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减少农业碳排放的措施精选(九篇)

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减少农业碳排放的措施

第1篇:减少农业碳排放的措施范文

作者简介:石岳峰,博士生,主要研究方向为农田温室气体排放。

基金项目:Climate, Food and Farming Research Network (CLIFF)资助;中国农业大学研究生科研创新专项(编号:KYCX2011036)。

摘要

农田是CO2,CH4和N2O三种温室气体的重要排放源, 在全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量,以及58%的人为非CO2排放,不合理的农田管理措施强化了农田温室气体排放源特征,弱化了农田固碳作用。土壤碳库作为地球生态系统中最活跃的碳库之一,同时也是温室气体的重要源/汇。研究表明通过采取合理的农田管理措施,既可起到增加土壤碳库、减少温室气体排放的目的,又能提高土壤质量。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外,还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。本文通过总结保护性耕作/免耕,秸秆还田,氮肥管理,水分管理,农学及土地利用变化等农田管理措施,探寻增强农田土壤固碳作用,减少农田温室气体排放的合理途径。农田碳库的稳定/增加,对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义。在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究,这也为正确评价各种固碳措施对温室气体排放的影响增加了不确定性。

关键词 农田生态系统;温室气体;秸秆还田;保护性耕作;氮素管理;固碳

中图分类号 S181 文献标识码 A

文章编号 1002-2104(2012)01-0043-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.01.008

人类农业生产活动产生了大量的CO2, CH4和N2O等温室气体,全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量,以及58%的人为非CO2排放(其中N2O占84%,CH4占47%)[1]。在许多亚洲、拉丁美洲和非洲的发展中国家,农业更成为温室气体的最大排放源,同时由于人口快速增长带来了粮食需求的大量增加,使得未来20年中农田温室气体的排放量也会有所增加[2]。大气中温室气体浓度的升高可能引起的全球气候变化已受到各国的广泛重视。

农业生态系统中温室气体的产生是一个十分复杂的过程,土壤中的有机质在不同的气候、植被及管理措施条件下,可分解为无机C和N。无机C在好氧条件下多以CO2的形式释放进入大气,在厌氧条件下则可生成CH4。铵态氮可在硝化细菌的作用下变成硝态氮,而硝态氮在反硝化细菌的作用下可转化成多种状态的氮氧化合物,N2O可在硝化/反硝化过程中产生。在气候、植被及农田管理措施等各因子的微小变化,都会改变CO2,CH4和N2O的产生及排放。

而通过增加农田生态系统中的碳库储量被视为一种非常有效的温室气体减排措施。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外,还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。通过增施有机肥、采用免耕/保护性耕作、增加秸秆还田量等措施,可以减少农田土壤CO2净排放量,同时起到稳定/增加土壤有机碳含量作用。农田碳库的稳定/增加,对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义[3]。中国农田管理措施对土壤固碳的研究主要集中在土壤碳的固定、累积与周转及其对气候变化的反馈机制,正确评估农田土壤碳固定在温室气体减排中的作用,加强农田碳汇研究具有重要意义。

1 农田固碳

土壤是陆地生态系统的重要组成成分,它与大气以及陆地生物群落共同组成系统中碳的主要贮存库和交换库。土壤碳分为土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)和土壤无机碳(soil inorganic carbon, SIC)。SIC相对稳定,而SOC则时刻保持与大气的交换和平衡,因此对SOC的研究是土壤碳研究的主要方面。据估计,全球约有1.4×1012-1.5×1012t的碳是以有机质形式储存于土壤中,土壤贡献给大气的CO2量是化石燃料燃烧贡献量的10倍[4],因此SOC的微小变化都将会对全球气候变化产生重要影响。同时,土壤碳库与地上部植物之间有密切关系,SOC的固定、累积与分解过程影响着全球碳循环,外界环境的变化也强烈的影响着地上部植物的生长与土壤微生物对土壤累积碳的分解。

Lal认为SOC的增加可以起到改善土壤质量,增加土壤生产力,减少土壤流失风险,降低富营养化和水体污染危害的作用,且全球耕地总固碳潜力为0.75-1.0 Pg•a-1, IPCC 第四次评估报告剔除全球农业固碳1 600-4 300 Mt a-1(以CO2计),其中90%来自土壤固碳[5]。农田生态系统是受人类干扰最重的陆地生态系统,与自然土壤相比,农田土壤在全球碳库中最为活跃,其土壤碳水平直接受人类活动的影响和调控空间大,农田土壤碳含量管理及对温室气体影响机制正日益受到学术界的广泛关注。农田管理措施是影响SOC固定、转化及释放的主要因素,同时还受土地利用方式、气候变化等多因素的共同影响,因此对农田碳库的评价及调整措施需全面考虑多种因素的交互作用。

2 农田固碳措施对温室气体排放的影响

近年来,农田土壤固碳的研究已经成为全球变化研究的一大热点。大量研究表明,SOC储量受诸多因素的影响,如采用保护性/免耕措施、推广秸秆还田、平衡施用氮肥、采用轮作制度和土地利用方式等,上述管理措施的差异导致农田土壤有机碳库的显著差别,并影响农田温室气体排放水平。

2.1 保护性耕作/免耕措施

保护性耕作作为改善生态环境尤其是防治土壤风蚀的新型耕作方式,在多个国家已经有广泛的研究和应用。中国开展的保护性耕作研究证明了其在北方地区的适用性[6],并且已进行了保护性耕作对温室效应影响的相关研究。统计表明2004年全球范围内免耕耕作的面积约为95 Mha, 占全球耕地面积的7%[7], 并且这一面积有逐年增加的趋势。

常规耕作措施会对土壤物理性状产生干扰,破坏团聚体对有机质的物理保护,影响土壤温度、透气性,增加土壤有效表面积并使土壤不断处于干湿、冻融交替状态,使得土壤团聚体更易被破坏,加速团聚体有机物的分解[8]。免耕/保护性耕作可以避免以上干扰,减少SOC的分解损失[9]。而频繁的耕作特别是采用犁耕会导致SOC的大量损失,CO2释放量增加,而免耕则能有效的控制SOC的损失,增加SOC的储量,降低CO2的释放量[10]。West和 Post研究发现从传统耕作转变为免耕可以固定0.57±0.14 Mg C ha-1yr-1[11]。但对于保护性耕作/免耕是否有利于减少温室气体效应尚不明确,这是由于一方面免耕对减少CO2排放是有利的,表现为免耕可以减少燃油消耗所引起的直接排放;另一方面,秸秆还田以后秸秆碳不会全部固定在土壤中,有一部分碳以气体的形式从农田释放入大气[12]。

免耕会导致表层土壤容重的增加,产生厌氧环境,减少SOC氧化分解的同时增加N2O排放[13];采用免耕后更高的土壤水分含量和土壤孔隙含水量(Water filled pore space, WFPS)能够刺激反硝化作用,增加N2O排放[14];同时免耕导致的N在表层土壤的累积也可能是造成N2O排放增加的原因之一,在欧洲推广免耕措施以后,土壤固碳环境效益将被增排的N2O抵消50%以上[15]。但也有新西兰的研究表明,常规耕作与免耕在N2O排放上无显著性差异[16],还有研究认为凿式犁耕作的农田N2O排放比免耕高,原因可能是免耕时间太短,对土壤物理、生物性状还未产生影响。耕作会破坏土壤原有结构,减少土壤对CH4的氧化程度[17]。也有研究表明,翻耕初期会增加土壤对CH4的排放,但经过一段时间(6-8 h)后,CH4排放通量有所降低[18]。

总之,在增加土壤碳固定方面,保护性耕作和免耕的碳增汇潜力大于常规耕作;在净碳释放量方面,常规耕作更多起到CO2源的作用,而保护性耕作和免耕则起到CO2汇的作用;在碳减排方面,免耕和保护性耕作的减排潜力均大于常规耕作;由于N2O和CH4的排放受多种因素的综合影响,因此耕作措施对这两种温室气体排放的影响还有待进一步研究。

2.2 秸秆管理措施

作物秸秆作为土壤有机质的底物,且作物秸秆返还量与SOC含量呈线性关系,因此作物秸秆是决定SOC含量的关键因子之一。秸秆还田有利于土壤碳汇的增加,同时避免秸秆焚烧过程中产生温室气体。因此,秸秆还田是一项重要而又可行的农田碳汇管理措施。秸秆还田以后,一部分残留于土壤中成为土壤有机质的来源,另一部分将会以CO2气体的形式散逸到大气中,因此,随着秸秆还田量的增加CO2排放也会增加。有研究表明,秸秆经过多年分解后只有3%碳真正残留在土壤中,其他97%都在分解过程中转化为CO2散逸到大气中[19]。秸秆还田会增加土壤有机质含量,而有机质是产生CH4的重要底物,因此秸秆还田会增加CH4的排放。综合考量,秸秆还田措施会引起CH4排放的增加,但直接减少了对CO2的排放,同时秸秆还田相对提高了土壤有机质含量,有利于土壤碳的增加,对作物增产具有积极作用。

秸秆还田措施对农业生态系统C、N循环的影响可表现为:一方面由于供N量的增加,可促进反硝化和N2O排放量的增加;另一方面表现为高C/N的秸秆进入农田后会进行N的生物固定,降低反硝化N损失;同时在秸秆分解过程中还可能产生化感物质,抑制反硝化[20]。我国采用秸秆还田农田土壤固碳现状为2389Tg•a-1,而通过提高秸秆还田量土壤可达的固碳潜力为4223Tg•a-1[3],与国外研究结果相比较,Vleeshouwers等研究认为,如果欧洲所有农田均采用秸秆还田措施,欧洲农田土壤的总固碳能力可达34Tg•a-1[21]。La1预测采用秸秆还田措施后全球农田土壤的总固碳能力可达200Tg•a-1[22]。随着农业的发展及长期以来氮肥的过量投入,氮肥损失也是日益严重,可通过秸秆还田措施与氮肥的配合施用降低氮肥的反硝化作用及N2O的排放。但秸秆还田后秸秆与土壤的相互作用异常复杂,因此需要进一步开展秸秆施入土壤后与土壤的相互作用机理及田间实验研究。

2.3 氮肥管理措施

在农田生态系统中,土壤中的无机氮是提高作物生产力的重要因素,氮肥投入能够影响SOC含量,进而对农田碳循环和温室气体排放产生重要影响。长期施用有机肥能显著提高土壤活性有机碳的含量,有机肥配施无机肥可提高作物产量,而使用化学肥料能增加SOC的稳定性[23]。农业中氮肥的投入为微生物生长提供了丰富的氮源,增强了微生物活性,从而影响温室气体的排放。但也有研究在长期增施氮肥条件下能够降低土壤微生物的活性,从而减少CO2的排放[24]。有研究表明,CO2排放与土壤不同层次的SOC及全N含量呈正相关性,说明在环境因子相对稳定的情况下,土壤SOC和全N含量直接或间接地决定CO2排放通量的变化[25]。对农业源温室气体源与汇的研究表明,减少氨肥、增施有机肥能够减少旱田CH4排放,而施用缓/控释氮肥和尿素复合肥能显著减少农田土壤NO2的排放[26]。但也有研究表明,无机氮肥施用可减少土壤CH4的排放量,而有机肥施用对原有机质含量低的土壤而言可大幅增加CH4的排放量[27]。长期定位施肥实验的结果表明,氮肥对土壤CH4氧化主要来源于铵态氮而不是硝态氮,因为氨对CH4氧化有竞争性抑制作用。此外,长期施用氮肥还改变了土壤微生物的区系及其活性,降低CH4的氧化速率,导致CH4净排放增加[28]。全球2005年生产的100 Mt N中仅有17%被作物吸收,而剩余部分则损失到环境中[29]。单位面积条件下,有机农田较常规农田有更少的N2O释放量,单位作物产量条件下,两种农田模式下N2O的释放量无显著性差异[23]。尿素硝化抑制剂的使用可以起到增加小麦产量,与尿素处理相比对全球增温势的影响降低8.9-19.5%,同时还可能起到减少N2O排放的目的[30]。合理的氮素管理措施有助于增加作物产量、作物生物量,同时配合秸秆还田等措施将会起到增加碳汇、减少CO2排放的作用。同时必须注意到施肥对农田碳汇的效应研究应建立在大量长期定位试验的基础上,对不同气候区采用不同的氮肥管理措施才能起到增加农田固碳目的。

