我国农业源温室气体技术减排的影响评价——基于一般均衡模型的视角

农业源温室气体排放主要包括反刍动物甲烷排放、水稻种植过程中的甲烷排放、施肥造成的氧化亚氮排放和动物废弃物管理过程中的甲烷和氧化亚氮排放。中国是农业源温室气体排放最多的国家,农业源温室气体排放占全国总的温室气体排放的17%,已经超过了我国交通的温室气体排放。通过模拟研究发现:农业源温室气体技术减排对宏观经济有促进作用,不同的农业部门所受到的影响不同,其中种植业由于化肥使用效率的提高得到了益处,养殖业可能会由于资本投入的提高会使得生产成本略有提高,但是其改善养殖环境的作用却是长期的。     

我国农业农村减排固碳标准现状与体系构建

农业农村是温室气体排放源之一，也是固碳增汇的重要方面，我国农业农村领域仍存在减排固碳底数不清、监测方法和核算标准体系不健全、认证缺乏指导依据等问题，因此，亟需构建农业农村减排固碳技术标准体系，充分发挥标准基础性、引领性作用，提升农业农村减排固碳技术水平和管理效能。本文对国内外农业农村领域碳排放、碳减排、固碳等相关标准进行梳理，分析现阶段标准现状和存在的问题，明确建立农业农村减排固碳标准体系的思路及整体框架，加快关键领域标准制定与实施，重点围绕稻田甲烷、农田氧化亚氮、反刍动物肠道甲烷、畜禽粪污管理、秸秆露天焚烧及农村生活用能等“排放源”，农田和渔业“碳汇源”，以及可再生能源替代“减排源”等主要领域，研编一批国家、行业、地方标准，提出标准体系建设有关建议，为推进农业农村领域建立健全统一的碳排放数据监测计量、核算、报告、核查等技术规范体系，推进农业农村绿色发展提供技术支撑。     

从国际经验看中国农业温室气体减排路径

2020年,中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。当前农业温室气体减排蕴藏着巨大潜力,是确保碳达峰、碳中和目标实现的重要支撑。本文明确了农业需要减排甲烷、氧化亚氮等温室气体,并分析了农业温室气体的主要成因以及中国农业温室气体减排在宏观、产业、微观上面临的挑战。在介绍发达国家及联合国粮农组织在温室气体减排的举措和经验后,指出中国农业温室气体减排具体路径的方向,包括绿色生物制造、种业基因编辑、垂直农业、植物蛋白、精准农业、农业大数据等,这些方向可以实现经济效益和绿色发展的共存,可以更大程度、更为持久地动员市场主体参与到农业温室气体减排活动中。     

减排固碳目标纳入农业绿色发展政策的协同机制

碳达峰、碳中和目标对我国农业绿色发展提出了更高要求,实现农业减排固碳目标与农业绿色发展政策协同发展至关重要。本文综合运用文献归纳、政策文本分析等方法,全面分析梳理了农业温室气体排放核算框架、农业减排固碳措施研究进展,刻画了1978年以来我国与农业减排固碳相关的农业绿色发展政策的演进历程,定性评价了农业绿色发展政策与农业...     

菜地土壤N2O产生机理及影响因素研究进展

土壤是温室气体氧化亚氮最主要排放源,其中又以农田土壤为主.但近年来我国菜地土壤面积呈明显上升趋势,菜地土壤氧化亚氮的排放亦不容忽视,但又不应以农田土壤—概而括.本文综合分析土壤氧化亚氮产生与排放机理及其影响因素,介绍了菜地土壤的特性.探讨进一步的研究方向,客观评价土壤氧化亚氮排放的影响因子,为制定具体减排措施打下夯实基础.     

