碳循环的基本过程(收集5篇)
碳循环的基本过程篇1
党的十八届五中全会提出,坚持绿色发展,必须坚持节约资源和保护环境的基本国策,坚持可持续发展,坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,加快建设资源节约型、环境友好型社会,形成人与自然和谐发展现代化建设新格局,推进美丽中国建设,为全球生态安全作出新贡献。促进人与自然和谐共生,构建科学合理的城市化格局、农业发展格局、生态安全格局、自然岸线格局,推动建立绿色低碳循环发展产业体系。由此可见,绿色低碳循环发展方式是新时期农业经济发展的必然选择和必由路径。
1绿色低碳循环农业经济综述
由于国家转方式调结构的深入推进,作为国家第一产业的农业相关产业也必须找到适合自身可持续发展之路径。在国家经济中高速平稳发展和生态文明概念深入人心的新时期,绿色低碳循环农业经济成为党和国家重点部署的发展思路,也逐渐成为国内外研究的重点课题,在此大环境下,我们有必要对绿色低碳循环农业经济做初步探讨。(1)绿色农业经济发展。绿色农业经济是以市场需求和经济、生态协同发展为根本原则,在传统经济基础上发展而成的新型农业发展模式,是对各种农业资源进行开发并保持农业生态系统的良性循环,然后在此基础上达到的农业资源可持续利用的活动过程,其本质是要实现农业生产经营与社会、生态资源的协调发展,是可持续发展经济的重要组成部分。(2)低碳循环农业经济发展。所谓的低碳循环农业经济发展,就是指在全球气候变暖的大态势下,我们在农业经济发展中积极运用技术创新、制度创新、产业转型等各种方式,尽最大可能的减少对CO2等温室气体的排放,加强现有资源的循环利用率,从而实现农业经济的发展和可持续战略的实施。
2我国推动绿色低碳循环农业经济的现实意义
2.1发展绿色低碳循环农业经济是今后推动我国农业经济增长的主要推动力。由于我国人均土地占有量远远低于联合国公布的世界人均土地占有量,又面临着农业资源过度消耗的现状,高耗材、高污染的传统农业经济发展方式已经越来越不适应我国现行农业经济发展需求,我国必须采取低碳农业发展模式,以提高我国粮食产量。
2.2发展绿色低碳循环农业经济可以保护我国生态环境和维护粮食安全。由于我国可用耕地面积较小,并且多地出现建设用地越过耕地红线的问题,我国一直致力于以传统农业模式解决温饱问题,造成了农业土地破坏严重的现象。在传统农业经济发展中,大量使用化肥、农药等,而且根据国家公布的数据可以看出,我国大部分的水土污染主要是由于农业的乱排乱放。因此,发展低碳农业有利于保护环境。进入新世纪以来,多重因素左右全球粮食供应,使得粮食安全从区域性问题上升为国际问题,从民生问题上升为国家战略问题,由于我国国内的粮食生产供应现状,我国农产品进出口都受到了严重制约,因此,我国要加快转变传统农业的生产方式,切实解决好粮食的安全问题,而解决问题的关键出路就在绿色低碳循环农业经济。
3我国发展绿色低碳循环农业经济所面临问题
虽然我国在发展绿色低碳循环农业经济有巨大的现实意义,但是从客观角度来说,我国发展绿色低碳循环农业经济还是存在着一定的问题,这主要体现在以下三个方面:第一,我国现存的农业基础薄弱。首先,我国较为严重的人地矛盾,我国虽然国土面积广,但是人均可耕地面积远远低于世界人均可耕地面积,当前我国共有农业人口9亿,农户约占农业人口总数的27.7%,每户所经营土地不足0.5公顷;其次,我国农村劳动力短缺,随着市场经济的发展,农村主要劳动力青壮年集体外出务工,农业产业劳动力缺口严重;最后,农村人口文化程度普遍不高,虽然国家大力普及九年制义务教育并推行职业技术教育,但是未从根本上提升农业从业者的文化水平,截止2008年统计数据显示,我国农村人口中初中以上文化水平所占比重不足18%。第二,农业基础设施建设不完善。我国一直以来实行以工业辅助农业的发展路子,虽然有大量的辅农、助农、惠农政策,但是由于开展农业经济的基础设施不完善,导致可用耕地流失严重,面积减少,农业物资浪费严重,且已有农业基础设施功能较为老化,破坏较为严重。第三,农业经济服务系统未及时建立完善,鉴于我国社会主义初级阶段的基本国情,农业经济发展方向起步较晚,相关的农业经济服务系统并未得到有效建立和完善,农业经济服务工作开展较为滞后,相关服务水平也较为低下。
4我国发展绿色低碳循环农业经济应对措施
一是优化农村农业产业经济结构,在基层大力普及绿色低碳循环农业发展模式,开展相应农业服务技术培训及继续教育,培养一批绿色低碳循环农业专家人才,发掘一批绿色低碳循环农业种植能手,并形成绿色低碳循环农业的规模效应和联动效应。二是完善农村基础设施建设,促进农业绿色低碳循环经济模式进村进户。我国应大力开展对农村基础设施建设的检修与更换,并普及农业低碳经济的发展方向,引导并向农村引入大量的资金,积极地研发新技术,扩展新视野,推动农民获得最大化的经济效益。三是建立新型化的农业技术专业服务系统,随着城市化进程和工业化发展,我国已经有足够的技术水平和物质基础为农业产业经济发展建立专业服务系统,包括信息服务、大数据服务、物流服务及高端制造服务等,这个服务系统应该包括农业现代化的耕作方式技术的普及、对病虫害防治技术推广、对农产品及衍生品销售渠道拓宽等一系列的专门服务,促进绿色低碳循环农业经济发展模式在我国基层推广。
结束语
综上所述,要促进我国农业经济的发展,需要解放思想,改革创新,重视人才作用,运用科学技术手段,并且与加强基层组织建设相结合,在新时期整体经济引导下,重点关注现代化的农村农业建设,借鉴发达国家的先进管理理念和运作模式,实现农业经济的可持续发展。我们必须推进低碳农业的经济发展模式,确保粮食安全,并保护生态环境,突破现有农业的发展瓶颈,大力普及并使用新型化的农业产业化路子。
碳循环的基本过程篇2
关键词低碳循环;生态农业;种养模式;构建
中图分类号S19文献标识码A文章编号1007-5739(2014)06-0261-02
ConstructionofPlantingandRaisingModeofLowCarbonCycledandEcologicalAgricultureinZhejiangProvince
SONGLi-dan1FANWen-hua2TANGJian-xun3*
(1GuangmingAgriculturalandEcological-comprehensiveDevelopmentCo.,Ltd.ofJinhuaCity,JinhuaZhejiang321032;2TechnologicalBureauofJindongDistrictinJinhuaCity;3AgricultureandBio-engineeringDepartmentofJinhuaPolytechnic)
AbstractThelow-carboncycledandecologicalagricultureisawaywithecologicalvalueinagriculturalproduction,andwhichhasgraduallybecometheconsensusofmostcountriesintheworld,becauseofthecharacteristicsoflowemissions,lowenergyconsumptionsandlowpollutions.Thedevelopmentoflow-carbonagriculturemustchangethemodeof″high-carboneconomy″intraditionalagricultureandmadeeveryefforttoobtainthebiggesteconomic,socialandecologicalbenefits.UnderthebackgroundofthepopulationandlandinZhejiangProvince,ithasanimportantandpracticalsignificancetobuildamodeloflow-carboncycleofecologicalagriculture.Inviewoftheabove,thepaperproposedhowtoconstructthelow-carboncycledandecologicalagriculture,andtransformedthewayofthinkinginthedevelopingmodeofplantingandbreeding,accordingtotheactualsituationinZhejiangProvince.