2.4 水分管理措施

土壤水分状况是农田土壤温室气体排放或吸收的重要影响因素之一。目前全球18%的耕地属水浇地,通过扩大水浇地面积,采取高效灌溉方法等措施可增加作物产量和秸秆还田量,从而起到增加土壤固碳目的[31]。水分传输过程中机械对燃料的消耗会带来CO2的释放,高的土壤含水量也会增加N2O的释放,从而抵消土壤固碳效益[32]。湿润地区的农田灌溉可以促进土壤碳固定,通过改善土壤通气性可以起到抑制N2O排放的目的[33]。土壤剖面的干湿交替过程已被证实可提高CO2释放的变幅,同时可增加土壤硝化作用和N2O的释放[34]。采用地下滴灌等农田管理措施,可影响土壤水分运移、碳氮循环及土壤CO2和N2O的释放速率,且与沟灌方式相比不能显著增加温室气体的排放[35]。

稻田土壤在耕作条件下是CH4释放的重要源头,但通过采取有效的稻田管理措施可以

减少水稻生长季的CH4释放。如在水稻生长季,通过实施一次或多次的排水烤田措施可有

效减少CH4释放,但这一措施所带来的环境效益可能会由于N2O释放的增加而部分抵消,

同时此措施也容易受到水分供应的限制,且CH4和N2O的全球增温势不同,烤田作为CH4

减排措施是否合理仍然有待于进一步的定量实验来验证。在非水稻生长季,通过水分管理尤

其是保持土壤干燥、避免淹田等措施可减少CH4释放。

许多研究表明,N2O与土壤水分之间有存在正相关关系,N2O的释放随土壤湿度的增加而增加[36],并且在超过土壤充水孔隙度(WFPS)限值后,WFPS值为60%-75%时N2O释放量达到最高[37]。Bateman和Baggs研究表明,在WFPS为70%时N2O的释放主要通过反硝化作用进行,而在WFPS值为35%-60%时的硝化作用是产生N2O的重要途径[38]。由此可见,WFPS对N2O的产生释放影响机理前人研究结果并不一致,因此有必要继续对这一过程深入研究。

2.5 农学措施

通过选择作物品种,实行作物轮作等农学措施可以起到增加粮食产量和SOC的作用。有机农业生产中常用地表覆盖,种植覆盖作物,豆科作物轮作等措施来增加SOC,但同时又会对CO2,N2O及CH4的释放产生影响,原因在于上述措施有助于增强微生物活性,进而影响温室气体产生与SOC形成/分解[39],从而增加了对温室气体排放影响的不确定性。种植豆科固氮植物可以减少外源N的投入,但其固定的N同样会起到增加N2O排放的作用。在两季作物之间通过种植生长期较短的绿被植物既可起到增加SOC,又可吸收上季作物未利用的氮,从而起到减少N2O排放的目的[40]。

在新西兰通过8年的实验结果表明,有机农场较常规农场有更高的SOC[41],在荷兰通过70年的管理得到了相一致的结论[42]。Lal通过对亚洲中部和非洲北部有机农场的研究表明,粪肥投入及豆科作物轮作等管理水平的提高,可以起到增加SOC的目的[31]。种植越冬豆科覆盖作物可使相当数量的有机碳进入土壤,减少农田土壤CO2释放的比例[39],但是这部分环境效益会由于N2O的大量释放而部分抵消。氮含量丰富的豆科覆盖作物,可增加土壤中可利用的碳、氮含量,因此由微生物活动造成的CO2和N2O释放就不会因缺少反应底物而受限[43]。种植具有较高C:N比的非固氮覆盖作物燕麦或深根作物黑麦,会因为深根系统更有利于带走土壤中的残留氮,从而减弱覆盖作物对N2O产生的影响[44]。综上,通过合理选择作物品种,实施作物轮作可以起到增加土壤碳固定,减少温室气体排放的目的。

2.6 土地利用变化措施

土地利用变化与土地管理措施均能影响土壤CO2,CH4和N2O的释放。将农田转变成典型的自然植被,是减少温室气体排放的重要措施之一[31]。这一土地覆盖类型的变化会导致土壤碳固定的增加,如将耕地转变为草地后会由于减少了对土壤的扰动及土壤有机碳的损失,使得土壤碳固定的自然增加。同时由于草地仅需较低的N投入,从而减少了N2O的排放,提高对CH4的氧化。将旱田转变为水田会导致土壤碳的快速累积,由于水田的厌氧条件使得这一转变增加了CH4的释放[45]。由于通过土地利用类型方式的转变来减少农田温室气体的排放是一项重要的措施,但是在实际操作中往往会以牺牲粮食产量为代价。因此,对发展中国家尤其是如中国这样的人口众多的发展中国家而言,只有在充分保障粮食安全等前提条件下这一措施才是可考虑的选择。

3 结语与展望

农田管理中存在显著增加土壤固碳和温室气体减排的机遇,但现实中却存在很多障碍性因素需要克服。研究表明,目前农田温室气体的实际减排水平远低于对应管理方式下的技术潜力,而两者间的差异是由于气候-非气候政策、体制、社会、教育及经济等方面执行上的限制造成。作为技术措施的保护性耕作/免耕,秸秆还田,氮肥投入,水分管理,农学措施和土地利用类型转变是影响农田温室气体排放的重要方面。常规耕作增加了燃料消耗引起温室气体的直接排放及土壤闭蓄的CO2释放,而免耕、保护性耕作稳定/增加了SOC,表现为CO2的汇;传统秸秆处理是将秸秆移出/就地焚烧处理,焚烧产生的CO2占中国温室气体总排放量的3.8%,而秸秆还田直接减少了CO2排放增加了碳汇;氮肥投入会通过对作物产量、微生物活性的作用来影响土壤固碳机制,过量施氮直接增加NO2的排放,针对特定气候区和种植模式采取适当的氮素管理措施可以起到增加土壤碳固定,减少温室气体排放的目的;旱田采用高效灌溉措施,控制合理WFPS不仅能提高作物产量,还可增加土壤碳固定、减少温室气体排放;间套作农学措施、种植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的,减少农田土壤CO2释放的比例;将农田转变为自然植被覆盖,可增加土壤碳的固定,但此措施的实施应充分考虑由于农田面积减少而造成粮食产量下降、粮食涨价等一系列问题。

在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究,因此为正确评价各种管理措施下的农田固碳作用对温室气体排放的影响增加了不确定性。本文结果认为,保护性耕作/免耕,秸秆还田,合理的水、氮、农学等管理措施均有利于增加土壤碳汇,减少农田CO2排放,但对各因素协同条件下的碳汇及温室气体排放效应尚需进一步研究。在未来农田管理中,应合理利用管理者对农田环境影响的权利,避免由于过度干扰/管理造成的灾难性后果;结合农田碳库特点,集成各种农田减少温室气体排放、减缓气候变化的保护性方案;努力发展替代性能源遏制农田管理对化石燃料的过度依赖,从而充分发掘农田所具有的增加固碳和温室气体减排的潜力。

参考文献(Reference)

[1]Prentice I C,Farquhar G D, Fasham M J R, et al. The Carbon Cycle and Atmospheric Carbon Dioxide[A]. Houghton JT. Climate Change 2001: The Scientific Basis, Intergovernmental Panel on Climate Change[C]. Cambridge: Cambridge University Press, 2001:183-237.

[2]Robert H B, Benjamin J D, et al. Mitigation Potential and Costs for Global Agricultural Greenhouse Gas Emissions [J]. Agricultural Economics, 2008, 38 (2): 109-115.

[3]韩冰, 王效科,逯非, 等. 中国农田土壤生态系统固碳现状和潜力 [J]. 生态学报, 2008,28 (2): 612-619. [Han Bing, Wang Xiaoke, Lu Fei, et al. Soil Carbon Sequestration and Its Potential by Cropland Ecosystems in China [J]. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(2): 612-619.]

[4]李正才, 傅懋毅, 杨校生. 经营干扰对森林土壤有机碳的影响研究概述 [J]. 浙江林学院学报, 2005, 22(4): 469-474. [Li Zhengcai, Fu Maoyi,Yang Xiaosheng. Review on Effects of Management Disturbance on Forest Soil Organic Carbon [J]. Journal of Zhejiang Forestry College, 2005, 22(4): 469-474.]

[5]Lal R. Carbon Management in Agricultural Soils [J]. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2007, 12: 303-322.

[6]高焕文,李洪文,李问盈.保护性耕作的发展 [J].农业机械学报,2008,39(9):43-48.[Gao Huanwen, Li Hongwen, Li Wenying. Development of Conservation Tillage [J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2008, 39(9): 43-48.]

[7]Derpsch R. The Extent of Conservation Agriculture Adoption Worldwide: Implications and Impact [M]. Nairobi, Kenya, 2005. 3-7.

[8]Paustian K, Andren O, Janzen H H, et al. Agricultural Soils as a Sink to Mitigate CO2 Emissions [J]. Soil Use and Management, 1997, 13(4): 230-244.

[9]Follett R F. Soil Management Concepts and Carbon Sequestration in Cropland Soils [J]. Soil Tillage Research, 2001, 61(1-2): 77-92.

[10]金峰, 杨浩,赵其国.土壤有机碳储量及影响因素研究进展 [J].土壤, 2000,(1):11-17. [Jin Feng, Yang Hao, Zhao Qiguo. Advance in Evaluation the Effect of Soil Organic Carbon Sequestration and the Effect Factors [J]. Soil, 2000, (1):11-17.]

[11]West T O, Post W M. Soil Organic Carbon Sequestration Rates by Tillage and Crop Rotation: A Global Data Analysis [J]. Soil Science Society of America Journal, 2002, 66: 1930-1946.

[12]胡立峰,李洪文,高焕文. 保护性耕作对温室效应的影响 [J]. 农业工程学报, 2009, 25(5): 308-312. [Hu Lifeng, Li Hongwen, Gao Huanwen. Influence of Conservation Tillage on Greenhouse Effect [J]. Transactions of the CSAE, 2009, 25(5): 308-312.]

[13]Steinbach H S, Alvarez R. Changes in Soil Organic Carbon Contents and Nitrous Oxide Emissions after Introduction of NoTill in Pam Pean Agroecosystems [J]. Journal of Environmental Quality, 2006, 35(1): 3-13.

[14]Six J, Ogle S M, Breidt F J, et al. The Potential to Mitigate Global Warming with NoTillage Management is Only Realized When Practiced in the Long Term [J]. Global Change Biology, 2004, 10: 155-160.

[15]Smith P, Goulding K W, Smith K A, et al. Enhancing the Carbon Sink in European Agricultural Soils: Including Trace Gas Fluxes in Estimates of Carbon Mitigation Potential [J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2001, 60(1-3): 237-252.

[16]Choudhary M A, Akramkhanov A, Saggar S. Nitrous Oxide Emissions From a New Zealand Cropped Soil: Tillage Effects, Spatial and Seasonal Variability [J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2002, 93(1): 33-43.

[17]Prieme A, Christensen S. Seasonal and Variation of Methane Oxidation in a Danish Spurce Forest [J]. Soil Biology Biochemistry, 1997, 29(8): 1165-1172.

[18]万运帆, 林而达.翻耕对冬闲农田CH4和CO2排放通量的影响初探 [J].中国农业气象,2004, 25(3): 8-10.[Wan Yunfan, Lin Erda. The Influence of Tillage on CH4 and CO2 Emission Flux in Winter Fallow Cropland [J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 2004, 25(3): 8-10.]

[19]王爱玲.黄淮海平原小麦玉米两熟秸秆还田效应及技术研究 [D].北京:中国农业大学,2000.[Wang Ailing. Effects and Techniques of Straw Return to Soil in WheatMaize Rotation of Huanghuaihai Plain [D]. Beijing: China Agricultural University, 2000.]

[20]王改玲,郝明德,陈德立.秸秆还田对灌溉玉米田土壤反硝化及N2O排放的影响[J].植物营养与肥料学报,2006.12(6):840-844.[Wang Gailing,Hao Mingde,Chen Deli.Effect of Stubble Incorporation and Nitrogen Fertilization on Denitrification and Nitrous Oxide Emission in an Irrigated Maize Soil[J].Plant Nutrition and Fertilizer Science.2006,12(6):840-844.]

[21]Vleeshouwers L M,Verhagen A.Carbon Emission and Sequestration by Agricultural Land Use:A Model Study for Europe[J].Global Change Biology,2002.(8):519-530.

[22]Lal R,Bruce J P.The Potential of World Grop Land Soils to Sequester C and Mitigate the Greenhouse Effect[J].Enviornmental Science & Policy,1999.(2):177-185.

