1导论
1.1相关概念和研究对象界定
1.1.1碳源与碳汇
农业系统与工业系统在温室气体排放领域一个最显著的区别在于农业具有碳源碳汇双重特征，农业既是温室气体的主要排放源之一，又是一个巨大的碳汇系统。《京都议定书》（1997)附件A明确指出，农业碳源主要包括反当牲畜肠道发酵、粪便管理、稻田、土壤、废弃物燃烧、毁林以及土地退化；碳汇功能主要体现在造林与再造林的森林及其植被生态系统以及农田土壤碳、汇；此外，通过农业废弃物生产生物质能源替代化石燃料或通过木制品替代能源密集型建筑材料被看作碳抵消（offset)功能（Schneider，U.A., 2000；王松良，2010)。以美国为例，2009年美国环境保护署报告显示：2007年美国温室气体排放总量为7150.1百万吨二氧化碳当量 (单位缩写为TgC02eq，下同），这其中农业排放量为413.1TgC02eq,但农业固碳达到了 1062.6 TgOeq，不仅全部“抵消”了农业自身排放，而且使美国温室气体净排放量降低到6087.5 TgC02eq，农业碳汇效应因此成为美国“以工补农”和全球温室气体谈判的重要依据。根据《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》（2004) , 1994年中国温室气体的总排放量为3650TgC02eq,其中农业排放为620.5TgC02eq，土地利用变化和林业的碳吸收汇约为407TgC02eq，值得注意的是，相对林业碳汇方法论的完善，我国整个农业系统固碳量目前还未见权威数据提供农田土壤和作物固碳量，因此，本文的低碳现代农业研究主要定位于种植业和养殖业的碳减排，即“抑源”。
1.1.2农业源
温室气体《京都议定书》附件A给出的人类排放的温室气体主要有六种：即二氧化碳（CO2)、甲院（CH4)、氧化亚氮（N2O)、氧氟镇化物（HFCs)、全氟碳化物（PFCs)、六氟化琉（SF6)。《2006年IPCC国家温室气体清单指南》界定的温室气体包括：C02、CH4、N2O、氢氟烃、全氟碳、六氟化琉、六氟化氮、五氟化琉三氟化碳、齒化醚。根据联合国环境规划署的研究，在21世纪造成气侯变暖的人为温室气体排放中，近50%是非C02类温室气体。在非C02类温室气体排放中，农业部门的活动是非C02类温室气体排放的主要来源。在农业部门，CH4、N2O、C02是农业三个主要排放源（Cole, C. v., et al, 1997；IPCC, 2001; Reicosky, D. C., et al, 2000; US EPA, 2005 )。全球范围内农业源温室气体排放约占全球温室气体排放总量的14% (各行业温室气体排放比重详见图1.1)，其中：全球非C02类温室气体中来自农业部门的比例为60%,排放CH4占由于人类活动造成的CH4排放总量的50%, NaO占60% ~ 75%? CH4排放主要来自反当牲畜肠道发酵、水稻种植、禽畜粪便管理系统（中华人民共和国气候变化初始信息通报，2004; Mosier, A. R., et al, 2006 ) ； N2O排放主要来自农田直接和间接排放（间接排放指化肥生产和利用）、田间焚烧、放牧、动物奠便管理系统（Storey, M., 1997;中华人民共和国气候变化初始信息通报，2004; Oenema，0., 2006 ) ； C02主要来自农机、化肥和其他化学投入品的生产和使用。2008年国际粮农组织《农业与温室气体排放》研究报告指出：农业五大温室气体排放源依次为土壤（38%，CH4+N2O)、反全牲畜肠道发酵（32%，CH4)、水稻种植(12%, CH4)、生物质燃烧（11%, CH4+N2O)和畜禽粪便（7%, CH4+N2O ) 0本文的农业源温室气体主要是指上述三种，除特殊说明外，农业源温室气体碳排放均以温室气体增温潜势（GWP)折算为二氧化碳当量作为基本度量单位。
2低碳农业研究文献综述
本章主要对国内外低碳农业研究文献进行综述，侧重研究主题与研究方法匹配的系统分析，为本文后续研究提供理论基础。
2.1低碳农业问题文献检索情况
文献检索本身可以从时间脉络上明确低碳农业问题的发展趋势，包括：成果数量、主要期刊、研究成果类型（期刊/著作/论文等）、研究主题、研究方法，从而在整体把握相关文献的基础上，为明确研究的落脚点和细致分析经典文献提供坚实基础。本文关于低碳农业问题国内外文献检索分三步进行：首先，按年份搜索低碳农业问题时间序列并明确主要期刊、成果数量、代表作者，构建“文献池”1 ( article pool )；其次，对文献检索按照研究主题(research topic )分类；最后，对文献检索按照研究方法（research method)分类，并归纳研究主题和研究方法的匹配。
2.1.1低碳农业问题英文文献检索情况
