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我院樊胜根教授与合作者完成的论文《1993年至2020年间中国农村农业温室气体排放强度的不平等现象加剧》(Inequality in agricultural greenhouse gas emissions intensity has risen in rural China from 1993 to 2020)在《Nature Food》(IF:23.6)上发表。研究利用中国微观农户数据量化分析农业生产过程中的温室气体排放,揭示了中国农村农业温室气体排放强度的长期变化趋势及排放不平等问题,为农业与食物系统转型及碳中和战略的实施提供了新思路。
全球人口增长和农业用地的有限性对同时追求更高粮食产量和农业可持续性提出了挑战。现有研究没有考虑到耕作方式的区域差异,也没有从作物种类的角度探讨温室气体的来源。该研究利用近30年覆盖全国超过43万户农户的广泛调研数据,综合考虑了耕作方式差异、作物种类差异等因素,揭示了中国农业温室气体排放强度(GEI)的长期变化趋势及不平等问题。
研究发现2015年是GEI的转折点,从2015年到2020年,GEI水平下降了16%。作物生产的GEI从1993年的3914公斤CO2e/公顷增加到2015年的4710公斤CO2e/公顷,然后下降到2020年的3978公斤CO2e/公顷。研究者分作物进行分析发现:稻谷种植(尤其是甲烷CH4)、田间管理(主要是氧化亚氮N2O)和化肥投入是作物温室气体排放的三大主要贡献。
研究者从空间角度上分析不同区域的GEI差异,研究发现:GEI最高的地区是华南地区,水稻种植对其影响最大,华南地区的GEI呈下降趋势,这与水稻种植面积的减少直接相关。
研究者进一步探究GEI的决定性因素,研究构建生产函数来探讨GEI的驱动因素,使用户层面的固定效应模型来估算GEI的驱动因素。结果表明,从1993年到2020年,TFP、耕地投入和所有其他投入的时间变化效应共同促成了中国GEI的下降。鉴于2015年之前由所有其他投入导致的农业温室气体排放增加,TFP和耕地投入的增加可被视为中国农业GEI下降的主要驱动因素。
为深入了解驱动因素与GEI之间的关系,研究使用Shapley值法来分解这些因素对GEI不平等及其随时间变化趋势的贡献,并通过Shapley值法分解核心驱动因素对温室气体排放不平等的贡献。研究发现,GEI不平等的主要来源是所有其他投入的差异(42%),其次是农田投入差异(38%),再次是TFP差异(12%)。
该论文是我院在国际农食系统研究前沿领域的重点成果,是中国农业大学在农业经济和气候变化领域的又一重大突破,也是中国学者在农食系统转型与农业可持续发展研究中的又一个重要贡献。我院樊胜根教授和中国科学院张林秀研究员和为该论文共同通讯作者,我院赵启然教授和中国科学院徐湘博副研究员为该论文的共同第一作者,我院司伟教授和张玉梅教授作为重要合作者参与了本研究工作。论文由中国科学院、中国人民大学、中国农业科学院、农业农村部农村经济研究中心、农业农村部农村能源与环境机构和中国农业大学联合完成。