣治龇椒ǎ瑢Ρ攘私斩挵l(fā)電、秸稈成型燃料、生物質(zhì)熱裂解技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)熱裂解技術(shù)是最具經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的秸稈可持續(xù)利用技術(shù)之一，具有貢獻(xiàn)碳中和目標(biāo)的潛力[9-10]。  農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生命周期評價(jià)-碳足跡分析 基于國家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)，通過優(yōu)化生命周期評價(jià)-碳足跡計(jì)量方法學(xué)，從點(diǎn)位尺度到國家尺度、從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)到食物消費(fèi)對中國農(nóng)業(yè)碳足跡進(jìn)行了系統(tǒng)評價(jià)[11,12]。發(fā)現(xiàn)良好的農(nóng)田管理措施，特別是氮肥的合理使用可以顯著減少作物生產(chǎn)過程的溫室氣體排放。針對不同水稻種植模式的碳足跡進(jìn)行量化發(fā)現(xiàn)，集約化種植可以增加經(jīng)濟(jì)效益、減少農(nóng)業(yè)溫室氣體排放[13]。進(jìn)一步比較畜牧業(yè)生產(chǎn)過程的碳足跡發(fā)現(xiàn)，規(guī)?；a(chǎn)可以減少中國畜牧業(yè)生產(chǎn)中溫室氣體排放[14]。對不同飲食方式的全生命周期碳足跡評估發(fā)現(xiàn)，外出就餐的飲食碳足跡顯著高于家庭就餐，飲食模式的改變也可以為減緩溫室氣體排放做出貢獻(xiàn)[15]。  碳交易-碳匯計(jì)量方法學(xué) 在2012年國家發(fā)改委印發(fā)《溫室氣體自愿減排交易管理暫行辦法》的背景下，參考已頒布的清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）項(xiàng)目各類方法學(xué)，開發(fā)了測土施肥項(xiàng)目固碳減排計(jì)量方法學(xué)[16,17]，為測土配方施肥項(xiàng)目參與碳交易提供方法學(xué)支撐。秸稈熱解炭化-生物質(zhì)炭基肥-生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系正在中國興起，炭基肥規(guī)模化發(fā)展具有參與我國正在實(shí)施的自愿減排碳交易項(xiàng)目的明顯潛力，因此針對不同農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式探討構(gòu)建了生物質(zhì)炭基肥項(xiàng)目固碳減排計(jì)量方法，為其大規(guī)模農(nóng)業(yè)應(yīng)用參與自愿減排碳交易提供科學(xué)依據(jù)和方法學(xué)支撐[18]。  氣候智慧型農(nóng)業(yè)的表征與評價(jià) 日益加劇的全球氣候變化將對農(nóng)業(yè)帶來巨大威脅，而高強(qiáng)度的農(nóng)業(yè)利用在提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的同時(shí)也產(chǎn)生巨大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，如何在氣候變化背景下維持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性是當(dāng)前倡導(dǎo)的氣候智慧型農(nóng)業(yè)的核心內(nèi)容?；谶@些認(rèn)識，我們將氣候智慧型農(nóng)業(yè)定義為“通過一系列管理實(shí)現(xiàn)氣候變化背景下維持甚至增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能并減少生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響的農(nóng)業(yè)經(jīng)營系統(tǒng)”。我們展望，應(yīng)通過模擬氣候變化試驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)集成分析、模型模擬等研究手段，對未來氣候變化下的點(diǎn)位到區(qū)域尺度的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與環(huán)境效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行量化與集成，制定氣候變化農(nóng)業(yè)管理方案并滿足氣候智慧型農(nóng)業(yè)的發(fā)展內(nèi)涵 [19]。  參考文獻(xiàn) [1] 程琨, 潘根興, 田有國, 等. 中國農(nóng)田表土有機(jī)碳含量變化特征——基于國家耕地土壤監(jiān)測數(shù)據(jù). 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 28(12), 2476-2481. 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[18]孫建飛, 鄭聚鋒, 程琨, 等. 面向自愿減排碳交易的生物質(zhì)炭基肥固碳減排計(jì)量方法研究. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 51(23), 4470-4484 [19]程琨, 鄭聚鋒, 潘根興. 氣候變化智慧型農(nóng)業(yè)的表征與計(jì)量評價(jià). 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2020, 43(1), 1-9. |
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