中國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)近40年溫室氣體排放核算

范紫月,齊曉波,曾麟嵐,吳 鋒,*

1 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101 2 中山大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院(珠海),珠海 519000

氣候變化風(fēng)險(xiǎn)不容忽視,人類(lèi)社會(huì)為應(yīng)對(duì)其效應(yīng),設(shè)定了碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)。厘清各行業(yè)的排放數(shù)量,積極促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,已迫在眉睫。全球溫室氣體排放加劇了氣候變化進(jìn)程,造成極端天氣事件頻發(fā)和全球變暖等一系列問(wèn)題。CO2、CH4、N2O是導(dǎo)致全球變暖的主要溫室氣體,對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)率接近80%[1]。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)認(rèn)為人類(lèi)活動(dòng)是增加大氣中溫室氣體濃度、導(dǎo)致自然溫室效應(yīng)的主要原因之一[2]。其中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)是重要的溫室氣體人為排放源,據(jù)2021年《自然-食品》發(fā)布的開(kāi)創(chuàng)性最新研究顯示,世界糧食體系占全球人為溫室氣體排放量的三分之一以上[3]。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署指出人為排放的CH4有40%來(lái)自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),而CH4的溫室氣體效應(yīng)是CO2的26倍多[4—6]。中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)是我國(guó)除能源消耗和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程外最大的人類(lèi)溫室氣體排放源[7]。因此,農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的研究以及農(nóng)業(yè)減排策略的制定對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)、推動(dòng)綠色低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展起重要作用。

農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放問(wèn)題已受到許多國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者、組織、政府和公眾的廣泛關(guān)注,但仍缺乏系統(tǒng)的方法和數(shù)據(jù)支撐。國(guó)外學(xué)者的研究主要側(cè)重于農(nóng)業(yè)的碳排放源的解析和對(duì)應(yīng)的碳排放核算,如,有學(xué)者認(rèn)為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放主要來(lái)自農(nóng)業(yè)投入(化肥和石灰、種子、農(nóng)藥、灌溉等)和農(nóng)業(yè)機(jī)械的能源消耗,并使用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)全碳循環(huán)分析方法解釋了碳排放率隨時(shí)間變化的機(jī)制[8]。Jules和Andrew則認(rèn)為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)對(duì)碳排放的貢獻(xiàn)主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)中化石燃料的直接使用,生產(chǎn)資料來(lái)源于能源消耗密集型投入(特別是化肥),以及農(nóng)田耕作導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)的流失[9]。Panchasara等基于澳大利亞農(nóng)業(yè)部門(mén)溫室氣體排放研究指出畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)最大排放源,占農(nóng)業(yè)總排放的70%[10]。Lesschen等通過(guò)估算歐盟國(guó)家畜牧業(yè)中生產(chǎn)不同農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生的溫室氣體排放量,指出生牛乳制品和牛肉是其中最大的溫室氣體排放源[11]。

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放研究多聚焦于區(qū)域尺度和時(shí)空差異的研究。對(duì)于區(qū)域尺度的研究,有學(xué)者從省區(qū)尺度分析我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放動(dòng)態(tài)演變趨勢(shì)[12],也有學(xué)者從跨行政區(qū)視角對(duì)1993—2017年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放量與變化趨勢(shì)進(jìn)行了測(cè)算,認(rèn)為農(nóng)業(yè)碳排放系統(tǒng)與其經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間存在耦合協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系[13]。另有研究通過(guò)碳足跡的排放因子法對(duì)江蘇省農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放量進(jìn)行估算,并運(yùn)用 STIRPAT 模型開(kāi)展了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放的趨勢(shì)預(yù)測(cè)[14]。對(duì)于時(shí)空差異的研究,有研究利用生命周期評(píng)價(jià)法對(duì)中國(guó)主要糧食作物小麥和玉米生產(chǎn)過(guò)程的碳足跡進(jìn)行了系統(tǒng)核算,并分析其時(shí)空動(dòng)態(tài)[15—16]。另外有研究從化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)業(yè)機(jī)械、翻耕、灌溉六種農(nóng)業(yè)投入及活動(dòng)出發(fā)核算農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放,發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放強(qiáng)度較高地區(qū)主要集中在東部沿海發(fā)達(dá)省份和中部農(nóng)業(yè)大省[17]。也有研究科學(xué)測(cè)算我國(guó)各省2002—2011年的農(nóng)業(yè)碳排放量,考察了我國(guó)三大地區(qū)的地區(qū)差距,并根據(jù)排放總量的變化趨勢(shì)將31個(gè)地區(qū)劃分為四種類(lèi)型[18]。

