河南气科所农田生态系统碳增汇潜力研究——探索农田固碳减排助农业绿色转型

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河南是我国粮食主产区之一，河南还是我国农业碳排放总量靠前的大省。推进农业农村领域减排固碳，是河南省实现碳达峰、碳中和目标的重要举措。

“在此背景下，我们的工作就是致力于农业固碳减排的理论与技术创新研究，梳理农田生态系统碳增汇变化特征及其影响因素，为提升耕地质量、实现农业绿色转型提供气象支撑。”河南省气象科学研究所高级工程师彭记永介绍。

农田生态系统是陆地生态系统重要的组成部分，既是重要的二氧化碳排放源，也是重要的碳库。据统计，在全球陆地生态系统中，农作物吸收碳量占47%，在各种植被类型中农作物的固碳量最高。充分利用农田生态系统的固碳功能减少农田碳排放、增加土壤碳存储，可以大大减少工业限排的压力，助力碳达峰、碳中和目标愿景实现。

“通过科学的手段巩固和提升碳汇功能，有望为我国工业减排保留每年20亿—25亿吨二氧化碳的排放空间。”有研究人员对各地气候条件、技术水平和农田管理措施分析之后提出，我国农田生态系统具有很大的固碳潜力。

目前，农业碳减排可以通过推广科学农机农艺方式、改进畜禽饲养管理、减少种养环节温室气体排放、推广绿色节能农机降低农业生产化石能源消耗实现。在农业固碳增汇方面，可通过集成耕作方式和轮作方式改变、有机肥替代、秸秆还田、科学施肥、低碳作物品种选育等技术模式实现。根据粗略估算，河南粮食生产每年可吸收大气二氧化碳3.46亿吨，形成0.94亿吨碳，通过资源化利用其中7%—10%的秸秆碳，最终转化为土壤碳固定下来。

“我们的研究对象，就是河南主要粮食作物冬小麦、夏玉米的轮作农田生态系统。”彭记永介绍，他们的研究团队利用安阳国家观象台和郑州农业气象试验站二氧化碳通量观测系统，开展农田二氧化碳通量、农田气象要素以及农田生态要素观测，分析农田生态系统碳通量在不同时间尺度（小时、日、月）与气象环境因子中的变化规律，确定农田生态系统气象环境主控因素及其变化的敏感性，进行农田生态系统碳源/汇评价，为农业固碳减排及相关政策创新设计提供了科学依据。

彭记永说，下一步，团队将开展农田生态系统碳循环过程、碳储量及通量时空格局的综合观测，发展基于生态学原理的自然碳源汇演变过程与人为碳中和举措整合分析理论和方法学体系。

在彭记永看来，除了理论构建和技术研究，如何鼓励更多农业经营主体参与进农业减排固碳也是重要一环。“我们在开展技术筛选和集成示范、创建低碳高效农业模式研究的同时，也将为政府及相关部门制定新的扶持政策与激励机制提供支撑，实现粮食增产与农业减排的双赢。”

（作者：郭鹏 张运国 责任编辑：张林）