本文摘要:摘要:結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自然生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)過程交織、地域特征顯著的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)存在基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、雙重屬性、區(qū)域尺度等多種研究視角。國內(nèi)基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究多局限于種植業(yè),且多以單一的碳源或碳匯研究為主;農(nóng)業(yè)組分細(xì)化與組分關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)綜合研究
摘要:結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自然生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)過程交織、地域特征顯著的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)存在基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、雙重屬性、區(qū)域尺度等多種研究視角。國內(nèi)基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究多局限于種植業(yè),且多以單一的碳源或碳匯研究為主;農(nóng)業(yè)組分細(xì)化與組分關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)綜合研究明顯不足。在基于雙重屬性視角的研究中,自然生態(tài)視角側(cè)重于碳吸收和直接碳排放,社會(huì)經(jīng)濟(jì)視角則聚焦于間接碳排放;由自然與經(jīng)濟(jì)相互割裂到相互融合的二元農(nóng)業(yè)碳源/匯綜合方法尚需深化;趨^(qū)域尺度視角的研究多集中在大中尺度和樣地尺度,小尺度縣域研究比較薄弱;農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈關(guān)聯(lián)的區(qū)域間碳流及減排值得關(guān)注。針對(duì)中國小規(guī)模家庭農(nóng)場和種養(yǎng)關(guān)聯(lián)的多種經(jīng)營特征,農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究應(yīng)將農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)組分、農(nóng)產(chǎn)品碳源/匯構(gòu)成解析與種養(yǎng)關(guān)聯(lián)碳源/匯綜合并重,發(fā)展和完善評(píng)估模型、提高參數(shù)本土化程度,追蹤農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通與消費(fèi)等區(qū)域間碳流全過程。論文綜述國內(nèi)基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、雙重屬性和區(qū)域尺度等視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究進(jìn)展,并提出基于我國農(nóng)業(yè)經(jīng)營特征的碳源/匯效應(yīng)改進(jìn)研究。
關(guān)鍵詞:碳源/匯效應(yīng);內(nèi)部結(jié)構(gòu);雙重屬性;區(qū)域尺度;種養(yǎng)關(guān)聯(lián)
隨著氣候變化研究的深入,碳減排增匯和適應(yīng)已成為應(yīng)對(duì)氣候變化的共識(shí)[1—3]。受自然和人文雙重影響,農(nóng)業(yè)系統(tǒng)既可是碳源,也可是碳匯。鑒于農(nóng)業(yè)碳減排增匯所具有的巨大潛力以及可能帶來的正外部效應(yīng),農(nóng)業(yè)碳源/匯問題受到學(xué)術(shù)界乃至社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。目前全球及區(qū)域農(nóng)業(yè)碳源/匯研究快速推進(jìn),并取得大量成果。研究尺度從大洲、國家等大尺度向中小尺度,甚至農(nóng)場尺度轉(zhuǎn)化[4]。
IPCC發(fā)布GuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories[2]促進(jìn)了區(qū)域農(nóng)業(yè)碳排放估算,隨后碳足跡(CarbonFootprint,CFP)被引入農(nóng)業(yè)碳源/匯研究[5—6];贗PCC清單的排放因子估算法和生命周期評(píng)估法(LifeCycleAssessment,LCA)等[4,7]被大量應(yīng)用并不斷完善。為實(shí)現(xiàn)氣候適應(yīng)、減排和食物安全的協(xié)同,出現(xiàn)氣候智能型農(nóng)業(yè)(Climate⁃smartAgriculture,CSA)[8],并成立氣候智能型農(nóng)業(yè)全球聯(lián)盟。
