20世紀(jì)以來(lái),全球變暖問(wèn)題日益加劇。資料顯示,在過(guò)去100年 中,地表平均溫度上升了0.85C,導(dǎo)致氣候暖化的重要原因是溫室氣 體(GHG)排放的不斷增多。如果當(dāng)前氣候變化趨勢(shì)持續(xù)下去可能帶 來(lái)如下不利影響:天氣增加,降雨模式改變等危及家庭、農(nóng)業(yè)、工 業(yè)等部門的水源和水供應(yīng)。如果升高2~4℃,預(yù)計(jì)世界糧食產(chǎn)量減 少,引發(fā)地區(qū)性勞動(dòng)生產(chǎn)率降低和糧食危機(jī);人類健康風(fēng)險(xiǎn)因升溫與 熱浪導(dǎo)致的傳染病的傳播和循環(huán)系統(tǒng)的疾病的頻發(fā)而增加;干旱與土 壤退化及海平面上升帶來(lái)的土地資源流失必然導(dǎo)致環(huán)境移民大量出 現(xiàn);許多國(guó)家的農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)都直接或間接受到氣候變化的不利 影響。氣候變暖作為一個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題在不斷損害著人類賴以生存 的生態(tài)系統(tǒng)。為了避免人類對(duì)氣候系統(tǒng)造成干擾,該將全球氣溫上升 控制在不超過(guò)工業(yè)革命前2oC范圍(WBGU,1995,2008①)。 因此,減少溫室氣體排放、控制地球溫度上升已成為國(guó)際社會(huì)的 共識(shí),但減排的進(jìn)展緩慢。按照《巴黎協(xié)定》的目標(biāo),即使各國(guó)減排承 諾全部加起來(lái),要達(dá)到將升溫控制在2℃的目標(biāo),挑戰(zhàn)巨大。因此,世 界范圍內(nèi)各類產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)必須關(guān)注GHG減排。 過(guò)去300年因農(nóng)業(yè)活動(dòng)造成全球有機(jī)碳損失量達(dá)到90PgC(900 億噸),累計(jì)排放量占到人類活動(dòng)釋放到大氣中 CO2 當(dāng)量的25% (Rozanov,1990)②。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織在《2016年糧食及農(nóng)業(yè)狀況》中 提出,全球農(nóng)業(yè)(包括林業(yè)、漁業(yè)和畜牧生產(chǎn))排放了超過(guò)20%的溫室 ① ② WBGU.ScenarioforderivationofglobalCO2reductiontargetsandimplementation strategies.statementonoccasionofthefirstconferenceofthepartiestotheframeworkconventiononclimatechangeinBerlin[R].Bremerhaven.1995:18-40.WBGU.Worldintransition:FutureBioenergyandsustainablelanduse[M].Earthcan,London,2008:123-154. RozanovB.G.Humanimpactsonevolutionofsoilsduringvariousecologicalconditionsoftheworld[C].Trans14thtntrenCongrsoilSci,plenarypapers.Contentsandauthr Index,1990:53-62. 氣體。IPCC2007年報(bào)告認(rèn)為農(nóng)業(yè)源溫室氣體排放占全球人為排放 的13.5%,是第二大來(lái)源(IPCC,2007)。根據(jù)IPCC2014年報(bào)告,農(nóng) 業(yè)GHG排放占人為 GHG排放總量的30%①,其中水稻栽培階段的 GHG排放占全球農(nóng)業(yè)GHG排放總量的10%②。 根據(jù)IPCC第五次評(píng)估報(bào)告,2010年全球溫室氣體排放495億噸 CO2eq,其中 CO2、CH4、N2O 和其他分別占73%、20%、5%和2%。 從2001年到2011年農(nóng)業(yè) CO2 排放從47億噸上升到53億噸,增加 14%③。農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)和漁業(yè)的排放量在過(guò)去五十年里幾乎翻了 一番,如果不加大減排力度,到2050年或?qū)⒃僭黾?0%(FAO, 2014)。 有鑒于此,世界農(nóng)業(yè)亟須步入新型的生態(tài)、低碳和高效的現(xiàn)代農(nóng) 業(yè)發(fā)展期,即低碳農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,為人類的 GHG減排或者說(shuō)為遏制 溫室氣體排放方面做出貢獻(xiàn)。 而減排溫室氣體一方面需要加強(qiáng)管理,通過(guò)管理技術(shù)創(chuàng)新,提高 既有低碳技術(shù)的使用效率。另一方面加強(qiáng)低碳技術(shù)研發(fā),促進(jìn)低碳農(nóng) 業(yè)技術(shù)進(jìn)步,依靠更加先進(jìn)的技術(shù)促進(jìn)農(nóng)業(yè)溫室氣體減排。 當(dāng)前的相關(guān)研究主要分為三類:類基于既定的制度背景并預(yù) 測(cè)未來(lái)可能的變化趨勢(shì),使用實(shí)驗(yàn)或政府間氣候變化專門委員會(huì) (IPCC)的因子等估算農(nóng)業(yè)的減排潛力或減少配額。一些研究估計(jì)了 農(nóng)業(yè)的全球溫室氣體減排的技術(shù)潛力(如Coleetal.,1997;Falloonet al.,2004;Brinketal.,2005;Beachetal.,2008)。根據(jù)Benbi(2013) 估計(jì),到2030年,全球農(nóng)業(yè)溫室氣體減排技術(shù)潛力估計(jì)量為5.5~6.0 GtCO2eq/年。Lal(2004,2011)的研究結(jié)論是只要濫用化肥農(nóng)藥和管 理不善得到糾正就可能帶來(lái)土壤在全球范圍內(nèi)超過(guò)1.2億~1.3億噸 的土壤碳匯以及土壤質(zhì)量和作物產(chǎn)量的提高。