【农业发展】农业经济2020/10-29-农业净碳汇测算方法研究综述◎吴嘉莘杨红娟摘要：随着全球气候变暖现象的发生和可持续发展的要求，人们对碳排放研究的重视逐步加强。我国是世界上最大的温室气体排放国，对农业净碳汇的研究显得尤为重要。本文从农业碳源测算方法、农业碳汇测算方法、农业净碳汇核算几个角度，对以往的文献和研究进行总结和述评，发现现有研究的特点与不足，为农业净碳汇准确的测算以及未来的研究和发展提供参考。关键词：农业碳源；农业碳汇；农业净碳汇；测算方法一、引言近年来，由于“温室效应”现象的发生，人们对节能减排的重视逐渐加强。我国排名第二的碳源就是农业活动中产生的CO2，同时农业中的诸多活动如农作物的光合作用也会吸取空气中的二氧化碳，产生碳汇效应。农业净碳汇量是农业生产活动产生的碳吸收量减去碳排放量后的差值，即净碳汇量=碳吸收量-碳排放量=碳汇量-碳源量。我国农业正不断向低碳生产的方式转变，对净碳汇的研究能够有效做到减排增汇，具有重大意义。本文就目前已有的农业碳源和碳汇计量的研究成果加以探讨，整合已有的信息，并对不同学者所作的努力进行系统的展现和归纳。评价现有研究的不足，发掘新的研究方向与途径，推进整个农业净碳汇相关领域的研究。二、农业碳源的测算方法与研究现状农业碳源是农业活动中释放的碳。农业活动产生的二氧化碳排放主要来自：农用机械化石能源消耗，农膜、化肥、农药等使用，土壤呼吸作用以及秸秆焚烧。（一）农业机械、农膜、化肥、农药等的碳源测算目前，针对生产资料排放的CO2常用以下三种方法来测算：分别为实测法、物料平衡法和排放系数法。1.实测法：大多用来计算微观尺度上的自然碳排放源。它通过产生二氧化碳区域的现场测量数据来得到碳排放量，公式为：G=K×Q×C。2.物料平衡法：主要应用在中观尺度，对社会经济排放源和复杂自然排放源的计算，是近几年提出的一种新方法。3.排放系数法：是目前在研究碳排放领域中应用最广泛的一种方法，且在宏观领域应用较多。可用公式E=∑ei=∑Ti×δi来计算。（二）土壤呼吸的碳源测算农田土壤呼吸排放的CO2的测算方法主要有微气象法、静态气室法和动态气室法。1.微气象法是指依据气象学的相关理论来测量近地层的气体排放通量，其中使用较多的是涡度相关法。2.静态气室法是指把气体收集室安装在待测样方上收集一定体积的CO2，根据收集气体的体积和采集时间求得土壤呼吸速率。静态气室法依照不同的装置包括静态碱液吸收法和静态密闭气室法。3.动态气室法是让气室连接红外线二氧化碳分析仪，通过测定CO2在气室中的浓度变化估算出土壤的呼吸速率。（三）秸秆焚烧的碳源测算秸秆等农业废弃物的燃烧会产生大量的CO2，研究发现焚烧秸秆排放的CO2通常用排放因子法来测量，碳排放量是秸秆焚烧量与某种气体的排放因子的乘积。综上所述并结合已有文献，现有农业碳源的测算方法及对不同方法的评价如表1所示。三、农业碳汇的测算方法与研究现状农业碳汇是指农田生态系统对空气中的C02吸收，然后固定在土壤和农作物中的一系列活动。（一）农田土壤的固碳测算农田土壤的固碳作用一般通过有机质的研究来分析，其※基金项目：教育部规划基金项目“云南少数民族农户生计能力持续提升的动力机制研究”（20XJA630002）；国家自然科学基金项目“云南少数民族贫困地区生态文明建设的关键因素和有效路径研究”（71463034）；云南万人计划“文化名家”科研资助（140520190038）。通讯作者：杨红娟【农业发展】农业经济2020/10-30-中土壤类型法、模型方法、生命地带法和GIS估算法应用的最为广泛。1.土壤类型法是根据土壤剖面得到的数据来计算各单位土壤的含碳量，再总结出各层次土壤的剖面数据，依照地域标准土壤图上的大小获得土壤的碳储存量。2.模型方法是利用碳循环模型来测算不同土壤的含碳量。3.生命地带法是依据土壤的碳密度与生态系统类型的面积大小来计算土壤的含碳量。4.GIS估算法要根据土壤有机质的属性来创建数据库，利用GIS计算出土壤的碳储量。（二）农作物光合作用的固碳测算农作物的光合作用可以吸收大量的CO2，当前学术界对于农作物光合作用固碳量的计量大体有两种方式：即按面积和按作物经济产量计算的方法。其中按作物经济产量计算的方法又分为两种，一是利用农作物呼吸作用的化学方程式；另一种是通过作物的净初级生产力来计算，这也是最为准确并广泛使用的一种方法。（三）秸秆还田的固碳测算秸秆具有强大的固碳增汇的能力，常通过测定土壤有机碳含量来衡量秸秆还田所产生的固碳作用。也就是先测定未经过秸秆还田的农田土壤有机碳含量，然后进行秸秆还田后，再测定同一块农田土壤有机碳含量的变化，从而得到秸秆还田的固碳量。综上所述并结合已有文献，现有农业碳汇的测算方法及对不同方法的评价如表2所示。