國內(nèi)通過大量區(qū)域農(nóng)業(yè)碳收支估算、動(dòng)態(tài)構(gòu)成、驅(qū)動(dòng)機(jī)理及區(qū)域分異等研究,提出系列減排固碳對(duì)策,為我國農(nóng)業(yè)碳減排增匯提供了有力的科學(xué)依據(jù)。但農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)十分復(fù)雜,由于缺乏區(qū)域農(nóng)業(yè)碳源/匯內(nèi)外關(guān)聯(lián)的深刻認(rèn)識(shí),農(nóng)業(yè)整體和具體農(nóng)產(chǎn)品碳源/匯效應(yīng)間存在割裂,尚未形成統(tǒng)一的研究范式,致使該領(lǐng)域研究尚具有很大的不確定性。本文擬綜述國內(nèi)基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、雙重屬性和區(qū)域尺度等3種視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯研究進(jìn)展,并提出基于農(nóng)業(yè)實(shí)際的碳源/匯效應(yīng)改進(jìn)研究。
1農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特性及碳源/匯效應(yīng)研究視角
1.1農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特性
農(nóng)業(yè)具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。廣義農(nóng)業(yè)包括種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)和農(nóng)林牧漁服務(wù)業(yè)(曾稱“副業(yè)”)。而狹義農(nóng)業(yè)僅指種植業(yè):糧食、經(jīng)濟(jì)作物、飼料和綠肥等生產(chǎn)。由于種植業(yè)地位重要而特殊,狹義的農(nóng)業(yè)概念使用頻繁。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程是一個(gè)自然再生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)相融合的過程,農(nóng)業(yè)系統(tǒng)既包括農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),也包括與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)聯(lián)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是一種由環(huán)境、生物、生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等組成,人類活動(dòng)影響顯著的半自然人工生態(tài)系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)最突出的產(chǎn)業(yè)特性是兼俱自然、社會(huì)雙重屬性以及獨(dú)特物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動(dòng)過程[9]的復(fù)雜產(chǎn)業(yè)體系。其具有突出的地域、周期和季節(jié)特征,不同區(qū)域之間還存在大量農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)資物料交換與能量流動(dòng)。
1.2農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究視角
由于農(nóng)業(yè)獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)特性,農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)存在針對(duì)產(chǎn)業(yè)部門———內(nèi)部結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)過程———自然生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)雙重屬性、空間關(guān)聯(lián)———從樣地到區(qū)域乃至全球的區(qū)域尺度、動(dòng)態(tài)序列———氣候變化與技術(shù)進(jìn)步的時(shí)間動(dòng)態(tài)等多種研究視角。而基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、雙重屬性和區(qū)域尺度等視角是農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究的重要基礎(chǔ)視角。本文著重討論該3種視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究。