[23]王绍强, 刘纪远. 土壤碳蓄积量变化的影响因素研究现状 [J]. 地球科学进展, 2002, 17 (4): 528-534. [Wang Shaoqiang, Liu Jiyuan. Research Status Quo of Impact Factors of Soil Carbon Storage [J]. Advance In Earth Sciences, 2002, 17 (4): 528-534.]

[24]Richard D. Chronic Nitrogen Additions Reduce Total Soil Respiration and Microbial Respiration in Temperate Forest Soils at the Harvard Forest Bowden [J]. Forest Ecology and Management, 2004, 196: 43-56.

[25]李明峰, 董云社, 耿元波, 等. 草原土壤的碳氮分布与CO2排放通量的相关性分析 [J]. 环境科学, 2004, 25(2): 7-11. [Li Mingfeng, Dong Yunshe, Geng Yuanbo, et al. Analyses of the Correlation Between the Fluxes of CO2 and the Distribution of C & N in Grassland Soils [J]. Environmental Science, 2004, 25(2): 7-11.]

[26]张秀君. 温室气体及其排放的研究 [J]. 沈阳教育学院学报, 1999, 1(2): 103-108. [Zhang Xiujun. Studies on Greenhouse Gas and Its Emission [J]. Journal of Shenyang College of Education, 1999, 1(2):103-108.]

[27]齐玉春, 董云社, 章申. 华北平原典型农业区土壤甲烷通量研究 [J].农村生态环境, 2002, 18(3): 56-58. [Qi Yuchun, Dong Yunshe, Zhang Shen. Methane Fluxes of Typical Agricultural Soil in the North China Plain[J]. Rural EcoEnvironment, 2002, 18(3): 56-58.]

[28]胡荣桂. 氮肥对旱地土壤甲烷氧化能力的影响 [J]. 生态环境, 2004, 13(1): 74-77. [Hu Ronggui. Effects of Fertilization on the Potential of Methane Oxidation in Upland Soil [J]. Ecology and Environment, 2004, 13(1): 74-77.]

[29]Erisman J W, Sutton M A, Galloway J, et al. How a Century of Ammonia Synthesis Changed the World [J]. Nature Geoscience, 2008, 1: 636-639.

[30]Bhatia A, Sasmal S, Jain N, et al. Mitigating Nitrous Oxide Emission From Soil Under Conventional and NoTillage in Wheat Using Nitrification Inhibitors [J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2010, 136: 247-253.

[31]Lal R. Soil Carbon Sequestration Impacts on Global Climate Change and Food Security [J]. Science, 2004a, 304: 1623-1627.

[32]Liebig M A, Morgan J A, Reeder J D, et al. Greenhouse Gas Contributions and Mitigation Potential of Agricultural Practices in Northwestern USA and Western Canada [J]. Soil Tillage Research, 2005, 83: 25-52.

[33]Monteny G J, Bannink A, Chadwick D. Greenhouse Gas Abatement Strategies for Animal husbandry [J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2006, 112: 163-170.

[34]Fierer N, Schimel J P. Effects of DryingWetting Frequency on Soil Carbon and Nitrogen Transformations [J]. Soil Biology Biochemistry, 2002, 34: 777-787.

[35]Cynthia M K, Dennis E R, William R H. Cover Cropping Affects Soil N2O and CO2 Emissions Differently Depending on Type of Irrigation [J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2010, 137: 251-260.

[36]Akiyama H, McTaggart I P, Ball B C, et al. N2O, NO, and NH3 Emissions from Soil After the Application of Organic Fertilizers, Urea, and Water [J]. Water Air Soil Pollution, 2004, 156: 113-129.

[37]Linn D M, Doran J W. Effect of Waterfilled Pore Space on Carbon Dioxide and Nitrous Oxide Production in Tilled and NonTilled Soils [J]. Soil Science Society of America Journal, 1984, 48: 1267-1272.

[38]Bateman E J, Baggs E M. Contributions of Nitrification and Denitrification to Nitrous Oxide Emissions from Soils at Different Waterfilled Pore Space [J]. Biology Fertility of Soils, 2005, 41: 379-388.

[39]Jarecki M, Lal R. Crop Management for Soil Carbon Sequestration Critical Reviews in Plant Sciences [J]Plant Sciences, 2003, 22: 471-502.

[40]Freibauer A, Rounsevell M, Smith P, et al. Carbon Sequestration in the Agricultural Soils of Europe [J]. Geoderma, 2004, 122: 1-23.

[41]Reganold J P, Palmer A S, Lockhart J C, et al. Soil Quality and financial Performance of Biodynamic and Conventional Farms in New Zealand [J]. Science, 1993, 260: 344-349.

[42]Pulleman M, Jongmans A, Marinissen J, et al. Effects of Organic Versus Conventional Arable Farming on Soil Structure and Organic Matter Dynamics in a Marine Loam in the Netherlands [J]. Soil Use and Management, 2003, 19: 157-165.

[43]Sainju U M, Schomberg H H, Singh B P, et al. Cover Crop Effect on Soil Carbon Fractions under Conservation Tillage Cotton [J]. Soil Tillage Research, 2007, 96: 205-218.

[44]McCracken D V, Smith M S, Grove J H, et al. Nitrate Leaching as Influenced by Cover Cropping and Nitrogen Source [J]. Soil Science Society of America Journal, 1994, 58: 1476-1483.

[45]Paustian, K. et al. Agricultural Mitigation of Greenhouse Gases: Science and Policy Options[R]. Council on Agricultural Science and Technology Report, 2004. 120.

Advance in Evaluation the Effect of Carbon Sequestration Strategies on

Greenhouse Gases Mitigation in Agriculture

SHI Yuefeng1 WU Wenliang1 MENG Fanqiao1 WANG Dapeng1 ZHANG Zhihua2

(1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;

2. College of Resources Science & Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)

Abstract

Agricultural field is an important source for three primary greenhouse gases (GHGs), including CO2, CH4 and N2O. Unreasonable agricultural managements increase GHGs and decrease the effect of soil carbon sequestration. Agricultural activities generate the largest share, 58% of the world’s anthropogenic noncarbon dioxide (nonCO2) emission, and make up roughly 14% of all anthropogenic GHG emissions. And soil carbon pool is the most active carbon pools in ecosystems. In addition, soil carbon pool could be a source or sink of GHGs.

第2篇:减少农业碳排放的措施范文

在全球气候变暖的时代背景下,农业作为与自然环境关系最为密切的产业,一方面,温室气体的增加直接影响到农作物的光合作用,大气CO2的强度和浓度与作物的初级生产力密切相关。另一方面,农业在自身生产过程中,由于土地利用不当,化肥、农药等高碳型生产资料施用量过多释放出大量的温室气体,反过来影响气候的变化。据估计,农业源排放的CO2、CH4、N2O的量分别占总的人为温室气体排放量的21%~25%、57%和65%~80%(林而达,2001)。因此,在发展低碳经济方面,农业领域潜力巨大。广东相对全国而言,农业发展规模不大,农业产值占全省GDP的比例很小,但是化肥、农药等高碳型生产资料的投入却一直居于全国前列,属于典型的化学农业。据统计数据显示,近10年来广东农田的化肥施用量达到641kg/hm2,远远超过了国际上认定的225kg/ hm2的安全上限;农药使用量为31kg/hm2,超过农药的安全使用量8.7kg/hm2,是发达国家使用量的4倍多(唐丽霞,2008)。由于农药、化肥等农用化学品的大量不当使用,使得广东耕地土壤肥力严重下降。耕地土壤的退化一方面造成农田固碳能力的严重下降,另一方面引起土壤自身的有机碳不断向大气环境净释放。因此,广东应针对其农业发展自身的条件与现状,大力发展低碳农业,以实现农业发展方式的转型。这既是广东应对全球气候变暖,减少温室气体排放的内在要求,也是改善全省土壤质量,实现现代农业可持续发展的必然选择。目前,我国对低碳农业的探索正处于起步阶段,以农业温室气体减排和农业增汇减碳为目标的低碳农业发展模式,将成为今后现代农业发展的必然趋势。就此,本文以高碳型农业较为发达的广东省为案例,从低碳经济视角分析当前广东农业的发展现状,存在的主要问题,影响农业低碳发展的主要因素;并由此探讨低碳农业发展的主要路径与对策,以推进广东农业发展逐步实现低碳转型。

2 广东农业生产碳排放特征分析

2.1 农业生产碳排放总量趋势分析

在气候变化研究中碳排放量的测算比较复杂,因此,目前尚无农业CO2排放的具体观察数据,一般只能基于已有的相关统计量,初略估算其所产生的碳排放量。本研究涉及的农业生产碳排放(本文所指种植业),主要包括化肥、农药等现代农业投入品,直接能源消费,以及土地翻耕过程中所直接或间接导致的温室气体的排放。因此,计算农业二氧化碳排放量时采用如下公式估算:根据以上原则和计算方法,测算出2000~2009年广东省农业生产碳排放量的估算值(表2)。结果显示,随着化肥、农药等生产资料消费的快速增长,以及播种面积与灌溉面积的增加,广东农业的碳排放总量总体呈不断上升的趋势,从2000年的275.3万t碳增加到2009年的347.2万t碳,年均增长约3%。2000~2001年间,碳排放量呈现较为明显的上升,由2000年的275.3万t碳升至2001年的296万t碳,环比增长7.5%。2001~2003年,出现了约0.6%的微量下降态势。2005年之后,又呈现逐步上升的趋势,环比增速率总体保持在3%左右。

2.2 农业碳排放强度的时序特征

2000~2009年广东农业碳排放量虽然总体呈现增长态势,但是年均2.6%的增长率小于10年间农业总产值4.1%的年均增值率(图1),与之相对应的是广东历年的单位农业总产值碳排放强度呈现缓慢的下降态势(图1)。从表3可以看出,2000年广东单位农业总产值碳排放强度为16.01kg碳/万元,至2009年下降到14.10kg碳/万元,碳排放强度年均下降率为1.4%。从变化过程来看,广东单位农业总产值碳排放强度并非逐年下降,而是呈现一定的阶段性特征:2000~2002三年间波动较大,2000~2001年上升明显,环比增幅5%,但翌年迅速下降至低于2000年的碳排放强度,与上年相比降幅达到9.5%。2003~2006年为相对平稳阶段,呈现逐年小幅下降的特征,4年年均下降了2.2%。而自2007年之后,单位农业总产值碳排放强度又有所反弹。何建坤等研究认为,碳排放强度的下降率大于GDP的增长率时才能实现CO2的绝对减排(何建坤等,2004)。广东2000~2009年单位农业产值碳排放强度年均1.4%的下降率明显小于农业生产总值年均4.1%增长率,因此,广东农业生产还无法实现温室气体的绝对减排。这可以从近10年的广东农业空间碳排放强度增加幅度较大得到进一步验证,据测算广东农业空间碳排放强度从2000年的880kg/hm2增加到2009年的1226.41 kg/hm2,年均增长约4%,明显高于单位农业总产值碳排放强度。这一现象表明广东农业生产的碳排放形势不容乐观。

3 广东农业碳排放主要影响因素分解

3.1农业产值增长是农业碳排放增加的主要推动因素

据研究,20世纪80年代初以来,中国农业经济的快速持续发展对CO2排放的增长累计贡献了高达95%以上的增量(李国志等,2010)。广东的情况与全国类似,近年来,广东的耕地面积是以年均1.2%的速度下降的情况下,农业总产值则是以年均4.1%的速度增长。而农业产值的提高是与农业生产投入的加强是密切相关的。以农业机械投入为例,2009年全省农业机械总动力达2085万千瓦,比2000年增长18.2%。这表明近年来农业机械投入及相应的能源消费量增幅是农业产值得以增长的重要因素,而能源消费则是农业碳排放的直接来源之一。因此,随着农业经济的发展,农业碳排放将会进一步地增加,农业产值增长是广东农业碳增量的主要因素。