上述研究豐富了我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放研究的體系和框架,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ),為農(nóng)業(yè)排放控制策略的制定提供了參考。然而,現(xiàn)有中國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放體系研究依然存在不足。目前對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的研究對(duì)象通常局限于種植業(yè),鮮有學(xué)者將農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的種植業(yè)和畜牧業(yè)一起進(jìn)行研究,從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的測(cè)算不全面。同時(shí)考慮了種植業(yè)和畜牧業(yè)的研究成果通常具有區(qū)域局限性,局限于某一特定區(qū)域或省。另外,對(duì)全國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放進(jìn)行研究的成果的數(shù)據(jù)尺度通常為全國(guó)或省級(jí),且通常只考慮某一特定時(shí)間或一段連續(xù)時(shí)間,時(shí)間跨度不大。同時(shí),農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放核算沒(méi)有建立統(tǒng)一的方法,各研究對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)排放源的選取不同導(dǎo)致核算結(jié)果出現(xiàn)一定差異,這不利于對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放情況的宏觀把控和針對(duì)性減排政策的制定。

農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放研究選取的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放源與研究區(qū)域差異較大,相關(guān)研究結(jié)論多具有片面性、局限性和不可比性,難以分析全國(guó)尺度的時(shí)空演變規(guī)律以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體減排工作。因此,本文基于排放因子法構(gòu)建了包含種植業(yè)和牲畜養(yǎng)殖業(yè)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放核算體系,系統(tǒng)核算了1980—2020年我國(guó)全國(guó)尺度上的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放,為進(jìn)一步揭示空間異質(zhì)性特征選取在區(qū)縣級(jí)尺度下對(duì)1980、2000、2011年的中國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的溫室氣體排放量進(jìn)行核算,厘定了我國(guó)各區(qū)域農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放的空間差異和結(jié)構(gòu)特征,對(duì)比了不同階段農(nóng)業(yè)系統(tǒng)碳排放變化的時(shí)空異質(zhì)性規(guī)律。本文的創(chuàng)新性在于,厘清了我國(guó)近40年農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的變化趨勢(shì)和總量,并在區(qū)縣尺度上對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放進(jìn)行核算,揭示了空間差異性特征,為我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的動(dòng)態(tài)特征以及現(xiàn)狀規(guī)律提供了科學(xué)參考,從農(nóng)業(yè)減排角度為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)提供理論支撐。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放核算

1.1.1 核算對(duì)象及核算邊界

本研究擬分析近40年全國(guó)尺度農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放趨勢(shì),參考IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南[19]并結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放狀況綜合確定核算邊界和核算對(duì)象。核算邊界設(shè)為農(nóng)作物種植與牲畜養(yǎng)殖的溫室氣體排放。農(nóng)作物種植的溫室氣體排放核算包括農(nóng)作物從播種到收獲全過(guò)程中各項(xiàng)投入造成的直接和間接溫室氣體排放,主要有3個(gè)方面。一是農(nóng)產(chǎn)品的投入,針對(duì)化肥(氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥)、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料投入產(chǎn)品產(chǎn)生的溫室氣體排放;二是農(nóng)作物播種和生長(zhǎng)過(guò)程產(chǎn)生的溫室氣體排放以及翻耕破壞土壤表層而導(dǎo)致的有機(jī)碳流失,針對(duì)我國(guó)三大主要糧食作物稻谷、玉米和小麥的播種和生長(zhǎng)進(jìn)行核算,包括了稻田因淹水厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的CH4排放(玉米和小麥為旱生作物,旱地作物生長(zhǎng)過(guò)程中CH4的排放量可以忽略不計(jì)),作物生長(zhǎng)過(guò)程土壤N2O排放,化肥施用過(guò)程中的溫室氣體排放;三是農(nóng)作物收獲后秸稈焚燒處理和綜合利用產(chǎn)生的碳流量。牲畜養(yǎng)殖行業(yè)溫室氣體排放核算主要針對(duì)我國(guó)主要牲畜品種(牛、馬、驢、騾、豬)養(yǎng)殖溫室氣體排放。由于大牲畜(特別是反芻動(dòng)物)和豬的養(yǎng)殖是我國(guó)溫室氣體排放的重要源頭,核算主要包括了兩方面：一是腸道發(fā)酵代謝過(guò)程中,寄生在牲畜消化道內(nèi)的微生物發(fā)酵排出體外的甲烷排放;二是動(dòng)物糞便管理缺氧產(chǎn)生的CH4排放及在施入土壤之前的貯存和處理引起的 N2O排放(圖1)。

圖1 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放核算體系Fig.1 Accounting system of greenhouse gas emission in agricultural system

1.1.2 核算方法

農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的溫室氣體排放核算采用排放因子法[19]:

E=∑iEi=∑iADi×EFi

(1)

式中,E為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放總量,Ei為第i種溫室氣體排放源的溫室氣體排放量,ADi為第i種溫室氣體排放源的排放因子,EFi為第i種溫室氣體排放源的溫室氣體排放系數(shù)。

本文中使用的排放因子主要參考聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)的評(píng)估報(bào)告,聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織,美國(guó)橡樹(shù)嶺實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)以及國(guó)內(nèi)專(zhuān)家針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量或計(jì)算并公開(kāi)發(fā)表的數(shù)據(jù)。

