上海农业碳源碳汇现状评估及增加碳汇潜力分析.pdf

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1、可持续发展·SUSTAINABLEDEVELOP上海农业碳源碳汇现状评估及增加碳汇潜力分析马涛(复旦大学环境科学与工程系，上海200433)摘要：农田是上海的重要碳汇资源，但考虑了农业活动的碳排放后，是否还是净碳汇呢?本文利用《上海统计年鉴》的数据，对上海近年来的农业活动的碳吸收和碳排放进行了估算。发现近年来随着农田面积的不断减少，其碳吸收能力也在不断减弱。上海农业活动的碳排放主要来自施用化肥和灌溉。总体而言，上海农业仍是个巨大的净碳汇，数量约为380万t。由于耕地面积和技术条件限制，上海通过农业增产提高碳吸收能力的潜力很小，但通过改良耕作技术，推广生态、低碳的农业耕作方式

2、，仍有较大的碳汇发展潜力。其关键在于把农业碳汇纳入市场体系，激励农户的低碳耕作行为。关键词：上海；农业；碳吸收；碳排放；净碳汇；耕作方式文章编号：1005—4944(2011)05—0038—04l问题的提出也吸收和固定了大量的CO：，因此总的来说农田系统《京都议定书》虽然没有认同土壤碳汇，也没有将具有碳吸收功能。但是对于上海这样的城市来说，农农业土壤作为碳汇，其主要原因是由于当时的技术还业发展越来越依赖于化石能源的投入(施用化肥、灌难以验证碳在土壤中的固定和贮存行为。实际上，农业溉、使用农业机械等)，会释放出大量的CO：，也是个重生态系统在碳的增汇减排中有着重要地位和作用

3、Ill。要的碳源。有研究表明，农业活动的能源投入量十分1．j自然土壤相比，农田土壤在自然因素和农业管理的巨大。如果考虑了这部分碳源效应，则全国很多地区作用下，在全球碳库中最为活跃，不断发生着变化。农业系统的净碳汇效应显著减小。最极端的是，上海中国农业土壤碳库变化一直受到科学界的关注。农田系统的净碳汇数量从1990年的160万t减少到有研究认为，中国的农业土壤是个CO的释放源[21。后2001年的一7．3万t，即从碳汇变成了碳源。由于其计来有学者在全国第二次土壤普查的剖面附近采集土算碳源时包括了农村用电，即将乡镇工业的用电排放壤样品进行分析，发现除东北地区外，大部分地区农的C

4、O也考虑在内，因此其结论值得商榷。田土壤的有机碳含量有显著的增加，其中以华东和华在提倡低碳发展的今天，农业碳汇已经成为建设北地区的增加最为明显。有机碳含量增加最为明显的低碳城市的重要内容。在这种背景下，全面衡量农业土壤类型是水稻土和潮土13I。上海地处长江三角洲地活动的净碳汇效应，具有重要的理论和现实意义。本区，水田众多，土壤固碳效果大于旱田。上海土壤有研究将对上海农业活动的碳吸收和碳排放进行估算，着较高的碳蓄积能力，0～100em的平均土壤有机碳密判断究竟是存在净碳汇还是净碳源，并对提高农业活度高于全国平均值，其中水稻土的土壤碳储量最大_5I。动碳汇潜力的方法和途径进行一

5、些探讨。20世纪80年代至2l世纪初，长江三角洲地区由于实2农业碳源碳汇效应的评估方法施了保护性耕作制度，农业土壤耕层的有机碳含量有2．1主要农作物碳吸收能力估算大幅度提高，呈碳汇趋势[61。据测算，上海地区农田土参照李克让的估算方法，采用不同种类作物经壤自然归还形成的土壤有机质，每公顷每年为649济系数和碳吸收率来估算作物生育期内对碳的吸收。kg，折算成碳含量为0．376t·hm之l7l。农作物从大气中固定CO量的估算步骤如下：已知经以上研究从农田土壤有机碳变化的角度表明了济产量(谷粒的产量)Y，生物产量(总干物质)，)和经上海地区的农田土壤是个碳汇。此外，农作物的生长济

6、系数日的关系：D=y／H，则作物全生育期对碳的可持续发展·SUSTAINABLEDEVELOP吸收量为：Cd=CfDw=CfY／Hi，为作物合成1g有机质(干重)所需要吸收的碳。根据上述计算公式和经济系数及碳吸收系数，利用《上海统计年鉴》中的农皿删作物产量数据，可以计算上海主要农作物的碳吸收能力。谨2．2农业活动的碳排放估算按不同的碳排放途径进行计算，主要包括化肥生20012002200320042005200620072008年份产的碳排放()、农业机械使用的碳排放(Em)和农业图1上海主要农作物碳吸收能力(2001-2008年)灌溉的碳排放(Ei)。则农业活动总的碳排放

7、为：E=3．2上海农业活动的碳排放Ef+E_+Et。从图2可以看出，上海农业活动碳排放主要来自生产化肥需要耗费大量的能源，这主要包括生产于化肥的使用，其次是农业灌溉，最后才是农业机械过程、运输过程和使用过程中消耗的化石燃料和电使用。这也给未来上海低碳农业的发展指明了方向。能，这里采用如下公式来计算化肥生产带来的碳排即应该大幅度地减少化肥使用量，用粪肥、堆肥或有放：=G，xA。其中G，为化肥施用量，为系数。参照机肥替代化肥，通过秸秆还田增加土壤养分，在尽量West的转换系数【Ⅷ，A=857．54kgC·t～。不影响农