低碳经济与农业发展思考

大气中碳浓度的升高是导致全球气候变化的主要原因.以低能耗、低排放、低污染为特征的低碳经济是目前人类应对全球气候变化,减缓温室气体排放的根本出路.农业生产与全球气候变化息息相关,农业是温室气体的第二大重要来源,如何减少农业温室气体排放量并探寻减排方法已经成为当务之急.从低碳经济这一热点问题谈起,论述了农业生产与全球气候变化的关系,以及当前农业面临的问题和挑战,提出了发展低碳农业的对策以及具体措施,旨在为呼应低碳经济,应对全球气候变化提供科学决策,促进现代农业由高碳经济向低碳经济转型,实现农业的可持续发展.     

中国农田固碳减排发展现状及其战略对策

自20世纪80年代以来,农田固碳减排的动态变化日益成为全球的研究热点,它对于正确评价农业产业对全球气候变化的影响具有重要的理论意义。采取农业分区的方法,将我国划分为4个不同的农业区,并从区域植被覆盖、地理气候、品种、土壤性质、种植制度和施肥情况等方面,综合分析了各区域农田固碳减排的基本现状。通过对我国农田固碳减排的各个影响因素进行系统阐述,探明了耕作措施、水田种植面积、秸秆还田、施肥情况、轮作制度、土地利用方式和农田生态系统等是影响我国农田固碳减排的主要关键因素。同时,针对目前我国农田固碳减排的基本状况,提出了适合我国农田固碳减排的主要对策。文章认为,应从加强农田碳循环和土壤碳汇效应、合理调整农田土地利用结构、加强农田管理技术体系创新、加强农田生物固碳减排技术研究和注重降低农业生产温室气体的排放等方面开展系统研究,从而进一步增强农田的土壤固碳能力和减少温室气体的排放,达到我国农田固碳减排的最终目的。     

海峡两岸碳汇农业研究与交易平台建设的思考与对策——以闽台农业碳汇交易中心规划研究为例

在全球气候变化的大背景下,发展低碳经济已经成为全球性共识;同时作为发展低碳经济前沿领域的碳交易市场也得以迅速发展。本文简要综述了我国农业碳汇交易研究和碳交易市场发展的现状及其存在的问题,分析了在福建建立海峡两岸农业碳汇交易平台的政策机遇和区域优势,提出了构建闽台农业碳汇交易中心的规划设想,并结合规划设想提出了要加强碳汇农业理论与节能减排技术、低碳农业发展规划与综合评估体系、农业碳汇交易机制、监测及其认证体系等农业碳汇研究的方向与建议。     

农业废弃物生物黑炭转化还田作为低碳农业途径的探讨

生物黑炭是有机废弃物转化的稳定性碳物质.国际农业废弃物生物黑炭转化技术研究日益活跃,并正在进行农田增汇减排的试验示范.文章介绍了生物黑炭技术发展的背景,以及生物黑炭技术转化和应用研究的国际动态,讨论了生物黑炭技术在应对气候变化中对农业生产和固碳减排的潜在作用,并分析将其纳入国际碳贸易市场和国内自主减排碳交易市场的可能性.最后,提出我国开展农作物废弃物生物黑炭转化与农业应用研究的建议.     

