鄱阳湖生态环境与可持续发展

低碳与生态高值农业发展思考赵其国中国科学院南京土壤研究所，南京(210008)内容（一）低碳经济与低碳农业（二）低碳农业的发展前景（三）关于生态高值农业（四）发展低碳农业的措施（五）-举例-江苏省秸秆资源综合利用（六）对本省现代农业发展的结论与建议（七）结语---建议与展望低碳经济与低碳农业（一）中央坚持可持续发展的四大战略措施建设资源节约型社会建设环境友好型社会发展循环经济发展低碳经济什么是高碳经济？高碳经济是以依靠化石燃料石油、天然气、煤炭为主要能源，以高耗能、高排放、高污染为特征的经济发展方式。什么是低碳经济？低碳经济是依靠太阳能、风能、水能等可再生能源为主要能源，以低能耗、低排放、低污染为特征的新型经济发展方式。低碳经济的概念源于英国在2003年发表的《能源白皮书》，其总体目标是到2050年将二氧化碳的排放量比1990年削减掉60%。气候变暖已成为世界生态恶化的首要原因，二氧化碳过量排放是气候变暖的罪魁祸首；为什么要发展低碳经济？建立在依靠化石能源基础上的高碳经济是二氧化碳过量排放的根本原因；建立在依靠化石能源基础上的高碳经济又是造成不可再生能源日益枯竭的根本原因；现有的高碳经济能源结构基础上的节能减排不能成为遏制生态恶化资源短缺的治本之策。世界能源结构中化石燃料占88%中国能源结构中化石燃料占94%胡锦涛论发展低碳经济气候变化从根本上说是发展问题，只有在可持续发展的前提下才能妥善解决……应该建立适应可持续发展要求的生产方式和消费方式，优化能源结构，推进产业升级，发展低碳经济，努力建设资源节约型、环境友好型社会，从根本上应对气候变化的挑战。中国实现可持续发展必须由高碳经济向低碳经济发展方式的转变低碳经济高碳经济在农村大力发展沼气牧民使用太阳能北京平谷太阳能村新疆有我国目前最大风能发电厂广东南粤县是我国最大的风能发电海岛总之---低碳农业是；•低碳农业是“三低”农业：低能耗、低污染、低排放。•低碳农业是节约型农业：尽可能节约各种资源的消耗，尽可能减少人力、物力、财力的投入。•低碳农业是效益型农业：以最少的物质投入，获取全社会最大的产出收益。•低碳农业是安全型农业：采取多种措施，将农业产前、产中、产后全过程中可能对社会带来的不良影响降到最低限度。•（二）低碳农业的发展背景与前景1低碳经济提出的背景•250多年来，支撑人类社会经济活动的主体能源是化石能源，由此建立起来的的采掘业、冶金业、石油化工、交通运输、航天航空、电力工业、制造业等等，都直接、间接和无机碳和有机碳（化石能源）的消费或生产有关，人们称为碳经济。•目前生态环境的恶化已经为人类社会的发展敲响了警钟。气候变暖已经成为世界生态恶化的首要原因。•导致气候变暖的罪魁祸首是大气中碳浓度的升高，高碳经济是CO2过量排放的根本原因。•“低碳经济”概念最早源于2003年英国能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》。•低碳经济是指依靠太阳能、风能、水能等可再生能源为主要能源，以低能耗、低排放、低污染为特征的新型经济发展方式。•实质就是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题。•核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济是应对气候变化的根本出路全球变暖与温室气体浓度2.农业生产与全球气候变化•人类的农业生产活动与全球气候变化相互联系与相互影响，农业是温室气体的第二大重要来源，排放量介于电热生产和尾气之间。•农业作为国民经济的基础产业，是一个重要的温室气体来源，同时又受到气候变化的严重影响。•气候变化问题归根结底是一个发展问题。农业除了解决全球日益膨胀人口的粮食问题之外，也能够为气候变化问题提供解决方案。2.1农业用碳的基本途径•（1）农业投入品，既有农业自身活动产出的投入品，如种子、有机肥等，也有工业生产产出的投入品，如化肥、农药、农用薄膜等。•（2）农业机械的制造与使用，都离不开电力、石油等能源的使用。