浙江省低碳农业发展潜力分析及对策研究.docx
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浙江省低碳农业发展潜力分析及对策研究
浙江省低碳农业发展潜力分析与对策研究
一、立项的背景和意义
温室气体造成的全球变暖问题引起人们越来越多的关注，气候变化问题已成为人类社会面临的共同问题。
面对气候变化的严峻挑战，尽管经过20年的不懈努力，中国单位GDP碳排放量比世界任何一个主要经济体都低[1]，但是2010年中国仍是世界上最大的碳排放国，来自国际的减排压力与日俱增。
作为全球经济的重要组成部分，中国于2009年哥本哈根气候峰会明确提出到2020年单位国内生产总值CO2排放量比2005年下降40%-45%的自愿减排目标，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划，制定了相应的国内统计、监测和考核办法。
承诺减排在一定程度上意味着失去一部分发展的机会，但是在有条件的情况下推行低碳经济，深入挖掘国内的减排潜力，提前应对未来面临的减排压力，实际上是为未来发展预留发展空间。
农业生态系统在全球碳循环中占有重要地位，农业既是碳汇也是碳源，一方面，农业生产中农作物可以固碳，另一方面农业生产中土壤呼吸、化肥的施用、畜禽养殖、农业废弃物的处理等环节又会产生碳的排放。
依据IPCC计算结果，全球人为温室气体排放量中，农业温室气体排放在全球温室气体排放总量中所占的比例为30.9%。
所以农业领域的影响不可小视，减缓农业源温室气体排放增加其碳汇作用对控制气候变化具有重要作用。
联合国粮农组织提出，低碳农业既能遏制气候变化又能增加发展中国家的粮食产量，保持农业的可持续发展并发挥农业的固碳能力。
发展低碳农业对于我国的粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义。
长期以来我国节能减排的重心更关注工业领域，对农业节能减排重视不够。
然而随着工业减排空间逐渐减小，同时农业资源与环境问题日益尖锐，人们对于减排的研究和实践开始逐渐转向农业。
如果措施得当，农业系统的固碳效应不仅可以抵消其自身的排放，还可以部分抵消工业及其他领域的温室气体排放，这就使农业在创造经济效益的同时，还在创造生态效益和社会效益，也使经济上“以工补农”更加“名正言顺”。
同时通过减排，使得农业的可持续发展能力进一步增强。
在这种背景下，低碳农业作为我国未来农业发展的一种必然选择，目前已被国家相关部门写入到十二五规划中。
2011年8月31日，国务院印发了《“十二五”节能减排综合性工作方案》，为“十二五”期间国民经济节能减排工作做出了详细部署。
随后农业部召开常务会议，要求“十二五”期间要大力推动农业低碳发展。
然而考虑到中国的气候条件极其复杂，南部地区有酷热风暴侵袭，东北地区又有严寒问题，西部地区处于长期干旱缺水，因此不同地区具有不同的农业生产体系。
中国气候条件和农业生产体系的庞杂，使得低碳农业发展需要根据所处区域的农业生产特点、经济条件和政治制度环境等因素来采取适当的策略和措施。
浙江省地处长江三角洲，生态农业发展的积淀深厚，其传统农业结构及产出绩效较高。
然而随着浙江省的工业化程度进一步提高以及统筹城乡发展的不断推进，该地区改造传统农业，加快转变生产方式，实现农业产业转型升级，在此基础上推行低碳农业已成为必然选择。
对于浙江省而言，一方面，浙江省是典型的气候脆弱区，气候变化使得农业生产的不稳定性增加，总体影响以负面影响为主。
低碳农业作为一种短期内降低碳排放的低成本、易利用手段，是应对气候变化挑战、保障未来农业安全的重要路径，也成为浙江省抢占未来经济制高点的重要战略选择；另一方面，低碳农业在使农业成为资源节约型、环境友好型产业体系重要部分的同时，推动浙江省农业走上生态高效的发展之路。