Keywordslowcarboncycle;ecologicalagriculture;modeofplantingandraising;construction
传统农业生产主要包括种植、养殖和农产品加工等,总体上属于“高碳经济”,具有高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放型特征[1]。在传统农业的发展过程中,尽管石化能源的引入,使农业生产力大大地提高,但随之而来的诸如气候变化、环境污染、生态恶化等问题则日趋严峻[2]。FAO一位官员曾指出,在当今农业生产方式下,全球农业用地释放的温室气体,超过人为温室气体排放总量的30%,约为150亿t的CO2。在全球人口不断膨胀、资源日益捉襟见肘的大环境之下,农业的发展方式正孕育着一场史无前例的变革,低碳循环生态农业的研究及其应用正以崭新的姿态在全球逐渐兴起,从而成为引领农业发展的趋势。在全球变暖的现实背景下,低碳农业日益受到世界各国的重视[3]。传统农业生产中过于专一的生产模式将被以推进各种资源反复流动、产业链的形成以及可持续低碳循环型的农业经济所取代。
低碳农业是指在农业生产和经营中温室气体排放最少、获得的社会效益最大的技术[4],其本质是农业生态和循环经济的发展模式,缓解资源匮乏的压力,实现农业的可持续发展。尤其在浙江人多地少的前提下,发展低碳循环立体生态农业无疑是提高生产效率和缓解人地矛盾的有效的途径。
1浙江省发展低碳循环生态农业的基础
浙江省素有“鱼米之乡、丝绸之府、文物之邦”之美誉,如舟山渔场的海洋捕捞量居全国之首,杭嘉湖平原为国内三大淡水渔业中心之一。浙江省的主要农产品除鱼、虾、蟹外,还有粮油、蔬菜、茶叶、果品、茧丝绸、食用菌、畜禽等,是综合性的农业高产区域,尤以精耕细作及多种经营著称,其中一些农产品在全国占有重要地位。
新中国成立以来,尤其是改革开放以后,浙江历届省、市领导都高度重视农业发展,积极推进农业市场化改革,深入实施统筹城乡发展方略,农业农村经济呈现了持续快速发展的态势。然而,就总体而言,浙江省是一个人口稠密的大省和资源奇缺的小省。有关调查统计显示,2012年全省常住人口为5477万人,其中省外流入人口约为1190万人,是中国面积最小、人口密度最大的省份之一。同时,浙江又是中国大陆可耕地面积最小的省份,可用土地仅为2万km2,水田面积131.052万hm2,旱地面积28.859万hm2,人均耕地面积仅相当为0.037hm2,不足全国人均耕地面积的50%,且低于FAO确定的警戒线。
尽管浙江在农业产业结构调整、农业市场化改革等许多方面走在全国的前列,然而人多地少的现实,一直成为浙江农业在大踏步前进道路上的“软肋”。因此,浙江农业的发展必须另辟蹊径,摆脱目前的窘境,在构建低碳循环立体生态农业模式上做大做强做好文章。
2浙江省发展低碳循环生态农业的模式取向
低碳经济是建立在低能耗低污染基础上的绿色经济[5],低碳农业与传统农业的区别在于前者以农业循环经济为特征,降低了农业发展对生态系统的影响。近些年来,随着人们对低碳经济认识的不断深入,农业生产模式中引入低碳生产的方式愈来愈多,可为浙江省低碳农业提供若干启迪和借鉴。
20世纪80年代以来,江西省实施“猪―沼―果”生态种养模式,如在新余市渝水区的规模畜禽养殖户中,70%以上建立沼气工程,以生猪标准化生产、雨水与污水分流、干清粪、污水进沼气池厌氧发酵、沼气用于照明发电为仔猪生活供暖、沼渣沼液用作果树肥料等生态养殖工艺技术,有效保护了当地的生态环境,同时取得了明显的经济效益,实现了农业生态的良性循环。沼气将种植业与养殖业连为一体,带动了养殖业的发展,促进了无公害农产品的生产,从而形成了能流、物流和农业生产内部的良性循环[6]。福建省漳州市龙海县龙佳山庄构筑了“果―草―牧―沼”生态循环体系,该体系对于改善果园微生态条件、防止水土流失、培肥地力、减少污染等起了重要的作用,其经济效益和生态效益十分明显;福清市的星源农牧开发有限公司,建立“猪―菇―沼”生态循环体系,有效地减少了当地养殖业对环境的压力,效果良好。建阳市将口镇则建设“牛―草―果―沼”示范区,实现了生态效应、经济效益的双赢[7]。在河南省农村,采用“猪、厕、沼、菜”庭院循环农业模式,利用庭院发展日光温室蔬菜,温室内一侧建猪圈、厕所和沼气池,人畜粪便直接入池,既解决了沼气池越冬问题,又可为生猪补充能量和为温室增温,其产生的CO2可提高蔬菜产量,沼气可照明做饭、沼液可作叶片喷施、沼渣可肥田,既生产无公害蔬菜,又改善农村环境,增加农户收入[8]。安徽省农科院等单位从日本引进并创新了“稻鸭共生绿色农业生产技术”,该技术同时挖掘了鸭和稻的生物潜力,并在尽可能不使用农药、化肥和除草剂的前提下,生产无公害大米、鸭肉及蛋制品,且环保效果显著[9]。中国水产科学院和上海市农科院进行过鱼菜共生系统的研究,探索了营养盐类、温度等环境因子对鱼菜不同生长阶段的影响,总结出不同密度鱼类与不同种类、不同生长阶段蔬菜之间的优化配比关系。中国水产科学院渔机所也曾进行过鱼菜共生系统的研究,以高密度水产养殖技术与蔬菜无土栽培有机结合,这种新型的食物生产系统以养殖鱼类的排泄物肥育蔬菜,又以水栽蔬菜吸收成份,同时净化鱼池水质,从而形成小环境生态系统的良性循环,最大限度地提高了水产品和蔬菜产量,又能把水质污染程度降至最低限度[10]。由此可见,此举将动物养殖与植物生产这2种原本完全不同的农耕技术,通过科学的生态设计,使之达到互利共生,实现动物、植物、微生物之间和谐的生态平衡关系――这是未来可持续循环型零排放的低碳生产模式,更是有效解决农业生态危机的最有效方法。
在浙江省金华市某地,近年来悄然兴起一种称之为“新型庭院低碳循环立体生态农业”的种养模式,属于复合型的农业产业体系。该模式立足农村庭院空地,利用简易廉价材料构建动植物种养循环共生系统,将畜禽排泄废弃物―落地饲料与鹌鹑养殖―鱼类养殖―微生物繁殖―蔬菜花卉种植―蚯蚓昆虫饲养,以及生产用水循环利用,并以智能控制系统进行低碳循环共生纯有机耕作的低碳循环立体生态综合开发生产模式的管理,让畜禽养殖―鱼类养殖―微生物繁殖―蔬菜花卉种植相互之间形成一种密不可分共同促进与效益叠加的效果。这种模式除了让产业链得以延伸完善外,更重要的是实现农业废弃物排放最小化、能源转化低碳化、生产用水循环节约化、材料使用简便且经济化、管理方式智能化。这无疑是符合当前低碳经济所大力倡导的生态节能绿色环保理念的全新的生产模式,同时更重要的是,它是一项综合效益最为理想的纯有机耕作模式之一,因而具有重大的现实意义。鉴于浙江省土地资源十分稀缺的现状,构建诸如金华市“新型庭院低碳循环立体生态农业”之类的种养模式,势必成为全省乃至其他地区今后低碳循环生态农业发展的趋势,具有大力推广的必要性和可行性。
3浙江省发展低碳循环生态农业的问题和对策
近年来,虽然各地农村建立低碳农业模式在实践过程中不断推进,并取得了许多经验,同时逐步意识到低碳循环立体生态农业从根本上改变了传统的种养模式,它是今后较长时期全省农业产业转型升级、建设特色鲜明现代农业的发展方向,因此必须乘势而上、全力以赴地加以推进。但是,就目前来看,浙江省低碳循环生态农业的发展还面临以下制约因素,需要在今后加以化解。