•（3）农产品的加工、流通，产品销售，不论是否包装，都要使用一定的耗用物，如农贸市场、超市的包装袋。•（4）农业的废弃物的处理和利用2.3气候变化威胁农业生产•（1）气候变化对粮食安全的影响•在过去的25年，全球气候变化已经导致世界上一些地方的粮食作物减产。据农业气象站的观测资料研究表明：1981～2000年间，温度升高趋势增加了我国东北水稻及华北和东北的大豆生产，然而区域气候变化导致辽宁、天津、山西、甘肃、陕西、安徽和江苏等省市玉米显著减产，辽宁、湖北和湖南等省小麦减产。•（2）气候变化导致极端灾害的出现•全球的升温导致很多极端气候灾害的出现，也使农业结构、农业病虫害发生规律和农业气象灾害发生规律产生了变化，给农业生产造成了很大困难。•（3）气候变化导致水资源短缺•由于气候变暖会使农业需水量加大，而供水的地方差异也会加大，水资源短缺将成为农业生产的重要影响因素2.2农业生态系统与温室气体排放•对于农业生态系统，最大的碳库是土壤，土壤圈是碳素的重要贮存库和转换器，它含有的有机碳量占整个生物圈总碳量的3/4，是生物圈中最大的碳库•土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库(1500Pg)，是大气碳库(780Pg)的两倍和植被碳库的3倍(550Pg)。土壤碳库减少1％，大气CO2浓度将增加7ppm。•大气CO2浓度升高促进植被生长，输入土壤碳增加且品质下降。土壤呼吸是土壤与大气碳交换的主要途径，每年通过植被输入土壤碳约为60Pg，通过土壤呼吸输出58Pg（Houghton,2005)。•人类活动所放出的温室气体中，农业系统的贡献约占1/15～1/5，主要有CO2，CH4、N2O等。据估计，全球范围内农业排放CH4占由于人类活动造成的CH4排放总量的50％，N2O占60％。其中土地利用变化是目前大气中碳含量增加的第二大来源,其作用仅次于化石燃料的燃烧。3农业由高碳经济向低碳经济的转变•农业的可持续发展必须实现由高碳经济向低碳经济的转变。•低碳农业是低碳经济的一个重要领域，指在农业生产、经营中排放最少的温室气体，同时获得整个社会最大效益的技术。•低碳农业技术具有以下的特征：–(1)是低能耗、低污染、低排放的“三低”技术；–(2)是节约型的技术，尽可能节约各种资源的消耗，尽可能减少人力、物力、财力的投入；–(3)是安全型的技术，采取多种措施，将农业产前、产中、产后全过程中可能对社会带来的不良影响降到最低限度。低碳经济的推手:农业生产的可持续发展今后农村能源低碳化替代的战略目标有关背景：“中英低碳农业”项目（ImprovedNutrientManagementinAgriculture–AKeyContributiontoLowCarbonEconomy）启动会于2009年4月27日--4月29日召开。会议由中国农业大学资环学院和洛桑试验站共同主持召开。形成了项目具体实施方案，拟定了与国内外政府及研究机构的合作机制。项目研究内容包括以下几个方面：1)中国氮肥生产及施用的生命周期评价（LCA），在氮素管理中运用LCA为温室气体减排提供政策支持。2)提高化学氮肥利用率的技术。3)提高有机氮肥施用的技术。4)通过工业生产及农业生产配合提高氮素管理水平的新技术。5)借鉴其他国家的氮素管理经验，建立我国相关政策。当前农业用碳的主要途径1.农业投入品，既有农业自身活动产出的投入品，如种子、有机肥等，也有工业生产产出的投入品，如化肥、农药、农用薄膜等。2.农业机械的制造与使用，都离不开电力、石油等能源的使用。3.农产品的加工、流通，能源的使用是必不可少的。产品销售，不论是否包装，都要使用一定的耗用物，如农贸市场、超市的包装袋。4.农业的废弃物的处理和利用，同时获得整个社会最大收益的经济。今后低碳化农村能源服务的新思维•（一）开源、替代、减排、增收•（二）构建分布式、自给式、低碳化的农村能源服务体系•（三）开发农村生物质能源•（四）发展能源农业今后低碳农业的主要措施1.