3.2 农业化学化水平的提高是广东农业空间碳排放强度上升的关键因素

农业化学化是农业现代化的重要内容之一,其基本含意是指农药、化肥等各种化学产品在农业上的应用,它对农业的发展具有重大意义,但生产化肥、农膜等农业化学品需要耗费大量的煤炭、石油等碳基能源;并在施用这些化学品过程中,造成土壤释放出大量的甲烷、CO2等温室气体。广东单位面积化肥、农药施用量不仅远远超过国际上公认的安全上限,而且就全国而言,其单位面积的化肥、农药等化学品的施用量也是最高的省份之一,以2007年为例,广东单位耕地面积化肥施用量和农药使用量分别为771.15kg/hm2和34.82kg/ hm2,均位于我国31个省市的第二位,仅低于福建省,分别是全国平均水平的1.84和2.61倍。施用绿肥的面积占年末耕地的比例很低并逐年减少,由2000年1.99%下降到2009年的1.04%。由此可见,近年来广东农业空间碳排放强度的不断上升与其农业化学化水平的提高是密不可分的。从近10年的广东农业各类碳源碳排放占比情况(图2),也可验证这一点。自2000年以来,来自化肥、农药、农膜等三种化学投入品的碳排放量占农业源碳排放总量的比例高达77%以上,尤其是化肥,近10年来一直占据农业碳排放总量60%左右的比例。

3.3 农业投入产出率平稳是单位农业产值碳排放量增幅较小的主导因素

农业投入产出率与单位产值农业碳排放量之间是一种“负相关”的关系,农业投入产出率高,则相应的单位产值碳排放量就低,反之亦然。以2002年为例,由于当年的投入产出率与前一年相比出现较大幅度的提高,农业总产值同比增长了9.4%,这直接使得2002年农业单位产值碳排放强度出现高达9.5%的下降幅度。不过总体而言,其与空间碳排放强度增幅较大相比,2000~2009年广东单位农业总产值碳排放量变化幅度不大,这与近年广东农业投入产出率一直保持在30%以上,未出现明显的波动密切相关。在农业投入加大的情况下,必然导致碳排放量的增加,但由于投入产出率的平稳,使得农业总产值也相应得以增加,所以单位农业总产值碳排放强度基本也就保持在一个稳定值内,没有出现太大的变化。

3.4 农业能源消费结构的高碳化是推动广东农业碳排放增长的另一驱动因素

据调查统计,广东农业生产能源消费中,主要以高碳排放的柴油和火电为主,低碳或零碳排放的天然气及风电、沼气等清洁能源使用占比低。以沼气为例,相对于全国其他地区,广东的沼气推广力度非常弱,据统计,2000年,四川农村户用沼气池就达216.5万户,而广东当年仅为19.2万户,全国排名第12位。至2007年,四川农村户用沼气池达到390万户,而广东仅35万户,全国排名第19位(农业部科技教育司,2008)。

4 广东农业低碳发展面临的主要障碍

4.1 耕地重用轻养,土壤有机碳流失严重,严重制约了广东农业的低碳发展

耕地质量是农业综合生产能力的基础和核心。广东人均耕地面积小,土地强化利用上比较明显,农作物复种指数高达230%以上,特别是蔬菜、甜玉米等长期连作,农作物秸秆还田由于季节紧而不断减少,收割季节秸秆焚烧现象随处可见。如前所述,广东化肥、农药、农膜等农业化学品使用强度大(表3),尤其在珠三角,耕地化肥施用量为900 kg/hm2,是全国化肥平均施用量的3倍多,远远超过国际安全标准;同时,化肥又偏施氮素,钾肥施用量明显不足,有机肥施用更是逐年减少;农药使用不规范,农药残留超标严重。这种耕作方式、方法直接导致土壤有机碳的严重流失与碳排放量的不断增大,并带来严重的土壤污染与农产品安全问题。目前广东省耕地60%以上为中低产田,据全省土壤地力监测点调查结果显示,在260个监测点中施入农田的有机养分仅占肥料养分总量的15%,低于全国平均25%的水平,比合理的施用比例40%少25个百分点,导致53%监测点农田有机质含量下降;全省耕地缺磷面积达15%,缺钾面积达66%(梁友强等,2009)。此外,由于广东高温多雨的气候条件病虫害发生频繁使得高毒农药屡禁不止,严重污染了农业生态环境,农产品农药残留超标严重,食用蔬菜的农药中毒事故时有发生,每年全省蔬菜农中毒人数都有数千人之多(黄玩群等,1998)。

4.2 农业生产资金投入不足,缺乏制度保障与引导,不利于广东农业的低碳化转型

自2000年以来,广东农业产值占GDP的比例一直处于10%以下的水平,因此,全省从上而下对农业发展不够重视,公共财政的涉农支出严重不足,特别是县乡基层财政支农资金匮乏。虽然近年来农业投入比例有所增长,但增长速度明显低于政府财政总支出的增长速度(图3)。加上,广东在整合使用财政支农资金体制上存在不少问题,影响了支农资金整体使用效益和政策效应的发挥。以耕地质量建设投入为例,各级政府每年投入上百亿元资金用于农田基础设施建设,但在培育地力、改善耕地质量建设方面长期欠账,基本没有专项扶持资金。广东省政府从2005年起,在省、市、县三级耕地开垦费总额中提取10%,设立耕地开发整理项目地力培育专项资金,专门用于易地开发新垦耕地。但由于该专项资金额较少,受益面窄,难以达到持续培肥新垦耕地地力的目标。此外,农户进行低碳生产缺乏相关的制度保障与指引,农业企业基于自身利益考虑更不可能自觉地从事低碳生产。目前政府出台的一些节能减排制度都仅适用于在工业生产方面,真正与农业低碳生产相关的激励和惩处制度还很少;农村金融对“三农”贷款支持面窄、金额少,近年来广东的涉农金融资金占金融机构贷款余额不足2%,难以产生金融直接支持“三农”的规模效应。因此 广东农户在农业生产中的“短视”行为比较明显。

4.3 现行的农业生产技术体制制约低碳农业的发展

技术创新是提高能源技术效率和经济效益的核心手段,但从总体而言,由于对农村建设资金投入不足,农村能源技术未能得到足够的重视与推广,村民们很少有及时广泛地接触与使用新技术的机会,并缺乏正确利用的有效引导。据2007年广东省农业科学院科技情报研究所对“广东公共财政向农村倾斜的投入机制”的研究数据显示,全省每万人拥有的农村专业技术协会会员数平均才32人,东西北地区由于经济落后财政紧张,平均拥有的专业技术人员才26人。以农业生产节水技术为例,由于节水节能农业技术的开发、推广经费投入不足,近年来广东农业有效灌溉面积以年均1.5%的速度逐渐缩减。这种状况严重制约了广东节能节水低碳高效农业的发展。在地力的改良培育技术方面,目前广东还相当落后,基本上是20世纪80年代以前的技术,相当部分已不适用于当前农户分散经营及高投入、高强度利用的特点。之前的一些行之有效的耕地培肥措施,如秸秆还田、冬种绿肥、犁冬晒白等技术措施逐年减少,加速了土壤质量退化。在新能源技术方面,地方政府除了对沼气、太阳能的建设使用稍有补贴外,其他新型能源设施如省柴灶、太阳能灶等的推广建设鲜有出台相关的优惠政策,不少地方省柴、节煤、节能的新技术远未普及,最终导致农村能源利用效率整体低下。

5 广东农业实现低碳化发展的主要路径

5.1 改进耕作方式,降低农用化学品的施用强度,提高土壤固碳水平

第一,转变传统耕作方式,实行保护性耕作。对农田生态系统而言,耕作是破坏土壤有机碳稳定性、加速土壤有机碳分解的重要原因。因此,广东在农业生产中应改变广泛使用需要耗费大量化石燃料的农业机械的耕作方法,通过保护性耕作和机械化的免耕覆盖模式等耕作方法,增强土壤有机质,加强土壤的固碳作用。第二,提高化肥、农药等高碳型生产资料的利用效率,降低施用强度。过度的高碳型农业生产资料投入,是广东农业逐渐丧失碳汇功能而成为碳源的主要原因,因此,广东应全面推广运用测土配方施肥、平衡施肥等施肥新技术,根据土壤特征选择最优的配肥结构,推进合理施肥,减少单质肥料用量,提高化肥利用率;采取生物控制、物理诱杀及选用高效低毒农药,引导农民科学施药,由此提高化肥、农药等高碳型生产资料的利用率,减少施用强度,并逐步增加有机肥、生物农药等低碳绿色生产资料的使用比例,促进土壤养分平衡,有效遏制土壤有机碳的流失与温室气体的排放。

5.2 加强开发推广农业节能减排技术和低碳能源,降低农业能耗碳排放强度

一是加强开发推广农业节能减排技术,提高能源利用效率。据相关研究显示,广东省农业机械化与农业生产呈显著的正相关,农业机械总动力每增加1%,粮食产量将增加0.35%(李海明,2010)。可见,推进广东农业机械节能技术,提高能源利用效率,对广东实现农业低碳生产的意义重大。而广东现有的技术水平决定了农业生产过程中使用的能源主要为化石能源,因此,要实现现代农业的低碳发展必须大力研发推广先进的节能降耗型、生态环保型农业技术,创新能源技术,提高能源利用效率和开发利用清洁能源,才能降低能源消耗、减少碳排放。二是大力开发利用农村可再生能源,优化农业生产能源消费结构。目前广东农村许多地方仍以秸秆、薪柴等初级能源作为生活的主要燃料,能源利用效率仅为25%左右。因此应当积极推进农业废弃物的资源化利用,提高生物质能源的使用效率。首先,以秸秆、禽畜粪便及其他农林废弃物为加工对象,形成以“政府主导、农民主体、多元筹资”的投入机制,大力发展沼气能源。第二,结合区域特点,发展太阳能、小风电和微水电等农村可再生能源,提高低碳能源在广东农业生产和农村生活中的使用比例。第三,逐步发展清洁煤及其他清洁燃料技术,减少农业碳排放。

5.3 优化农业种植结构,因地制宜开发绿色农产品及农业生态旅游业

一是在确保农业生态安全的前提下,充分发挥各地的耕地资源优势,合理利用耕地,科学调整、优化农业种植结构,逐步实现农业生产向低碳化转型。在调整农业种植结构中,应以市场为导向,因地制宜发展具有广东特色和竞争优势的南亚热带水果、蔬菜、花卉等作物,建设优势农产品产业带,全面提高农产品质量和效益。总的原则是利用优质耕地种植产值较高的蔬菜、香蕉,利用丘陵旱坡地发展水果、花卉,加大力度改造中低产田,积极发展粮食生产,并将部分污染耕地改种花卉苗木,全面提升生产效益(林碧珊等,2008)。二是积极开发低碳生态农业的终端产品-绿色食品,推进农产品清洁生产、节约生产、安全生产。一方面,根据国际和国家有关标准,结合各地的情况,制定和完善绿色食品生产、管理标准和加工操作规程;另一方面,对大宗农产品实行无公害化生产,调整优化升级农村产业结构和产品结构。三是发展休闲观光旅游农业,减少农作物的碳排放量。农业不仅具有食品保障功能,而且具有原料供给、生态保护、观光休闲等多种功能。发展休闲、观光旅游农业,可以促进农村生态环境的改善,提高农作物的减碳、固碳能力。

5.4 各区域之间逐步推行低碳农业生态补偿机制

低碳农业倡导推行清洁生产,其根本任务就是在保障农产品安全、生态安全和能源减量化的同时,提高农业综合经济效益,向全社会提供能满足需求的绿色农产品。因此,其生产过程表现出典型的正外部性特征,其提供的产品具有公共产品的一般属性。因此,在广东各区域之间必须建立一个合理的低碳农业生态补偿机制,对低碳农业生态产品和生态服务支付适当的补偿费用,以推进农业向低碳方向转型发展:通过向低碳农业经营者支付生态保护、生态修复、生态发展的直接成本和机会成本,激励人们改变高消耗、高污染的传统农业生产方式,采用低碳生产方式,以达到保护和改善农业生态环境、增强农业生态服务功能,提高农业综合效益的目的,最终实现农业经济效益、社会效益和生态效益的统一(严立冬等,2010)。

第3篇:减少农业碳排放的措施范文

关键词:环境库兹涅茨曲线;燕山-太行山片区;农业碳排放

中图分类号:F327 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)19-4757-05

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2014.19.065

Relationship between Rural Economic Development and Agricultural Carbon Emission Based on in Yanshan-Taihang Mountain Areas Environmental Kuznets Curve Model

REN Hui-bin, LI Jian-min

(Business College, Agricultural University of Hebei, Baoding 071000, Hebei, China)

Abstract: Taking calculated 8 counties in Baoding city as an example. The agricultural carbon emission in this area from 1997 to 2012. The relationship between environment and rural economy development was analyzed by environmental kuznets curve model. The results showed that the agricultural carbon emission was increasing. The rate of agricultural carbon emission growth was slowed down. The relationship between carbon emission and agricultural economy development presented an “U”-shaped curve. The trend was influenced by many factors. Advices were proposed to reduce application rate of fertilizers, pesticides and plastic film, to use new advance technology of agriculture and to develope new agricultural economy.