农业科技发展态势与面向2020年的战略选择

1.至2020年农业领域科技发展新趋势新特点。世界农业科技发展新趋势将体现在如下5个方面：（1）植物种质资源与现代育种科技,如大规模植物种质资源发掘,光合作用研究的突破将加快现代育种大变革速度,系统生物学将为大规模基因资源发掘和利用提供系统的理论与技术基础,分子设计育种将产生突破性品种并催生智能品种诞生,第二代生物质原料生产将成为大农业的重要组成部分;（2）动物种质资源与现代育种科技,如大规模动物种质资源发掘,传统育种和基因工程相结合培育新品系是动物遗传育种发展方向,动物克隆技术和转基因动物将进一步取得突破,良种化和健康养殖科技发展迅速;（3）源节约型农业科技,如耕地资源集约利用与耕地质量定向培育科技发展,农田生态系统节水技术体系和建设流域水资源保障体系,高效新肥料研制和集成农田生态系统养分技术,低碳农业技术将成为未来的重要技术;（4）农业生产与食品安全科技,如支撑食品安全的生产技术发展迅速,更加关注营养保健功能食品的科技和食品安全监控技术,危险性快速评估技术体系技术得到广泛应用;（5）农业信息化和精准农业科技,如农业信息服务网络化科技和种养业管理信息化科技将加速发展,精准农业科技进入新的发展阶段,农业装备制造技术向大型和复式作业等方向发展。2.中国农业发展和粮食安全面临的挑战和对科技的重大需求。（1）农业发展面临新的挑战。在生产上,小规模经营与大市场和现代化的矛盾更加突出;耕地刚性下降和水资源短缺对农业形成的威胁越来越严峻;科技体系不能适应市场发展和农民对技术的需求;许多农业资源的利用和管理与农业食物系统的可持续性相悖。在市场上,对食品质量和安全将提出更高要求;整个农产品供应链系统正经历着历史性变化;贸易自由化使农产品进口压力进一步加大。（2）国家粮食安全面临的挑战：我国粮食安全于2008年已经突破了95%自给率目标,2010年更下降到90.6%;我们预测,我国粮食需求在2020年将达到6.7亿t,在现有政策下需求增长将高于生产增长,粮食自给率到2020年将下降到87%左右。（3）农业科技创新是发展农业和保障国家粮食安全的重大需求：面对农业发展和粮食安全的挑战,我国急需在植物种质资源利用与现代育种、动物种质资源利用与现代育种、资源节约型农业、农业生产与食品安全、农业信息化和精准农业等五大科技领域实现突破。为此,国家最近对农业科技发展提出了新的要求,特别是构建＂生态高值农业＂技术体系。中国科学院的优势在于多学科联合,能够在科技综合研究和集成基础上实现重大突破。如果把以上五大科技领域联合起来,在＂生态高值农业＂科技发展上将能起到国家科技发展的引领作用。3.面向2020的农业科技战略选择：构建我国生态高值农业产业体系。生态高值农业含义：所谓＂生态＂,就是要体现农业既能为社会提供安全、优质的农产品,又能实现农业资源的永续利用;所谓＂高值＂,就是要体现农业有很高的土地产出率、投入产出率、劳动生产率。因此,＂生态高值农业＂是集约化经营与生态化生产有机结合的现代农业。它以健康消费需求为导向,以提高农业市场竞争力和可持续发展能力为核心,是转变农业增长方式、提高农业综合生产能力的集中体现。生态高值农业科技的发展目标：到2020年,通过重点农业科技领域的重大创新突破,为不断满足日益增长的农产品总量、质量、安全和多功能的需求以及改善农业生产结构、生态环境和农业资源永续利用等生态高值农业体系提供科技支撑。生态高值农业研发内容：（1）提升＂中国至2050年农业科技发展路线图＂的理念与五大科技领域的研究水平;（2）建立生态高值农业的综合技术体系;（3）研发六大城市圈（如北京、上海、重庆、武汉、沈阳、南京等）、十大典型区域生态高值农业发展模式及其技术支撑体系（长三角城市群郊区生态高值农业模式,华中种养加一体化农业圈层模式,西南山地立体农业生态高值农业模式,南方亚热带特种农林果综合开发模式,滨海滩涂农业综合开发利用模式,黄土高原水土保持及农林果流域开发模式,黄淮海平原粮养加农业综合模式,东北平原粮食基地综合开发利用模式,西北寒旱区农牧综合开发模式,北部漠境盐湖综合整理开发模式）;（4）建设农产品产业化、加工产业化和综合产业化三大体系。最后在上述4个层次研发基础上,全面建立我国生态高值农业产业化网络体系。我国生态高值农业技术体系的构建：根据我国的现状,目前应主要从以下几个方面进行技术创新,（1）无公害农产品种养殖技术;（2）农产品加工技术;（3）我国传统农业精华技术;（4）标准化生产技术;（5）高新农业技术。对中国科学院提出的建议：（1）将＂生态高值农业＂列为中国科学院＂十二五＂的重大研发项目;（2）组织＂农业领域战略研究组＂和中国科学院有关单位提出生态高值农业建设的项目规划,并通过院部将此项目向国家有关部委推荐;（3）组织全院农业科研力量,联合全国的有关力量,首先在城市郊区农业与经济相对发达的地区,建立我国＂生态高值农业＂模式及其配套技术体系。     