(1)農(nóng)作物耕種溫室氣體排放核算

對(duì)于農(nóng)作物耕種中投入的農(nóng)藥和化肥的生產(chǎn)帶來(lái)的溫室氣體排放EI,核算公式為：

(2)

式中,Pi表示第i種農(nóng)產(chǎn)品投入量(氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥,農(nóng)藥),fi表示投入的第i種農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的溫室氣體排放系數(shù),見(jiàn)表1：

表1 農(nóng)作物耕種中投入的農(nóng)資產(chǎn)品生產(chǎn)的溫室氣體排放系數(shù)

ORNL：美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 Oak ridge national laboratory;CLCD：中國(guó)生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù) Chinese life cycle database

對(duì)于農(nóng)作物播種和生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體排放核算公式為：

(3)

ER=A1×Fr

(4)

EN=PN×FN

(5)

EC=ER+ES+EN

(6)

表2 農(nóng)作物生長(zhǎng)溫室氣體排放系數(shù)

翻耕的排放系數(shù)已根據(jù)C排放系數(shù)換算成CO2排放系數(shù)(CO2排放系數(shù)=C排放系數(shù)/12×44)

由于中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高,大量農(nóng)作物秸稈被露天焚燒,造成巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,同時(shí)會(huì)排放大量溫室氣體。本文考慮秸稈露天焚燒產(chǎn)生的CO2和CH4排放,首先計(jì)算秸稈產(chǎn)量

WSj=WPj×SGi

(7)

式中,WSj表示第j種農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量,WPj表示為第j種農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,SGj為第j種農(nóng)作物的草谷比。隨后,計(jì)算秸稈燃燒產(chǎn)生的溫室氣體排放量

EB=∑jWSj×Fbj×δj×ηj

(8)

式中,EB表示農(nóng)作物秸稈焚燒溫室氣體排放量,Fbj表示第j種農(nóng)作物秸稈焚燒的排放系數(shù)[26],δi表示第j種農(nóng)作物秸稈焚燒比[27],ηj表示第j種農(nóng)作物秸稈焚燒效率[28]。

(2)牲畜養(yǎng)殖溫室氣體排放核算

對(duì)牲畜養(yǎng)殖溫室氣體排放,核算公式為：

EL=∑klNk×Flkl

(9)

式中,EL表示牲畜養(yǎng)殖溫室氣體排放量,Nk表示第k種牲畜數(shù)量,Flkl表示第k種牲畜數(shù)量第l種溫室氣體的排放系數(shù)見(jiàn)表3。

表3 主要牲畜養(yǎng)殖的分類(lèi)溫室氣體排放系數(shù)

CH4排放系數(shù)來(lái)源于IPCC第四次評(píng)估報(bào)告,N2O排放系數(shù)為參照FAO公布的中國(guó)畜禽排泄物N2O排放量推算的排放系數(shù)[29]

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的測(cè)算數(shù)據(jù)主要來(lái)源于中國(guó)農(nóng)業(yè)調(diào)查隊(duì)縣域統(tǒng)計(jì)資料和年鑒,其中農(nóng)作物播種面積以及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》[30]、《中國(guó)農(nóng)業(yè)年鑒》[31],化肥和農(nóng)藥數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》[32],牲畜養(yǎng)殖數(shù)量來(lái)源于《中國(guó)畜牧業(yè)年鑒》[33]、《中國(guó)畜牧獸醫(yī)年鑒》[34],區(qū)縣級(jí)數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)農(nóng)業(yè)調(diào)查隊(duì)縣域統(tǒng)計(jì)資料等數(shù)據(jù)資料。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放時(shí)序特征

本文核算得到我國(guó)1980—2020年間以十年為間隔的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量(圖2)。整體來(lái)看,1980—2020年我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量呈現(xiàn)波動(dòng)升高的趨勢(shì),其中1980—2010年保持正增長(zhǎng),2010—2020年出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。1980—2000年的20年間,我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體總排放量由66536.21萬(wàn)t CO2-e升高到85613.82萬(wàn)t CO2-e,增長(zhǎng)28.67%,年均增長(zhǎng)率1.43%。得益于家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制施行,農(nóng)村的生產(chǎn)力有極大程度的提高,因此農(nóng)業(yè)排放也大幅增長(zhǎng)。2000—2010年我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和產(chǎn)值較之前已有大幅度提高,該時(shí)期農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的年均增長(zhǎng)率為1.34%,但農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量年均增長(zhǎng)率比1980—2000年間的平均增長(zhǎng)率降低了約0.1%。這段時(shí)期由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡從而三農(nóng)問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生了一定影響,導(dǎo)致溫室氣體排放的增長(zhǎng)率有所降低。2010年以來(lái),我國(guó)實(shí)施綠色發(fā)展,“兩型社會(huì)”等國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,2020年農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放總量為97041萬(wàn)t CO2-e,相比2010年略有下降,說(shuō)明我國(guó)農(nóng)業(yè)減排政策已初見(jiàn)成效,推測(cè)未來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量將呈現(xiàn)逐步下降趨勢(shì)。