此外，在国内外对低碳农业如何发展缺乏系统认识的背景下，有助于浙江省在抢占未来农业发展的制高点，有效提升农业的国际竞争力并最大程度降低以“低碳”为核心的新农业贸易壁垒和技术标准的适应风险和适应成本。
而推行低碳农业发展的前提则是要针对浙江省不同的典型农业区域开展农业碳源汇状况的调查，分析其低碳农业的发展现状及存在的问题，只有在这个基础上才能提出有针对性的低碳农业发展对策，才能为促进浙江省区域现代农业由高碳经济向低碳经济转型提供理论和实践借鉴依据。
二、国内外研究现状和发展趋势
（一）国外发展低碳农业的现状和趋势
“低碳农业”作为一个新的概念，提出的时间还不长，国内外对低碳农业及农业减排潜力的相关研究正处于初步探讨阶段。
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。
目前，国外有关低碳农业的研究主要集中在农业碳减排的技术措施和制度政策上[2-4]。
作为低碳经济的先行者，英国早在2003年率先颁布了英国能源白皮书《我们能源的未来：
创建低碳经济》。
随后，欧盟、美国及澳大利亚等地区和国家面对严峻的温室气体减排形式，都采取了种类繁多的应对措施，但无不将充分挖掘农业碳减排潜力作为重要领域之一，出台了相应的政策手段。
如2008年4月，欧盟中的法国在通过的环保法律草案中农业的节能减排提出目标：
法国提出到2013年将生态农业在农业中所占的比重从当前的2%提升到6%，到2020年争取达到20%，同时要求30种可能存在不安全因素的农药产品在年内退出市场。
美国以形成低碳经济这一世界经济新革命领导者为目的，把发展低碳农业的重点放在法律制度建设上。
2007年7月11日，美国参议院提出了《低碳经济法案》，把低碳产业发展作为美国未来的重要战略选择；2009年2月15日，美国出台了《美国复苏与再投资法案》，将农业的碳储存和碳捕获以及生物质能源开发作为重要内容加以对待；2011年澳大利亚政府发布《确保清洁能源未来——澳大利亚政府气候变化计划》，该计划为发展碳汇农业制定了总体方案，其核心是征收碳税，通过核定碳信用额鼓励农业领域碳补偿项目，并通过其他经济手段鼓励碳汇农业核心技术的研发和应用。
日本则以建设低碳社会为宗旨，把低碳农业发展的重点放在低碳能源的发展上。
2004年4月，日本环境省下属的全球环境研究基金成立了“面向2050年的日本低碳社会情景”研究计划，就低碳能源的共性技术创新、制度变革和生活方式转变提出具体对策；2007年2月，项目组发表了题为“日本低碳社会情景”的研究报告，日本具有低碳能源发展的技术潜力；2008年5月，项目组在“面向低碳社会的12项行动”的研究报告中，对相关行动中的未来目标、实现障碍及其战略对策进行了分析。
2008年6月，日本首相福田康夫以政府的名义提出日本低碳战略形成的标志性宣言——“福田前景”，该宣言的核心政策是技术创新、绿化税制和食品的二氧化碳可视化制度。
2008年7月26日，日本内阁会议通过了“实现低碳社会行动计划”；2009年4月，日本又公布了名为《绿色经济与社会变革》的政策草案，提出要从社会资本、消费、投资、技术革新等多方面强化日本的低碳能源。
（二）国内低碳农业发展现状及趋势
目前，国内关于低碳农业的理论研究有迅速升温之势，相关的研究主要集中在低碳农业概念、必要性及发展模式的探讨等方面。
如兰希平等[5]总结了农业生产和气候变化间的相互关系及相互影响，认为目前必须通过技术创新和制度创新，尽可能的减缓温室气体排放；李晓燕等[6]提出，我国发展低碳农业是应对气候变化的必然选择，并指出低碳农业应具备农业生产、安全保障、气候调节、生态涵养、农业金融等多元化功能；而漆雁斌等[7]运用多元回归模型对农业能源消耗总量及其构成进行了分析，用实证方法证明了发展低碳农业是实现农业减排、促进能源可持续发展的有效途径；在低碳农业具体实施策略的探索方面，翁伯琦[8]从秸秆菌业循环利用模式的角度探索了低碳农业发展模式；赵其国[9]认为应该通过垄作免耕技术、灌溉节水技术、施肥技术、病虫害防治技术、新型农作我育种技术等途径，实现农业由高碳经济向低碳经济的转变。
