本文出自《北京農(nóng)業(yè)》 投稿郵箱：bjny1981@163.com qq：157999324

                              北京農(nóng)業(yè)-北京現(xiàn)代都市低碳農(nóng)業(yè)的前景與策略＊

梁 龍 杜章留 吳文良 孟凡喬

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院, 北京 100193)

摘要 現(xiàn)代都市發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)是降低溫室氣體排放, 實(shí)現(xiàn)國家宏觀戰(zhàn)略目標(biāo)的重要組成部分。本文對低碳農(nóng)業(yè)的定義、特征進(jìn)行了 初步闡述, 認(rèn)為低碳農(nóng)業(yè)是通過技術(shù)改進(jìn)和制度創(chuàng)新建立起來的一種低投、高產(chǎn)、低(負(fù))碳、生態(tài)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè), 具有系統(tǒng)開放性、技術(shù) 集成性、生命周期性、過程安全性四個(gè)特征。利用碳匯 /源平衡方法分析北京農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀, 結(jié)果表明:目前北京農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的碳源與匯分別 為 10 -20 TgCO2 eq· a-1和 10.23 -14.16 TgCO2 eq· a-1 , 碳源基本穩(wěn)定, 碳匯還有較大的發(fā)展?jié)摿?。根?jù)北京市生態(tài)特點(diǎn)和未來農(nóng)

業(yè)的定位, 發(fā)展低碳農(nóng)業(yè), 在技術(shù)層面上, 可以加強(qiáng)與種植相關(guān)的土壤碳匯建設(shè), 與養(yǎng)殖相關(guān)的減排和其他減排技術(shù);在制度層面上, 建立農(nóng)業(yè)布局調(diào)整機(jī)制, 大力發(fā)展清潔生產(chǎn)機(jī)制、生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制、農(nóng)業(yè)準(zhǔn)入機(jī)制和綜合調(diào)節(jié)機(jī)制。預(yù)測北京低碳農(nóng)業(yè)的前景, 初步估 算未來北京農(nóng)業(yè)的碳匯潛力可以達(dá)到 20 -30 TgCO2 eq· a-1 , 直接的碳源可以減少到 4 -5 TgCO2 eq· a-1 。通過發(fā)展低碳農(nóng)業(yè), 不僅 可以抵消農(nóng)業(yè)碳源, 還能抵消 6% -10%總溫室氣體, 真正起到凈碳匯功能。

關(guān)鍵詞 低碳農(nóng)業(yè);都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè);碳匯;碳源;策略

中圖分類號(hào) F062.2;F290   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002 -2104(2011)02 -0130 -07  doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.02.023

 方向?yàn)檗r(nóng)田生態(tài)健康與循環(huán)農(nóng)業(yè)。

＊國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.30970533);十一五國家科技支撐項(xiàng)目(No.2006BAD17B05);國際科技合作項(xiàng)目(No.2009DFA91790)。

梁 龍等:北京現(xiàn)代都市低碳農(nóng)業(yè)的前景與策略

循環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽炕?、農(nóng)藥、機(jī)械等大量外源性投入 的化石農(nóng)業(yè),這導(dǎo)致溫室氣體及污染物高居不下 ,可謂是 “高碳農(nóng)業(yè)”,農(nóng)業(yè)成為一個(gè)巨大的“碳源”。以我國為例, 根據(jù)《中華人民共和國氣候變化初始國家信息通報(bào)》, 1994 年中國溫室氣體排放總量約為 3 650 TgCO2 eq,其中

CO2 、CH4 和 N2 O分別占 73.1%, 19.7%和 7.2%。 CO2 排

放主要來自能源活動(dòng), CH4 排放主要來自農(nóng)業(yè)活動(dòng)和能源 活動(dòng), N2 O排放主要來自農(nóng)業(yè)活動(dòng)[ 3] 。董紅敏等的研究表 明[ 4] ,中國農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的 CH4 和 N2 O分別占全國 CH4 和 NO2排放量的 50.15%和 92.47%,農(nóng)業(yè)源占全國溫室 氣體排放總量的 17%。預(yù)計(jì)隨著農(nóng)業(yè)成為一個(gè)涉及農(nóng)資 生產(chǎn)、農(nóng)場種養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸、銷售以及廢棄物處 理相結(jié)合的綜合系統(tǒng),隨著農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的外延和內(nèi)涵的日漸 復(fù)雜,農(nóng)業(yè)對溫室氣體所應(yīng)承擔(dān)的 “責(zé)任”越來越大。