东北粮食产区农田氧化亚氮减排技术与措施

本文作者通过文献查阅、成果归纳、实地调研,从农田氧化亚氮排放影响因素入手,结合东北粮食产区气候、种植特点,归纳总结农田氧化亚氮减排技术,分析不同减排技术的适应性,提出减少农田氧化亚氮的排放措施,为本地区农田减少氧化亚氮排放提供技术参考。通过该技术的应用可以达到减少或控制农田氧化亚氮排放的目的。     

我国农田土壤温室气体减排和有机碳固定的研究进展及展望

作为世界上最大的水稻生产国以及氮肥消耗国,我国农业生产过程排放了大量温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)。因此,减少农田土壤CH4和N2O排放以及提高土壤碳库储量(简称“固碳减排”)对于缓解全球气候变暖以及确保粮食安全至关重要。近20年来,我国在农田土壤固碳减排方面进行了大量研究,总结出了一系列行之有效的固碳减排措施。本文综述了我国目前针对农田土壤温室气体减排以及土壤有机碳固定的有效措施,并对未来农田土壤固碳减排方向进行了展望。     

农业温室气体排放统计核算体系的规范化建设

农业是人类的衣食之源，也是人为温室气体(Greenhouse Gas,GHG)排放(尤其是甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O))及其减排的重要部门。开展科学规范的GHG统计核算，不仅是农业碳排放清单编制、碳减排交易核验、碳减排补贴以及低碳农产品认证等工作的基础，也是农业减排固碳政策制定和技术选用及行动方案落实的决策依据。为此，在系统梳理国内外农业GHG统计核算相关规范和方法及标准的基础上，本文针对现有统计制度体系不健全、计量方法不完善和核算结果不确定等问题，就农业GHG统计核算体系建设提出以下建议。首先，健全和完善统计核算制度体系，明确责任主体。在我国现有的农业统计和面源污染监测报告等体系基础上，加强统计监测(Monitoring,M)、报告(Reporting,R)和核验(Verifying,V)的MRV体系建设，优化调整现有政策与机构安排，明晰农业GHG统计核算和减排固碳行动的责任主体。其次，补充和完善统计核算标准和方法。结合国际最新的标准和方法以及我国农业生产实际与发展规划，对我国农业领域相关标准和方法进行补充与完善。比如补充生物炭施用、...     

农业对实现“双碳”目标的重要性

中国是农业大国,在温室气体排放源中农业位居第二,排放量占比在20%左右。作为负责任的国际大国,2020年中国政府明确提出了2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的雄伟目标。基于此,研究温室气体的危害性、农业温室气体排放主要种类及来源,了解制约我国农业减排技术推行的因素,从而有针对性地采取解决措施,减少温室气体的排放,助力我国实现“双碳”目标。     

农业低碳技术研究与应用进展

从农牧生产系统固碳增汇减排技术、外源碳控制与减排技术、农牧业生产耦合模式与技术等方面介绍了国内外农业低碳技术的研究与应用现状,并指出发展低碳农业是我国实现农业可持续发展的有效途径。     

中国农业响应全球气候变化的策略问题

本文对"中国农业响应全球气候变化的策略问题"进行了探讨和研究,指出在保证我国经济增长和社会发展的同时,努力减少温室气体排放和保护生态环境,是我们的基本原则。在此基础上探讨了提高农业产量增强对气候变化的适应能力、农业减排温室气体(二氧化碳 CO_2、甲烷 CH_4、氧化亚氮 N_2O)的各项对策措施,以及争取国际资金援助及技术转让的必要性等具体问题。     

我国农业温室气体排放研究的文献计量学分析

全球气候变化,尤其是气候变暖已经引起当今国际社会的普遍关注。人类活动所产生的CO2、N2O、CH4等温室气体浓度增高是导致全球变暖的主要原因。为了解我国在农业温室气体排放研究方面的情况,分析其历史过程、发展动向、研究热点,该文基于中国知网数据库,输入主题词"农业温室气体"/"低碳农业"/"农业节能减排"/"土壤固碳"/"稻田甲烷排放"/"氧化亚氮排放"/"畜牧业温室气体排放"/"反刍动物甲烷排放"模糊匹配,共搜索收集我国研究人员中文期刊文献4732篇(1987年1月1日至2017年12月31日),其中包括期刊、教育期刊、特色期刊、博硕士论文和学术辑刊论文。通过运用Citespace软件,对文献年出版量、关键词、作者和机构分布进行计量学分析,可以看出相关文献年发表数量在逐渐增加;以可视化图谱展现了1987—2017年的研究热点、研究动态、主要研究人员和研究机构。     

