第四章 低碳发展案例 摘 要 国家碳达峰碳中和战略和农业农村减排固碳实施方案为我国农业农村 低碳发展指明了方向， 为建立农业农村减排固碳与粮食安全、 乡村振兴、 农业农村现代化统筹融合的格局， 农业生产、 农村发展的主体都在积极开 展尝试， 努力探索农业农村低碳发展路径。 本章通过实践案例剖析， 分别介绍了以下几个方面。 第一， 全球环境基金 （GEF） “气候智慧型主要粮食作物生产项目” 在安 徽省蚌埠市怀远县和河南省平顶山市叶县开展气候智慧型农业示范， 通过生 产系统优化与技术改进， 重点开展精准配方平衡施肥和机械化高效施肥、 精 准施药技术与统防统治、 农田平整与优化灌溉、 保护性耕作配套栽培、 农林 综合固碳技术 5 项关键技术应用示范， 提高化肥、 农药、 灌溉水等投入品的利 用效率和农机作业效率， 推进节水、 节肥、 节药、 节地、 节能， 减少作物系 统碳排放， 增加土壤碳储量， 项目区温室气体排放减少 15% ～ 25%、 固碳量增 加 12% ～ 17%、 作物单产增加 5% ～ 10%、 农田平均净收入增加 12%。 第二， 浙江丽水 “ 碳中和茶叶” ， 通过茶叶种植、 加工、 储存、 运输、 销售和消费全生命周期的碳排放核算， 确定茶叶碳足迹。 采用提高土壤碳 汇、 减少投入品路径、 提高能源利用效率等减排固碳手段， 引入碳抵消措 施， 实现茶叶碳中和。 第三， 河北安平 “ 京安生物质能替代模式” ， 通过利用畜禽粪便和农作 124 第四章 低碳发展案例 物秸秆等农牧业废弃物， 以发酵制沼气， 沼气发电、 生物天然气提纯、 生 物质能热电联产、 沼渣沼液制生物有机肥等项目的实施形成了全产业链的 可再生资源循环利用产业， 形成了完整的近零碳利用 “ 气、 电、 热、 肥” 联产种养循环的 “ 京安模式” 。 第四， 在国家重点研发计划 “ 区域草地生态产业与可持续管理模式研 发与示范” 项目的资助下， 在内蒙古自治区四子王旗开展草地碳交易示范。 通过成本和收益核算， 揭示了在当前碳价下， 草地碳交易项目难以取得良 好收益。 成本高于利润是草地碳交易的最大障碍， 在当前碳价水平下， 退 化草地参与碳交易几乎不可能获得利润， 这部分解释了中国碳市场中草地 碳交易的缺乏， 也提出草地碳交易不应作为一个纯粹的商业项目来对待， 考虑到大规模组织和专业知识的缺乏， 公私合作网络是一种可持续的手段， 可以让地方政府、 专家组、 民营企业和草原所有者共同参与， 完成草地的 碳交易过程。 一 气候智慧型农业固碳减排模式 （ 一） 案例实施的背景和地点 农业生态系统是全球最大的碳库， 但农业在生产过程中也伴随着大量 温室气体的排放。 研究表明， 农业是 CO 2 、 CH 4 和 N 2 O 的主要排放源， 占 全球人为温室气体净排放总量的 11. 6%。 中国是农业和人口大国， 随着国 民经济的 快 速 发 展 和 人 口 的 持 续 增 加， 温 室 气 体 （ 以 二 氧 化 碳 当 量 计） 绝对增长量超过世界其他国家， 中国已成为世界温室气体排放大国。 为协 调农业生产， 在保证国家粮食安全的同时进行农业温室气体减排， 减缓气 候变化， 原农业部在 2015 年通过世界银行向全球环境基金 （ GEF） 申请 了 “ 气候智慧型主要粮食作物生产项目” （ 以下简称 “ 项目” ） 。 