姚延婷等[10]试图通过分析我国农业温室气体排放的历史特征，寻找探索出农业产值与温室气体排放之间的关系，通过对农业温室气体排放情况的掌握，为准确有效的实现农业低碳化发展提供有效途径。
另外还有部分学者结合地区特点对北京、四川、台湾等地的低碳农业的发展提出具体途径及措施等。
在低碳农业的实践方面，江苏、江西、福建、浙江、上海等省市均有了自己的低碳农业典型村庄和农户，初步形成了可行的技术规范和推广模式。
江西省政府发布国内首个低碳经济白皮书—《江西省低碳经济社会发展纲要》，提出了以低碳农业、低碳工业和低碳旅游为框架的战略目标，提出建设以“四大生产区”和“八大生产基地”为核心的低碳农业产业群构想。
上海交大运用在碳汇、碳贸易方面的学科支撑和资源积累，成立了“低碳农业研究中心”，旨在建成一个国际先进水平的低碳农业理论研究和技术开发平台，低碳农业技术人才培训基地，成为政府和企业低碳农业发展咨询机构，为上海乃至全国的低碳农业发展提供新技术和新思维。
亚太环境保护协会（APEPA）最近将“低碳农业奖”，授予我国著名的生态经济特色村江苏常熟蒋巷村、姜堰市沈高镇河横村。
然而尽管在低碳农业的理论和路径选择上有了一定的研究，而且在具体的实践过程中对低碳农业进行了一些试点，但是这些研究主要集中在对低碳农业概念和路径选择的定性研究上。
在定量研究方面，针对农田生态系统碳源汇的定量计算上进行了较多的研究。
如钱晓雍[11]利用上海市农作物产量、农田面积、农业投入等相关统计资料为依据，对上海农田生态系统主要碳源汇进行了测算，分析了上海农田生态系统碳源汇的时空变化特征，并探讨了农田生态系统碳源汇的影响因素。
王静等[12]利用类似的方法对山西省11个地区的农田生态系统部分碳源/汇进行了分析。
赵荣钦等[13]对河南省农田生态系统碳源、汇进行了研究。
不同的研究者对不同省市的农田生态系统碳源汇现状的研究有助于各地区农作物布局、以及利用农业结构调整固碳减排提供科学依据，但是这些研究均缺乏从整个农村区域的角度将农作物、畜禽养殖业、人以及农业废弃物联系起来进行碳平衡研究，而且在低碳农业的水平测度及发展潜力方面的研究仍然不够充分。
尽管目前针对部分地区已有少量的相关研究，如朱守先等[14-15]从碳排放总量、人均排放、碳生产率、碳能源排放系数等方面对低碳水平测度体系进行了探讨。
朱友志等[16]从碳排放、碳源控制、碳汇建设、低碳产业、碳交易与合作等方面对低碳经济指标体系进行了探讨。
然而这些定量研究的方法还不够成熟，研究的环节也不够细致，因此，要实施有效的农业碳增汇减排政策，将低碳农业更好的发展下去，需要更为精确的去了解一个区域农业过程中的各个碳吸收和碳排放环节，并且利用合适的方法更为准确的去评估区域农业生态系统碳源汇的真实状况。
有针对性的对一个区域的农业碳吸收和排放进行研究，并更为准确的了解其碳源汇状况，评估其低碳发展潜力，在此基础上构建有效的低碳发展对策对于该地区的农业领域实行增汇减排将有着更加可操作的实践指导意义。
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[14]朱守先.城市低碳发展水平及潜力比较分析[J].开放导报,2009（4）:
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[16]朱有志,周少华,袁男优.发展低碳经济,应对气候变化——低碳经济及其评价指标[J].中国国情国力,2009,12:
4-6.