首先,由于农村中基本的生产主体仍是较为分散的小农户,缺乏规模化、集约化、标准化生产的组织形式,如目前浙江家庭承包经营耕地户均面积仅为0.32hm2,大大低于0.60hm2的全国户均水平[11]。此外,许多农民群众包括基层干部对低碳循环生态农业的理解还需继续深入。受传统思维定势的束缚以及其他因素的影响,农民重个体经济利益、轻社会整体效益,重当前土地产出、轻长远持续发展,重数量外延增长、轻质量品质提升的观念还不同程度存在,发展低碳循环生态农业尚未成为自觉行动。显然,低碳循环生态农业的推广之初需要设施设备的投入,这就增加了成本开支,因此需要政府无论是在思想意识上还是在资金落实上加以大力扶持。
其次,受历史原因和传统观念限制,农村劳动力总体上的科技文化素质尚未从根本上得以提高。低碳循环生态农业是一个较为复杂的系统工程,其中通常包括多种组成成分且具有相互制约或促进的科学关系。因此,发展低碳循环生态农业需要依靠科技创新,依靠多学科的协同配合,这就需要对农村劳动力进行相关知识的培训,并以基层农技人员和规模经营主体为重点,分级分类开展技术培训,提高低碳循环生态农业技术的覆盖面和到位率。同时,引进有关高校和科研院所专家合作攻关,投入低碳循环生态农业技术研发的人力、物力和财力,着重在资源节约和环境保护方面的生态农业技术、立体复合的农作制度、农产品精深加工技术、废弃物综合利用技术、相关产业链接技术和可再生能源开发利用技术上进行挖掘和创新,使低碳循环农业的相关技术在农业生产的各个环节和领域进行渗透和开拓。
第三,应构建完善的低碳循环生态农业服务体系。目前,我国的农业服务业基本上还处在初始阶段,农业社会化服务体系在农产品生产、加工流通等领域还相对滞后,农业生产环节的加工处理、废弃物的收集、资源化利用产业链尚未正式形成,这就或多或少地制约着全省低碳循环农业的健康有序发展。低碳循环生态农业涉及面较广,跨产业、跨主体的特点也较为明显,因此构建能支撑其健康发展的健全服务组织十分重要。政府部门应在提高低碳循环农业技术的应用方面,积极鼓励和支持高等学校和科研院所的技术人员和农民专业合作社,通过诸如资源配置、承包服务、委托管理等形式,开展多种内容的专业化服务,为低碳循环生态农业的运作和不断推进提供全面、高效和切实的服务,以努力保障低碳循环生态农业实现经济效益、社会效益和生态效益的同步增长。
4参考文献
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碳循环的基本过程篇3
近年来,能源危机已成为世界性难题,并且在很大程度上制约了人类社会的可持续发展,循环经济就应运而生。这种新理念主要是通过运用科学合理的技术与管理手段,实现有限资源的优化配置,将社会各个行业、各经济体组成一个循环往复的系统,并积极反馈整个经济运作情况,以此来达到提升资源利用效率的目的。同时,在这一过程中,尽可能的将经济活动给人类生存环境以及自然环境的破坏降到最低。面对这一形势,如何在循环经济背景下,构建切实可行的会计核算体系,就成为当前经济学者们研讨的首要问题。
二、我国会计核算体系的发展现状及存在弊端
构建循环经济会计核算体系,是新时期针对企业会计的一种动态调整。而想要确保循环经济下会计核算体系的科学、合理,首先要对我国企业会计核算体系的现状进行综合考察,尝试将循环经济的理念融入到会计核算体系中,使企业真正意义上的实现“循环经济”。其中,现行的会计核算体系中存在以下几点不足:
第一,在过去,我国企业的会计核算体系是建立在传统末端治理思想基础之上的,它只针对线性经济活动进行核算监督,为经营者提供相应的财务信息,并对经营责任进行考核,从没有将资源、环境等带来的经济问题纳入到会计核算体系中。在这种会计核算体系下,企业只会一味地追求经济效益,而忽视了环境资源的耗费以及生态环境的破坏,长此以往,势必会影响到企业的发展。
第二,从会计计量方式的角度来看。现行的会计核算体系一般采取的是货币计量的方式。但是在循环经济下,我们应该摒弃以往只注重利益的做法,而更多的去关注对环境的保护,而使用货币计量是无法准确测量影响环境的因素(比如污染面积、单位浓度以及排放量等)的,这也从另一个角度阻碍了循环经济下会计核算体系的构建。
第三,近年来,越来越多的企业开始重视环境保护问题,并且愿意尝试在生产经营活动中提高对环境保护设备的投入和支持。但是现行的会计核算体系对于企业绩效的评价,使得那些进行环保投资的企业绩效被低估,而另外没有进行环保投资的企业业绩却被高估,这不利于企业构建循环经济下的会计核算体系。
三、新形势下构建循环经济下会计核算体系的策略
在新形势下,构建基于循环经济的会计核算体系,必须要遵循循环经济的“3R”原则,也就是资源利用的减量化原则、产品的再利用原则以及废弃物的再循环原则。其中,减量化原则就是要求减少生产和消费过程使用的物质以及能量,从源头就实现对资源的节约使用以及减少污染物的排放;再利用原则则要求企业生产的商品及其包装是可以在各个场合进行重复利用的,这种延长资源利用时间以及周期的方式正是实现循环经济的重要前提;而再循环原则要求产品在丧失使用功能后依然能重新回归到经济循环活动中,从而最大限度的减少废弃物的排放,且排放也可实现无污染、无公害。只有贯彻落实“3R”原则,才能使构建出的会计核算体系与循环经济的相互促进、相互依存。
1.基于减量化原则的资源会计
资源会计实际上就是针对资源经济的循环过程及其结果采取的一种管理活动。在这一过程中,企业可以对资源经济循环过程中的各种投入信息进行统计,并且能对资源开发中产生的经济效益以及社会效益有一个准确而又清晰的预算,同时使用一些会计专业特有的算法来对会计信息进行加工整理。之后将会计信息提供给企业经营者,以便于他们就此做出合理决策,提高对资源能源的高效利用。与此同时,基于减量化原则,还提出了物料流转成本会计的概念,也就是在企业生产经营过程中,对所涉及到的原材料、能源及其他物质等的流动进行追踪、控制,以实现对它们的“可视化”核算与管理。这也是企业能够在生产经营的同时,实现环境效益最佳化,与环境保护和谐发展的有效会计工具。物料流转成本会计一方面会时刻关注企业产品及副产品对于物料的消耗度;另一方面还对物料在做成产品前的流动及使用情况有一个完整而又清晰的记录。可见,积极构建资源会计与物料流转成本会计体系,可以大大减轻企业经济活动对于生态环境造成的负面影响。同时,还能从另一个角度减少对于环境保护的投资,达到经济效益与环境效益双赢的目的。
2.基于再利用原则的废物再利用会计
废弃物的再利用是整个循环经济中不可或缺的一环,同时也是企业能否真正意义上实现循环经济的决定性因素,更是传统经济与循环经济下企业生产方式的根本区别所在。与传统经济不同的是,循环经济体系下,企业进一步强化了对废弃物的管理,而废弃物再利用会计则可以真实反映和披露废弃物在再利用环节中产生的各种财务信息,它正是构成循环经济会计的重要组成要素。具体来说,废弃物再利用会计主要针对的是企业在生产经营、消费过程中,产生的所有可以进行计量的废弃物再利用及其环境影响等交易或者事项,所引起的价值或者物质流动,并对其进行核算,这样做可以有效控制废弃物成本,且废弃物再利用会计还可以将涉及到废弃物的成本与其他成本区分开来,设立专门的账户进行核算。