项目以 提高粮食作物生产的灾害适应能力与生产力、 推进农田生产节能减排与提 升土壤固碳能力为核心目标， 围绕水稻、 小麦、 玉米三大粮食作物生产系 统， 在稳定或者提高作物产量的基础上， 提高化肥、 农药、 灌溉水等投入 品的利用效率和农机作业效率， 减少作物系统碳排放， 增加农田土壤碳储 量； 项目执行期为 2015 ～ 2020 年， 建设地点为安徽省蚌埠市怀远县万福镇 和兰桥乡的 12 个行政村以及河南省平顶山市叶县龙泉乡与叶邑镇的 28 个行政 125 中国农业农村低碳发展报告 （ 2023 ） 村。 经过 5 年的实施， 项目区在提高粮食产量和农田固碳减排方面取得了 显著的成效。 （ 二） 案例开展的工作和采取的技术措施 1. 技术示范与应用 项目区现状调查与基线分析显示， 项目区作物生产普遍存在化肥、 农 药、 灌水用量过多， 施用技术和时期不科学， 秸秆还田面积小、 还田技术 不合理、 配套农机具作业效率低等问题， 这不仅导致农业投入品严重浪费， 造成环境污染， 而且直接和间接提高了农田温室气体的排放量， 难以发挥 农田土壤的固碳能力。 因此， 通过以下技术实施示范， 以期达到显著减少 农田排放和提高土壤有机碳含量的目标 （ 见表 4 - 1） 。 表 4-1 项目区实施的主要农田固碳减排技术 序号 实施技术 1 化肥减量施用节能减排技术 2 农药减量施用技术 3 优化灌溉技术示范应用 4 秸秆还田技术示范应用 5 农林结合固碳技术 6 农田固碳减排新材料的筛选与示范 7 农田固碳减排新模式筛选与示范 8 保护性耕作的配套栽培技术 9 综合防治新技术与新设备筛选与示范 126 实施内容 1. 测土配方施肥及有机肥示范推广 2. 机械化高效施肥技术示范推广 1. 高效新型喷药机械的示范应用 2. 统防统治服务 1. 水稻优化灌溉技术示范 2. 小麦优化灌溉技术示范 1. 还田机械示范 2. 秸秆还田应用 3. 保护性耕作技术应用示范 1. 农田林网建设 2. 种植技术指导 3. 林网日常维护 1. 生物炭筛选与示范 2. 减排材料筛选与示范 1. 稻田复合种植模式应用示范 2. 稻田复合种植模式筛选与示范 3. 旱地复合种植模式筛选与示范 1. 稻麦保护性耕作高产配套栽培技术 2. 玉米秸秆还田免耕播种与保水技术 1. 新农药、 新技术应用示范 2. 新型植保机械应用示范 第四章 低碳发展案例 2. 监测 （1） 项目边界的监测 项目边界的确定分为事前项目边界确定和事后项目边界确定。 事前确 定的项目边界主要是项目地合格性的认证、 项目设计以及对面积、 基线碳 储量变化、 项目碳储量变化、 排放增加、 泄漏等的估算。 项目活动的实际 边界可能不完全与事前边界吻合， 并可能在项目实施过程中发生变化。 因 此事前项目边界的确定与事后项目边界的监测可在不同的精度下进行。 基于成本、 实际需要以及我国的实际情况， 事前项目边界可通过以下 几种方式确定： 用 GPS 直接测定项目地块边界的拐点坐标； 利用高分辨率 的地理空间数据 （ 卫星影像、 航片等） 以及土地利用 / 覆盖图、 森林分布 图、 林相图等读取项目边界； 利用地形图 （ 比例尺≥1 ∶ 10000） 进行对坡 勾绘； 县或乡镇级农业区划。 本项目中的两个项目点边界分别为： 项目点一为安徽蚌埠市怀远县示 范区， 包括万福镇和兰桥乡下属的 12 个行政村， 示范面积 3333 公顷， 种植 模式为水稻小麦轮作； 项目点二为河南省平顶山市叶县龙泉乡与叶邑镇， 包括龙泉乡铁张、 大何庄、 冢张等 21 个行政村， 以及叶邑镇同心寨、 蔡庄、 大王庄等 7 个行政村， 种植模式为小麦玉米轮作， 示范面积 3329 公顷。 （2） 抽样设计和分层 碳汇项目边界内的碳储量及其变化往往因气候、 土地利用方式、 作物 种类、 土壤和立地条件的变异而呈现较大的空间变异性。 为满足一定的精 度要求并遵循成本有效性的原则， 在计量和监测基线情景和项目情景的碳 储量变化时， 需对项目区进行分层。 通过分层， 把项目区合理划分成若干 个相对均一的同质单元 （ 层） ， 分别估计、 测定和监测各层基线碳储量的变 化和项目碳储量的变化。 由于每一层内部相对均一， 因此能以较低的抽样 测定强度达到所需的精度， 从总体上降低测定和监测成本。 分层的过程不 受项目地块大小及其空间分布的影响。 成片的大块土地或若干分散的小块 土地都可看作一个总体， 用同样的方法对其进行分层。 分层可分为事前分层和事后分层。 事前分层需在项目开始前或项目设 计阶段完成， 目的是对基线碳储量变化和项目碳储量变化进行计量和预估。 事后分层是在项目开始后进行的， 目的是对项目的碳储量变化进行测定和 127 中国农业农村低碳发展报告 （ 2023 ） 监测。 温室气体监测点布设。 选择有代表性的项目地块作为技术基准线地， 另设无氮肥参照块进行对比， 基准线和无氮肥参考地各设置 3 ～ 4 个， 以消 除测定过程中的采样误差 （ 见图 4 - 1） 。 根据经费和监测条件， 本项目中可 只进行 1 ～ 2 年的观测， 然后基于观测的数据对 IPCC 推荐的模型方法进行验 证， 并选择利用 DNDC 模型对区域尺度实施的减排量进行估算。 图 4-1 小麦季和水稻季温室气体监测 土壤有机碳储量变化的监测采用田间取样直接分析法。 根据收集的资 料， 依据土壤类型、 地理位置、 管理水平差异等将区域分成几块 （ 层） ， 每 块作为一个监测单元， 再在每个监测单元内随机布点， 记录经纬度， 通过 计算项目实施前后两次碳储量的差值， 便可得到有机碳储量变化量。 林木碳汇监测分为三步： 第一步选择样地， 可采取随机抽样调查方法， 设置临时调查样地 （ 样地面积 900m 2 ） ， 样地数量取决于每层内散生木的变 异性， 但每个碳层应不少于 3 个样地； 第二步测定样地内所有活立木的平均 胸径 （ DBH） 、 平均树高 （ H） 和株数； 第三步利用生物量方程 f AB，j （ DBH， H） 计算每株林木地上的生物量， 通过地下生物量和地上生物量的比例关系 （ R j ） 计算整株林木生物量， 再累积到样地水平生物量和碳储量。 （ 三） 案例取得的主要成果 根据项目设计和实施， 2016 ～ 2019 年项目区温室气体减排量、 固碳量如 图 4 - 2 和图 4 - 3 所示。 2016 年以来河南叶县和安徽怀远两个项目区累积固 碳减排量呈不断上升趋势， 累积固碳减排量从 2016 年的 8535t CO 2 e 增至 128 第四章 低碳发展案例 2019 年的 129347t CO 2 e， 年均增长率为 97%。 2016 ～ 2019 年， 每年减排量 的变化波动不大， 两个项目区累积减排量在 29782t CO 2 e。 总体上， 固碳量 在河南叶县和安徽怀远县两个项目区均为累积固碳减排量的主要贡献源， 约占固碳减排量的 64. 7%， 且年增长量明显。 说明项目区减排固碳潜力巨 大， 通过项目的实施能够取得理想的固碳效果。 图 4-2