三、项目主要研究内容、技术关键和创新点
（一）主要研究内容
本项目的主要研究内容如下：
1、浙江省农业系统碳源汇估算及其发展低碳农业潜力分析
估算浙江省农业系统碳源汇状况，主要涉及到的内容包括典型农业区主要农作物碳吸收能力估算、土壤碳固定和农业活动包括农业能源利用、农业废弃物利用以及农地利用过程中的碳排放估算，通过以上几部分的计算，结合浙江省统计数据资料对浙江省农业的碳源汇状况进行评估。
此外，通过选择碳源汇状况变化的敏感性指标，分析浙江省的低碳农业发展潜力。
2、浙江省低碳农业发展的对策研究
以浙江省农业系统碳源汇状况以及浙江省低碳农业发展潜力分析为基础，主要研究实现浙江省农业高碳汇、低能耗和低排放的农业生产结构模式、农村能源和废弃物利用模式以及农地利用模式等几个方面的对策研究和建议。
（二）技术关键
本项目的技术关键如下：
1、如何根据浙江省的农业发展实际情况并结合浙江省未来的农业发展模式规划来选择本项目研究的典型农业区域；
2、如何将农作物生产、畜禽养殖业、土壤碳以及农村能源利用、农业废弃物利用等物质能量循环环节联系起来从区域农业生态系统整体上选择实际的估算指标；
3、如何通过现场实地调研、试验分析结合文献阅读和统计资料查阅等方式并自此基础上选择合适的估算模型分析浙江省低碳农业的发展潜力。
（三）创新点
1、结合浙江省不同农业发展模式，选择典型农业研究区域，利用模型和实验分析方法，首次将浙江省农田生态系统碳排放和固定的研究与农村其他的生产方式如畜禽养殖业以及其他农业活动包括农村能源利用、农村废弃物利用以及农地利用等过程中的碳排放和碳固定环节联系起来，客观的评估浙江省不同农业发展模式碳源/汇现状；
2、在定量估算浙江省农业生态系统的碳排放和碳固定实际情况以及碳源汇现状的基础上，评估其发展低碳农业的潜力，并在此基础上来进行低碳农业发展对策的研究，这为浙江省农业低碳发展的研究提供了数据定量基础，一定程度上弥补了以往研究过程中单纯的从定性的角度来探讨低碳农业发展对策的不足。
3、以低碳农业发展潜力评估为基础从农业结构、农村能源、农村废弃物利用和农地利用等方面提出浙江省增汇减排的适用性对策。
四、项目预期目标（主要技术经济指标、应用或产业化前景）
（一）预期成果
本项目研究可得到如下研究成果：
1、提供浙江省典型农业区及其现有发展模式下的碳固定和碳排放清单，评估他们的碳源/汇状况；
2、提供浙江省农业系统碳源汇状况及其发展低碳农业的潜力报告；
3、给出浙江省低碳农业发展的对策建议。
（二）成果的名称及表达方式
1、浙江省农业系统碳源汇状况及其发展低碳农业的潜力报告；
2、浙江省低碳农业发展的对策建议报告；
3、国内外核心期刊或者重要会议上发表论文3-4篇。
（三）成果的应用
客观评价浙江省不同农业发展模式的典型农业区的农业固碳和减排能力，评估他们的碳/源汇状况。
以此为基础分析浙江省低碳农业发展潜力，并提出相应的低碳农业发展对策建议，这些成果将可望为浙江省区域农业布局和生产结构调整，实现农业由高碳经济向低碳经济转变并最终实现农业的可持续发展提供科学的理论依据和实践指导。
五、项目实施方案
项目拟选择浙江省的几个典型农业区，通过查阅国内外相关文献，采用问卷调查、试验分析和模型计算等方法，对浙江省典型农业区的碳源汇状况进行分析。
以此为基础，同时结合统计分析方法进一步对浙江省低碳农业的发展现状及其潜力进行分析和评估，提出适合各典型农业区以及整个浙江省未来发展低碳农业的政策建议。
具体的技术路线图如下：
图1技术路线图
六、计划进度
本研究拟从2012年10月开始，至2014年9月结束，拟进行二年时间，具体进度安排如下：