合理且更有效率地利用化肥（尤其是氮肥）,无需生产工业化肥每年可为世界节省百分之一的石油能源2.有害投入品减量、替代模式，化肥，农药，农膜的减量替代3.节水灌溉，使用滴灌和微喷灌技术4.节能耕作，推广免耕等保护性耕作技术，根据最近的调查结果显示，尽管不耕地会带来杂草问题，还需要解决，但有机系统由于不使用耕地机械而能够避免的碳排放量约为879公斤/公顷/年。5.开展生态旅游农业6.有机农业迄今世界上还没有一个国家的农业现代化是建立在低碳经济的发展模式上的，中国正在走出一条低碳农业的发展之路，这将是国家农业发展方式的重大创新。关于“生态高值农业”（至2050年中国“生态高值农业和生物产业体系”目标和特征）--中国科学院农业领域战略研究组-2009年--（三）低碳农业与生态高值农业•发展低碳农业，必须通过农业科学技术的创新和突破，发展“生态高值农业”，增加科技对农业发展的贡献率和比较效益，来应对未来我国农业发展所面临的巨大挑战。•发展生态高值农业是应对未来农业巨大挑战、实现农业持续发展的一项最重要的创新举措，其宗旨是在保护生态环境的前提下通过农业的高值化，大幅度提高农业生产能力、产业化水平、竞争力和比较效益。我院面向2020年该领域科技战略重点建议•到2020年，我院将在生态高值农业和生物产业体系中的植物种质资源与现代育种科技、动物种质资源与现代育种科技、资源节约型农业科技、农业生产与食品安全科技、农业现代化与智能化农业科技等五领域的基础和应用的重大科技问题取得重要创新和突破，为生态高值农业和生物产业发展提供重要的科技支撑。生态高值农业的五大科技领域植物种质资源与现代育种科技动物种质资源与现代育种科技资源节约型农业科技农业生产与食品安全科技农业现代化与智能化农业科技五大科技领域背景与意义-面向未来，我国的农业将存在着巨大的发展机遇。经济与社会的快速发展以及人口的不断增加，不仅拉升了对食物和纤维的需求总量，而且也促进了食物消费结构的改变、农业经营范围和农产品市场的扩张、农业产业结构的变革和农业生产效益的提高。然而，这种难得的发展机遇将面临着诸多方面的严峻挑战。首先是确保食物安全的任务日趋艰巨。根据预测，未来40年，除了大米和小麦需求在今后10年出现缓慢增长后将出现下降的趋势外，奶制品需求将增长6倍以上，水产品需求将增长近3倍，畜产品、饲料粮、水果、食油和纤维总量需求将增长1.5-1.6倍，蔬菜和食糖需求将分别增长75%和1倍。其次是提高农业比较效益的难度不断加大。随着工业化与城镇化的不断推进，以及受资源短缺、成本上涨、市场竞争、劳动力外流等多重因素的约束，农业的比较效益不断下降。如果不能实现农业的高值化生产，“三农”问题将不能得到根本解决。第三是日益严重的生态环境压力。由于农业集约化程度的不断提高，我国农业正面临着耕地质量下降、污染加剧、灾害频繁等严峻的资源环境问题。要进一步加大农业发展力度，生态环境的压力将日益增加。第四是全球不确定性因素对农业发展的影响愈益明显。经济全球化将进一步加剧农业的国际贸易竞争，全球能源紧缺与食物安全的矛盾日益突出，加大了我国农产品贸易难度。全球气候变化引发的极端灾害，以及近期爆发的全球金融危机等，对我国农业及食物发展均带来诸多不确定性影响，风险明显增加。因此，未来40年，我们必须未雨绸缪，必须通过农业科学技术的创新和突破，发展“生态高值农业”，增加科技对农业发展的贡献率和比较效益，来应对未来40年我国农业发展所面临的巨大挑战。发展生态高值农业是应对未来农业巨大挑战、实现农业持续发展的一项最重要的创新举措，其宗旨是在保护生态环境的前提下通过农业的高值化，大幅度提高农业生产能力、产业化水平、竞争力和比较效益。其主要包括三个大的方面:一、农业生物质资源、水土资源和废弃资源的生态高值化利用；二、农产品的生态高值化生产；三、产后生态高值化加工。随着我国农业向现代化、规模化、产业化迈进，建立生态高值农业和生物产业体系不仅能推动农业向生态环保、高效多元化发展，而且能促进农业产业链的不断延伸，同时能带动农业产业科学技术和生产能力的升级，以不断满足我国日益增长的农产品总