3.基于再循环原则的可持续发展会计
可持续发展理念作为我国的一项重要决策依据,近年来已迅速蔓延至经济发展的各个角落。而基于再循环原则的可持续发展会计恰恰遵循的就是可持续发展理念,并且在积极借鉴环境经济学、社会科学乃至环境科学等相关学科的基础上,使用会计学的相关理论及方式方法,对有关环境和社会责任事项进行确认、计量并反映,将有价值的信息如实的提供给会计信息使用者,从而确保现有资源的优化配置以及维护社会的和谐稳定发展,最终实现社会整体效益的最大化。其中,可持续发展会计主要涉及到以下几方面内容,即环境的可持续发展、社会责任乃至经济的可持续发展。在新时期,企业需要重视未来发展中可能影响到环境以及社会责任事项的任何得失,并对其进行统一核算,以“生态人”的眼光去看待企业、评价企业。
4.基于低碳经济的碳会计
碳会计是一种以低碳经济为基础的新型会计研究课题。它主要采取多元化的计量方式,来对企业消耗中所有涉及到碳元素的能源或化合物等进行确认、计量以及评价。由此来披露企业的自然资本效率以及社会效益。可以说,碳会计的提出可以更加科学严谨的衡量国民生产总值以及企业的经营利润,从而更合理的评价国民经济的发展状况以及企业的经营业绩。其中,碳会计又可以细分为以下几部分:第一,碳汇会计。就是对森林、土壤等对碳收入与固化的核算;第二,碳排放会计。就是对企业生产经营过程中排放的温室气体进行核算。由于温室气体中的大多数均可以折算为二氧化碳当量来计算,因此,碳排放的实质就是二氧化碳与二氧化碳等同物的排放;第三,碳排放权交易会计。就是对企业从碳排放交易市场购进以及使用的碳排放权进行核算,而碳会计的核心就是针对碳排放权的确认以及计量。
碳循环的基本过程篇4
关键词:碳循环,STS,物质及转化,含碳物质,二氧化碳
不久前,H老师开设了一堂题为《自然界中氧和碳的循环》的公开课,课上得很成功,例行的课后评价也不错。就在教研组会议即将结束时,A老师提出:是否可在“小结时强调一下,碳循环中的“碳是指碳元素。一石激起千层浪,这时组内的老师明显地分成两部分而激烈争论起来,K老师等五人明显地反对此结论,而Y老师等五人明显支持这个结论。争论的双方引经据典,争论得不可开交。碳循环中的“碳到底指什么呢?笔者从以下几个角度认定:参加碳循环的是含碳物质,碳循环中的“碳是指CO2。
1、从科学、技术、社会的关系(STS)的观点看,科学知识源于人类需要而产生,是人们艰苦探究的结果。人类社会的生存与发展离不开吃饭与穿衣,而粮食、棉布等离不开光合作用,光合作用离不开CO2。倘若大气中没有CO2,人类就将无法生存,更谈不上发展。当然,大气中CO2的含量也不是越多越好。大气中CO2含量太高,会使地表不易散热,引发温室效应与气候异常STS,影响人们的生活和生产,甚至直接影响人类生存。因此,研究碳循环的目的之一就是研究CO2的含量与变化原因及应对办法。尽管其它物质(如CO、C)中也含有碳元素,但它们不能直接转化成有机物。即从STS的观点看,对人类生存最密切相关的是CO2这种物质。
2、本课的教学目的决定了碳循环是含碳物质间的循环。八年级下册第二章“空气与生命是从空气与生命的关系引入的,也是从空气和生命的角度整合教学内容(包括光合作用,呼吸作用与碳循环的关系)的。因此,这一节的教学目标确定为“了解自然界中的氧循环和碳循环,从而认识自然界中的物质是循环与转化的。由此可见,从本节课的教学目的来看,碳循环指的是含碳物质间的循环,而不是组成物质的碳元素的循环。
3、从实现“低碳化的方法看,碳循环是含碳物质间的循环。
人类以碳水化合物为食,人类身体本身也含有碳元素,它们不存在“低碳化的问题。所谓“低碳化并不是指降低某物体中碳元素的含量而是指降低大气中过高的CO2含量。解决大气中CO2含量过高的主要办法是:(1)植树造林。(2)减少含碳矿石燃料燃烧。方法(1)的原理是利用光合作用吸收CO2,从而降低空气中CO2的含量论文格式范文。按质量守恒定律,在CO2转换成有机物的过程中,碳元素的种类及质量不发生任何变化,不存在碳元素循环问题。方法(2)的原理是通过减少含碳物质的燃烧,降低大气中的CO2含量。因为在燃烧过程中,单质碳或化合态的碳会变成CO2。可见,在这些变化中改变的是含碳物质,而不是碳元素。因此,从实现“低碳化的主要方法来看,碳循环是指含碳物质(主要是CO2)的循环而非碳元素的循环。
4、碳循环本身决定的是含碳物质间的循环。
循环是一种周而复始的运动。它是指从起点出发,经过一系列复杂的变化,又重新回原来的原点的过程。碳循环是指以CO2为原料,经过一系列的变化再变成CO2的一种过程。实现碳循环三条主要途径是:
可见,在碳循环的三条主要途径中,无论发生什么变化,碳元素始终不变;而从起点经变化再回到原点的是含碳物质CO2。因此,碳循环本身告诉我们:参加碳循环的主要是含碳物质CO2,碳元素是恒定而不是循环。
综上所述,碳循环是含碳物质间的循环。从碳循环的途径看,只有CO2才能参与碳循环,其它含碳物质几乎不能参与碳循环。因此,碳循环中的“碳不是指碳元素而是指含碳物质CO2。教研组内面红耳赤的争论也就划上了句号。归纳起来,碳循环就是含碳物质CO2在一定条件下发生的物质间的转换。正是这种物质间的转换和变化,实现了能量的固定、转化及利用,实现物质间的动态平衡。也正是这种物质间的转换和变化,使得我们知道了节约水电的意义不仅仅是省下几个铜板,而是“节能减排与“低碳生活的具体要求。碳循环是物质的运动形式之一STS,是对“运动是物质的性质之一的哲学观点的一种诠释。
反思A老师等人的错误原因是既与教材编排有关,也与他们太过相信书本有关。《科学》(八下)确实没有明确的碳循环的概念,更没有指出碳循环中的“碳是指什么。教材作出这样的编排可能是“留白艺术的体现,诱导教师在思考与探究过程中理解概念的本质,而不是照本宣科。虽然《科学》教学参考书(八下)第55页第二段有:“碳元素的循环虽然简单,但很重要。这句话,虽然《科学》教科书第六册第51页提到“组成生物体的一些基本化学元素,如碳------等,在生物与无机环境之间可以地出现和循环。但我们更相信事实与逻辑思考。
现代科技已测定:大气中CO2的含量约占0.03%。如果没有补充,CO2将在25~30年的时间内被植物消耗殆尽。然而空气中的CO2始终没有明显的减少,这就是碳循环的作用。随着工业和交通运输业的发展,人们对含碳能源物质的需求日益增多,大量燃烧含碳矿物燃料的结果是使大气中CO2的含量明显升高。利用碳循环降低CO2含量是人们最好的选择。于是,植树造林、利用太阳能及开发新能源、节约衣物等行动就成为“低碳生活的必然选择。
在生物圈中,碳循环与氧循环有着密切的联系。空气中的氧可以渗透到生物圈是各个角落,动植物的呼吸作用、地壳表面物质腐败氧化等过程不断消耗大气中的氧。但与此同时,绿色植物的光合作用却大量吸收着大气中的二氧化碳,并将生成的氧气释放到大气中。如此生生不息,构成了生物圈的氧循环,并保持了大气中氧含量的恒定,维持了整个生物圈中的碳——氧平衡,人类才得以生存。