中国农业可持续发展技术

随着经济的高速发展，中国农业面临着环境与发展的双重挑战。为实现农业的可持续发展，必须在继承传统农业技术精华和引进现代农业新技术的基础上，运用生态经济学原理和系统工程方法，在不同层次上建立起具有中国特色的农业可持续发展技术体系。通过协调环境保护与经济发展、自然资源开发及其永续利用的关系，实现生态与经济的良性循环，达到持续发展的目标。     

低碳经济的概念内涵

在研究国内外学者的相关论点后,对低碳经济的定义、特征、要素和科学内涵等进行了界定。认为低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放为特点的发展模式,是以应对气候变化、保障能源安全、促进经济社会可持续发展有机结合为目的的规制世界发展格局的新规则。低碳经济具有经济性、技术性和目标性3大特征。低碳经济由低碳技术、低碳能源、低碳产业、低碳城市和低碳管理5个要素构成。发展低碳经济有低碳社会、低碳市场、低碳产业3个切入点。低碳经济是一种经济发展理念,更是一种经济发展模式;低碳经济是一个科学问题,更是一个政治问题;同时,低碳经济也是一个经济、社会、环境系统交织在一起的综合性问题。     

“污水-微藻-能源”串联技术新进展

水资源危机和能源危机给人类社会的可持续发展带来前所未有的挑战。微藻具有特殊的生理生态功能和突出的优点,是开展污水净化和生物质能源生产的不二选择。文章在简介微藻清除水体氮磷的特点、作用机理及其影响因素、微藻生产生物质能源的优势、油脂积累机制及其影响因素的基础上,提出一种基于微藻为中介以实现污水氮磷去除与生物质能源开发的串联技术体系。该＂污水-微藻-能源＂串联技术体系从微藻自身的生理生态特色出发,将其在污水净化与生物质能源生产上的优势有机结合起来,实现从污水中索要营养物质供微藻生长需要,以低成本、高效开发利用微藻生物质能源,为共同协调解决水资源危机和能源危机提供了新的思路与途径。通过探讨＂污水-微藻-能源＂串联技术体系的核心理念与开发基础,指出串联技术体系必须重视优质微藻品种的选育、光合生物反应器优化、耦合系统的完善以及高附加值胞内物质后续开发等几个关键技术环节。文章最后展望其发展趋势与应用前景。＂污水-微藻-能源＂串联技术体系的开发应用,有望缓解当前社会面临的水环境污染和能源紧缺双层压力,实现社会、经济、资源与环境的可持续发展,具有极其广阔的应用前景。     

至2050年中国生态高值农业体系建设特征与目标

2010年6月7日,国家主席胡锦涛在两院（中国科学院、中国工程院）院士大会上针对农业科技明确指出：构建我国生态高值农业和生物产业体系,建成农业高值转化的产业体系。本文对＂生态高值农业＂进行论述。所谓生态,就是要体现农业既能为社会提供安全优质的农产品又能实现农业资源的永续利用,将农业纳入可持续发展的道路;所谓高值,就是要体现农业有很高的土地产出率、投入产出率、劳动生产率。因此,＂生态高值农业＂是集约化经营与生态化生产有机结合的现代农业。它以健康消费需求为导向,以提高农业市场竞争力和可持续发展能力为核心,兼有高投入、高产出、高效益与可持续发展的双重特性,是转变农业增长方式、提高农业综合生产能力的集中体现。     

低碳城市发展路径思考

为应对全球气候变化,人类开始寻求低碳发展方式。城市作为人类经济、社会活动的集中地,是低碳发展理念的实践主体。阐述了低碳城市的概念,分析了低碳城市发展的技术路径,介绍了国际上低碳城市的实践途径,提出了我国低碳城市的发展路径和对策思考。     

Development of a low-carbon economy in China

Under the pressures of climate change, many countries are trying to adapt to a low-carbon economy. In this paper, we review the development pattern of the low-carbon economy of major countries and its impact on the world economy. We then argue that economic development and abatement of greenhouse gas (GHG) emissions in China should be balanced. The challenges that China faces should also be considered carefully. It is necessary for China to find an approach to solve the issues of climate change, which should include new technologies and establishing incentive mechanisms and reform-oriented policies. These guidelines can adjust the structure of the economy and energy use, improve energy efficiency, promote the development of alternative and renewable energy, enhance the potential of carbon sinks, and develop advanced technology to perfect a 'Clean Development Mechanism' and sustainable development through international cooperation.     