還有一些研究集中在 區(qū)域?qū)用嫱寥捞紖R的潛力(例如 McCarletal.,2000;Liebig2006;Yan 2 技術(shù)、制度與低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展 ① ② ③ IntergovernmentalPanelonClimateChange.ClimateChange2014:Mitigationof ClimateChange:WorkingGroupContributiontotheFifthAssessmentReportoftheIntergovernmentalPanelonClimateChange[M].London,CambridgeUniversityPress,2014:145 -166. 蔣琳莉,張露等.稻農(nóng)低碳生產(chǎn)行為的影響機(jī)理研究基于湖北省102戶稻農(nóng)的 深度訪談[J].中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)中國(guó)農(nóng)村觀察,2018(4):1-16. 中國(guó)工程院生物碳匯擴(kuò)增戰(zhàn)略研究課題組.生物碳匯擴(kuò)增戰(zhàn)略研究[M].北京:科 學(xué)出版社,2015:23. etal.,2007;Fittonetal.,2011;MacLeodetal.,2011;Moranetal., 2011;Aertsenetal.,2013)。這些估計(jì)重點(diǎn)在大尺度的粗略計(jì)算,并 通過(guò)考慮土壤、作物、能源、作物殘留、肥料和農(nóng)藥等關(guān)鍵因素,從技 術(shù)、制度的現(xiàn)狀和基本趨勢(shì)中獲得預(yù)估結(jié)果。 第二類是依據(jù)農(nóng)業(yè)碳①減排估算和實(shí)驗(yàn)證據(jù),研究低碳農(nóng)業(yè)政策 和制度問(wèn)題。例如,Norse(2012)分析了低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展途徑。史密 斯等人(2001)探討了在世界不同地區(qū)緩解農(nóng)村溫室氣體、氣候和非氣 候政策以及未來(lái)農(nóng)村溫室氣體減排潛力的制約因素和障礙。Schneider等(2007)模擬了變更耕作制度下的二氧化碳減排政策,如施肥減 少、糞肥管理改善和植樹(shù)造林等。他們認(rèn)為,如果碳價(jià)格足夠高,能源 作物種植可以作為重要的溫室氣體減排手段。Auld等(2014)對(duì)165 項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)性后期研究進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述。這些研究的政策內(nèi)容及其科 學(xué)性,是以既有的技術(shù)和制度為基礎(chǔ),也將成為重塑低碳農(nóng)業(yè)政策和 制度的重要參考。 第三類研究主要側(cè)重于報(bào)告和分析溫室氣體減排實(shí)驗(yàn)(例如, Cerrietal.,2004;Kongetal.,2005;Kroodsma和Field,2006;Kukal 和Benbi,2009;Pathaketal.,2011;Kulaketal.,2013;Wanetal., 2013;Poeplau和Don.,2015;Powlsonetal.,2016)。這些研究通常 比類和第二類的研究更為準(zhǔn)確。因?yàn)樗鼈兺ǔＶ付ㄒ粋�(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán) 境,包括時(shí)間、地點(diǎn)、土壤、氣候、溫度和耕作條件及其低碳技術(shù)與制度 安排。而且這些研究注重探討一種低碳技術(shù)的影響,綜合低碳技術(shù)的 有效性及其制度安排在文獻(xiàn)中尚未充分討論。在像中國(guó)這樣的發(fā)展 中國(guó)家,將一些低碳技術(shù)納入同一個(gè)農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)可能更為有效,對(duì)于粗 放的農(nóng)業(yè)更是如此。 可見(jiàn)目前低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展主要關(guān)注減排 CO2 的技術(shù)和政策,而對(duì) 于政策的基礎(chǔ)制度和基于制度及其變遷的制度技術(shù)低碳農(nóng) 業(yè)發(fā)展績(jī)效的研究較少。而低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展具有長(zhǎng)期性,將伴隨著制度 變遷而發(fā)展,良好的低碳農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)制度是激發(fā)低碳農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,推 動(dòng)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)效力量。 因此,本研究旨在探討如何綜合可行技術(shù),設(shè)立低碳農(nóng)業(yè)制度,在 前言 3 ① 此處的農(nóng)業(yè)碳減排及本書(shū)中農(nóng)業(yè)碳排放是指按照溫室效應(yīng)水平,用CO2 當(dāng)量計(jì)量 的農(nóng)業(yè)溫室氣體的減排,而溫室氣體主要計(jì)量CO2、N2O和CH4。 技術(shù)制度的互動(dòng)范式下形成促進(jìn)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)效機(jī)制,實(shí)現(xiàn)低 碳減排、農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)與食品安全等多重發(fā)展目標(biāo)。這樣,探討如何通 過(guò)政策與制度建設(shè),保證低碳農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)、集成、高效、可持續(xù)地發(fā) 展,可以滿足現(xiàn)代低碳型可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的要求,也能為溫室氣體的 減排、緩解全球氣候暖化做出貢獻(xiàn)。