農(nóng)業(yè)碳中和與低碳經(jīng)濟(jì)

Carbon Neutrality and a Low Carbon Economy for Agriculture

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·第五篇·

▎論文ID

Sequestering organic carbon in soils through land use change and agricultural practices: a review

農(nóng)田土壤增碳技術(shù)綜述

發(fā)表年份：2023年

第一作者：吳連海

通訊作者：吳連海

作者單位：英國(guó)洛桑試驗(yàn)站

Cite this article:

Lianhai WU. SEQUESTERING ORGANIC CARBON IN SOILS THROUGH LAND USE CHANGE AND AGRICULTURAL PRACTICES: A REVIEW.Front. Agr. Sci. Eng., 2023, 10(2): 210?225 https://doi.org/10.15302/J-FASE-2022474

氣候變化嚴(yán)重威脅著人類生存和生物多樣性。近幾十年來(lái)，大氣二氧化碳濃度和全球氣溫呈線性上升，極端溫度和降水強(qiáng)度的記錄不斷被改寫。通過(guò)生物、化學(xué)和物理過(guò)程將大氣中的二氧化碳清除是緩解全球變暖的途徑之一。土地管理、土壤管理、具有碳捕獲和儲(chǔ)存的生物能源、從環(huán)境空氣中捕獲二氧化碳、增強(qiáng)風(fēng)化和海洋施肥是清除二氧化碳的主要潛在方法。農(nóng)業(yè)土壤有顯著的碳匯能力。通過(guò)適當(dāng)改變土地利用和農(nóng)業(yè)實(shí)踐，可以加快土壤有機(jī)碳固存（Soil carbon sequestration, SCS）。已有研究報(bào)道通過(guò)meta分析了不同措施對(duì)碳固存效率及儲(chǔ)量的影響。

英國(guó)洛桑試驗(yàn)站吳連海研究員近期在FASE刊發(fā)表了一篇綜述文章，旨在：（1）根據(jù)最新發(fā)表的文獻(xiàn)報(bào)道，分析討論不同的陸基技術(shù)（land-based techniques）對(duì)土壤碳積累速率的影響；（2）討論評(píng)估這些技術(shù)對(duì)土壤碳積累影響的復(fù)雜性。

本文指出，利用不同的陸基技術(shù)，可以通過(guò)增加對(duì)土壤的碳輸入或減少土壤中的碳釋放來(lái)提高SCS。研究表明，造林和再造林雖是一個(gè)緩慢的過(guò)程，但在改善SCS方面有很大的潛力。大多數(shù)已發(fā)表的數(shù)據(jù)表明，當(dāng)集約化土地利用（農(nóng)業(yè)用地和管理草地）轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N廣泛的土地利用（如荒地和半天然/天然草地）時(shí)，SCS的反應(yīng)是積極的。在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中，添加有機(jī)物是一種有效的土壤固碳方法。任何有助于植物增加碳固存的做法都可以通過(guò)增加殘留物、死根物質(zhì)和根系分泌物來(lái)增加土壤碳儲(chǔ)量。

本文還提出，需要積極探索SCS的新穎創(chuàng)新解決方案，并鼓勵(lì)再生農(nóng)業(yè)和碳農(nóng)業(yè)。據(jù)報(bào)道，生物炭可以減緩分解過(guò)程并增加土壤有機(jī)碳。然而，生物炭對(duì)SCS的長(zhǎng)期影響可能與短期實(shí)驗(yàn)得出的影響不同，因?yàn)樯形创_定隨時(shí)間推移的間接影響。因此，有必要建立長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)來(lái)監(jiān)測(cè)生物炭對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)SCS和其他指標(biāo)的影響。在改進(jìn)的牲畜放牧管理實(shí)踐中，補(bǔ)種草（重新種草）似乎具有最高的SCS率。最后，建模是評(píng)估農(nóng)業(yè)和牧業(yè)實(shí)踐對(duì)SCS和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中其他服務(wù)的影響的有效選擇。更多詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)掃描文末二維碼或點(diǎn)擊左下方"閱讀原文"免費(fèi)獲取。

·Graphical abstract·

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