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1、 畅想农业碳中和畅想农业碳中和 一场新的绿色革命一场新的绿色革命 北京绿色金融与可持续发展研究院北京绿色金融与可持续发展研究院 高瓴产业与创新研究院高瓴产业与创新研究院 绿色创新发展中心绿色创新发展中心 20222022 年年 7 7 月月 2 目录 摘 要.4 前 言.7 一、农业与气候和环境的相互影响.7 1.1 农业生产与气候变化.7 1.2 农业生产与生物多样性.8 1.3 农业生产是全球第二大温室气体排放源.9 二、农业温室气体排放的来源广泛.10 2.1 全球视角.10 2.1.1 畜牧养殖.11 2.1.2 作物种植.12 2.1.3 土地利用.12 2.2 中国视角.13 2.

2、2.1 中国农业碳排放分布.13 2.2.2 我国农业碳中和的机遇.16 三、农业能采取哪些行动？.17 3.1 节约资源.18 3.1.1 垂直农业.18 专栏 1 以色列的节水农业.20 3.1.2 减少食物损耗.20 3.2 提高农业生产效率.22 3 3.2.1 生物育种.22 3.2.2 智慧农业.24 3.3 丰富食品来源.26 3.3.1 水产养殖.26 3.3.2 替代蛋白.28 专栏 2 膳食结构调整助力碳中和.30 3.4 农业生产温室气体减排.30 3.4.1 减少化石能源使用.30 3.4.2 甲烷减排.31 3.4.3 氧化亚氮减排.33 3.5 农业碳汇.35 3.

3、5.1 农田土壤碳汇.35 3.5.2 渔业碳汇.36 专栏 3 展望农业碳交易市场.38 四、农业碳中和带来的投资机遇.39 4 摘摘 要要 推动农业生产的系统性转型既是保障粮食安全的基本需求，也是应对气候变化和保护生物多样性的重要路径。一方面，农业生产承担着为全球人口提供粮食安全保障的重要职能，据联合国估计，2050 年全球人口将达到 97 亿人，较 2020 年增加约 24%，城市化进程和居民人均收入的提升也将对农业生产的规模、结构和生产方式提出新的要求。另一方面，农业生产还面临着来自气候变化和生物多样性丧失所带来的挑战。极端天气的频发加剧农业生产的波动性，也对农业生产潜力带来影响。与此

4、同时，农业生产是温室气体的主要排放源之一，来自农作物种植和畜禽养殖等农业活动都会产生不同的温室气体。此外，高度集约化的农业生产、大面积土地单一化种植和化肥的过度使用也导致了生物多样性的丧失和生态系统的退化，对人类生存和发展构成重大风险。因此，面对保障粮食安全、气候变化的影响以及生物多样性的多重挑战，农业生产亟需系统性的变革，打造高产、高效、可持续、碳中和的新模式。为此，本报告将对全球和我国农业生产的发展现状进行梳理，识别其中的挑战和机遇，重点关注农业碳中和行动中新兴技术的潜力与可行性。本文主要发现如下：我我国农业国农业绿色低碳转型绿色低碳转型挑战与机遇兼具，农业温室气体排放或仍保持增长，但农业

5、科技挑战与机遇兼具，农业温室气体排放或仍保持增长，但农业科技的推进有的推进有望望实现实现对海外发达国家的对海外发达国家的弯道超车弯道超车 基于我国官方数据，2014年我国农业活动的温室气体排放共计11.98亿吨二氧化碳当量，其中甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和氧化亚氮（N2O）分别占 39%、31%和 30%。农业温室气体排放的增长主要由农作物种植面积、畜牧业的扩张驱动。2017 年我国人均动物蛋白摄入量仅为欧洲的 7 成、美国的一半。随着人口的增长和居民消费水平的提高，农业温室气体排放总量仍面临增长压力。不合理氮肥施用导致的农业氧化亚氮排放在带来温室气体排放的同时还会造成土壤退化、地下水

6、污染、生态系统富营养化等负面影响。目前，化肥使用量零增长行动已经取得了明显成效，但要实现碳中和目标下的深度减排，仍需更多技术和模式的探索。此外，我国农业生产因资源禀赋和生产模式较为落后，呈现分散化、高成本的特点，整体生产效率较低。这也意味着相较于发达国家，农业发展仍有较大提效减排的空间，新技术的应用与替换有着更低的成本。随着近年来土地流转率的不断提高，农业种植规模化趋势渐显。种植规模的提升有望加速新技术的推广与应用，在保障粮食安全与应对气候变化双重目标下，尽早布局、推动创新，有望实现对发达国家的弯道超车。应对气候变化应对气候变化和生物多样性破坏带来的挑战和生物多样性破坏带来的挑战，农业生产亟需