Key words: environmental kuznets curve(EKC); Yanshan-taihang mountain areas; agricultural carbon emission

燕山-太行山片区保定区域(下文简称保定西部地区)位于保定市西部,地处京津等发达城市周边,面积为130万hm2,2012年末总人口为323.2万人,乡村人口为283.5万人;区域共包含8县,分别为涞水、阜平、涞源、望都、易县、唐县、曲阳、顺平。该区域属于重要生态功能区,担负着京津冀等地区重要城市的绿色生态安全屏障、水源涵养和供给、土壤保持等多项生态任务。该地区环境质量要求高、生态任务重。随着国家对农业的支持力度不断加大,该区域农村经济迅猛发展,农民人均纯收入从1997年的1 779.78元增长到2012年的4 068.62元,年均增长速度达到5.67%,成为推动保定地区经济发展的重要动力。然而在该区域农村经济飞速增长的同时,农业生产过程中化肥、农药、塑膜等污染性农用物资的大量使用给环境带来的压力日益明显,其中,1997~2012年,该区域化肥、塑膜使用量增幅分别达到27.05%和24.75%,影响到区域重要生态功能的持续发挥及农业的可持续发展。

面对农村经济发展与农村生态保护的双重压力,处理好二者的关系是该地区的当务之急。由于碳排放可以衡量大多数农用物资对环境的压力,因此本研究从农业碳排放的角度出发,对保定西部地区1997~2012年农业生产资料的碳排放进行测算,并对该区域农业碳排放与农村经济发展的关系进行环境库兹涅茨曲线(Environmental kuznets curve, EKC)模拟验证,以求找出两者的内在联系,这对保定西部地区协调农村经济发展和生态保护的关系、制定相关环保政策具有重要指导意义。

1 环境库兹涅茨曲线(EKC)简介

生态环境与经济发展之间的关系一直以来都是各国学者研究的热点。20世纪90年代初期,美国学者在对66个国家的14种环境污染物在12年间的变化规律进行深入研究后,发现环境质量状况与经济发展水平之间存在着倒“U”型曲线关系[1],即一个国家或地区在经济发展初期,由于该国或地区的生产技术水平比较落后,导致环境污染程度随着经济发展而不断地升高,但是当该国或地区经济发展到一定程度,伴随着科学技术和人民生活水平的提高,该国或地区的环境污染程度会逐渐降低[2],这和美国经济学家库兹涅茨1955年提出的库兹涅茨曲线(Kuznets curve)非常相似,因此形象的称之为环境库兹涅茨曲线。

EKC模型提出后,国内学者纷纷运用此方法对经济发展与环境质量的关系进行验证。张晖等[3]、牟新利等[4]、王义加[5]从农村面源污染角度进行分析,结果表明农村面源污染与经济发展水平呈现倒“U”型曲线关系。林伯强等[6]采用EKC模拟和二氧化碳实际预测法两种方式对中国二氧化碳排放量的拐点进行研究,并对拐点影响因素进行分析。李国志等[7]、许广月等[8]对中国东、中、西部地区二氧化碳排放量的变化进行分析,发现东部、中部地区二氧化碳排放量与经济增长呈倒“U”型曲线关系。

2 燕山-太行山片区(保定区域)农业碳排放现状分析

2.1 碳排放计算方法

碳排量计算所用数据来源于《河北农村统计年鉴(1998-2012)》,包括保定区域8县的化肥折纯量、农药使用量、塑料薄膜使用量、机耕面积、有效灌溉面积和农业机械总动力6项,其中2012年数据系根据《保定经济统计年鉴(2013)》统计数据补充而来。根据相关学者的研究[1,9,10],农业生产要素的碳排量可使用以下公式进行计算:

Et=Em+Ef+Ep+Ec+Ei (1)

式(1)中,Et表示农业生产总碳排放量,Em、Ef、Ep、Ec、Ei分别表示农用机械、化肥、农药、塑料薄膜以及农业灌溉所产生的碳排放量。其中,农业机械的碳排放计算公式为:

Em=(Am×B)+(Wm×C) (2)

式(2)中,Am为机械耕地面积,Wm为农业机械总动力,B、C为转化系数,分别为16.47 kg/hm2、0.18 kg/kW[1]。其余农业生产要素碳排放计算公式分别为:

Ef=Tv×δf;Ep=Tp×δp;Ec=Tc×δc;Ei=Ti×δi

上式中,Tf、Tp、Tc、Ti分别为化肥折纯使用量、农药使用量、塑料薄膜使用量、有效灌溉面积,δf、δp、δc、δi分别为各农业生产要素碳排放转化系数,取值分别为0.896 kg/kg、4.934 kg/kg、5.180 kg/kg、266.480 kg/hm2[9,11]。

2.2 总体区域农业碳排放现状分析

2.2.1 区域碳排放总量及人均排放量趋势分析 依据上述方法和《河北农村统计年鉴》相关数据,对燕山太行片区保定区域1997~2012年农业生产中的碳排放量进行测算。从农业碳排放总量变化趋势(图1)可以看出,该地区农业生产要素碳排放整体呈现上升趋势,从1997~2012年该区域农业碳排放总量从96 228.06 t增长到118 570.20 t,增加了22 342.14 t,增长幅度为23.22%,平均增长速度为1.42%。从变化趋势上还可以看出,该地区农业碳排量自1997~2000年增长速度较慢且比较稳定。2001~2003年碳排放量出现大幅波动,原因为小麦、玉米等高化肥需求作物的最低收购价格涨幅较小,农民受其影响改种其他作物,小麦、玉米种植面积波动较大,导致化肥、农药等使用量出现较大波动。2004~2007年保定西部地区农业碳排放量快速上升,主要是因为2003年底和2004年初小麦、玉米等收购价格大幅上涨,种植面积扩大,化肥、农药等使用量增多所致,其中2007年化肥使用量(折纯量)比2005年增加了7 862 t,增长幅度达到8.54%。2008~2012年该地区农业碳排放总体为增长态势,但速度有所放缓,原因是随着该地区农村生活水平提高,农民意识到环境保护的重要性,同时该区域农业生产技术也在提高,化肥、农药的使用效率有所提升。但是,由于该区域农业生产对化肥等物资依赖程度较高,且利用率较低,该地区农业碳排放总量仍有可能出现快速增长的趋势。从人均碳排放量的变化趋势(图1)可以看出,该区域人均碳排放量从1997年的36.342 6 kg上升到2012年的41.826 0 kg,增长幅度为15.09%,人均碳排放量的变化趋势与碳排放总量的变化情况基本一致,自1997~2000年增长速度较慢且比较稳定,2001~2003年人均碳排放量出现一定波动,2004~2007年人均碳排放量快速增长,2008~2012年人均碳排放量总体仍呈上升趋势,但增长速度开始放缓。

2.2.2 各途径碳排量特征分析 从各排放途径碳排放量计算结果(表1)可知,1997~2012年化肥使用产生的碳排放量所占比例平均为80.98%,排名第一,化肥的过量使用是该区域碳排放不断增加的主要原因;农药使用产生的碳排放量所占比例平均为14.24%,是该区域农业所占比例碳排放的第二大途径;农用塑料薄膜产生的碳排放量所占比例平均为2.39%,排名第三;农业机械的碳排放量所占比例平均为2.37%,排名第四;农田灌溉碳排放量所占比例最小,平均仅为0.02%。

从各个途径的碳排放量变化趋势(表1)上看,1997~2012年保定西部地区农业生产过程中,化肥、农业机械使用所产生的碳排放量均呈现稳定、快速的增长趋势;塑料薄膜使用产生的碳排放量呈现一定程度的波动,但总体呈现增长趋势,原因是塑膜使用量的外界影响因素较多;农药使用和农田灌溉所产生的碳排放量未出现明显增长,但因每年病虫害程度和降雨量不同,使用量不稳定,碳排放量呈波动式变化。从1997~2012年,耕作机械碳排量的增长幅度为32.22%,平均增长速度最快,为1.88%;化肥的碳排量增长幅度为27.05%,平均增长速度排名第二,为1.61%;塑料薄膜碳排量增长幅度为24.75%,平均增长速度排名第三,为1.49%;农药产生的碳排放量每年在15 000 t左右波动;农田灌溉碳排放量则在25 t左右波动。

2.3 区域内各县农业碳排放现状分析

从表2中可知,各县2012年农业碳排放总量排序结果前4名为易县、唐县、顺平、望都。这些地区都是以种植业为主的农业大县,由于农业生产规模化程度较低,再加上种植户自身条件的限制,“高投入、高消耗”的粗放型农业发展模式在这些地区普遍存在。其中,易县由于现代农业起步晚,生态保护、耕地保护等多方面存在不足,化肥、农药等物资利用效率相对较低,碳排放量较高。就各排放途径碳排量比较而言,化肥使用产生的碳排放量排名前四的县为唐县、易县、望都、顺平;农用机械使用产生的碳排放量排名前四的县为曲阳、易县、唐县、望都;塑料薄膜使用产生的碳排放量排名前四的县为顺平、涞水、易县、望都;农田灌溉产生的碳排放量排名前四的县为易县、望都、曲阳、顺平;农药使用产生的碳排放量排名前四的为易县、曲阳、顺平、唐县;人均碳排放量较高的四县为望都、顺平、易县、唐县。

3 研究区域农业碳排放与经济发展的EKC验证

3.1 变量选择与数据来源

本研究采用环境库兹涅茨曲线模型(EKC)对保定西部地区农村经济发展与农业碳排放的内在联系进行验证。通常EKC模型所用数据有时序、截面、平行3类,在实证过程中采用时序数据进行验证。选取该区域农村人均碳排放量作为被解释变量,由于农民碳排放偏好主要由农民个体收入决定,且选取该区域农村人均纯收入指标作为解释变量比选取农村总收入更能反映农村经济发展状况,因此本研究选取农村人均纯收入作为解释变量。1997~2012年该区域农村人均碳排放量、农村人均纯收入指标具体数据见表3,其中人均纯收入来源于《保定经济统计年鉴》1998~2013年数据,人均碳排放量系运用上文数据计算所得。

3.2 EKC模型的选取

本研究选取国际常用的简约式二次环境库兹涅茨曲线(EKC)模型对保定西部地区农村经济发展水平和农业碳排放之间的关系进行验证,模型具体形式如下:

Y=β0+β1X+β2X2+ε (3)

选取该区域农村人均碳排放量Y作为农业碳排放水平指标,并将其作为被解释变量;选取该区域人均纯收入X作为农村经济发展水平指标,将其作为解释变量;β0,β1,β2分别为EKC模型的待定系数,ε为模型的随机干扰项。模型待定系数β0,β1,β2取值不同,农业碳排放量指标与农村经济发展水平指标间的关系也不同:

1)当β20时,农业碳排放量指标Y和农村经济发展水平指标X形成的二次曲线开口向下,表现为倒“U”型,即二者为环境库兹涅茨(EKC)曲线关系。

2)当β2>0且β1

3)当β2=0,β1≠0时,农业碳排放量指标Y和农村经济发展水平指标X表现为线性关系。

4)当β2≠0时,根据二次曲线的性质,可知曲线拐点为■。

3.3 计量模型运算结果

运用Eviews5.0软件,使用表3中的数据对环境库兹涅茨曲线(EKC)模型的待定系数进行估计,运算结果如表4所示。

通过表4中的估计结果,可知决定系数R2=0.894 516,自变量X对因变量Y具有较高的解释意义,F值=64.600 87(Prob=0.000)方程整体回归显著,DW统计量为1.373 593,通过检验,拟合方程为:

Y=22.841 8+0.009 669X+(-1.23×10-6)X2 (4)

回归方程的二次项的系数为-1.23×10-6,一次项系数0.009 669大于0,这表明农村人均碳排放量和农村人均纯收入之间存在着倒“U”型的EKC曲线关系。根据二次函数的性质,可知该曲线方程的拐点为3 930.49,其含义为:当保定西部农村人均纯收入达到3 930.49元时,农村人均碳排放量将会随着人均纯收入的增加而逐渐降低。