1.3 從碳源向碳匯轉(zhuǎn)變是低碳農(nóng)業(yè)的希望

 在承受巨大減排壓力的同時(shí), 農(nóng)業(yè)也有著自身的優(yōu) 勢。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)與工業(yè)系統(tǒng)在溫室氣體排放領(lǐng)域一個(gè)最明 顯的區(qū)別在于農(nóng)業(yè)既是碳源 ,又是碳匯 ,即農(nóng)業(yè)在排放溫 室氣體同時(shí),又在吸收溫室氣體。如果措施得當(dāng) ,農(nóng)業(yè)系 統(tǒng)的固碳效應(yīng)不僅可以抵消其自身的排放 ,還可以部分抵 消工業(yè)及其他領(lǐng)域的溫室氣體排放,這就使農(nóng)業(yè)在創(chuàng)造經(jīng) 濟(jì)效益的同時(shí) ,還在創(chuàng)造生態(tài)效益和社會(huì)效益,也使經(jīng)濟(jì) 上 “以工補(bǔ)農(nóng) ”更加 “名正言順 ”。以美國為例 , 2009 年美 國環(huán)境保護(hù)署 (EPA)報(bào)告顯示:2007 年美國溫室氣體排放總量為 7 150.1  TgCO2 eq, 其中農(nóng)業(yè)排放為 413.1TgCO2 eq,但整個(gè)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)固碳達(dá)到 1 062.6 TgCO2 eq, 不但完全 “抵消 ”了農(nóng)業(yè)自身排放 ,而且使美國溫室氣體凈 排放降低為 6 087.5 TgCO2 eq, 農(nóng)業(yè)的碳匯效應(yīng)已經(jīng)成 為美國政府 “以工補(bǔ)農(nóng) ”和世界溫室氣體談判的重要依據(jù)[ 5] 。

我國“以工補(bǔ)農(nóng)”的生態(tài)依據(jù)是否存在呢 ? 美國學(xué)者 Lal根據(jù)我國農(nóng)業(yè)土壤碳庫損失的資料提出我國 50 年內(nèi) 土壤固碳潛力為 11 Pg,平均每年固碳潛力是 224 Tg, 其中 最大的潛力是退化土壤恢復(fù),其次是農(nóng)業(yè)耕作管理下的土 壤固碳[ 6] 。中科院王效科等初步估算出我國固碳潛力最 大的分別是耕地、草地和森林資源 ,分別為 182.1 Tg·

a-1 , 9.17 Tg· a-1 , 115.46 Tg· a-1[ 7] 。如果以國際能源署(IEA)公布的我國 2005年溫室氣體排放 5 101 TgCO2 eq為 基準(zhǔn)值[ 8] ,按照 Lal的估算,我國每年的土壤固碳可以抵 消 16.1%的溫室氣體排放;按照王效科等人的估算,僅農(nóng) 田土壤固碳就可以抵消 13.1%的溫室氣體 ,可見未來農(nóng) 業(yè)系統(tǒng)的生態(tài)效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。綜合國內(nèi)外研 究成果[ 7 -9] ,農(nóng)業(yè)系統(tǒng)各要素的碳匯效應(yīng)見表 1。

 表 1 我國不同生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力

 Tab.1 Csequestrationpotentialsofdiferent ecosystemsinChina

生態(tài)系統(tǒng)類型 平均植被覆蓋度(%)CO2 吸附能力(t· hm2· a-1)

2 北京都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的碳排放現(xiàn)狀

2.1 北京農(nóng)業(yè)的基本情況

 北京市位于北緯 39°56 ′, 東經(jīng) 116°2 0′, 地處華北 大平原的北部 ,全市土地面積 16 410.54 km2 。地勢西 北高聳 ,東南低緩。西部、北部和東北部是連綿不斷的 群山 ,東南是一片緩緩向渤海傾斜的平原。北京屬暖 溫帶半濕潤氣候區(qū) ,全年降水量 600 mm左右 , 主要集 中于夏季。根據(jù) 2008 年的土地利用變更調(diào)查結(jié)果 ,北 京市農(nóng)用地為 110.55 hm2 , 以林地和耕地為主 , 林地 69.1萬 hm2 , 占農(nóng)用地總量的 62.5%;耕地 23 .34 萬 hm2 ,占農(nóng)用地總量的 21.1%,未利用地以荒草地為主 , 北京土地利用類型構(gòu)建見表 2。