圖2 1980—2020年中國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量Fig.2 Greenhouse gas emissions from Chinese agricultural system from 1980 to 2020CO2-e 表示CO2當(dāng)量,CH4和N2O的CO2-e核算結(jié)果根據(jù) IPCC 第四次評(píng)估報(bào)告按1 t CH4、N2O 所引發(fā)的溫室效應(yīng)分別相當(dāng)于 25 t 、298 t CO2 計(jì)算

從農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的結(jié)構(gòu)來(lái)看(圖2),農(nóng)業(yè)系統(tǒng)排放的溫室氣體中CH4排放的貢獻(xiàn)明顯高于其他氣體,且隨時(shí)間呈波動(dòng)變化趨勢(shì)。1980—1990年的CH4排放量增長(zhǎng)22.44%,2000年CH4排放量相較于1990年減少9.23%,2000年之后,CH4排放量的變化幅度不大,2000—2010年恢復(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì),增長(zhǎng)3.7%,而2020年相比于2010年CH4排放量有所下降,下降6.45%。1980—2020年我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)N2O的排放量呈先增長(zhǎng)后下降趨勢(shì),其中1980—2010年N2O排放量一直穩(wěn)定增長(zhǎng),而2020年比2010年降低11.97%。1980年我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)N2O的排放量為15465.31萬(wàn)t CO2-e,略高于同年CO2的排放量,而2000年后,CO2的排放量超過(guò)N2O成為我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放貢獻(xiàn)第二大的氣體。2000年N2O的排放量為22291.42萬(wàn)t CO2-e,比同年CO2的排放量低1.76%。2000—2020年,CO2排放量呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì),年均增長(zhǎng)率為2.83%。1980—2020年農(nóng)業(yè)系統(tǒng)CH4、CO2、N2O的排放量年均增長(zhǎng)率分別為0.2%、3.62%、1.07%,CH4雖然是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放貢獻(xiàn)最大的氣體,但年均增長(zhǎng)率較低,變化幅度比較平穩(wěn),CO2、N2O兩種氣體排放量年均增長(zhǎng)率較高,其中CO2最高,排放量增幅較大。

2.2 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放結(jié)構(gòu)特征

圖3 1980—2020年我國(guó)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)溫室排放量比例 Fig.3 Proportion of greenhouse emissions from planting and livestock breeding industries in China from 1980 to 2020

從農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)來(lái)看,1980、2000、2020年種植業(yè)溫室氣體排放占比呈現(xiàn)先降低后升高的變化趨勢(shì),2000年相比1980年有所降低,但依舊比養(yǎng)殖業(yè)高24%。1980—2020年全國(guó)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體排放量平均占比分別為67.33%和32.67%,種植業(yè)的溫室氣體排放占比大于養(yǎng)殖業(yè)(圖3)。

我國(guó)種植業(yè)產(chǎn)生的主要溫室氣體有CO2、CH4、N2O,其中最主要的來(lái)源是稻田種植產(chǎn)生的CH4、秸稈焚燒產(chǎn)生的CO2以及氮肥施用產(chǎn)生的N2O(圖4)。1980年,種植業(yè)51.07%的溫室氣體排放來(lái)源于稻田種植。2000年前后三農(nóng)問(wèn)題逐漸凸顯,農(nóng)民的種糧積極性和種植業(yè)的發(fā)展都受到一定程度的影響,水稻種植面積也大幅縮減,因此其產(chǎn)生的溫室氣體排放量占比也隨之減少,導(dǎo)致1980—2000年CH4排放量也出現(xiàn)大幅下降。而2000—2020年由于廢棄秸稈被大量露天焚燒,種植業(yè)CO2排放量明顯不斷升高,CH4排放量也有所上升。同時(shí),我國(guó)農(nóng)業(yè)化肥及農(nóng)藥投入引起的溫室氣體排放呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后減少的趨勢(shì),2000年由于農(nóng)藥的過(guò)量濫用嚴(yán)重污染環(huán)境并影響農(nóng)業(yè)生態(tài),農(nóng)業(yè)部提出調(diào)整農(nóng)業(yè)投入結(jié)構(gòu),減少農(nóng)藥使用量等政策,至2020年農(nóng)藥使用造成的溫室氣體排放已有一定減少。

圖4 1980—2020年我國(guó)種植業(yè)溫室氣體排放結(jié)構(gòu)Fig.4 Greenhouse gas emission structure of planting industry in China from 1980 to 2020