含碳物质CO2是循环的,其它物质也有许多是循环的。《科学》八上教材中提到:水是循环的。水循环的形式有:海——陆循环、陆——陆循环及海——海循环等三种基本类型。由于水循环的存在,江河中、海洋中的水每隔一定周期就“焕然一新。另外,大气也是循环的,大气环流就是大气循环的最好证明。正因为大气环流的存在,身处北纬30°的我们就感到夏天特别热而湿润、冬天特别冷而干燥。正因为生物圈的许多物质是循环的,地球上的人类就应联合起来,抵制破坏环境的行为。否则地球上将找不出一方净土,人类也将无法生存。
唯物主义者认为:世界是由物质组成的,物质是真实存在的,由物质组成的生命也是循环的。植物春天发芽、秋冬萧杀,经历着生与死的循环。人类与其它动物一样,历经出生、生长和发育、生殖、衰老和死亡,经历着生与死的循环论文格式范文。所不同的是,生物体的循环总是伴随着生命现象,它比非生物体的物质循环更复杂。生物体的循环总能使下一代更适应环境,是螺旋式上升的循环。社会是由人类构成的,人类社会也有许多现象是循环的。据说,当节俭的钱钟书(北大学者)穿着几十年前的服饰在路上迎客时,回头率超过60%。作为社会的一部分的教育STS,其课程设置也颇有循环的味道。中国古代孔夫子的“礼、“乐、“射、“御“书、“数等六艺教育是大综合。一百多年前,科学的进步将综合理科分为理、化、生等分科教育。哪曾想社会的发展,又将分科的理、化、生教学合并为现在的综合理科(科学)教育。合—分—合,走的也不是一条循环之路吗?其实,社会形态也是循环的。社会已经过了生产力极低的原始社会,又历经了奴隶社会、封建社会、资本主义社会,最终又将走向生产力极高的共产主义社会。当然,这种循环不是简单的回归,而是螺旋式上升到更高层次。
学生的学习也颇有循环的味道。通过课堂教学,学生可掌握乃至生成一些知识。但遗忘规律告诉我们,一周左右的时间就会使许多学生掌握的知识趋于零。经过及时的“温故,既能使学生重新掌握这些知识,又能使学生“知新。这就提醒我们教育工作者,在课堂教学中有适量的“循环,才能使学生避免遗忘。只有不断的“循环,才能使学生不断的纠错中学得更深刻、更有效。当然,教学中的“循环应避免“炒冷饭,否则很难“知新。
关于《自然界中氧和碳的循环》这节公开课的讨论已经结束,对于碳循环中“碳是什么的争论也已尘埃落定。碳循环证明了含碳物质是运动的,碳循环中的“碳是指CO2而非碳元素。水循环等证明了还有许多物质是运动的,生命的循环证明生命也是运动的。学习过程的循环,证明了人的认识是螺旋式上升的。总之,物质与认识在运动和变化过程中都会出现循环,循环的不仅仅是物质。
俞百炎
碳循环的基本过程篇5
[摘要]本文根据农业生态系统自身特点,结合低碳经济和低碳农业的特征,提出创新农业生物技术和工程技术,发展碳汇农业;运用先进适用的现代农业技术,构建资源节约型农业生产体系;推进种养加一体化经营,发展农产品加工园区,推进关联产业集群节能减排的低碳农业发展途径,据此优化我国低碳农业发展的制度环境,最终实现我国低碳农业的快速、健康发展。
[关键词]低碳经济;低碳农业;农业生态系统
随着经济发展、人口剧增以及人类生产生活方式的所谓“现代化”,CO2等温室气体的排放量愈来愈大,温室效应日益严重,全球屡屡出现灾难性气候变化,已经严重危害到人类的生存环境及健康安全,农业生产受到的危害尤为严重。例如,早在2003年湖北省武汉市约27万公顷水稻受高温危害,占水稻总面积近50%,空粒率平均约40%,严重的达90%,损失惨重。[1]中国农科院农业与环境可持续发展研究所的有关研究指出,温度升高、农业用水减少和耕地面积下降会使中国2050年的粮食总产水平较2000年的5亿吨下降14%—23%。
另外,气候变暖会使病虫存活范围更广,活跃时间更长,加剧病虫害扩散;气候变化还会加速土壤退化、侵蚀和盐渍化,削弱农业生态系统抵御自然灾害的能力。为此,本文认为,必须面对农业生产的威胁与挑战,从农业特点出发,发展低碳经济,推进我国现代农业发展。
一、低碳经济与低碳农业
2003年2月24日,英国政府在《我们能源的未来:创建一个低碳经济体》白皮书中首次提出“低碳经济”理念;2009年底的哥本哈根会议,使“低碳”理念走入寻常百姓视野,在未来的经济发展中,低碳经济有可能成为全球经济发展模式。
何谓低碳经济?目前国内外对此没有统一的定义和认识,基本都是从能源结构、技术创新、经济发展方式、资源利用模式等角度去分析和探讨。其实,低碳经济从根本上来讲,是自然规律和经济规律相结合的一种经济发展模式。它是一种建立在物质循环和碳平衡理论的基础上,定量分析人类活动的碳排放水平,明确人类发展每个阶段的碳约束水平,进而保障人类发展过程中实现经济、社会和环境的协调发展,提高全人类的社会福利水平。低碳经济的实质就是要实现能源高效利用和新能源的开发,核心是清洁能源技术的应用和发展以及相应的制度创新,在能源利用、环境保护和经济发展之间寻求一种生态平衡。具体来讲,低碳经济包括三个方面的特征。
第一,低碳经济的核心是降低碳排放,所以,改变能源结构、使用清洁能源是低碳经济发展的关键。目前人类的经济发展模式基本上是基于化石能源的,而过度依赖化石能源,直接导致人类在生产、生活等方面都引发碳的高排放,改变了自然环境,进而影响了人类的未来发展。因此,发展低碳经济,必须进行能源替代、发展低碳能源和无碳能源,实现经济发展的碳脱钩。
第二,低碳经济的初级目标是实现低能耗。受目前技术发展水平的制约,人类是无法摆脱化石能源的,所以,发展低碳经济必须降低单位能源消费量的碳强度(碳排放量),通过碳汇储存行为,控制人类二氧化碳排放量的增长速度。同时,在个人生活方式上,必须改变人类的高碳消费倾向,减少化石能源的消费量,降低人为碳通量,实现低碳生活模式。
第三,低碳经济的最终目标是追求可持续发展,实现人类福利水平最大化。人类的可持续发展必须建立在保护地球生命支持系统、维持生物圈的可持续性和维持生态系统服务功能可持续性的基础上。也就是说,人类社会的可持续发展从根本上取决于自然生态系统及其服务的可持续性。因此,发展低碳经济,必须深入理解和分析自然资本的价值所在,避免损害自然生态系统服务功能的短期行为,实现生态系统的保护,协调经济发展中的效率和公平问题,实现经济系统和自然系统之间的良性互动,最终实现人类的可持续发展。
因此,低碳经济必须遵循自然规律,如热力学第一、二定律,环境容量,物质平衡等,同时还要遵循经济规律,如供求规律、边际效用理论、资源稀缺性等。低碳经济必须减少二氧化碳的排放量,实现能源高效利用、清洁利用和低碳甚至无碳能源开发,变革人类生产、生活方式,是一种人类由高碳能源向低碳能源过渡的经济发展模式,最终目标是建立人类生态文明发展模式。
低碳农业是以低消耗(能源、资源)、低污染(环境、产品)、低排放(废弃物、CO2等温室气体)为基础的现代农业,实质是能源和资源利用高效率和清洁能源结构以及清洁生产问题,核心是能源和资源利用技术创新、制度创新和人类发展观念的根本性转变。
在现实中,农业中的碳排放量也是非常大的,因为农业在农用化肥的使用、农业机械的发展和使用、农业废弃物的处理和利用、农产品的加工和流通等方面,都需要耗费能源。而目前的技术水平决定了农业生产过程中使用的能源也基本为化石能源,形成了高碳农业发展模式。因此,发展低碳农业的核心是重视农业多功能性,实现农业发展中的低能耗、低污染和低排放。