利用浙江大学图书馆“Google Scholar”、"CALIS外文期刊网”以及数据库外文资源，用关键词“low carbon agriculture’’搜索，搜索结果（在题名和关键词中）完全匹配的只有3篇文章，值得注意的是这3处出处均出现在中文期刊以英文翻译的标题或关键词中；英文文献中只有2篇用模糊搜索基本匹配的，分别为“lowgreenhouse gas agriculture”、“low-input sustainable agriculture”，可见，国外并没有所谓“低碳农业”的提法。进一步，考虑到低碳农业核心是农业源温室气体减排，因此用“mitigation/agriculture”进行模糊搜索，以《联合国气候变化框架公约》开始实施的1992年为检索时间起始点，截止到2012年9月，含有“mitigation/agriculture”关键词的各类文献99000篇，从题名和关键词来看，发现经常同时出现“adaptation”和“climate change”两个词，可以基本推断低碳农业冋题在国外研究三个相互交叉的分支，即：气候变化与农业减排、农业减排、农业减排与适应气候变化；从作者角度，Smith, P.发表以及被引用的文章达23000篇次，占总数的近1/4, Z.Cai (中国科学院南京土壤研究所蔡祖聪研究员）是中国作者在国际刊物上发表以及被引用上述三方面研究内容最多的，共3810篇次。表2.1按时间列出了低碳农业问题三大相关主题英文文献检索结果，其中时间区间按照国际上关于气候变化谈判和低碳经济发展关键结点进行划分（见表1.5);表2.2汇总了相关研究的主要英文期刊分布。
3.低碳农业发展概况综述.........49
3.1国外低碳农业发展概况.......49
3.1.1国外低碳农业发展实践概况.......49
3.1.2国外低碳农业发展相关政策.......52
3.2国内低碳农业发展概况.......54
3.2.1国内低碳农业发展实践概况.......54
3.2.2国内低碳农业发展相关政策.......57
3.3国内外低碳农业发展评述.......59
4低碳现代农业分析框架的构建.......61
4.1现代农业发展理论及其演变.......61
4.2低碳现代农业内涵体系.......66
4.3低碳现代农业分析框架.......75
4.3.1低碳现代农业分析框架的构建.......75
4.3.2低碳现代农业分析框架的说明.......76
4.4本章小节.......77
5我国低碳农业发展判别.......79
5.1我国农业碳足迹核算.......79
5.1.1碳足迹核算方法与数据来源.......79
5.1.2我国农业碳足迹的时序特征判别.......84
5.1.3我国农业碳足迹的区域差异判别.......88
5.2我国农业碳足迹影响因素判别.......94
5.2.1模型构建与数据来源.......94
5.2.2实证结果与分析.......98
5.3主要结论.......103
结论
基于上面理论和实证研究，本文得到了以下几方面的研究结论；
第一，关于低碳农业发展的总体情况低碳农业概念来自低碳经济，国外文献中几乎没有这个词。这是中国针对现代石油农业弊端，从自身农业条件，即人多地少、资源缺乏出发，将农业政策导向从单纯强调产量，转向通过农业减排技术和体制机制等协同控制方式，实现资源节约投入、提高食品安全保障程度、控制农业面源污染等多重目标，从而构建的一种新的现代农业发展模式。低碳现代农业发展模式和其他变革一样是从理论先行和小尺度低碳农业发展萌芽开始的，目前我国低碳农业实践萌芽具有分散性、差别迥异，难有可复制性，且许多做法是生态农业和循环农业的“新瓶装旧酒”，除依托国际项目合作开展农业适应气候变化实践和试行碳市场交易属于低碳农业内容外，整体处于概念性和基础性研究上，没有明确的实施方案。即使从国家层面巳开展了测土配方施肥技术和保护性耕作技术，具有了一定的低碳农业实施基础，但从推行低碳现代农业模式制约因素来看，既包括低碳农业技术本身的适用性问题和小规模农户测量监测以及交易费用高等农业环境政策实施的普遍问题，更多的是来自现代农业发展方式和农户习性固化交织、资金缺位、缺乏激励机制等现有体制机制方面，而多学科交叉研究的滞后直接造成我国无论在研究主题，亦或是研究内容和研究方法上都与国外存在差距。这些结果表明，我国低碳农业发展还处于起步和探索阶段，还有待于进一步的发展与完善。
第二，关于低碳现代农业的内涵界定目前低碳农业定义普遍存在扩大化倾向（即将低碳农业等同于可持续农业）和缩小化倾向（即将低碳农业等同于农业减排），总体上缺乏一个清晰的低碳农业内涵表述。本文提出低碳农业是以协同创新为基本准则，通过对石油农业的低碳化改造，最终实现农业碳生产力和农村综合发展均达到可持续发展水平的一种现代农业发展模式，除核心概念外，还包括“低碳排放、低碳化、低碳生产力”构成的概念群。作为一种现代农业发展模式，低碳农业核心要素包括作为物质基础的资源禀赋、作为起点和背景的发展阶段、作为重要手段的低碳技术、作为外部驱动的消费模式。初步遴选包括低碳农业生产指标、低碳农业资源指标、低碳农业消费指标、低碳农业政策指标四个一级指标和十五个二级指标构成的低碳农业指标体系。从对现代农业发展发展阶段、现代农业内涵、现代农业发展模式梳理来看，我国农业总体上处于从现代农业初步实现阶段到现代农业基本实现阶段的过渡阶段，低碳农业是现代农业全面实现阶段的具体发展模式之一，其他实践模式还包括生态农业、循环农业、精准农业等。从生态农业、循环农业、低碳农业的产生背景和核心特征来看，低碳农业窄于生态农业，循环农业窄于低碳农业。基于文献研究和理论推导，本文构建了由基础工作、发展路径、政策体系组成的低碳现代农业发展分析逻辑框架，而本文实证部分验证的主要是发展判别和技术应用两大基础工作。
参考文献
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