2012.10-2013.02：
通过文献查阅，实地调研以及专家访谈确定项目的典型农业研究区域；完善项目的样品采集方案和野外调查方案包括野外调查问卷等。
2013.03-2014.03：
对各个典型农业区域进行实地调查包括各个农业区的农业生产方式、农村能源利用、农村废弃物利用以及农地利用等各个碳排放和碳固存环节进行详细的实地调研，构建碳动态分室模型；对各个典型农业区农业生态系统中的土壤等样品进行野外采集与室内理化分析工作；进行文献统计资料数据、实地调研数据以及实验分析数据的整理和分析工作；撰写“浙江省碳源汇状况及其发展低碳农业的潜力报告”；撰写阶段性成果论文2-3篇。
2014.04-2014.09：
继续国内外文献的查阅工作，并结合前期的项目研究，开展浙江省低碳农业发展对策的研究，撰写“浙江省低碳农业发展的对策建议报告”；继续撰写并合计发表科研论文3-4篇，同时提交项目结题报告，准备验收。
七、现有工作基础
项目的申请团队主要由从事农村资源环境、气候变化与温室气体减排、农业农村发展和农村经济政策研究等不同交叉领域的青年博士组成，团队人员具有扎实的理论与科研基础，熟悉本领域的国内外研究方法与相关研究现状，科研经验丰富。
团队成员先后主持参与了国家科技攻关项目、国家自然科学基金项目、中科院知识创新项目重要方向性项目、农业部以及浙江省厅局级项目等诸多研究项目。
发表包括SCI、EI在内的研究论文数十篇。
团队人员构成合理，分别在研究方案的整体把握，调查方案的设计、野外相关样品的采集和分析、数据处理以及相关国内外政策的研究和把握上各有专长。
此外，参与本项目的人员均为年轻人员，具有较强的创新意识和团队协作意识，有能力出色的完成工作任务。
项目申请各合作单位拥有良好的科研条件为项目的顺利实施提供良好的保障。
其中一合作单位所依托的实验室主要研究方向为气候变化与区域碳源汇研究，实验室拥有项目所需要的实验仪器vario TOCcub有机碳分析仪器（德国）等，可保障本项目所需的土壤样品的所有测试指标的分析工作。
此外，项目各合作申请单位均拥有相关领域丰富的文献数据资源，能够为项目重要的数据来源之一统计数据的获取提供重要的保障，而且丰富的文献数据资料为文献分析等工作也提供便利的条件。
八、经费预算
省环保厅科技计划项目经费概算表
项目名称：
浙江省低碳农业发展潜力分析与对策研究金额单位：
万元
序号
概算科目名称
合计
省财政拨款
经费
地方部门配套经费
自筹经费
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
1
一、经费支出（合计）
10
10
2
1、设备费
3
（1）购置设备费
4
（2）试制设备费
5
（3）设备租赁费
6
2、材料费
0.5
0.5
7
3、测试化验加工费
1.5
1.5
8
4、燃料动力费
0.5
0.5
9
5、差旅费
2
2
10
6、会议费
11
7、合作、协作研究与交流费
1.5
1.5
12
8、出版/文献/信息传播/知识产权事务费
1.2
1.2
13
9、人员劳务费
2
2
14
10、专家咨询费
15
11、管理费
0.8
0.8
16
12、其他开支
1
二、经费来源（合计）
2
1、申请省财政经费
10
3
2、地方、部门配套拨款
4
3、自筹经费
5
（1）单位自有货币资金
6
（2）其他资金
注：
支出概算按照经费开支范围确定的支出科目和不同经费来源编列，同一支出科目一般不同时在财政拨款经费和自筹经费中概算。
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