农业生态系统是人类有目的地利用生物与非生物环境之间、生物种群之间的相互作用规律,建立合理的生态系统结构和高效的生态机能,进行物质、能量循环和信息传递以及按照人类需求进行物质生产的综合体系,它具有自然和人工生态系统的特点。具体来说:首先,农业生态系统属于一种半自然生态系统服务功能,因此,它也具有自然生态系统服务功能的两个特点。一是整体有用性。就是说生态资源的使用价值是各个组成要素综合成生态系统之后,才能发挥出来的有用性;二是用途多样性。就是指农业生态系统的服务功能是多样化的,只有发挥作用的大小之分,即效用是多样化的。
其次,农业生态系统又是一种人工和自然相结合的生态系统,因此,它在提供的服务功能方面存在着自身的特点,主要有六个方面。
一是相对于自然生态系统来说,农业生态系统服务功能具有更强的空间固定性。农业生态系统服务功能随着栽培方式、耕作制度以及季节的变化而变化,具有明显的时空限制。农业生态系统的使用价值只能在相应的可影响范围内发生作用,通常仅在一个较小空间尺度和有限时段内有效提供某种生态系统服务功能。二是农业生态系统受人为影响更大。农业生态系统的人工特点,决定了其提供服务功能的能力高低与人类农业生产方式、投入水平和管理水平密切相关。三是农业生态系统服务功能的多样化不及自然生态系统。农业生态系统主要提供人类所需的产品,其他形式的服务功能是农业生产的外延。四是农业服务功能的效用边界更易界定,具有某种程度上的私人物品特性。
农业区域以及农业生产类型都是由人类决定的,因此,其提供的服务功能具有明显的区域特点,其效用边界更易确定,不同于自然生态系统提供的服务功能,具有明显的非排他性和非竞争性。五是农业服务功能具有易变性和脆弱性。农业生态系统是人工和自然相结合的系统,其服务功能的持续有效性和人类需求密切联系,农业生态系统运行要遵循自然生态规律和服从社会、经济的共同需要,因此,为获得最多的符合市场需要的农产品和最大的经济效益,农业生态系统结构及生态过程的变动性远高于自然生态系统。同时农业系统主要由一个或少数几个作物种群及田间相关生物构成,营养结构简单。这种易变性和单一作物模式导致农业生态系统对人类管理活动的依赖性很大,因此,它不可能像自然生态系统一样,长期有效地提供服务功能,具有明显的脆弱性。六是负面影响更为直接和广泛。农业生态系统服务功能更易受到人类干预和影响,一旦人类干预过度或者出现问题,其负面影响要远大于自然生态系统,农业生态系统面临的社会、环境和经济问题更为复杂和困难,其影响更为直接和广泛。
总之,农业生态系统是人类为了满足生存需要,积极干预自然,依靠土地资源,利用农田生物与非生物环境之间以及农田生物种群之间的关系来进行人类所需食物和其他农产品生产的半自然生态系统,是一个在人类参与及主宰下,由社会、经济和自然结合而成的,具有多种经济、生态、社会功能和自然、社会双重属性的复合生态系统。因此,维护和改善农业生态系统服务功能,实现农业发展过程中经济、社会和环境的协调发展是现代低碳农业的目标。
二、发展低碳农业是我国建设现代农业的最终方向
农业是国民经济的基础产业和战略产业,但对自然资源和环境依赖性很强。近几十年来,各国靠高碳农业迅速增加了粮食和农产品供给,如不断开垦农田、连片种植、扩大耕地面积,大量使用化肥、农药、农业机械、除草剂、兽药、设施等工业化产品,但同时也带来温室气体排放过大,自然植被、森林、湿地、草原以及生物多样性减少、环境污染严重等环境问题。
2009年9月22日,主席在纽约出席联合国气候变化峰会发表重要讲话并做出重要承诺:一是加强节能、提高能效工作,争取到2023年单位GDP的CO2排放比2005年有显著下降;二是大力发展可再生能源和核能,争取到2023年非化石能源占一次能源消费达15%左右;三是大力增加森林碳汇,争取到2023年森林面积比2005年增加4000万公顷,森林蓄积量比2005年增加13亿立方米;四是大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术。我国政府明确提出:到2023年我国单位GDP的CO2排放比2005年下降40%—45%并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。[2]我国是人口大国和发展中国家,为彻底解决温饱问题和满足人们日益增长的物质文化生活需要,确保社会稳定,决不能以降低农业单产、农民人均收入或减缓农业和农村经济增长来实现温室气体减排目标,但发展低碳农业势在必行。只有通过技术推动、组织经营、产业集群、市场拉动、政策保障,才能大力推进低碳农业发展。可以说,低碳农业为落实科学发展观,建设资源节约型和环境友好型农业生产体系,推进现代农业建设,实现人与自然和谐、农业可持续发展提供了可操作性的诠释。以农业多功能为核心的低碳农业具有下列特征:
第一,实现经济规律和自然规律的统一。
以农业多功能为核心的低碳农业,必须在符合经济规律的基础上,遵循生态平衡自然规律的要求,实现经济、社会和环境的和谐统一。低碳农业一方面遵循农业生态经济系统承载能力有限性的特点,合理适量地采用经济、技术措施,维护农业生态系统的正常经济运行。另一方面,根据农业生态系统的具体需要,合理投入各种资源和能源,实现资源和能源的循环高效利用,保护自然生态系统。
第二,完善以农业为核心的产业链。
农业多功能性,随着现代科技和经济的发展,农业与其他部门的结合空前紧密,迅速形成互进互动的一体化生产体系,进而使得农业和其他产业联系更加紧密,形成良性循环。
第三,低碳农业的多目标性。
由于农业提供的产品和服务种类越来越被公众认可,农业生产方式的绿色化,农业投入资源越来越高效,进一步提高了农产品和服务的经济价值,同时现代循环农业又形成了较高的生态和社会效益。因此,现代低碳农业的整体收益较之传统农业收益来说,整体效益迅速提高,满足社会、经济和环境目标需求。
从低碳农业应具有的特质出发,我国发展低碳农业要注重以下环节:首先必须调整农业产业结构,淘汰农业生产过程中的落后技术,积极进行规模生产,同时延长农业产业链,实现农业生产过程中的碳平衡。其次,积极调整农业生产中的能源结构。能源开发深度和能源利用效率是现代低碳农业发展水平的重要标志,所以说,发展低碳农业既要充分进行生物质能源等可再生能源的研究和开发,又要充分进行风能、地热能、水能等低碳能源的研究和开发,最终实现农业生产过程中的低能耗、低污染、低排放,获取社会福利最大化。
第三,积极进行科技创新,改进传统工艺,优化农业生产工艺路线,采用新型技术,耦合农业产业链,开发二氧化碳的捕集技术,深入利用农业生态系统服务功能进行碳储存和碳循环利用。
第四,农业废弃物的循环利用。
随着我国农业生产的发展,农业中的废弃物已经成为一个不容忽视的问题,因此,在发展现代低碳农业的过程中,必须使农业废弃物资源化,实现循环利用,只有这样才能节约农业生产中的能源使用,提高资源利用效率,减少二氧化碳排放量,实现农业生产的规模化、现代化和无害化。第五,积极进行制度创新,保障低碳农业的发展。
通过政府、行业指导和相关法律制度的完善,引导和影响农业参与主体的行为,推动现代低碳农业的发展。
低碳农业的发展,利于缓解我国的环境压力,改善生态环境,优化农业产业结构,增强我国农业的国际竞争力,突破绿色贸易壁垒,构建绿色化的农业生产系统,保障农产品安全,符合现代消费者需求,确保我国现代农业建设目标的实现。