牲畜養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體主要是CH4和N2O,大部分來(lái)源于大牲畜特別是反芻動(dòng)物的腸道發(fā)酵,以及動(dòng)物糞便的綜合利用和管理(圖5)。動(dòng)物腸道發(fā)酵產(chǎn)生的CH4是牲畜養(yǎng)殖業(yè)最大的溫室氣體排放源,在牲畜養(yǎng)殖業(yè)的所有溫室氣體排放中平均占比47.66%。糞便管理產(chǎn)生的N2O是養(yǎng)殖業(yè)第二大排放氣體,平均占比為37.30%,同時(shí)糞便管理也會(huì)產(chǎn)生一定量的CH4排放,占養(yǎng)殖業(yè)溫室氣體排放總量的15.03%。1980—2020年我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)不同時(shí)間段的不同排放來(lái)源溫室氣體占比幾乎未發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化,但1980—2000年養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的CH4和N2O的排放總量都隨時(shí)間變化快速增長(zhǎng),特別是CH4的排放量增幅較大。而由于大牲畜和豬的養(yǎng)殖導(dǎo)致的溫室氣體排放是牲畜養(yǎng)殖排放的主要來(lái)源,近年來(lái)由于受到牲畜疫病特別是豬瘟影響,2020年CH4和N2O排放量相比于2000年均有明顯降低。

圖5 1980—2020年我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)溫室氣體排放結(jié)構(gòu) Fig.5 Greenhouse gas emission structure of livestock breeding industry in China from 1980 to 2020

從我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不同溫室氣體排放構(gòu)成來(lái)看,CH4是排放量占比最高的溫室氣體,1980、2000、2020年占總排放量比例分別為55%、47%、40%,占比隨時(shí)間呈下降趨勢(shì),而CO2的排放量占比則逐年升高,N2O占比則不斷波動(dòng),2020年CO2和N2O的排放量占比分別達(dá)到37%、23% (圖6)。

圖6 1980—2020年我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不同溫室氣體排放比例 Fig.6 Different greenhouse gas emission ratios of Chinese agricultural system from 1980 to 2020

CH4作為農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量貢獻(xiàn)最大的氣體,排放源有稻田種植、秸稈焚燒以及動(dòng)物的腸道發(fā)酵和糞便管理(圖7)。其中,稻田種植是最主要的排放源,1980年其CH4排放占農(nóng)業(yè)系統(tǒng)所有CH4排放來(lái)源的64%,2000年有所下降,占比為47.74%,1980—2020年平均占比為54.96%,表示農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有一半CH4排放來(lái)源于稻田淹水厭氧發(fā)酵產(chǎn)生。牲畜的腸道發(fā)酵是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)CH4排放第二大來(lái)源,其排放量占農(nóng)業(yè)系統(tǒng)所有CH4排放的比例由1980年的27.8%升高至2000年的40.04%,2020年比2000年下降7.26%。另外,腸道發(fā)酵和糞便管理的CH4排放平均占比分別為33.3%、10.50%,秸稈焚燒產(chǎn)生的CH4平均占比最低為1.25%。CO2是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中溫室氣體排放占比第二大的氣體,其最主要的排放源即為秸稈焚燒產(chǎn)生的CO2,平均占比達(dá)到67.90%,其次是化肥、農(nóng)藥的農(nóng)產(chǎn)品投入間接產(chǎn)生的CO2,平均占比分別為20.50%和11.17%,翻耕造成的土壤有機(jī)碳流失產(chǎn)生的CO2相對(duì)較少,平均占比不足0.5%。N2O的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)排放來(lái)源按貢獻(xiàn)由大到小主要有動(dòng)物的糞便管理、氮肥施用以及農(nóng)作物生長(zhǎng)導(dǎo)致的土壤N2O排放。動(dòng)物的糞便管理是我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)N2O排放的最主要來(lái)源,平均占比為50.89%,其次是氮肥施用產(chǎn)生的N2O排放,平均占比為31.05%。我國(guó)主要三大農(nóng)作物小麥、玉米、稻谷生長(zhǎng)產(chǎn)生的N2O排放平均占比為18.07%,其中小麥、玉米作為旱生作物生長(zhǎng)時(shí)土壤排放的N2O排放量多于稻谷,平均占比分別為7.14%和9.87%。

圖7 1980—2020年我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不同溫室氣體排放情況Fig.7 Different greenhouse gas emissions of Chinese agricultural system from 1980 to 2020

2.3 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放空間特征

我國(guó)縣域尺度農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量呈現(xiàn)出較為顯著的區(qū)域分布差異(圖8)。從時(shí)間變化來(lái)看,1980年我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量較高的縣區(qū)主要集中在長(zhǎng)江流域東南部以及南部沿海地區(qū),高排放縣區(qū)集中在江蘇、江西、廣東、廣西、湖北和湖南等地,我國(guó)東北和西北部分地區(qū)也有較高的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放。2000年我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量升高明顯的區(qū)域集中于東北部分地區(qū),特別是陜西、吉林和黑龍江等地的部分縣區(qū),而我國(guó)北部、西部和西北部的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量相對(duì)來(lái)說(shuō)有所下降,東南部地區(qū)農(nóng)業(yè)排放量依舊很高。2011年西北地區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放水平總體較低,說(shuō)明我國(guó)為保護(hù)和改善西部生態(tài)環(huán)境實(shí)施退耕還林政策已有成效。由于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民收入水平提高,農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和農(nóng)業(yè)投入不斷增加,新疆西部、北部以及寧夏等縣區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放水平相較于2000年有明顯提高,東北部地區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量也進(jìn)一步增長(zhǎng),特別是處于吉林省、黑龍江和遼寧的部分縣區(qū)。長(zhǎng)江流域和南部沿海地區(qū)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放水平較穩(wěn)定,這些地區(qū)高投入、高消耗、高排放的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式一直是我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的重要來(lái)源?？傮w而言,1980—2011年間我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放總量一直不斷升高,不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量水平與其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模成正比,區(qū)域分布呈現(xiàn)出不斷集中的特點(diǎn)。