从图2可看出,保定西部地区2012年农村人均纯收入为4 068.62元,已超过3 930.49元。该地区整体农业碳排放即将进入下降阶段,其原因一方面是因为随着农业生产技术水平的提高,农民对化肥、农药、塑料薄膜等农业生产资料的利用效率越来越高,另一方面是由于农民生活水平的提高,对生活环境质量的要求也逐渐提高。但是,EKC曲线仅仅是对农业碳排放和农村经济发展水平两者以前经验数据的描述,很多不确定性因素的变动都可能会对该趋势产生影响,如农业政策、自然因素等,较长时期内该地区仍面临着农村经济快速发展和生态治理的双重压力。此外,从区域内部各县2012年实际农村人均收入情况来看,阜平(3 262元)、唐县(3 698元)、涞源(3 079元)、曲阳(3 308元)、顺平(3 283元)这5个县的农村人均纯收入还低于拐点值3 930.49元,这些县的人均碳排放量还将会升高。

4 燕山-太行山片区(保定区域)农业减排策略

研究结果表明,1997~2012年保定西部地区农业碳排放量为上涨趋势,但近些年增长速度开始降低,且EKC模型验证结果显示农村人均纯收入与人均碳排放量两者呈倒“U”型曲线关系,2012年该区域农村人均纯收入为4 068.62元,已超过EKC模型拐点数值3 930.49元,农业碳排放量即将进入下降阶段。然而,多种不确定性因素都会对该趋势产生较强影响,很长时期内该地区仍面临着农村经济快速发展和生态环境保护的双重压力,对此提出以下对策。

4.1 科学降低化肥、农药、塑膜使用量

从各碳排放途径的排放量看,2012年该地区化肥、农药、塑料薄膜的碳排量之和为115 568.83 t,所占比例高达97.46%,远远超过其他途径产生的碳排放。其中化肥碳排放量最高,所占比例为82.35%;农药碳排放量位居第二,所占比例为12.89%,必须采取措施降低这些物资的使用强度。但是,降低这些农用物资的使用量,并不是不使用这些物资,而是科学地减少不必要的浪费,合理、高效地利用这些物资。保定西部地区应大力推广测土配方施肥技术、化肥深施技术,提高化肥使用效率,提倡农民使用有机肥、生物肥、农家肥等代替传统化肥,如秸秆还田、使用沼渣沼液代替传统化肥等方式;通过农业技术讲座、科普宣传的方式让农民科学掌握农药使用剂量,提高农药的使用效率,引导农民使用生物农药或其他低毒农药,并向农民推广生态防治法,如:利用害虫天敌、杀虫性植物、微生物等方式进行农作物除虫,减少农药用量;推广新型揭膜技术,降低塑膜的残留率,采取措施鼓励农民使用生物降解、光降解等新型农膜代替传统农膜,不仅节约农民揭膜成本,还能降低环境污染,减少碳排放。同时,对于化肥、农药、农膜用量较高的县域,如易县、顺平、唐县等地,应加强管理,并结合具体情况采取恰当方式,减少碳排放。

4.2 采用先进农业技术,降低机械碳排放

保定西部地区农业机械的碳排放量从1997年的2 250.13 t增长到2012年的2 975.48 t,增长幅度为32.22%,年平均增长速度达到1.88%,是所有碳排放途径中增长速度最快的。为减少该地区农用机械的碳排放,应在耕作、播种、灌溉等生产环节采用先进的技术,如:保护性耕作技术、精量化播种技术、节水灌溉技术等,降低能耗,减少碳排放。其中,应用保护性耕作方式比普通的农业耕作方式节省15%~20%的机械动力,还可减少20%~35%的石化燃料使用量[12]。其次,淘汰落后的高污染、高能耗农业机械设备,鼓励农机生产企业与科研院所合作,根据当地自然条件,研发适合当地农业生产的设备。

4.3 发展新型农业经济,降低农业碳排放

通过实证分析,表明保定西部农业碳排放和农村经济发展水平之间存在着明显的倒“U”型EKC曲线关系。说明经济发展会对农业生产中的碳排放产生显著影响,管理部门应当依托当地优势资源,提高农民的收入,增强其减排热情。充分利用该地区紧邻京津冀地区发达城市的区位优势,依托京津冀市场对高端有机农产品的巨大需求,大力发展有机农业。同时,还应注意制定相关的农业减排法规,防止农户在生产中为了追求短期利益而对环境造成不可逆转的破坏。

参考文献

[1] 陈 勇,李首成,税 伟,等.基于EKC模型的西南地区农业生态系统碳足迹研究[J].农业技术经济,2013(2):120-128.

[2] 张锦文.宁夏环境质量与经济增长的环境库兹涅茨关系验证及成因分析[J].干旱区资源与环境,2007,21(10):39-42.

[3] 张 晖,胡 浩.农业面源污染的环境库兹涅茨曲线验证[J].中国农村经济,2009(4):48-53.

[4] 牟新利,祁俊生,黄 宇,等.重庆农业面源污染的环境库兹涅茨曲线评价[J].贵州农业科学,2011,39(1):228-230.

[5] 王义加.基于EKC假设的浙江省农业经济增长与环境污染关系分析[J].中国农村水电水利,2011(6):36-43.

[6] 林伯强,蒋竺均.中国二氧化碳的环境库兹涅茨曲线预测及影响因素分析[J].管理世界,2009(4):27-36.

[7] 李国志,李宗植.二氧化碳排放与经济增长关系的EKC检验――对我国中、东、西部地区的一项比较[J].产经评论,2011(6):139-151.

[8] 许广月,宋德勇.中国碳排放环境库兹涅茨曲线的实证研究[J].中国工业经济,2010(5):37-47.

[9] 赵培华.基于灰色关联分析的河南省低碳农业影响因素研究[J].河南农业科学,2013,42(8):167-170.

[10] 余婷婷,韩春兰,徐广成.辽宁省土地利用的碳源碳汇分析[J].广东农业科学,2012,39(2):141-144.

第4篇:减少农业碳排放的措施范文

关键词 低碳经济 农业生产 技术体系 模式构架

随着社会经济的不断发展,人们的生活水平也有一定的改善,但也随之出现了很多环境问题。低碳经济理念逐渐受到人们的重视。农业是基础产业,和人们的生存息息相关。人们在农业生产过程中会排放碳,这会在一定程度上加剧了温室效应,使人类的生存环境受到威胁。人类在农业生产中产生的温室气体占总量的14%,所以发展低碳农业有着十分重要的意义。

1应用低碳经济视角建立农业生产技术和模式的意义

在现代农业生产模式下,人们通常会使用现代科技进行农业生产活动,使农业生产朝着机械化和密集化的方向发展。农业生产的效率得到较大的提高,但是却在一定程度上加重了环境的负担,比如温室效应的增强。人们运用耕作机器进行深耕翻土,使得土壤的结构受到破外,并使得二氧化碳被大大释放。随着世界人口的不断增多,人们还将新的科技研究成果应用到粮食复种上,让一年三熟的蔬菜和粮食作物出现一年四熟。复种率的提高虽然提高了粮食的产量,但是这也使得植物合成的有机物质随着增加,并且还会使得水土流失的问题加剧,从而使得土壤碳排放量增多。因为植物吸收化肥之后就会增加对碳的吸收,人们在农业生产中投入了大量的农药,会在无形中增加了碳排放量。同时,现代灌溉技术需要使用到电力,这也会增加碳排放量。从中我们可以看出,现代农业技术会在较大程度上给农业生产带来较大的碳排放量。从低碳经济视角出发,建立农业生产技术和模式可以在一定程度上规避这些问题,并为生态环境的改善和可持续发展带来一定的帮助。

2应用低碳经济视角建立农业生产技术和模式的实施要求

2.1结合生物技术和物理方法进行防治

病虫害的防治工作一直都是农业生产中所需面对的问题,要是处理的不好,就可能会影响到农作物的产量和收成。这就要求人们从病虫害本身出发进行分析,通过采用生物和物理办法,对病虫害问题进行治理。通常情况下,人们可以对不同作物进行轮作,或者采用生物引诱剂对病虫的行为进行干扰。不同于化学药剂的是,这种生物技术和物理方法相结合的措施能够有效降低碳排放。所以,对农田进行管理时,应该根据农田实际情况选择病虫害防治措施,确保低碳农业的实现。

2.2利用生活垃圾开发生物质能源

在我国广大农村地区,人们不妨将生产生活中的废弃物进行回收利用。通过采取这种方式,农村的能源使用情况可以得到有效的改善,并且农业生产中出现的碳排放问题也能够得到一定程度的缓解。以往,农民在处理秸秆的过程中经常采用焚烧的方式,这会使碳排放量大大增加。根据低碳经济视角而言,人们应该看到秸秆的多方面用途,比如将其用作饲料和肥料,或者将其转化为沼气能源。当然,人们在生活中还可以利用家禽和家猪的粪便进行能源化处理,这样不仅可以减少碳排放,同时还能够改善能源利用现状。

2.3采取“种养结合”的循环农业技术

“种养结合”指的是,将粮食种植和动物养殖相互结合,使农业生产实现良性循环。比如,农民可以将粮食作物的废弃成分作为动物的口食,然后将动物的粪便作为粮食作物的肥料,这样能够实现废弃物的循环利用,促进低能耗和低排放的实现。

2.4通过轮作的方式提高地力

使用轮作这种方式进行耕作不仅能够有效节约人力物力。当然,使用轮作这种方式还和地力的提高是息息相关的。运用轮作的方式还可以降低水土流失,并且在一定程度上提高土壤有机物,从而减少土壤中的碳排放。很显然,这种方式有利于土壤实现碳增汇,使土壤结构变得更加适应农作物的生长。

3应用低碳经济视角建立农业生产技术和模式的趋势

从低碳经济的视角出发,农业生产技术和模式可以分为四种。(1)结合生物技术和物理方法进行防治;(2)利用生活垃圾开发生物质能源;(3)采取“种养结合”的循环农业技术;(4)通过轮作的方式提高地力。通过对以上四种方式进行灵活运用,可以促进农业产量的提高,并使农业生产体系变得更为完善。结合生物技术和物理方法进行防治的方式能够降低生态环境问题的影响。利用生活垃圾开发生物质能源的方式则能够有效调节土壤的营养成分。“种养结合”的循环农业技术则能够提高农业生产效率和降低碳排放量。通过轮作的方式提高地力得出方式可以提高土壤的肥力。根据相关研究表明,对耕地进行统一管理,并对作物进行反复种植,可以促进光能的有效利用,使粮食作物合成有机物的总量有所提高。这也是农业生产技术和模式的趋势所在。运用以上方式可以减少水土流失和风蚀影响。同时反复种植也可以使土壤中的碳成分得以累积,并确保农作物产量的提高。

4结语

随着社会经济的不断发展,环境问题也越来越突出。在新的时代背景下,人们提出了低碳经济的理念。所以,以往的农业生产方式在很大程度上造成了资源的浪费,并且出现了环境问题和水土流失现象等。针对这些情况,农民在生产过程中应该转变思维方式,从低碳经济的理念出发,采用新的农业生产的技术体系和模式构架,确保低碳农业的实现。

参考文献

[1] 王子军,张海清,吴敬学.低碳经济模式对我国农业产业的影响与未来农业生产的发展趋势[J].农业现代化研究,2011(05).

