農(nóng)業(yè)土地利用管理對土壤碳匯的影響

農(nóng)業(yè)土地利用管理對土壤碳匯的影響

0世界農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢氣候變化是世界面臨的主要挑戰(zhàn)。人類活動影響氣候變化的一個重要因素是土地利用的變化,尤其是農(nóng)業(yè)土地利用與管理。人類活動加劇了氣候變化的進程,反過來,人類也遭受到氣候變化的影響。氣候變化的負面影響特別體現(xiàn)在水資源、人類健康、農(nóng)業(yè)持續(xù)性、自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境等方面、以及自然災(zāi)害頻率和范圍擴大,并對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)土壤碳和氮循環(huán)產(chǎn)生影響。氣候變暖將導致全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的變化,原有的碳平衡狀態(tài)被破壞,同時也引發(fā)一系列環(huán)境問題(如海平面上升、降水格局變化等)。土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中巨大的碳庫。土壤可以被看作是一種碳源或碳匯,并且影響著大氣中CO2的濃度。土地利用變化是影響陸地碳源和碳匯變化的主要因素之一。土壤對大氣CO2吸收與碳匯效應(yīng)及其潛力受到世界各國的高度關(guān)注。如歐盟開展了對歐盟15國土壤固碳潛力的研究;美國和加拿大完成了全國農(nóng)業(yè)土壤有機碳庫與固碳潛力的研究。世界各地的許多研究已經(jīng)表明,通過采取合理的土地利用和農(nóng)業(yè)管理方式有助于土壤碳增匯,如全球僅農(nóng)業(yè)上采用最佳管理措施,土壤每年可固碳約為0.4—0.8PgC·a-1,尤其改善耕地管理、加強侵蝕控制和退化土地恢復等措施對固碳減排潛力貢獻最為突出。據(jù)政府間氣候變化專門委員會(IPCC)統(tǒng)計,全球農(nóng)業(yè)減排的技術(shù)潛力每年高達5500—6000MtCO2當量,其中89%來自減少土壤CO2釋放(即土壤固碳),來自減少CH4和土壤N2O排放潛力分別約占9%和2%,而亞洲農(nóng)業(yè)的潛力居全球首位。中國是一個人口大國,也是一個農(nóng)業(yè)大國,隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口的持續(xù)增加,中國溫室氣體(以CO2t相當量)絕對增長量超過世界其它國家,中國已成為世界溫室氣體排放大國。據(jù)美國能源情報署最近公布的各國碳排放數(shù)據(jù)顯示,中國2008年溫室氣體排放量為6534MtCO2,其對全球CO2排放量的貢獻率為21.5%。中國快速增長的溫室氣體排放暗示對全球變化有極大影響。中國經(jīng)濟社會發(fā)展與綜合國力的提高正受到來自全球碳減排的巨大壓力。近年來,中國政府對氣候變化問題給予了高度重視,為積極應(yīng)對全球氣候變化,先后出臺了一系列有益于保護全球氣候的政策和措施。2007年1月中國政府氣候變化專家委員會成立大會暨第一次工作會議在北京召開,指出氣候變化對糧食生產(chǎn)、土地資源和水資源,以及極端天氣條件有著極其重大的影響。2007年2月科學出版社出版發(fā)行了《氣候變化國家評估報告》——科技部等六部門聯(lián)合發(fā)布了中國首部有關(guān)全球氣候變化及其影響的國家評估報告,指出氣候變化將繼續(xù)對中國自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響,影響以負面為主,且某些影響具有不可逆性。報告并預測,未來中國極端天氣氣候事件將呈上升趨勢,北方水資源短缺狀況將進一步加劇,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定性也會隨之增加。2007年6月國務(wù)院批準發(fā)布了《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》,方案提出了中國應(yīng)對氣候變化的總體目標和減緩溫室氣體排放的一系列措施,包括農(nóng)業(yè)和土地利用方式控制溫室氣體排放技術(shù)等措施。