(1)基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究視角。農(nóng)業(yè)包括種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)和農(nóng)林牧漁服務(wù)業(yè),其內(nèi)部各業(yè)又存在若干復(fù)雜組分;趦(nèi)部結(jié)構(gòu)視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究以農(nóng)業(yè)部門、類型和品種等為研究對(duì)象,采用順序分解或逐級(jí)整合的方式探討其整體與組分的碳源/匯效應(yīng)。而農(nóng)業(yè)組分間物質(zhì)交換與能量流動(dòng)所關(guān)聯(lián)的復(fù)雜碳流是研究難點(diǎn)。(2)基于雙重屬性的研究視角。農(nóng)業(yè)兼具自然生態(tài)(自然再生產(chǎn))與社會(huì)經(jīng)濟(jì)(經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn))雙重屬性。農(nóng)業(yè)碳吸收主要通過作物、牧草與林木等植物光合作用吸收CO2。
而農(nóng)業(yè)碳排放包括土壤N2O排放、稻田CH4排放,化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥、機(jī)械、灌溉等農(nóng)資和能量投入產(chǎn)生的碳排放,以及畜禽腸道發(fā)酵和糞便產(chǎn)生的碳排放等。隨著農(nóng)業(yè)對(duì)化石能源投入依賴的增加,農(nóng)業(yè)碳排放成為重要的碳源;陔p重屬性視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究以生產(chǎn)過程為研究對(duì)象,分別采用自然生態(tài)視角———動(dòng)植物生長過程中直接碳收支分析、社會(huì)經(jīng)濟(jì)視角———農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)資投入與產(chǎn)出所涉及間接碳排放分析的思路探討農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)。而融合自然生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的生態(tài)—經(jīng)濟(jì)復(fù)合農(nóng)業(yè)碳源/匯研究既是研究重點(diǎn),更是難點(diǎn)。
(3)基于區(qū)域尺度的研究視角。受自然環(huán)境以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的制約與影響,不同區(qū)域都有相應(yīng)的種植條件及種植制度。產(chǎn)業(yè)分工和農(nóng)業(yè)地域性導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的農(nóng)資投入以及農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出均存在區(qū)際流動(dòng)。基于區(qū)域尺度視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的空間關(guān)聯(lián)為研究對(duì)象,探討伴隨農(nóng)資投入、農(nóng)產(chǎn)品等物質(zhì)交換和能量流動(dòng)在區(qū)域間產(chǎn)生的碳轉(zhuǎn)移、碳減排、碳循環(huán)與碳平衡等。
2基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、雙重屬性和區(qū)域尺度視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究進(jìn)展
2.1基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)視角的研究進(jìn)展
分別用“農(nóng)業(yè)、種植業(yè)、森林/林業(yè)、畜牧業(yè)、漁/水產(chǎn)業(yè)和農(nóng)林牧漁服務(wù)業(yè)”等部門名稱,結(jié)合“碳吸收/碳匯、碳排放/碳源和碳收支/碳源匯”等主題詞通過CNKI數(shù)據(jù)庫檢索,合并具有包含關(guān)系的檢索結(jié)果,得到基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究。
(1)多局限于種植業(yè),且多以單一的碳源或碳匯研究為主。由表1可知,部門碳源/匯文獻(xiàn)量排序?yàn)椋悍N植業(yè)(86.94%)>林業(yè)(5.75%)>漁業(yè)(4.78%)>畜牧業(yè)(3.95%),而未檢索到農(nóng)林牧漁服務(wù)業(yè)的文獻(xiàn)。這表明既有研究多局限于種植業(yè),未能全面覆蓋農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)。需要指出的是,在研究文獻(xiàn)中農(nóng)業(yè)與種植業(yè)的概念含混。檢索到的7350篇種植業(yè)碳源/匯文獻(xiàn)中,僅226篇(3.07%)以“種植業(yè)”為題,而96.93%的文獻(xiàn)為“農(nóng)業(yè)”,農(nóng)業(yè)指代種植業(yè)較普遍。
