中国农业生产的碳收支核算及减排对策研究

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1、中国农业生产的碳收支核算及减排对策研究中国农业生产的碳收支核算及减排对策研究　在全球变暖和国际碳减排压力的背.L.景下，发展低碳经济成为我国实现经济社会可持续发展的重要途径。低碳经济的发展涉及到社会生活的不同产业层面，其中，农业活动在区域碳循环中具有重要的地位和作用，一方面，大气中20%的CO2、70%的CH4和90%的N2O来源于农业活动及其相关过程[1]，另一方面，农作物生长过程可以吸收大量的碳，其碳储量达170Pg，占全球陆地碳储量的10%以上[2]。因此，国内外逐渐开展了关于农业和农田碳汇问题的研究[2-9]，但国

2、内外相关研究对于农业活动是碳源或是碳汇还存在着争议，据Cole[3]估计，在未来的50～100年内，全世界农田可固定20～30Pg碳，另据Lal[4]研究，全球耕地总的固碳潜力为0.75～1.0Pga-1。刘允芬[6]通过研究发现，农业生态系统是碳汇而非碳源。方静云等[10]则认为，由于作物的收获期较短，作物生物量的碳汇效果并不明显。一些学者近年来开展了对我国不同区域农田生态系统碳源/汇的研究，如韩冰等[9]对我国农田土壤的固碳潜力进行了测算，认为我国农业措施的固碳潜力为182.1Tga-1，赵荣钦等[11]研究发现，中国

3、沿海地区农田生态系统碳吸收总量为22482.4万t，而且碳吸收明显大于碳排放。另外，罗怀良[12]和鲁春霞等[13]也曾对我国农田生态系统植被碳蓄积量进行了测算，段华平[14]对我国农田生态系统的碳足迹进行了分析。以上研究，对于了解农业生产的碳源/汇特征提供了较好的思路借鉴。　总体而言，以上研究侧重于对中国部分区域农田生态系统碳源/汇的测算，而对全国层面农业生产的碳收支及减排对策的研究还需要进一步加强。鉴于此，笔者采用1978─2009年的数据，分析了中国农业活动的碳收支状况及其变化特征，并探讨了不同省级区域的碳收支的差异

4、，提出了农业生产的碳减排对策和建议。　　1农业生产的碳收支特征　　在联合国气候变化框架公约（UNFCCC）里，源（Source）是指向大气排放温室气体的任一活动或机制，汇（Sink）是指将温室气体从大气中移除的任一过程、活动或机制。固碳（CarbonSequestration）是指固定并确保碳储存以免碳排放到大气中[15]。　　农业生产过程是一个复杂的系统，主要受人为因素控制。人类必须不断地从事各种活动，才能使农田生态系统健康运行。为使系统保持平衡并维持较高的生产力水平，必须通过多种途径投入人力、水以及用于各种农业机械的化

5、石燃料等物质和能源，以补偿产品输出后所出现的亏损[16]，而这些过程需要有机碳的消耗，因此，从碳循环的角度而言，农业经营活动也是碳的输入输出过程。其中，农作物光合作用固碳和人工有机肥是主要的碳输入，而农田化肥生产，农业机械使用，农村用电和灌溉过程等的碳排放是主要的碳输出过程。因此，笔者就主要对农业生产的重要碳收支环节进行估算，以全面了解中国农业生产的碳源/汇状况。需要说明的是，尽管肥料、农业机械、农药等本身不含能量，但其制造或运作过程消耗了大量间接工业辅助能[19]，而这些物质和能量在农业生产中参与了循环，因此在生产过程或

6、耗能过程中释放的碳也应看作是农田生态系统碳排放的途径之一。T.O.+Ep+Ei　　式中，Ef，Em，Ep，Ei分别为农田化肥生产，农业机械使用，农村用电和灌溉过程带来的碳排放。各项碳排放过程计算公式如下（其中A、B、C、D为系数，参照T.O.es;A　　Em=（AmB）+（C）　　EP=（es;C）　　其中，Gf为化肥使用量，Am为农作物种植面积，为农业机械总动力，iddot;kiddot;mg-1；B=16.47kgChm-2，C=0.18kgCkiddot;hm-2。　　（2）总碳吸收（Ct）估算公式为：　　其中，i表

7、示第i种农作物类型；Cd为某种作物全生育期对碳的吸收量；Cf为作物合成1g有机质（干质量）所需要吸收的碳，Y2，居全国之首，因此，相应的农业投入如化肥施用、农田灌溉和农机使用带来的碳排放量较多；另一方面是农村用电量大所致，如江苏省2009年农业系统碳排放高达2868.5万t，主要原因是由于其农村用电量大，因此碳排放总量大，其他如浙江、广东等沿海发达省也是如此。主要是由于这些地区农业相对发达，现代化水平较高，因此能源消耗量大（图4）。就各省碳排放总量内部构成要素而言，各构成要素对其碳排放总量的贡献各不相同。上海、浙江、广东、

8、江苏等发达省市，农村.L.用电碳排放占其碳排放总量的比例均在80%以上，其中以上海最为突出，高达94%，而西藏却不足10%。　　3.3.2各省区碳汇变化特征分析2009年中国各省农田生态系统净碳汇量及地区差异很大。就净碳汇量而言，我国大部分省市农业生产碳收支基本持平并略有盈余，只有个别省市碳排放量大于碳