研究组在食物链初级生产阶段温室气体排放研究方面取得进展
2018-9-19
   作为食物链初级生产系统的农田种植过程是农业温室气体排放的重要过程。21世纪初以来,我国在国家尺度和不同区域农田土壤有机碳变化方面开展了大量的研究,发现除东北地区外,平均土壤有机碳均呈不同程度的增加趋势,农田起到了固碳减排的作用。然而,在我国农业生产过程中,投入了大量的化肥、农药、灌溉能源,这些投入在生产和运输过程中产生了大量的温室气体排放,同时在农田种植阶段也会伴随大量的温室气体排放。从生命周期分析的角度出发,农田投入带来的隐含碳排放和土壤温室气体排放在很大程度上抵消了土壤固碳减排效应。国内在该方面也做了较多研究,但不难发现不同区域作物体系间核算口径不统一,参数多样化和非本地化,使国内众多研究存在很大的不确定性,缺乏可比性。
   鉴于此,中国科学院城市环境研究所城市生态过程与调控研究组(崔胜辉团队),联合中国农业大学等单位,通过收集2000-2017年期间,文献发表的不同作物体系土壤有机碳变化,定量了各体系的碳固定速率。同时收集农业种植过程中化肥投入、灌溉用电、农药和机械燃油等实物消费量及相关的生产上游温室气体排放和农田种植阶段的温室气体排放。采用统一的口径和参数核算不同作物体系的综合温室气体排放。结果发现,农业投入和种植过程中产生的温室气体排放平均量是对应体系土壤固碳减排量的12倍,农田表现为较大的温室气体排放源。文章进一步分析了我国不同农作体系温室气体排放的主要来源,提出了进一步削减措施,该结果可为我国低碳农业的发展提供理论指导,也为后续食物贸易角度碳排放权分配等研究奠定了数据基础。
   研究结果以“Chinesecropping systems are a net source of greenhouse gases despite soil carbon sequestration”为题发表于Global Change Biology,高兵为第一作者,崔胜辉研究员和巨晓棠教授为通讯作者。该研究得到了国家重大科学研究计划(973项目)、中科院城市环境研究所青年人才领域前沿项目及国家自然科学基金等项目的资助。