此外,既有研究多以單一的農(nóng)業(yè)碳源或碳匯研究(91.12%)為主,且碳源文獻(xiàn)(74.20%)遠(yuǎn)多于碳匯(25.80%);鮮有將二者有機(jī)銜接的碳源/匯研究(僅7.88%),綜合研究甚是薄弱。農(nóng)業(yè)兼具碳源/匯雙重屬性,單一層面的分析易導(dǎo)致研究結(jié)論的片面性。
(2)農(nóng)業(yè)組分細(xì)化與組分關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)綜合研究明顯不足。無論是國家尺度還是區(qū)域尺度的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究大多將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體或所有作物作為研究對(duì)象,少有針對(duì)不同作物或組分進(jìn)行研究,這限制了對(duì)某種作物、組分和某個(gè)重要農(nóng)作區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供配套的固碳減排技術(shù)以及政策革新方向[10]。
近期呈現(xiàn)從農(nóng)業(yè)整體向作物[10—14]、反芻動(dòng)物[15]、畜禽[16—17]和大棚蔬菜[18]等部門組分細(xì)化趨勢,并獲得一些組分差異的認(rèn)識(shí)(如華北平原糧食、飼料和能源作物種植系統(tǒng)碳足跡[19]等)。但既有研究多以單個(gè)部門(種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè))研究占絕對(duì)優(yōu)勢(98.58%),缺乏多部門組分間碳源/匯效應(yīng)的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)研究。僅極少量文獻(xiàn)(1.42%)進(jìn)行種植業(yè)與畜牧業(yè)的碳源/匯綜合研究(表1)。要準(zhǔn)確評(píng)估農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng),必須要加強(qiáng)內(nèi)部組分細(xì)化及組分關(guān)聯(lián)的綜合研究。
2.2基于雙重屬性視角的研究進(jìn)展
(1)自然生態(tài)視角側(cè)重于碳吸收和直接碳排放,社會(huì)經(jīng)濟(jì)視角則聚焦于間接碳排放。自然生態(tài)視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究通過土壤和植被碳庫動(dòng)態(tài)估算、溫室氣體通量觀測與模型模擬等方法探討農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳吸收和直接碳排放。土壤有機(jī)碳庫估算主要采用土壤類型法、植被類型法、生命帶類型法和模型法等[20—21]。但土壤有機(jī)碳庫估計(jì)還存在很大誤差和不確定性[22]。作物植被碳庫估算主要采用參數(shù)估算法、遙感資料反演法和環(huán)境參數(shù)模型法[23—25]。與農(nóng)田土壤相比,對(duì)作物植被碳庫及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的綜合研究相對(duì)薄弱,且對(duì)作物植被碳庫變化的源匯效應(yīng)存在不同認(rèn)識(shí)[23]。
隨著研究深入,與農(nóng)業(yè)有關(guān)的溫室氣體(GHGs)范圍擴(kuò)大到CO2、N2O和CH4,并將N2O和CH4按增暖潛勢折算(折算系數(shù)為298和21—25)為CO2當(dāng)量(CO2e)[2,26]。稻田CH4[27—28]、農(nóng)田土壤N2O[29—32]和CO2[33—34]等通量觀測主要采用原位封閉靜態(tài)箱—氣象色譜法和微氣象法的窩度相關(guān)法。同時(shí),也開展了溫室氣體排放的模型模擬(DNDC生物地球化學(xué)過程模型[35]等)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)過程為研究對(duì)象,重點(diǎn)關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥、農(nóng)藥、種子、地膜、灌溉和耕作等農(nóng)資物料和能源投入而引起的間接碳排放。目前常采用IPCC清單排放因子估算法、生命周期評(píng)估法、投入產(chǎn)出分析和碳足跡估算器等方法[36]進(jìn)行該視角的農(nóng)業(yè)碳排放研究。
該視角研究多采用基于農(nóng)業(yè)投入的宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),從農(nóng)資投入、能源消費(fèi)、廢棄物處理和反芻動(dòng)物等排放源頭進(jìn)行碳排放估算。單一的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)很難分配到明確的區(qū)域空間,而且對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式、產(chǎn)品構(gòu)成、種養(yǎng)關(guān)聯(lián)等微觀數(shù)據(jù)有所忽略,必然會(huì)導(dǎo)致估算結(jié)果具有較大的不確定性和模糊性。