從不同溫室氣體排放的時(shí)空分布來(lái)看,對(duì)于CH4排放,我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)CH4排放主要分布在秦嶺及淮河以南地區(qū)。由于水稻種植是我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)CH4排放的最主要來(lái)源,因此我國(guó)的一些水稻主產(chǎn)區(qū)如長(zhǎng)江中下游平原、珠江流域的河谷平原和三角洲地帶的CH4的排放量較高。1980—2011年我國(guó)西部及東北部CH4排放量逐漸增長(zhǎng),特別是部分處于新疆、青海、內(nèi)蒙古等地的縣區(qū)。這些地區(qū)具有地廣人稀、降水量少等特點(diǎn),雖然不宜種植業(yè)發(fā)展,但適宜牧草生長(zhǎng),是我國(guó)畜牧業(yè)的主要分布地區(qū),多養(yǎng)殖大牲畜和反芻類(lèi)動(dòng)物,其腸道發(fā)酵和糞便管理是這些地區(qū)CH4排放高的主要原因。對(duì)于CO2排放,我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)CO2高排放量的縣區(qū)主要分布于東北地區(qū)、長(zhǎng)江下游及東部沿海地區(qū),西北也有少量地區(qū)存在較高的CO2排放。秸稈露天焚燒是最主要的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)CO2排放來(lái)源,我國(guó)東北地區(qū)和西部部分地區(qū)是地廣人稀的產(chǎn)糧區(qū),主要種植旱地作物,秸稈剩余量較大,秸稈資源利用率低,因此CO2排放量大。華東地區(qū)的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平領(lǐng)先,農(nóng)民生活用能商品化程度高,因此也存在大量的廢棄秸稈剩余,露天焚燒的秸稈量大,從而使得這些地區(qū)的CO2排放量也普遍較高。1980—2000年,東北地區(qū)的CO2排放逐漸向吉林省、遼寧省北部和內(nèi)蒙古東部集中,西北地區(qū)的排放量也有一定增加,而我國(guó)西南部和云貴高原地區(qū)的CO2排放整體有所減少。2000—2011年,東北地區(qū)的CO2排放進(jìn)一步加深,西北特別是新疆南部CO2排放量有明顯增長(zhǎng)。對(duì)于N2O排放,農(nóng)業(yè)系統(tǒng)N2O的排放主要來(lái)自于動(dòng)物特別是役畜的養(yǎng)殖,青藏高原地區(qū)、內(nèi)蒙古高原的豐水地以及新疆天山兩側(cè)的高山牧場(chǎng)都是我國(guó)主要牲畜的飼養(yǎng)區(qū),因此具有較高的N2O排放。而位于我國(guó)東北部和東南部的主要糧食產(chǎn)區(qū)由于農(nóng)業(yè)投入量高,因此氮肥施用量也隨之增加,而氮肥施用也是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)N2O排放的重要來(lái)源,因此N2O的排放水平高。1980—2000年,我國(guó)東北地區(qū)、長(zhǎng)江流域和珠江流域的N2O排放有一定增長(zhǎng),2000—2011年我國(guó)西部地區(qū)特別是新疆西部地區(qū)N2O排放增加,東北和華中地區(qū)N2O排放也進(jìn)一步增長(zhǎng)?？傮w來(lái)說(shuō),1980—2011年N2O排放的分布情況較為穩(wěn)定,空間結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化不大。

圖8 1980—2011年我國(guó)縣級(jí)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放空間分布圖Fig.8 Spatial distribution map of greenhouse gas emissions from County-Level Agricultural System in China from 1980 to 2011