三、推进低碳农业建设和发展的建议
(一)以碳汇农业为核心,推进农业生物技术和工程技术创新农作物通过光合作用吸收CO2的量远远大于呼吸作用排出的CO2,因此,农业是地球上规模最大的碳汇产业。
C4作物光合效率明显高于C3作物,但光呼吸明显低于C3作物。目前许多科学家正在通过基因工程将C4光合途径的关键酶转入C3作物,以大幅提高C3作物的光合效率。科学家Ku等将整个玉米相关的PEPC基因用农杆菌方法转入水稻,该植株PEPC活性比对照高110倍,甚至比玉米高2—3倍,增产35%。但真正应用到生产还有很长的路要走,转基因植株都只携单个C4基因,还需要将不同的C4转基因聚合在一起,目前水稻上利用有性杂交等方法聚合PEPC和PPDK这两个C4基因的工作已在进行。[3]我国每年生产用作氮素化肥的合成氨约两千多万吨,但这仍远远不能满足农业生产需要。
氮素化肥生产伴随着大量能源耗费和CO2排放。目前中国以煤为原料的尿素企业占62%,每生产1吨尿素消耗1.2吨煤和1200度电;用煤炭气化每生产1吨合成氨需消耗原煤1.4吨。目前,全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%—4%,且农作物只能吸收氮肥的1/10,土壤长期施用氮素化肥会造成严重的水源和空气污染、土壤板结。而自然界中豆科植物根部的根瘤菌通过固氮酶能有效地将空气中的氮转变成可被豆科植物直接吸收利用的氮。据测算,氮气占空气总量的79%,大气中氮素含量为3.86×1015吨;①据估计,全球的生物固氮每年可将1.75亿吨的分子态氮转化为氨,大大超过了全球的工业固氮量。如果农作物固氮能进入实用化阶段,仅免施氮肥一项,就可节省大量电力能源并大大减少土壤和水质污染。我国华中农业大学一课题组成功实现了大豆根瘤菌的基因转移,获得了“高效固氮大豆基因工程根瘤菌‘HN32’新菌株”,在大豆的大面积试验中显示出良好的增产效果。但短期内很难通过基因工程将固氮基因和固氮能力从豆科植物成功地转移到非豆科农作物中。我国科学家应用植物生长素引导根瘤菌进入小麦等作物根部,也形成根瘤并有较低的固氮能力。[4]20世纪80年代以来,我国相继对水稻、玉米、小麦和高粱等非豆科作物的联合结瘤固氮进行了深入研究,成功地分离出一批具有高效固氮功能的联合固氮菌株,如粪产碱菌、稻黄杆菌和固氮螺菌等。我国学者提出的“共生固氮体系中最佳结瘤固氮控制模型”的研究被列入国家“攀登计划”。
(二)广泛采用先进适用的现代农业技术,构建资源节约型农业生产体系树立资源节约观念,以提高资源和能源利用效率为核心,推广应用节地、节水、节肥、节能技术,促进农业可持续发展。
1.节地。
一是采用速生丰产优质品种,缩短农作物生长周期,可采用育苗移栽、套种复种和温棚地膜等农艺性和保护性工程措施以延长生长时间,充分利用光热资源,实现一年多熟;大力发展肉、乳产出率较高的速生优良畜禽,采用科学安全且符合动物福利的配方饲料、隔热增温、合理密度、最佳出栏时间等饲养管理措施缩短饲养周期。二是利用农作物、林种之间特有的共生互利、相成互补关系以及高矮胖瘦、喜光耐荫等不同生长特性和生态习性,进行间作混种如玉米大豆间作,道路渠旁等发展农田林网,发展多种形式的立体农业,如稻田养鸭、林粮间作、林下种菇、果园养鸡等。
2.节水。
在果树、保护地及高效经济作物上推广应用智能化微(滴)灌技术。平原农区做好灌排、机井、渠系、管道布局及其配套,推广低压管道输水、喷灌滴灌、水肥药联用。丘陵浅山区大力发展雨养农业,充分利用天然降水,最大限度提高水分利用效率。如选育和推广抗旱高产品种;利用梯田、水库、集雨窖、鱼鳞坑等工程措施及管道喷灌、膜下滴灌技术;增施有机肥,采用避旱种植、免耕直播、秸秆和地膜覆盖、土壤保水剂和植株蒸腾抑制剂,减少蒸发,提高土壤保墒能力。
3.节肥。
积极推广“站厂结合、测土配方施肥一条龙服务模式”;土肥、农技站测土配方,肥料企业组织生产,农村农资连锁店销售服务等。
4.节能。
利用保育化耕作、精准化种田、规模化经营、机械化作业、工厂化生产、合作社组织,实现节能减耗,降低成本。多用有机肥、合理施用化肥,配方施肥、精量播种;组织农机跨区作业,推广耕种施肥除草、收获脱粒粉碎等联合作业,扩大农机社会化服务规模;农民合作采购农资、农产品储运销售加工;高效益的瓜菜、花果、养殖等项目,可利用现代化的智能连栋温室大棚或畜禽棚舍进行工厂化生产;作物病虫、畜禽疫病的预警防治因专业性强、风险大公益性强,应由县乡农业部门和专业公司承担。
(三)以循环农业为核心,推进种养加一体化经营循环农业就是利用农林牧工产业共生、产业链条延伸增值,废弃物循环利用,实现农业增效、农民增收、农村繁荣。
一是遵循可持续发展理念和生态系统的耐受性原理节约、合理利用农业资源,以实现资源消耗减量化(Reduc-ing),确保水、土、植被等资源自然恢复更新,减少自然灾害。二是充分利用农林牧、种养加、储运销等产业协同共生、生产链延长增值、加环增值增效减耗、能量多级利用等原理,来实现产品再利用化(Reusing),确保产品最大限度增值和绿色安全,分散市场风险,实现农业增产,农民增收。三是按照“资源产品废弃物资源”的循环方式,利用产业之间主副产品与资源、废弃物与资源的横向耦合关系,构建以“秸秆综合利用、农田林网保护、畜禽粪便沼气化、施肥绿色有机化、加工废弃物资源化”为基础,以“种植业作物秸秆畜禽养殖三沼工程绿色有机肥种植业”为主要循环链条,农林牧、种养加良性循环、和谐发展的链网结构,实现废弃物再循环化(Recycling)和零污染,改善生态环境。
值得注意的是,循环农业的关键是,利用优良品种和双高一优种养技术,大幅提高农作物的太阳能利用率和转化率,生产尽可能多的优质绿色安全的农产品和秸秆;通过农机复式作业实现部分秸秆直接还田增加土壤有机质;通过秸秆氨化、青储和规模化、小区化或工厂化畜禽饲养,实现秸秆过腹还田,培肥地力,减少精饲料消耗;通过秸秆气化、成型燃烧、种植蘑菇、加工板材和造纸,实现秸秆综合利用,进一步提高生物质能的利用效率;通过农田林网增加蓄材量,改善农田小气候;通过改善种养条件、加强疫病防治、安全用药、注重动物健康福利,实行干湿分开和雨污分流、人工捡拾清粪加水冲直接入池等清洁生产,畜禽粪便沼气化、大中型养殖场沼气发电、废水废气无害化处理等,实现农畜产品安全绿色(疫病和有害微生物、农药兽药和放射性残留、重金属含量等有毒有害物质检测达标)、优质优价。
我国农业大省———河南省的许多传统农区采用了“猪厕沼菜四位一体”庭院循环农业模式,利用庭院发展日光温室蔬菜,温室内一侧建猪圈、厕所和沼气池,人畜粪便直接入池,既解决了沼气池越冬问题,又可为生猪补充能量,为温室增温,CO2可提高蔬菜产量,沼气照明做饭、沼液叶面喷施、沼渣肥田,既生产无公害蔬菜,又改善农村环境,增加农户收入。此外,猪沼粮(果)、稻田养鸭(蟹)、桑基鱼塘、秸秆—食用菌—废菌棒—草皮花卉底土等模式也可以借鉴。