第5篇:减少农业碳排放的措施范文

 

关键词:森林 林业 低碳经济

一、森林是最大的储碳库和吸碳器

作为陆地生态系统的主体,森林通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,并把大气中的二氧化碳固定在植被和土壤中。所以,森林具有碳汇功能。森林以其巨大的生物量储存了大量的碳。作为陆地生态系统中最大的碳库,森林被公认为最有效的生物固碳方式,同时又是最经济的吸碳器。与工业减排相比,森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。森林的碳汇功能和其他许多重要的生态功能一样,对维护全球生态安全和气候安全一直起着重要的杠杆作用。

二、森林锐减造成大量温室气体排放

毁林和森林退化以及灾害导致森林遭受破坏后,储存在森林生态系统中的碳被重新释放到大气中。联合国《2000年全球生态展望》指出,全球森林已从人类文明初期的约76亿hm2减少到38亿hm2,减少了50%,难以支撑人类文明的大厦,对全球气候变暖造成了严重影响。联合国粮农组织(FAO)的数据,2000~2005年,全球年均毁林面积为730万hm2。IPCC第四次评估报告指出,2004年,源自森林排放的温室气体约占全球温室气体排放总量的17.4%,仅次于能源和工业部门,位列第三。而且,目前全球森林减少的趋势仍在继续。围绕哥本哈根乃至今后的国际谈判,许多国家和国际组织都在积极倡导通过恢复和保护森林生态系统,以推动“减少毁林和退化林地造成的碳排放(REDD+)”等政策的制定,以控制温室气体排放,减缓气候变暖。

三、森林是适应气候变化的重要措施之一

森林是适应气候变化的重要措施,如大规模植树造林、治理荒漠化等,具有涵养水源、保持水土、防风固沙的作用;建设农田林网,起到了改善农业生产条件、提高粮食产量的作用;建设沿海防护林、恢复红树林生态系统,对抗御海洋灾害,保护沿海生态环境具有重要价值。而采用抗旱抗涝作物品种、加固海岸提防、减少森林火灾和病虫灾害、加快优良林木品种选育等,有助于提高森林本身适应气候变化的能力,森林适应气候变化能力的增强,反过来又会提高森林减缓气候变化的能力。

四、木制林产品与林业生物质能源具有固碳减排作用

第6篇:减少农业碳排放的措施范文

例1(2015年江苏地理卷)图1为1971-2008年世界及部分国家人均碳排放与人均GDP变化率,图2为1971、2008年世界及部分国家单位GDP碳排放。读图回答下列问题

(1)下列说法正确的是()

A.美、日、德三国人均GDP变化率均低于人均碳排放变化率

B.美、日、德三国人均GDP与人均碳排放同步增长

C.美、日、德三国单位GDP碳排放最大的是美国

D.1971-2008年单位GDP碳排放下降量最大的是中国

(2)下列措施中能有效降低单位GDP碳排放的是()

A.控制人口数量B.加快发展新能源

C.加强科技创新D.缩减生产规模

【解题思路】第(1)题,图1和图2两图分别是1971-2008年世界及部分国家人均碳排放与人均GDP变化率和1971、2008年世界及部分国家单位GDP碳排放图,读图可以看出美、日、德三国单位GDP碳排放量最大的是美国,中国是1971-2008年单位GDP碳排放量下降量最大的国家,故选CD。第(2)题,加强科技创新可以提高能源的利用率,能有效降低单位GDP碳排放,太阳能、潮汐能、风能等新能源不排放碳,所以加快发展新能源能有效降低单位GDP碳排放,而缩减生产规模和控制人口数量可以有效减少碳排放总量,不能减少单位GDP碳排放,故答案选BC。

【参考答案】(1)CD(2)BC

例2(2015年上海地理卷)新西兰是大洋洲最美丽的国家之一,被誉为“绿色之国”。读图文材料,回答问题。

材料一对外贸易在新西兰经济中占有重要地位。中国已是新西兰最大的贸易伙伴,新西兰从中国进口的产品以服装、电信设备、电子数据处理与办公设备、金属制品、化学成品等为主;新西兰出口到中国的产品主要有肉类、鱼类、水果、乳制品、林产品、毛毯、食品、造纸、木材等。

材料二畜牧业是新西兰农业的主要部门,第三产业以金融业、进出口贸易、通信邮电、旅游业为主。

材料三新西兰地理简图(图3)

(1)新西兰享有“绿色生态”,植被覆盖率约80%。810万公顷森林中,原始森林约占78%,拥有丰富的珍稀动植物资源。从自然地理角度分析其原因。

(2)新西兰拥有“绿色能源”,生产生活用电多来自清洁能源。推测其主要能源,并说明理由。

【解题思路】第(1)题,动植物资源丰富与气候、地形(涉及垂直差异)、相对封闭的自然环境等自然因素有关。新西兰气候终年温和多雨;地形以山地丘陵为主;新西兰为南太平洋岛国,远离大陆,受外界的影响小,有利于植被保护和生长。第(2)题,可再生能源如风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能均为绿色环保能源,可结合新西兰实际进行分析说明。新西兰位于太平洋板块与印度洋板块的碰撞地带,断裂多,岩浆活动频繁,因此地热资源丰富;新西兰全年降水丰富且均匀,国土狭长,中部为山脉,河流多向东西两侧流入海洋,河流短小,落差大,水流湍急,因此水能资源丰富;多数国土位于西风带,风力较大,因此风能资源丰富。

【参考答案】(1)新西兰气候终年温和多雨;地形以山地丘陵为主;新西兰为南太平洋岛国,远离大陆,受外界的影响小,有利于植被保护和生长。

(2)能源:地热能、水能、风能。理由:新西兰位于太平洋板块与印度洋板块的碰撞地带,断裂多,岩浆活动频繁,因此地热资源丰富;新西兰全年降水丰富且均匀,国土狭长,中部为山脉,河流多向东西两侧流入海洋,河流短,落差大,水流湍急,因此水能资源丰富;多数国土位于西风带,风力较大,因此风能资源丰富。

二、解题准备

(一)能源资源的开发利用

1.资源开发条件的评价方法

资源开发条件应从自然条件和社会经济条件两方面来分析。自然条件主要是分析储存量等,社会经济条件一般包括市场需求量、距外地市场的远近、交通状况、经济发展水平、科技水平等。

2.如何进行能源基地建设

(1)扩大煤炭开采量。

(2)提高资源的外运能力。

(3)加强资源的加工转换。

(4)构建多条产业链,能源的综合利用。

3.环境的保护与治理

(1)能源利用中存在的问题。

①生态问题:水土流失严重和土地荒漠化等生态环境问题;②环境污染――“三废”污染。

(2)保护与治理的措施。

①提高煤等资源的利用技术:以技术创新为先导,提高煤炭的综合利用技术和废弃物利用技术,推进清洁能源产业的发展。②调整产业结构。③治理“三废”,加强生态环境建设。

4.资源型区域发展过程中面临的问题

问题原因或影响应对措施

经济结构单一经济发展过分依赖当地的非可再生资源(当地的主要资源),其他资源开发利用不充分促进经济结构多元化和产业转移。改造传统产业,减少数量,扩大规模;鼓励和引进新兴产业;大力发展第三产业

资源枯竭随着非可再生资源的开发,资源枯竭,主导产业衰退,失业人员大增发展科技和教育,为地区企业改造和转型提供技术支持环境污染,生态破坏新兴产业不愿进驻治理污染,美化环境,拓展交通,完善交通网

5.德国鲁尔区和我国山西能源基地的比较

分析一个区域能源和矿产资源的合理开发与可持续发展的关系,要抓住以下几个方面:该区域的背景条件――地理区位、能源资源或矿产资源的结构、地理环境状况;该区域可持续发展的主要矛盾;该区域可持续发展的主要策略。

(二)流域的综合开发――水利工程修建的影响与分析

水利工程的评价包括工程建设可行性评价和建成后对周边环境影响的评价两大方面。可行性评价主要从水利工程的自然条件和社会经济条件两个方面分析。影响评价则需要从有利影响和不利影响两个方面分析。

1.可行性评价

(1)自然条件。

自然条件包括资源条件和工程条件。

(2)社会经济条件。

①市场条件:经济发达,人口稠密,市场广阔。

②工程条件:移民少,淹没农田少,生态破坏小,有利于工程实施。

2.河流的开发与利用

(1)水能资源开发。

主要从河流流量大小、落差大小方面来分析。一般来说,河流水量大、落差大的地方,水能资源就丰富;反之,则水能资源贫乏。因此,河流在从山区流入平原或从高一级阶梯流入低一级阶梯的地方,水能资源大多比较丰富,如刚果河、我国的长江、黄河中上游、红水河雅鲁藏布江大拐弯处等。

(2)水资源的利用。

主要用于供水和农业灌溉,解决季节性供水不足主要靠修水库蓄水;解决水资源空间分布不均主要采取跨流域调水或修引水工程的方式。我国的跨流域调水工程有引滦入津、引滦入唐、引黄济青、南水北调等,澳大利亚有东水西调工程。

3.影响评价

水利工程影响评价首先要采取一分为二的观点,即任何水利工程的修建既有利也有弊;其次要运用综合的观点,即必须全方位、多角度地认识水利工程所产生的影响。

有利影响不利影响

经济效益:产生防洪、发电、航运、灌溉和旅游等综合经济效益

生态效益:调节库区气候,缓解生态环境压力;拦截泥沙,降低河流含沙量;改善水质上游地区(库区):库区蓄水会淹没原有生产、生活设施以及文物古迹等;改变库区原有生态环境,水域内害虫滋生,可能导致传染性疾病蔓延

下游及河口三角洲地区:河流携带至下游的泥沙大大减少,土壤自然肥力下降;入海径流量减少,海浪对海岸的侵蚀加重,河口三角洲不断缩小;由于海水倒灌、生态破坏和入海营养物质减少,河口的渔业资源锐减

(三)我国土地资源面临的主要问题及对策

土地利用类型面积的变化反映了生态状况的变化。针对我国土地资源面临的生态危机,采取相应的对策可以使土地退化状况趋于好转。

问题原因危害对策

水土流失山地丘陵等地形起伏大,土质疏松,降水集中且多暴雨,植被稀疏等自然因素的影响;不合理的开垦等人为原因土地生产力下降,农业减产因地制宜发展生态农业

盐碱化气候干旱、半干旱地区大水漫溢,导致地下水位上升;沿海地区过度抽取地下水耕地退化,农业减产

完善排灌系统,利用水利、生物等配套技术发展农业

沙漠化气候变暖、干旱、风沙侵蚀等;滥垦滥挖、过度放牧和乱砍滥伐等造成植被破坏沙漠面积扩大、耕地减少、风沙危害、沙尘暴频发等植树种草,退耕还林,退耕还草

酸化酸雨;大量使用化肥土壤酸性增强、板结施有机肥、加熟石灰

污染大气污染、水污染,工业、生活固体废弃物堆放,农业大量使用化肥、农药等污染水源、食品、危害人体健康预防为主,治理污染源

三、命题预测

以区域资源的状况及开发利用为背景,结合区域经济的发展,考查区域资源对社会经济发展的影响及开发利用中存在的问题,要求考生分析其产生的原因、带来的危害、提出合理的解决措施。

(1)考查区域能源、矿产资源的开发利用与区域可持续发展之间的关系。

(2)考查对社会发展有重要影响的资源(如土地资源)的开发利用及对区域生态环境的影响。

(3)如何根据区域资源优势来确定区域经济的发展方向,促进区域经济发展并针对出现的问题提出解决对策。

(4)结合区域能源结构图或产业结构图表以及区域资源分布图,考查区域能源、资源的开发状况、存在的问题及综合整治的措施。

四、能力测试

图4为“我国某地区1980年和2014年工业结构简图”。读图完成1~2题。

1.与1980年相比,该地区2014年()

A.矿产资源储量减少

B.新兴工业迅猛发展

C.已无环境污染

D.失业人口明显增加

2.目前,该地区已发展成为我国综合性工业基地,社会经济效益明显提高,环境质量明显改善。为此,2014年以来该地区采取的有效措施可能有()

①大力发展新兴工业和第三产业

②传统工业全部向外转移

③积极引进先进技术和设备

④大力开发水电,并禁止煤炭开采

⑤加强环境管理,提高绿地面积

A.①②③B.①③⑤

C.①③④D.③④⑤

“中国龙”――黄河孕育了灿烂的中华文明,但其身体上也存在许多“病症”(如图5所示)。据此回答3~4题。

3.黄河各河段的“病症”,其主要成因及对症的“药方”对应正确的是()

A.“大量脱发”――气候寒冷干燥――加高、加固堤坝

B.“动脉阻塞”――过度放牧与垦殖――建立自然保护区

C.“腹泻”――地表植被破坏――退耕还林、还草

D.“脚肿”――黄土高原土质疏松,地形崎岖――在下游修筑梯田

4.黄河上游进行梯级开发的有利条件是()

①地处我国地势阶梯交界处,河流落差大

②属亚热带季风气候,年降水量大

③水量大,水流湍急

④地处北方地区,气温高,蒸发旺盛

第7篇:减少农业碳排放的措施范文

(一)秦皇岛市经济发展现状

1、GDP总量。秦皇岛市GDP从2001年的312亿元增长到2013年的1168.75亿元,2013年的总量是2001年的3.75倍,2011年秦皇岛市全年GDP总量达到1064.03亿元,获得了历史性的突破。生产总市值平均增速在11%左右,2001年至2007年生产总值增长速度基本呈上升趋势,2007年的增速是近13年最快为13.4%,自2008年至今受经济危机的冲击增长速度不断减缓,2013年的生产总值增长速度是近10年最低仅为7.0%。