根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量的變化情況的空間分布(圖9),1980—2011年間我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放總體上呈現(xiàn)集中趨勢(shì),排放量由商品經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)向農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)依賴(lài)程度高的地區(qū)轉(zhuǎn)移。統(tǒng)計(jì)我國(guó)不同區(qū)域的縣區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體增減排情況發(fā)現(xiàn),我國(guó)東北、華北、西南地區(qū)80%以上的縣區(qū)都存在排放量增長(zhǎng)情況,其中東北地區(qū)排放有增長(zhǎng)的縣區(qū)占比最高達(dá)到98.01%。華東地區(qū)48.46%的縣區(qū)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量有所下降,是我國(guó)減排程度最高的地區(qū)。從縣域排放量變化情況來(lái)看,西北地區(qū)、東北地區(qū)、黃淮海平原、長(zhǎng)江流域、東南沿海地區(qū)均有明顯的排放變化,是我國(guó)排放量變化的熱點(diǎn)地區(qū)。西北地區(qū)排放量增長(zhǎng)呈現(xiàn)自東向西的空間趨勢(shì),排放量增長(zhǎng)的地區(qū)主要是青海省西部,西藏北部以及新疆的大部分縣區(qū),特別是新疆西部有顯著增長(zhǎng),主要是由于這些地區(qū)著力優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系,推動(dòng)生產(chǎn)要素向優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)集聚。東北地區(qū)呈現(xiàn)由外向內(nèi)集中的趨勢(shì),排放量較高的地區(qū)逐漸向吉林省與遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)交界的縣區(qū)集中,這些地區(qū)土壤肥沃、地形平坦、土地面積大、灌溉水源豐富、便于機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn),農(nóng)業(yè)的集約化發(fā)展促使這些地區(qū)排放量的上升。黃淮海平原的排放變化較大,排放增長(zhǎng)顯著的區(qū)域主要是江蘇省北部、安徽省北部與河南省南部交界地區(qū),農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制改革后,黃淮海地區(qū)是我國(guó)農(nóng)地流轉(zhuǎn)的典型地區(qū)[35],從而導(dǎo)致該地區(qū)排放量的變化。長(zhǎng)江流域是我國(guó)水稻的主要產(chǎn)區(qū)和灌溉區(qū),而水稻種植產(chǎn)生的CH4排放則主要來(lái)源于稻田灌溉區(qū)[36],隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水稻產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)是這些地區(qū)具有較高的排放量的主要原因。東南沿海地區(qū)的排放量的減少自?xún)?nèi)陸向沿海地區(qū)不斷加深,這些地區(qū)由于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷完善,因此農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量有明顯減少。

圖9 1980—2011年我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體總排放量變化情況圖Fig.9 Change of total greenhouse gas emissions of Chinese agricultural system from 1980 to 2011

3 討論

1980—2020年我國(guó)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放總量從6.65億t CO2-e增長(zhǎng)至9.70億t CO2-e,呈波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì),增長(zhǎng)了近46%。近40年增長(zhǎng)速率在不同時(shí)段也存在差異,1980—2000年增長(zhǎng)(28.67%)高于2000—2020年的增長(zhǎng)水平(13.35%)。《中華人民共和國(guó)氣候變化第三次國(guó)家信息通報(bào)》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[37]表明我國(guó)2010年農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體排放總量為8.28億t 二氧化碳當(dāng)量,由于本文考慮了農(nóng)作物種植等CO2排放,同年核算結(jié)果(9.71億t )略高于該結(jié)果。據(jù)2014年國(guó)家溫室氣體排放清單的結(jié)果顯示[38],我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量為8.3億t 二氧化碳當(dāng)量,相比本文結(jié)果發(fā)現(xiàn)2014年排放量比1980年增長(zhǎng)了約25%,比2010年降低了約15%。與國(guó)內(nèi)專(zhuān)家的農(nóng)業(yè)排放結(jié)果[39]比較,2017年中國(guó)農(nóng)業(yè)排放總量為13.7億t,高于本文核算結(jié)果,根據(jù)其在不同情景下中國(guó)農(nóng)業(yè)碳排放的預(yù)測(cè), 2020年碳排放總量約為14—15億t,該結(jié)果比本文的核算結(jié)果高約5億t 。

1980—2020年我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中種植業(yè)的溫室氣體平均排放總量(占比67.33%)高于牲畜養(yǎng)殖業(yè)(占比32.67%),CH4、CO2和N2O是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)排放的主要溫室氣體,其中CH4排放貢獻(xiàn)最大(平均占比47.33%),CO2的貢獻(xiàn)比例有增大的趨勢(shì),N2O的排放占比和排放結(jié)構(gòu)變化較小。研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放與地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口密度和城鎮(zhèn)化水平存在顯著相關(guān)關(guān)系。我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放結(jié)構(gòu)和分布情況與不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有關(guān),CH4排放源主要來(lái)源于稻田種植和農(nóng)作物秸稈燃燒(56.20%),同時(shí)CH4排放量高的地區(qū)多位于我國(guó)主要的糧食產(chǎn)區(qū),主要包括長(zhǎng)江中下游平原、珠江流域的河谷平原和三角洲地帶等地區(qū),以及東北地區(qū)和新疆天山地區(qū)等旱地作物產(chǎn)區(qū)。CO2排放量主要源于秸稈的露天焚燒(67.91%),因此我國(guó)糧食產(chǎn)量高且地廣人稀的東北、西北等地區(qū),以及農(nóng)民收入水平高、農(nóng)用能源商品率高的華東地區(qū)是農(nóng)業(yè)CO2的主要排放地區(qū)。農(nóng)業(yè)N2O的排放主要由于畜牧養(yǎng)殖(50.89%)和氮肥施用(31.05%),與空間分布顯示的N2O排放量較高的縣區(qū)主要分布于我國(guó)的主要畜牧養(yǎng)殖地區(qū)的情況相符,如青藏高原、內(nèi)蒙古和新疆等地,以及我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高的長(zhǎng)江流域以及珠江三角洲地區(qū)。