Study of county-level low-carbon standards in China based on carbon emissions per capita

ABSTRACT

Low-carbon development is an essential measure to combat climate change, and the establishment of low-carbon standards is an important means to achieve low-carbon development. Due to the differences in size and development level among counties of China, the applicability and fairness of county-level low-carbon standards are very important in this country. This study analyzed the trends of county-level carbon emissions in China, defined the peak value of carbon emissions per capita, summarized the characteristics of existing low-carbon standards, and proposed a fair county-level low-carbon standard based on carbon emissions per capita. The results of our analysis suggest that, under the constraints of carbon emissions reduction policies, China’s carbon emissions per capita will tend towards a stable range. Additionally, by referring to predictions results of the peak value of China’s carbon emissions per capita, it was determined that, in low-carbon development targets, China’s county-level carbon emissions per capita should be set within the range of 2–4 tons. Besides setting low-carbon standards, the Chinese government and private enterprises should develop low-carbon technologies as soon as possible and innovate management models to achieve the win–win situation of simultaneous economic growth and carbon emissions reduction.     

Circular economy strategies for combating climate change and other environmental issues

Global industrialization and excessive dependence on nonrenewable energy sources have led to an increase in solid waste and climate change, calling for strategies to implement a circular economy in all sectors to reduce carbon emissions by 45% by 2030, and to achieve carbon neutrality by 2050. Here we review circular economy strategies with focus on waste management, climate change, energy, air and water quality, land use, industry, food production, life cycle assessment, and cost-effective routes. We observed that increasing the use of bio-based materials is a challenge in terms of land use and land cover. Carbon removal technologies are actually prohibitively expensive, ranging from 100 to 1200 dollars per ton of carbon dioxide. Politically, only few companies worldwide have set climate change goals. While circular economy strategies can be implemented in various sectors such as industry, waste, energy, buildings, and transportation, life cycle assessment is required to optimize new systems. Overall, we provide a theoretical foundation for a sustainable industrial, agricultural, and commercial future by constructing cost-effective routes to a circular economy.

     

What motivates farmers to participate in sustainable agriculture? Evidence and policy implications

Sustained growth in agricultural productivity has become an ideal model and a political goal of agricultural development in China. Local participation is essential for the implementation of sustainable agriculture strategy. We conducted a case study in Hailun County, an important grain production base in China, to find ways to motivate farmers to participate in sustainable agriculture. We obtained data from semi-structured interviews of 98 households using participatory rural appraisal methods. Logistic regression models were used to explore factors that underlie farmers' attitudes towards agricultural production and their environmental awareness. Results indicated that low agricultural economic efficiency could result in less enthusiasm for agriculture among local farmers. This is a potential risk for China's food security and sustainable agricultural development. The backward development of the rural economy limited improvement of farmers' environmental awareness. Moreover, poor rural labour quality implied a lack of local participation in sustainable agriculture. Suggestions for sustainable agricultural development include establishment of a reasonable market and agricultural subsidy mechanisms, basic and vocational education for young adults, effective agricultural instruction and environmental education agencies and two-way communication mechanisms.     

基于低碳经济的天津产业结构调整战略

以低碳经济理论为指导,分析了近年来天津产业结构调整成效和存在的不足,认为天津产业结构的“高碳锁定效应”仍较明显。按照发展低碳经济的要求,提出了天津产业结构调整战略：一是加强增量控制,产业增量向第三产业倾斜,逐步“减工业化”;工业增量向高新技术产业、战略性新兴产业倾斜,逐步“降重工业化”;严格限制新增高耗能产业项目,从源...     

Research on low carbon management using a scientific classification method

This research is aimed at the rapid development of a low-carbon economy, in which we propose the classification and application of relevant management measures to affect the development of environmental management ideas and measures of the low-carbon economy, which we called as low carbon management measures. According to scientific analysis of the lowcarbon economy, we can divide low-carbon management measures into three parts: measures for reduction of carbon sources, carbon flow planning, and increase of carbon sinks. Furthermore, we list the advantages that China can utilize to develop its own low-carbon management measures. In the end, necessary adjustments to environmental management measures in China can be made according to this scientific classification.     

水肥耦合与旱地农业持续发展

水资源不足及人口增长给农业生产增加了很大压力,寻求开发旱农区相对丰富的土地资源成为满足需求增长的重要方法。文章讨论了旱地农业持续发展的限制因子、旱地水肥关系、水肥耦合效应机理以及水肥耦合对旱地农业持续发展的意义。