2007年6月,中國科技部等14部委出臺了《中國應(yīng)對氣候變化科技專項行動》,其中也將農(nóng)業(yè)和土地利用方式控制溫室氣體排放技術(shù)列為重點任務(wù)之一。2008年10月國務(wù)院新聞辦公室又發(fā)布了《中國應(yīng)對氣候變化的政策與行動》白皮書。本文是在中國面對全球氣候變化形勢的巨大壓力的背景下,通過國內(nèi)外文獻資料,調(diào)研分析中國農(nóng)業(yè)土地利用管理與土壤碳匯關(guān)系,探討中國農(nóng)業(yè)土地利用管理對土壤固碳減排的影響,為改善農(nóng)業(yè)土地利用管理,增強中國農(nóng)業(yè)土壤固碳減排能力提供決策依據(jù)。1農(nóng)業(yè)溫室氣體排放人類活動影響氣候變化的一個重要因素是土地利用的變化,尤其是農(nóng)業(yè)土地利用與管理。氣候變化的主要原因是由于人類活動向大氣中排放過量的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O)等溫室氣體而引起的。全球范圍內(nèi),人為的溫室氣體CO2,CH4和N2O排放量分別占溫室氣體總排放量的60%、15%和5%。已有事實證明,人類活動(如燃燒化石燃料、農(nóng)業(yè)耕種和土地利用變化等)所造成溫室氣體排放量增加,從而造成地球表面和大氣層下部變暖。根據(jù)1990年碳預算估計,人為的CO2排放總量約10%—30%來自土地利用的變化。農(nóng)業(yè)用地(包括改善的草原和草地)約占地球陸地表面的40%,農(nóng)業(yè)活動是N2O的主要排放源;反芻動物的放牧草場是CH4排放的主要場所。據(jù)USEPA統(tǒng)計,農(nóng)業(yè)土地利用有關(guān)活動導致的CH4和N2O的排放分別占全球CH4和N2O氣體總排放量的50%和75%,作為非CO2溫室氣體約占總的人為溫室氣體排放總量的14%。農(nóng)業(yè)和土地利用變化(如森林砍伐)導致的溫室氣體排放分別約占人為溫室氣體排放總量的13%和17%。農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放主要包括農(nóng)業(yè)碳的排放和清除、土壤非CO2的排放(種植水稻,因土壤長時間被水淹沒,形成厭氧條件,產(chǎn)生并排放CH4;農(nóng)田過量施用氮肥,造成土壤中的N2O排放)和動物CH4、N2O的排放(飼養(yǎng)反芻動物飼料在其腸內(nèi)發(fā)酵引起CH4排放;家畜糞肥處理過程也會引起CH4和N2O的排放)。根據(jù)《中華人民共和國氣候變化初始國家信息通報》,按照IPCC第2次評估報告提供的全球增溫潛勢數(shù)據(jù)計算,1994年中國溫室氣體總排放量為3650MtCO2當量,其中CO2、CH4和N2O分別約占73.1%、19.7%和7.2%。農(nóng)業(yè)源溫室氣體排放占溫室氣體排放總量的17%。中國農(nóng)業(yè)活動是CH4和N2O排放的主要來源,農(nóng)業(yè)CH4和N2O排放量分別占CH4和N2O總排放量的50%(17.2Mt)和92%(0.786Mt)。由于農(nóng)業(yè)CO2的排放量很低,在《中國氣候變化初始信息通報》中沒有報告,而土地利用變化和林業(yè)部門的CO2排放量為負值,表現(xiàn)為碳吸收匯407Mt(約占11%)。可見,農(nóng)業(yè)是以非CO2溫室氣體為主要排放源。國內(nèi)研究指出,通過將冬季淹水休閑稻田改為冬季排水種植旱作物,可以使每年水稻CH4的排放量減少47%—68%,采用烤田和間歇灌溉可使CH4排放量降低30%—72%;通過秸稈氨化改善反芻動物營養(yǎng)可降低單頭肉牛CH4排放15%—30%;發(fā)展沼氣工程和改進糞便收集和貯存方式可減少糞便CH4排放,一個戶用沼氣在南方高溫地區(qū)每年最大可減少溫室氣體2.0—4.1tCO2當量;推行緩釋肥、長效肥料可減少單位面積農(nóng)田N2O排放約50%—70%。Smith等認為,農(nóng)業(yè)溫室氣體減排機制可分為三類:(1)農(nóng)業(yè)向大氣中釋放CO2、CH4和N2O氣體可以通過農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中碳和氮有效管理而減少。例如通過合理施氮提高作物氮肥利用效率來抑制N2O排放和通過畜牧管理提高飼料利用效率來抑制CH4排放;(2)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)擁有大量碳儲備,主要以土壤有機質(zhì)保存。