研究厘清了中國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)近40年溫室氣體排放時(shí)間變化規(guī)律與空間分布異質(zhì)性特征,有助于推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)核算體系進(jìn)一步完善,并為我國(guó)未來(lái)農(nóng)業(yè)減排目標(biāo)與政策的制定提供科學(xué)參考。根據(jù)我國(guó)的農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的核算結(jié)果以及不同地區(qū)的排放特點(diǎn),給出以下政策建議：

(1)針對(duì)種植業(yè)排放占比較大的問(wèn)題,可采取合理施用化肥和有機(jī)肥的措施,避免過(guò)量施氮。農(nóng)用化肥產(chǎn)品的投入,特別是氮肥的施用是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的重要來(lái)源,施用化肥會(huì)產(chǎn)生CO2、CH4等溫室氣體。我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、農(nóng)產(chǎn)品商品率高的華中地區(qū),需制定精準(zhǔn)施肥策略,綜合考慮種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)協(xié)同管理,合理分配和使用農(nóng)作物種植和牲畜養(yǎng)殖資源,減少氮肥、增加有機(jī)肥和動(dòng)物糞肥的施用,進(jìn)一步深化農(nóng)業(yè)施肥現(xiàn)代化,以減少N2O的排放。

(2)由于CH4為農(nóng)業(yè)排放貢獻(xiàn)最大的溫室氣體,建議優(yōu)化農(nóng)田,尤其是稻田種植區(qū)的水肥管理以降低CH4排放。CH4排放平均占農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放總量的47.33%,同時(shí)CH4排放是僅次于CO2的導(dǎo)致全球變暖的第二大原因,而CH4在大氣中的壽命比CO2短,因此相比于CO2,減少CH4排放在限制全球升溫方面有更立竿見(jiàn)影的效果。從CH4排放排放量的空間分布來(lái)看,應(yīng)對(duì)華中平原和長(zhǎng)江、珠江等主要河流流域等主要稻田種植區(qū)域進(jìn)行合理土壤水分管理和有機(jī)肥施用,以達(dá)到減少CH4排放的目標(biāo)。

(3)由于CO2排放量占比增高,建議進(jìn)一步提升農(nóng)作物秸稈的綜合利用率。秸稈的露天焚燒是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的重要來(lái)源,我國(guó)農(nóng)業(yè)CO2排放中65%以上是來(lái)自秸稈的露天焚燒,造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和環(huán)境污染。秸稈的綜合利用方式有肥料化、飼料化、燃料化、基料化、原料化。近年來(lái)提高秸稈綜合利用率和禁止秸稈露天焚燒政策使得農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放量有所減少。然而,以旱地農(nóng)作物為主要糧食作物的東北地區(qū)和西北地區(qū)的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量和CO2排放仍較高,因此,需重點(diǎn)提升該類(lèi)地區(qū)的秸稈綜合利用效率,降低溫室氣體減排量。

(4)由于N2O的排放占比變化較小,可從改善N2O的排放結(jié)構(gòu)角度考慮,發(fā)展低碳牲畜養(yǎng)殖。我國(guó) N2O排放主要來(lái)自于牲畜的腸道發(fā)酵和糞便管理,在我國(guó)青藏高原地區(qū)、內(nèi)蒙古高原的豐水地以及新疆天山兩側(cè)的高山牧場(chǎng)等主要畜牧養(yǎng)殖地,應(yīng)推廣在牲畜養(yǎng)殖過(guò)程中控制飼養(yǎng)和糞便管理措施,如通過(guò)改變飼料成份提高飼能比,將糞便廢棄物資源集中處理循環(huán)利用,以減少環(huán)境污染和碳氮排放。

(5)針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的空間分布和差異,應(yīng)清晰認(rèn)識(shí)我國(guó)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放的區(qū)域和結(jié)構(gòu)差異,科學(xué)規(guī)劃種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的農(nóng)業(yè)資源分配。制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)政策時(shí)應(yīng)考慮不同地區(qū)的資源稟賦及技術(shù)水平等方面的差異,因地制宜地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素投入,合理化種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)結(jié)構(gòu)。例如,對(duì)于我國(guó)東北地區(qū)應(yīng)控制小麥玉米等旱地作物的種植和提高農(nóng)副產(chǎn)品利用率,而對(duì)長(zhǎng)江流域以及珠江三角洲地區(qū)則應(yīng)精準(zhǔn)控制水稻的種植生長(zhǎng)過(guò)程以及土壤管理,對(duì)于我國(guó)西北地區(qū)和內(nèi)蒙古地區(qū),則應(yīng)合理規(guī)劃牲畜養(yǎng)殖規(guī)模,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化、精準(zhǔn)化、綠色化,從而減少我國(guó)總體農(nóng)業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源充分利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。