《2050中国能源和碳排放报告》称,在2010—2050年,发展沼气替代生物质能和煤炭可使CO2年排放减少307.77—4592.80万吨,SO2年排放减少13.11万———98.87万吨。①截至2007年底,全国户用沼气达2650多万户,相当于农业、农村减排CO24400万吨。退耕还林还草、减免耕、秸秆还田等保护性耕作,也能极大地增加我国的碳储量,改善生态环境,减缓气候变化的影响。联合国粮农组织估计,无需生产工业化肥,每年可为世界节省1%的石油能源,不再施用这些化肥能降低30%的农业排放,要想抵消剩余80%的农业排放———如牲畜肠道发酵、稻田、生物质燃烧和粪肥处理———要求耕地的固碳率达到400千克/公顷/年,牧场则需达到200千克/公顷/年,生态农业系统可以做到。
(四)以农产品加工园区为核心,推进关联产业集群节能减排按照产业生态学、产业经济学原理,通过农户、企业间的物质集成、能量集成和信息集成实现关联产业集群,形成产业间的代谢和共生耦合关系,使一家企业的废气、废水、废渣、废热或副产品成为另一家企业的原料和能源,即以园区内企业为核心,通过市场交易的方式利用上游企业或下游企业生产的主副产品或产生的废弃物,作为自己生产中的原料,减少园区废物产生量和处理费用,同时实现规模经济,使物流、能流和信息流优化配置、循环生产有序进行,形成园区经济发展和环境保护的良性循环。
农业园区主要的关联产业链条是:
(1)主产业链,粮食饲草种植饲料生产加工畜禽繁育养殖屠宰分割精深加工冷链储运销售。
(2)支产业链,屠宰分割皮毛骨血皮毛制品和骨味素、骨粉、肉粉、血豆腐及生物医药制品。(3)循环产业链,作物秸秆、饲草青贮饲料(直接还田、秸秆发电)畜禽养殖;下脚料蛋白质饲料;养殖粪水三沼、IC、UASB等无害化处理沼气发电、有机肥、灌溉无公害农产品;屠宰加工废水UASB和CASS等无害化处理达标排放或灌溉沼气发电农田;产品杀菌热废水及空调冷凝水回用;包装回收加工。
双汇集团作为中国最大的肉类食品加工园区,按照循环经济理念和“3R原则”(即“减量化、再利用、再循环”的原则),通过技术装备创新,实施增值、减污、降耗、综合利用四大工程,努力延伸产业链条,打造产品精深加工循环产业链;强力推进清洁生产,打造原料及废渣综合利用循环产业链;大力抓好节能降耗,打造废水处理及综合利用循环产业链;开发利用废弃物,构建畜禽循环经济园区,提高企业经济效益和竞争能力。双汇集团按照上述要求,每年利用屠宰加工剩余的1.26万吨鲜骨,生产4800吨天然骨素和2200吨骨味香精;利用剩余的1.28万吨骨渣,年产骨粉和肉粉各2190吨。收集回用肉制品加工的杀菌热水,年节水275.88万吨,节约蒸汽2.61万吨;3个养猪场日产沼气8700吨,年发电725万度,产余热蒸汽3436吨;利用屠宰加工和肉制品加工的废水处理,年产沼气2.5万吨,年发电1944万度,产余热蒸汽1.38万吨,经济效益和生态效益十分明显。①双汇园区的循环经济模式很值得农业产区和农产品加工区域借鉴。具体流程图参见图2。
(五)注重相关制度创新,强化政策引导支持建设低碳农业是一个长期的过程,需要制度创新和政策支持。
大量的研究证明,在传统线性经济发展模式下,高消耗、高排放、高污染的主要原因是人们把环境作为资源存量和容量及自净能力无限的垃圾场、资源市场价格偏低、污染排放成本过低,温室气体可任意排放、经济行为主体没有“减排增效”的经济动机和社会责任。因此,发展低碳农业,实现农业发展方式的根本性转变,不仅要靠政府的强制干预,而且要让市场机制和社会机制充分发挥作用,即建立起完善配套的法律法规体系、政策支持体系、技术创新体系和激励约束机制。通过强制性制度创新,实行有利于节能减排、资源节约、改善生态、保护环境的财税政策,实现农业低碳排放。具体措施如下。
1.在不改变土地集体所有性质和土地用途的前提下,实行承包土地所有权和经营权分离,农民承包土地经营权长久不变如30年延长到70年等,依据产权理论赋予土地承包者完整意义上的经营权,即除买卖之外的占有、使用、收益、处置等权利,如自愿转包、出租、互换、股份合作等并享有由此带来的收益;加强承包土地经营权流转管理和服务,建立健全流转市场,以鼓励发展多种形式循环农业和适度规模经营等。据我们实地调查,河南省焦作市的喜耕田农机合作社,拥有各式农机六十多台,与农民签订土地托管协议,夏收和秋收后,合作社返给农民小麦、玉米各1000斤,农民按每年每亩780元的成本钱支付给合作社,增产部分归合作社。合作社通过科学种田、机械化作业,亩产达1200斤,比农民种植增产100—200斤;此外合作社通过集中采购农资获得优惠,亩投入可节约100元左右。
2.明确资源和环境的公共产权,完善资源、环境有偿使用制度,通过调查研究、专家论证和公众听证、行政审批和拍卖竞标等方式,建立反映市场供求关系、稀缺程度、损害成本的资源、能源、环境价格形成机制,形成统一、开放、有序的初始产权配置机制和二级市场交易体系,开征碳税,构建发展低碳经济的长效机制,以改变农业生产者的不良偏好,有效推进低碳农业发展。如农业节水方面,明确地方政府拥有本辖区内水资源的调控、分配、管理和监督权;用水户按分配的指标和相应价格拥有用水权;以乡村为单位建立农业用水协会,在水务局授权下,协会将分配的水量细分到农户并发放“水权使用证”;节约和剩余的水量在一定范围内可以参与交易、转让;建立节奖超罚机制,以平均亩次灌水量(±5%)作为奖罚浮动定额。环境保护方面:完善排污许可证和收费制度,建立主要污染物排放总量初始权有偿分配和排放权交易制度,充分体现“生产者责任延伸”和“污染者共同付费”原则,形成“源头预防、过程控制、末端治理”的全方位节能环保的生产方式。
3.发挥政策和财政资金的导向推动作用,通过诱致性制度变迁,把生态环境纳入政府公共管理范畴。在农业建设项目审批、投资等环节,优先考虑低碳农业项目;运用公共财政积极推进农村沼气及生活废弃物无害化处理的物业化管理等。依法强制实施清洁生产审核,对增施有机肥、资源节约、农村清洁能源和可再生能源、农业废弃物资源化利用和无害化集中处理等实施低碳补偿政策,激发发展低碳农业的内在动因和持续动力。
4.以清洁发展机制(CDM)为核心,推进碳排放权交易,解决发展低碳农业所需的部分资金。粮农组织的经济学家莱斯利·利珀称,通过此种低碳融资措施,发展中国家低碳农业的规模可能会每年增加300亿美元。[6]我国畜禽养殖业第一个向联合国提出申请的CDM项目诞生于河南省牧原公司,该公司以水田等6个分场的沼气工程为主,与日本丸红株式会社进行CDM项目合作,2007年10月23日在联合国气候变化框架公约大会的网上登记公示,8周后自动注册成功,年减排CO211.05万吨,每吨10.5美元,合计年收益116万美元。目前,中国已成为发达国家开展CDM项目的主要国家,全球最大的CDM市场减排量的最大供给者,应该抓住机会促进发达国家的相关技术转让,同时应增强自主创新能力,研发农业低碳技术和低碳产品,开发利用生物质能源,以期在低碳农业技术的竞争中抢占制高点。此外,要整合市场现有的低碳农业技术,加以培训、示范和推广应用。
[参考文献]
[1]气候变化威胁粮食安全低碳农业应运兴起[OB/EL]
[2].携手应对气候变化挑战———在联合国气候变化峰会开幕式上的讲话[OB/EL].
[3]滕胜等.C4光合途径的分子生物学和基因工程研究进展[M].农业生物技术学报,2001,9(2).
[4]陈超.根瘤菌———生物固氮明星[N].科技日报,2002-11-19.