四、研究总结与现存不足（一）研究进展1.特点：我国对碳源、碳汇的研究虽然起步较为落后，但近些年已经受到各领域的高度重视。2.不足：很少有学者将农业碳源与碳汇相结合，进而对农业活动中产生的净碳汇量进行研究，因此农业净碳汇领域尚存大量的研究空白。（二）研究范围1.特点：多数研究立足于国家角度，省级和市级，很少有研究基于较小的区域城镇和村庄。2.不足：虽然研究范围相对较广，但研究却不够深入，并且在某些问题上还有些许争议。同时，对于不同地区差异的研究略显不足，不同的地区缺乏可比性。（三）研究方法1.特点：研究人员可以依照实际情况，采用不同的方法表1农业碳源的测算方法及评价碳源种类计量方法方法评价生产资料排放实测法优点:可以针对不同的作物进行差异化测量。缺点：数据获取困难，投入大；受到样品代表性和测量精度的干扰；应用较少，缺乏参考。物料平衡法优点：既可以整体测量，又可以局部测量。缺点：中间过程较多，数据不易获取，缺乏权威性。排放系数法优点：易于理解；有较为成熟的公式和排放系数；应用较广，参考较多。缺点：排放系统自身发生变化时测量不够准确。土壤呼吸作用涡度相关技术优点：连续大范围监测，且不会对被测土壤造成影响。缺点：对土壤及地形要求高，受成本和技术的限制。静态碱液吸收法优点；成本低，操作简单，应用广泛。缺点：无法测定瞬时速率，测量精度低。静态密闭气室法优点：测量精度高，可以连续监测，携带便利性好。缺点：成本过高，采集气体时易产生人为误差。动态气室法优点：长期、连续测量，结果精确。缺点：测量成本高。秸秆焚烧排放排放因子法优点：简便，应用广泛。缺点：测量结果不够准确。【农业发展】农业经济2020/10-31-对农业的碳源和碳汇进行测算。2.不足：对于农业碳源与碳汇的测算，其计量方法仍较为传统，选取的指标不够完善，测算方法未能统一。五、未来的发展方向（一）改进碳源、碳汇的测算方法与范围，使农业净碳汇测算更加准确1.改进农业碳源和碳汇确认以及计量的方法和标准。进一步研究如何改进碳源和碳汇的测算方法，如何将不同的测算方式进行组合，并充分考虑整个碳循环的足迹，测量指标既要全面，又要避免重复计算的发生，进而保证净碳汇的测算最为准确。2.对不同的农业类型、地区以及作物进行划分。对全国不同的农业类型以及不同地域、不同气候条件下的作物进行划分，并对其农业活动产生的净碳汇进行比较，使研究具备可比性，得到具有普适性的研究规律。（二）完善相关政策和法规，激励创造农业净碳汇的行为创造净碳汇的农业活动往往会消耗更多的人力、财力，在缺乏相关的政策和经济激励时，农户为了节约成本必然会选择较为传统的耕作方式。因此要完善相关的政策和法规，使创造净碳汇的行为受到激励，从而促进农业活动中净碳汇的产生并发挥其积极作用。（三）加大对农业碳汇市场补偿机制的研究，促进碳金融发展1.建立和完善农业碳汇交易市场。建立和完善农业碳汇交易市场，使农户不但可以通过销售农产品来获得基本的收表2农业碳汇的测算方法及评价碳汇种类计量方法方法评价土壤固碳土壤类型法优点：简单,数据较易获取。缺点：对土壤采样点数量的要求较高。模型方法优点：可以预测、估计含碳量。缺点：误差较大。生命地带法优点：了解不同生命地带碳储量，分布范围广。缺点：不确定因素较多，误差大。GIS估算法优点：结果准确。缺点：对统计数据的空间分布要求较高。农作物光合作用净初级生产力模型优点：最为准确，应用广泛。缺点：建模因子往往考虑不够全面。秸秆还田差值法优点：操作简单。缺点：存在不确定性。入，还可以通过增加碳汇而获得额外的报酬，从根本上增加净碳汇量。2.调控碳汇交易的相关风险。建立统一、公平、公正的计算碳配额的方法，并加强核查与监督工作，加强对碳汇交易市场上由于价格波动以及碳汇产品带来的诸多风险的研究与控制，防范因虚假信息导致的交易风险，最大程度保证交易的公平合理以及可预见性。3.深入研究农业碳金融。适时推出碳排放权衍生品的交易，重点关注如何利用多元化的金融工具促进农业生产，减少二氧化碳排放，利用金融市场来引进外资和技术，利用杠杆效应发展农业，并且利用农业碳金融市场形成新的经济增长点，提供农村就业机会，进而推动精准扶贫的不断发展。参考文献［1］吕斯涵，张小平.山东省农业净碳汇时空演化特征分析［J］.水土保持学报，2019，33（02）227-234.［2］唐洪松，刘维忠，苏洋，马惠兰.新疆农业现代化进程中的碳排放效应［J］.生态与农村环境学报，2018，34（01）：46-53.［3］田云，张俊飚，李波.中国农业碳排放研究：测算、时空比较及脱钩效应［J］.资源科学，2012，34（11）：2097-2105.●作者单位：昆明理工大学管理与经济学院云南昆明650093