2、产业结构。在秦皇岛市经济发展过程中第一、二、三产业的增长速度与发展程度也有所不同。到2013年第一产业的增加值为171.46亿元,第二产业的增加值是447.57亿元,第三产业的增加值为549.72亿元,相较于2005年分别增长了119.99亿元、252.08亿元和300.2亿元。秦皇岛市第一产业发展平稳,二、三产业发展较快,2011年三大产业在生产总值中的比重为13.3:39.4:47.3,

(二)秦皇岛市低碳经济发展现状

1、单位GDP能耗。秦皇岛市的单位GDP能耗一直呈下降趋势,自2007年的1.387吨标准煤/万元下降到2011年的1.061吨标准煤/万元,较2007年的单位GDP能耗下降了23.50%,2008年单位GDP能耗下降速度最快达6.39%,但是近几年的下降速度有所回落。秦皇岛市的单位GDP能耗指标值均低于河北省的单位GDP能耗指标值,位于全省平均水平之下,在减少单位GDP能耗上取得了一定的成效。秦皇岛市的单位工业增加值能耗由2007年的3.816吨标准煤/万元下降到2011年的2.364吨标准煤/万元,下降了38.05%,2008年达到最大降幅为18.35%,秦皇岛市单位工业增加值能耗的下降速度均高于该市单位GDP能耗的下降速度,并且均位于河北省的平均单位工业增加值能耗之下,该市在减少单位工业增加值能耗方面也取得了一定的成就。但是,该市的单位GDP电耗指标值均高于河北省的平均值,并且近年来出现上升趋势,该市在单位GDP电耗方面需要进一步加强管理,做好单位GDP电耗方面的减排工作。

2、能源消费。经济的发展离不开能源的支撑,尤其是工业的发展需要消耗大量的能源,秦皇岛市的经济总量不断增加,相应的能源消耗量也逐年增加。由表1我们可以发现,在秦皇岛市一次能源消费结构中煤炭类逐年下降,由2005年的92.01%下降到2010年84.55%,但是秦皇岛市的能源消费依然严重依赖煤炭类能源,煤炭类消费占一次能源消费的比重均在80%以上,而石油、天然气这类非化石清洁能源的消费由2005年的7.88%,0.11%分别增长到2010年的14.35%,1.10%,虽然一直呈增加的趋势,但是所占比例却非常的小,加起来不足20%。

3、碳排放量。秦皇岛市正处于经济发展的关键时期,碳排放总量在一段时间内大幅度下降的可能性不大,秦皇岛市碳排放总量呈逐年增加趋势,工业碳排放量要远高于第一产业和第三产业的排放量。碳排放总量由2005年的21600000T增长到2010年的37430000T,增长了73.29%,工业碳排放量2010年达到33424990T是2005年的1.76倍,工业碳排放量占碳排放总量的比重除2005年为88.13%外,均在89%以上。

二、秦皇岛市发展低碳经济存在的问题

(一)产业结构不合理

秦皇岛市第一产业发展疲软,农业的生产率不高,第三产业以旅游业和港口运输业为支撑,其他服务业所占比重很小,发展较为单一。第二产业工业内部结构的问题最大,由于工业自身的特有性质,其碳排放量要高于第一产业和第三产业,所以工业内部结构问题对发展低碳经济的阻碍最大。秦皇岛市主要工业产品中以水泥、玻璃制造、金属冶炼、钢铁等原材料加工和附加值较低的工业为主,发展方式较为粗放。其中钢铁、玻璃制造和金属冶炼所占比重最大并且呈上升趋势,而钢铁、冶金又主要以煤炭为动力,碳排放量很大,均属于高碳行业,可知工业结构中高碳行业所占比重较高,这都将给秦皇岛市发展低碳经济带来不小的挑战。

(二)能源消费结构不合理

能源消费与经济的增长和发展有着不可分割的紧密联系,多数行业的发展都需要进行消耗能源,经济的快速发展是以能源消费为基础的。能源消费结构和能源利用效率更是制约着经济发展的后发动力。在一次能源消费中煤炭的碳排放系数要高于石油和天然气的碳排放系数,所以低碳经济的能源消费结构应以非化石的清洁能源如石油、天然气为主,以此来减少相应的碳排放量。而正如1.2.2所表述的,秦皇岛市能源消费主要以煤炭为主,其消费占一次能源消费的比重均在80%以上。而作为清洁能源的石油和天然气消费量虽逐年上升,但所占比重仍然非常小,这会使可持续发展的后劲儿不足,更将影响该市低碳经济的快速发展。

三、促进秦皇岛市低碳经济发展的对策

(一)进一步优化产业结构,大力发展低碳产业

1、发展特色农业。农业在国民经济中起着不可忽视的基础性作用,为第二、三产业的发展提供保障。秦皇岛市应该根据本市农业的具体情况,发展具有当地特色的新型农业,提高农业产值。例如,昌黎县盛产葡萄,山海关区的樱桃产量很大,可以充分利用各地区的资源优势与特色,发展观光园农业和果汁制造业,举办相关的果蔬采摘节,以此来进一步打开市场,延伸产业链,提高农业的附加值。

2、加强旅游业的发展。旅游业属于低碳行业,在秦皇岛市经济发展中旅游业起着不可忽视的作用,应立足本市市情大力发展特色旅游和生态旅游,进一步扩大客源地,立足京津唐地区,努力扩展东北和西北地区的市场;完善交通系统,缩短其他地区到秦的时间;提高接待能力,加强服务设施建设;面临我国老龄化越来越严重的情况,增加相应的以养老为中心特色的旅游业,丰富秦皇岛市旅游业的内容与形式;提供更高品质的旅游产品,打造滨海度假村和生态旅游为主的产品体系。

(二)调整能源消费结构,加大低碳能源的开发与使用

1、控制煤炭消费总量。改进煤炭使用技术,通过提高煤炭利用效率来减少煤炭使用量。根据各个高耗能企业的现实发展状况制定相应的煤炭使用标准量,落实对应的减排责任,促进企业对落后设备的改造,提高企业对替代能源的使用量,减少单位GDP能耗。增加天然气等非化石能源的供应量,采取经济、行政等手段加快这类能源替代煤炭的速度,减少燃煤消耗量。

第8篇:减少农业碳排放的措施范文

关键词:低碳经济; 农业经济; 生态农业

全球气候变暖和自然灾害的升级使发展低碳经济成为全球性的共识。低碳经济是指通过技术进步创新、产业结构优化等措施,通过扩大清洁能源的使用来改变能源结构,降低煤炭、石油等高碳能源消耗,最大限度地减少温室气体和污染物的排放,来实现社会经济的可持续发展。全球低碳经济的重点更多集中在城市工业生产,农业和乡村往往被忽略。中国是一个农业大国,有三分之二的农业人口,发展低碳农业经济、改变现在的高碳发展模式意义重大。

低碳农业是以低能耗、低污染、低排放为特征的农业经济发展模式,通过有机、生态、高效农业的发展新道路来降低对石化资源的依赖。

1 我国大力发展低碳农业经济的必要性

长期以来,我国农业广泛使用化肥、农药以促进粮食作物产量的增加,以满足人口增长对农产品需求的增长。随着石化产品的大量使用,现代农业呈现出高能耗、高排放、高污染的特征,成为“高碳农业”。根据联合国粮农组织的统计,农业用地释放出的温室气体,超过全球人为温室气体排放总量的 30%,农业已成为温室气体排放的第二大重要来源。虽然农业产生大量的温室气体,但同时农业生态系统拥有巨大潜在的固碳能力,如能采取合理的农业措施来增加农业土壤固碳能力,对减缓气候变化有重要作用。据联合国粮农组织统计,生态农业系统可以抵消全球因农业导致的温室气体排放量的约 80%,而不再生产工业化肥每年可为世界节约 1% 的石油能源,不再把化肥用在土地上还能降低 30% 的农业排放。为了保护环境,维护粮食安全,低碳农业潜力巨大。

2 国目前低碳农业经济的发展现状

在农业生产和生活中,节地、节水、节肥、节种、节电、节油、节柴( 节煤) 、节粮都可以降低农业生产成本,保护农业生态环境。这些年各地都非常重视低碳农业经济的发展,对于环境保护和农村循环经济的关注越来越多。纵观全国,已经初见效益的低碳发展模式主要有以下一些:

2.1 发展生态农业

通过使用生物农药和可降解农膜等,发展生态农业,提高农产品的安全,增加我国农产品出口的竞争力,实现农业的低碳化生产。目前很多地区将种植业与养殖业有机结合,开展以沼气为纽带的“猪—沼—菜( 粮、果) ”生态农业,解决了农村生活能源,改善优化了农村的卫生条件和生活环境,将种植业和养殖业联系在一起,以农家肥代替化肥,很大程度上节约了农药化肥的使用量,促进了绿色农产品的生产。

2.2 发展有机农业

有机农业和生态农业的不同在于其拥有严格的标准体系,相对完善的认证体系,因此提高了农产品销售价格,给农民带来明显的经济效益。未来 10 年,中国有机农业将进入快速发展时期,产品将趋向多元化,畜产品和水产品比重将增加,中国有机农业产量将位居世界第一。

2.3 发展立体种养

立体种养是指在同一块土地上,充分利用各种生物的不同生长要求,将农作物、养殖动物等在空间上进行组合,通过农作物合理间种、农林结合和农渔结合等措施,综合利用土地、阳光、空气、水等资源,有效地提高了有限土地的产出量,给农民带来了更多的经济利益。

2.4 推广节水、节能生产

水利部相关统计数据表明,水利灌溉中有近一半的水都因为渗漏、蒸发或管理不善等原因被浪费,作物水的利用率只有 0.46。各地都在积极采取各种措施如发展砼防渗渠道和管道输水、节水灌溉技术来提高水资源的利用率。利用风力、秸秆气化、沼气、太阳能等清洁能源替代传统能源耗用。这几年,各地在新农村建设中都大力推广了“一池( 沼气池) 三改( 改厕、改厨、改圈) ”生态富民工程,使整个农业生产过程达到了自净,达到净化环境、获取能源、增加收益一举三得的成果。

2.5 实现种养废弃物再利用

通过秸秆还田、秸秆氨化喂畜、秸秆替代木材生产复合板材、利用畜禽粪便生产微生物有机肥等方面,减少二氧化碳排放,提高土壤对二氧化碳的吸收能力,改善生态环境。

第9篇:减少农业碳排放的措施范文

关键词:林业;环保;经济

林业是发展低碳经济不可缺或的重要领域。根据目前中国经济发展的阶段来看,通过林业措施发展低碳经济,不仅成本低、综合效益好,真实的吸收和减少了二氧化碳,而且不会像有些所谓低碳的工业项目,在设备生产过程中造成新的二氧化碳排放。

一、林地面积减少对环境的影响

毁林和森林退化以及灾害导致森林遭受破坏后,储存在森林生态系统中的碳被重新释放到大气中。联合国《2000年全球生态展望》指出,全球森林已从人类文明初期的约76亿hm2减少到38亿hm2,减少了50%,难以支撑人类文明的大厦,对全球气候变暖造成了严重影响。而且,目前全球森林减少的趋势仍在继续。围绕哥本哈根乃至今后的国际谈判,许多国家和国际组织都在积极倡导通过恢复和保护森林生态系统,以推动“减少毁林和退化林地造成的碳排放(REDD+)”等政策的制定,以控制温室气体排放,减缓气候变暖。

二、森林的的功能

森林具有碳汇功能。作为陆地生态系统中最大的碳库,森林被公认为最有效的生物固碳方式,同时又是最经济的吸碳器。作为陆地生态系统的主体,森林通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,并把大气中的二氧化碳固定在植被和土壤中。所以,森林以其巨大的生物量储存了大量的碳。与工业减排相比,森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。森林的碳汇功能和其他许多重要的生态功能一样,对维护全球生态安全和气候安全一直起着重要的杠杆作用。

三、森林对气候变化的影响

森林是适应气候变化的重要措施,如大规模植树造林、治理荒漠化等,具有涵养水源、保持水土、防风固沙的作用;建设农田林网,起到了改善农业生产条件、提高粮食产量的作用;建设沿海防护林、恢复红树林生态系统,对抗御海洋灾害,保护沿海生态环境具有重要价值。而采用抗旱抗涝作物品种、加固海岸提防、减少森林火灾和病虫灾害、加快优良林木品种选育等,有助于提高森林本身适应气候变化的能力,森林适应气候变化能力的增强,反过来又会提高森林减缓气候变化的能力。