面向自愿减排碳交易的生物质炭基肥固碳减排计量方法研究

【目的】秸秆热解炭化-生物质炭基肥-生态农业产业体系正在中国兴起。炭基肥通过替代化肥产生可观的温室气体减排量并显著增加土壤有机碳库,其规模化发展具有参与我国正在实施的自愿减排碳交易项目的明显潜力。本研究探讨构建生物质炭基肥项目固碳减排计量方法,为其大规模农业应用参与自愿减排碳交易提供科学依据和方法学支撑。【方法】根据自愿减排项目固碳减排计量方法学和农田固碳减排计量的逻辑框架,基于秸秆炭基肥项目发展的实地调查、已有炭基肥试验的固碳减排案例监测及文献统计,并参考已备案的农业减排方法学,从项目合格性、基准线确定、边界选择、关键排放源和土壤碳库确定、系统泄漏到净碳汇计量方法等方面探讨开发炭基肥项目固碳减排计量方法学,以分析炭基肥项目进行碳交易的可行性。【结果】秸秆炭基肥项目计量方法学的基准线情景为农田常规施肥管理,但需针对不同农田经营模式而确定项目边界(例如分散农民为经营主体的田块模式和工厂-农田的集约化企业运营模式),分别考虑农田氧化亚氮和甲烷的排放和土壤有机碳库来审视项目的关键排放源和碳库,考虑项目的泄漏可能包括农民运输炭基肥导致的额外排放或原有秸秆利用方式发生改变导致的额外排放。农作物炭基肥案例分析表明:以农民为主体的炭基肥项目,单个生长季的冬小麦或水稻生产可分别产生1 440和282 kg CO2-eq·hm-2的减排量;而"工厂-农田"集约化模式中,在未对炭基肥生产工艺进行优化的条件下(副产物未被循环利用),炭基肥生产过程带来的温室气体排放将抵消部分炭基肥应用的农田碳汇量;如对优化炭基肥生产工艺后,单个生长季的冬小麦和水稻生产可分别产生1 479和340 kg CO2-eq·hm-2的净碳汇量。【结论】构建了一套用于量化炭基肥项目净碳汇量的计量方法,可以合理地量化炭基肥农田应用项目产生的净碳汇量。本研究发展的方法学适用炭基肥农业固碳减排项目,量化结果显示炭基肥项目可带来可观的减排量,且旱作农田的净碳汇效应高于稻作农田,优化炭基肥生产工艺条件下工厂-农田集约化运营模式获得的碳汇量显著高于未优化工艺条件下的农民主体的项目模式。研究表明未来应当关注和开发区域尺度不同类型炭基肥施用下氧化亚氮和甲烷减排因子以及土壤固碳因子。     

国外发展低碳农业的做法及其启示

农业作为重要的温室气体排放源,除了土地自身的碳释放外,化肥施用量对农业主要温室气体排放的影响最大,而畜牧业发展与水稻种植业也不同程度地影响着农业源甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)的排放量。本文介绍了国外农业控制温室气体排放,发展低碳经济的做法,分析建议通过改变农业生产方式,实施保护性耕作;推广施肥新技术,提高化肥利用率;发展生态农业和畜牧业等手段来实现中国农业的低碳发展。     

土地利用与畜牧业的甲烷和氧化亚氮排放项目2011年度总结会议在长沙召开

12月23日至25日,中国科学院战略性先导科技专项"应对气候变化的碳收支认证及相关问题"项目《土地利用与畜牧业的甲烷和氧化亚氮排放》2011年度总结会议在中国科学院亚热带农业生态研究所召开。中科院资环局副局长冯仁     