(2)由自然與經(jīng)濟(jì)相互割裂到相互融合的二元農(nóng)業(yè)碳源/匯綜合方法尚需深化。農(nóng)業(yè)植被與土壤的碳排放與吸收監(jiān)測使微小尺度(樣地)農(nóng)業(yè)碳源/匯得以綜合,并被外推到不同尺度農(nóng)地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡。但在國家、區(qū)域或者局地尺度碳收支估算中,各種方法之間的準(zhǔn)確性和精度以及監(jiān)測實(shí)驗(yàn)數(shù)值的區(qū)域空間適用性等均缺乏充分而嚴(yán)格的評(píng)估。
當(dāng)前大部分的碳排放量估算均基于能源消費(fèi)量和能源排放系數(shù),而碳吸收又多從植物生長過程而獲得,兩者相互隔離。隨著自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的融合與整化[37],近年來突破了單一自然生態(tài)系統(tǒng)或社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)領(lǐng)域的視角局限,形成區(qū)域“自然—社會(huì)”二元碳源/匯綜合研究框架[38—39]。然而,農(nóng)業(yè)的特殊性在于其需要同時(shí)緩解和適應(yīng)氣候變化。由自然與經(jīng)濟(jì)相互割裂到相互融合的二元農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)研究的綜合方法還需要具體化。
2.3基于區(qū)域尺度視角的研究進(jìn)展
(1)多集中在大中尺度和樣地尺度,小尺度縣域研究比較薄弱。國內(nèi)對(duì)全國、省域、市縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和樣地等不同區(qū)域尺度的區(qū)域農(nóng)業(yè)碳源/匯進(jìn)行了大量研究。但多集中在大中尺度(全國[40—41]、大地形區(qū)、行政區(qū)和省區(qū)[42—43]等)和樣地尺度,小尺度縣域的研究不足[36]。縣域是我國現(xiàn)階段具有獨(dú)立運(yùn)行功能、完整社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、分布最為廣泛的基本地域單元。加強(qiáng)縣域農(nóng)業(yè)碳源/匯研究,可提高研究結(jié)果的針對(duì)性與可操作性。此外,既有研究偏集東部平原地區(qū),對(duì)經(jīng)營模式多樣、種養(yǎng)構(gòu)成復(fù)雜和內(nèi)在關(guān)聯(lián)多元的西部丘陵山地縣域關(guān)注明顯缺乏。
在區(qū)域農(nóng)業(yè)碳源/匯估算基礎(chǔ)上,區(qū)域分異、變化趨勢、排放因子分析和公平性評(píng)價(jià)等研究逐漸深入。如通過碳源/匯強(qiáng)度分析區(qū)域空間分異[44—46],利用環(huán)境庫茲涅茨曲線和灰色預(yù)測模型[47]、變化斜率[48]等刻畫變化趨勢,采用碳重心和重心移動(dòng)距離探討區(qū)域碳源/匯重心轉(zhuǎn)移[49—50],運(yùn)用LMDI模型和Kaya恒等式剖析區(qū)域農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)理[51]和排放因子[52—54];使用碳排放生態(tài)承載系數(shù)及經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)區(qū)域農(nóng)業(yè)碳排放公平性[55—56]。這些研究為促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和科學(xué)減排提供策略依據(jù)。
(2)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈關(guān)聯(lián)的區(qū)域間碳流及碳減排問題值得關(guān)注。農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)除涉及生產(chǎn)過程外,還與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈關(guān)聯(lián)的區(qū)域間碳流及碳減排問題有關(guān),如碳泄露、食物浪費(fèi)、熱量消耗過剩以及營養(yǎng)習(xí)慣或食物結(jié)構(gòu)等[57—60]。國內(nèi)僅有城市食物浪費(fèi)碳足跡[61—62]和部門貿(mào)易隱含碳排放[63]等個(gè)別報(bào)道。部門碳收支揭示了重要的碳流,這些碳流影響到多個(gè)部門,如果不計(jì)入?yún)^(qū)域碳收支核算,就是碳泄(滲)漏(carbonleak)。
跨部門碳流動(dòng)包括農(nóng)資生產(chǎn)投入,以及從農(nóng)業(yè)部門轉(zhuǎn)移到能源部門的能源作物及其他生物燃料和在其他部門使用的農(nóng)、林產(chǎn)品等。區(qū)域碳收支中可能遺漏的部門流動(dòng)就是區(qū)域間產(chǎn)品的進(jìn)出口。碳泄漏使一個(gè)領(lǐng)域或區(qū)域的耗費(fèi)反映在其他地區(qū)的CO2排放中。雖然追蹤地區(qū)間化石燃料轉(zhuǎn)移的機(jī)制很發(fā)達(dá),但地區(qū)間農(nóng)林牧產(chǎn)品的交換并非如此[57]。
面對(duì)碳排放增多帶來的氣候變化難題,碳減排責(zé)任劃分是各國爭論的焦點(diǎn)。國際貿(mào)易造成的“碳泄露”問題已有相當(dāng)程度的認(rèn)識(shí),國家間針對(duì)碳泄漏可采用對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品征收關(guān)稅等[63]減少排放泄漏的邊界調(diào)整措施。中國的碳減排責(zé)任最終要落實(shí)到省市尺度上,區(qū)域間貿(mào)易引起的“碳泄露”同樣值得考慮。可以使用多區(qū)域投入產(chǎn)出分析法,分別從生產(chǎn)者和消費(fèi)者的角度對(duì)區(qū)域各部門碳排放進(jìn)行分析,進(jìn)而估算各部門進(jìn)出口貿(mào)易中隱含的碳排放量[58]。
鑒于農(nóng)業(yè)部門溫室氣體排放量巨大,減少食物生產(chǎn)損失和浪費(fèi)或解決熱量消耗過剩問題的戰(zhàn)略,有很大潛力成為減緩全球氣候變化的有效工具[59]。其中,營養(yǎng)習(xí)慣改變對(duì)農(nóng)業(yè)能源消費(fèi)和溫室氣體排放有重要影響[60],節(jié)約和減少糧食浪費(fèi)等是碳減排的重要途徑。國內(nèi)區(qū)域關(guān)聯(lián)的碳泄漏需要定量評(píng)估,而食物生產(chǎn)損失和浪費(fèi)等碳減排潛力值得關(guān)注。
3基于我國農(nóng)業(yè)經(jīng)營特征的農(nóng)業(yè)碳源/匯效應(yīng)改進(jìn)研究
3.1我國小規(guī)模家庭農(nóng)場和種養(yǎng)關(guān)聯(lián)的多種經(jīng)營特征
目前,國內(nèi)已對(duì)作物秸稈草谷比[64]和畜禽糞尿排泄系數(shù)[65]等進(jìn)行大量研究。據(jù)估算我國農(nóng)業(yè)年生產(chǎn)有機(jī)物料資源量巨大[65]:畜禽糞尿約38億t,秸稈(風(fēng)干)約10億t。數(shù)量龐大的農(nóng)業(yè)有機(jī)物料可通過種養(yǎng)關(guān)聯(lián)的循環(huán)農(nóng)業(yè)加以利用。
種養(yǎng)關(guān)聯(lián)的核心是作物秸稈、畜禽養(yǎng)殖廢棄物的資源化利用。由養(yǎng)殖企業(yè)、有機(jī)肥企業(yè)、種植企業(yè)、政府等多主導(dǎo)[66],形成多種以沼氣工程、好氧堆肥和秸稈資源化為紐帶的種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式[67],以及稻田種養(yǎng)結(jié)合等空間共生循環(huán)農(nóng)業(yè)[68]均具有整體減緩溫室效應(yīng)的作用。而目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的突出特征之一是小規(guī)模家庭農(nóng)場和種養(yǎng)關(guān)聯(lián)的多種經(jīng)營,這種經(jīng)營特征具有種養(yǎng)關(guān)聯(lián)的分散和隨意性。
即使由農(nóng)戶組織形成的專業(yè)生產(chǎn)合作社仍然存在種養(yǎng)比例失調(diào)、種養(yǎng)分離與投入過剩[69]等問題。既有研究常將種植業(yè)和畜牧業(yè)視為獨(dú)立生產(chǎn)過程,忽略了種養(yǎng)關(guān)聯(lián)碳效應(yīng)。因此,加強(qiáng)種養(yǎng)關(guān)聯(lián)模式、組織形式及其碳效率的理論探索和實(shí)踐均對(duì)農(nóng)業(yè)碳減排具有重要意義。
4結(jié)語
國內(nèi)基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、雙重屬性和區(qū)域尺度等視角的農(nóng)業(yè)碳源/匯研究,為農(nóng)業(yè)減排增匯提供了有力支撐。但農(nóng)業(yè)碳源/匯是一個(gè)異常復(fù)雜的問題,精確評(píng)估小規(guī)模家庭農(nóng)場和種養(yǎng)關(guān)聯(lián)多種經(jīng)營特征下的我國農(nóng)業(yè)碳源/匯對(duì)制定有效的減排策略、盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的“雙碳”目標(biāo)至關(guān)重要。未來應(yīng)集成樣地觀測、農(nóng)戶調(diào)查和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),著力產(chǎn)業(yè)組分、農(nóng)產(chǎn)品碳源/匯構(gòu)成解析并加強(qiáng)種養(yǎng)關(guān)聯(lián)碳源/匯綜合研究;拓展和關(guān)聯(lián)研究視角與數(shù)據(jù)獲取方式,發(fā)展和完善評(píng)估模型,提高參數(shù)本土化程度;追蹤農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通與消費(fèi)等區(qū)域間碳流過程,開展碳減排全過程研究。
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作者:羅懷良1,
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