生物质炭对农田土壤碳循环影响研究进展

近年来,随着农业集约化的推进和全球气候变暖的加剧,农田生态系统土壤有机碳库流失严重,并主要以土壤温室气体的形式进入大气,因此,寻求一种既可以减少土壤温室气体排放又可以确保农业可持续发展的途径尤为重要。生物碳作为含碳量极为丰富的高度芳香化难熔性物质,生物质碳的输入对土壤碳循环产生一系列深远影响,已成为环境及生态相关学科的研究热点。本文从生物质炭对土壤固碳的影响机制以及对土壤碳截留和温室气体排放的影响、我国生物质炭净减排能力等方面概述了生物质炭对农田土壤碳循环的影响,并对国内外研究中存在的问题进行分析并提出展望,以期对当前我国农田土壤固碳研究有所参考。     

中国粮食作物生命周期生产过程温室气体排放的研究进展及展望

作为世界上最大的发展中国家之一,中国粮食生产对于全球粮食安全以及气候变化都具有至关重要的影响。近二十年来,大量研究表明粮食作物田间生产过程是温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的重要排放源。伴随着生命周期评价法(碳足迹)在农业领域的运用,越来越多的研究表明,除了田间生产过程以外,农业生产资料生产过程排放的温室气体同样不可忽视。本文综述了我国在粮食作物生命周期生产过程中温室气体排放的研究,提出了针对性的温室气体减排措施,并对我国未来农作物生产过程的碳足迹研究进行了展望。     

稻田温室气体排放与减排研究进展

水稻是重要的粮食作物,在我国农业中占有重要作用。稻田是温室气体的重要排放源之一,产生大量的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)等温室气体,这些温室气体已经严重威胁到人类生存并破坏环境。为阐明稻田内CO2、CH4及N2O的产生机制,从水分、施肥、耕作3个方面论述其对稻田温室气体产生及排放的影响,并根据温室效应等因素,综合性地提出了推行节水灌溉技术、选择合理的施肥方式、选择合理的耕作制度3种减排措施,对发展低碳农业和降低温室效应具有重要意义。     

农业生产中氧化亚氮排放源的影响因素分析

农业是温室气体氧化亚氮(N2O)的主要排放源.基于1990至2008年的统计数据,运用多元线性回归模型,分析了化肥施用量、水稻种植面积、灌溉面积和猪的饲养量对农业源N2O排放的影响.结果表明,化肥施用量、水稻种植面积、有效灌溉面积和猪的饲养量都对氧化亚氮的排放有正相关影响,其中有效灌溉面积对氧化亚氮排放的影响最大,占据...     

有机肥对水稻产量和温室气体排放影响的研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物,稻田是农业温室气体的重要排放源。在水稻种植和研究中,有机肥因其有机质含量高、养分全面、肥效稳定等特性被广泛应用。有机肥能够改善稻田土壤的理化性质,改变土壤微生物的活性和群落结构,进而直接或间接影响稻田温室的气体排放。然而,有机肥种类繁多,不同类型有机肥对稻田土壤的作用机理及影响温室气体排放的机制存在一定的复杂性。本文以有机肥对土壤理化性质的影响为出发点,系统综述有机肥对水稻根系、地上部生长、产量及其构成因素的影响,阐述有机肥通过改变土壤碳氮比以及土壤产甲烷菌、甲烷氧化菌等微生物活性等途径,直接或间接影响稻田甲烷和氧化亚氮排放的生理机制,并阐述不同类型有机肥对稻田甲烷、氧化亚氮排放的影响。结合国内外研究进展,对不同类型有机肥增减排稻田甲烷、氧化亚氮能力的文献进行梳理,提出未来有机肥对水稻生产和稻田温室气体排放关系的研究方向,以期为更好地揭示有机肥对水稻产量形成、稻田温室气体排放的作用机制及为稻田温室气体减排提供理论依据。