從歷史上看,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)土壤有機質(zhì)損失已超過50PgC,但一些失去的碳通過改善管理是可以恢復的,從而減少大氣CO2濃度。任何增加光合輸入或減緩土壤呼吸或焚燒損失都有利于提高碳庫儲量,從而增加土壤碳匯。通過采用適合當?shù)貤l件的措施可明顯提高土壤固碳能力;(3)作物和農(nóng)田殘留物可作為一種生物質(zhì)燃料的來源。2農(nóng)田土壤有機碳的年際變化動態(tài)近期許多資料顯示,中國在20世紀80年代之前碳釋放量表現(xiàn)出逐年增加的趨勢,而自20世紀80年代以來中國土地利用/覆蓋變化造成的碳釋放量急劇減少,原因在于1980年代后中國人工林增加,區(qū)域氣候變化,CO2濃度施肥促進植被生長,植被恢復尤其灌叢恢復,及增加秸稈還田等農(nóng)業(yè)管理措施對土壤的固碳作用。北京大學全球氣候變化研究小組利用已有的土地利用和資源清查數(shù)據(jù)、大氣CO2濃度觀測數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)以及氣象數(shù)據(jù),對1980—1990年期間中國陸地生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域碳平衡進行估算得出,期間每年碳通量為0.19—0.26PgC,相當?shù)窒诠I(yè)CO2總排放量的28%—37%。1980—1990年期間不同土地利用方式下林地、灌叢、草地和農(nóng)地生態(tài)系統(tǒng)固碳份額分別為44%、34%、7%和14%。土壤和植被碳的變化均表現(xiàn)為增匯效應(yīng),分別為(75.4±25.1)和(105.2±48.3)TgC·a-1(固碳份額各為42%和58%)。然而,就土壤而言,林地、灌叢、草地、農(nóng)地土壤碳匯分別為(4±4.1)、(39.4±9.0)、(6±1.0)、(26±11)TgC·a-1(各占土壤碳匯總量的5%、52%、8%和35%)。農(nóng)業(yè)不僅是溫室氣體的主要排放源之一,同時也可能是溫室氣體的吸收匯。據(jù)IPCC,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)釋放的CO2估計達40MtCO2當量,不到全球人為釋放量的1%。農(nóng)業(yè)土壤可能為CO2匯或源,但凈通量很小。然而,由于自然生態(tài)系統(tǒng)向農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變、耕作、侵蝕導致的土壤退化和其它過程消耗土壤有機碳,目前,全球土壤碳庫已經(jīng)損失了55—90PgC,全球農(nóng)業(yè)和退化土壤的碳匯能力已經(jīng)下降到初始值的50%—66%。中國是一個擁有悠久農(nóng)業(yè)活動歷史的發(fā)展中國家,盡管1980—1990年期間,中國耕作土壤從“碳源”轉(zhuǎn)為“碳匯”,如據(jù)黃耀等的研究,近20年來中國耕作土壤有機碳呈較明顯增加趨勢(大約增加311—401TgC)。其他學者研究也得出類似結(jié)果(如Yu等估算約為0.26PgC和Xie等估算約為0.472PgC)。據(jù)估計,近20年平均農(nóng)田土壤碳匯約為15—20TgC·a-1,53%—59%的農(nóng)田土壤有機碳呈增長趨勢,30%—31%呈下降趨勢,4%—6%基本持平。金琳等研究表明,農(nóng)田土壤有機碳增加與近20年來秸稈還田、有機肥與化肥合理施用以及少(免)耕技術(shù)推廣有關(guān)。農(nóng)田管理措施中,化肥與有機肥配施的增碳作用最大,其中施化肥的作用最不明顯,如化肥與有機肥配施(0.9tC·hm-2·a-1)>秸稈還田(0.60tC·hm-2·a-1)>有機肥(0.55tC·hm-2·a-1)>免耕(0.51tC·hm-2·a-1)>化肥(0.13tC·hm-2·a-1)。Song等根據(jù)20世紀80年代初全國第二次土壤普查數(shù)據(jù)估算,中國自然土壤開墾后耕地土壤表層有機碳庫的總損失約為2Pg。這種損失在華北、東北和西南地區(qū)達到60%以上,耕作土壤有機碳庫的不穩(wěn)定性(相對于自然土壤的損失率)為5%—80%。Yu等估算,中國耕地土壤有機碳損失速率(如1990年代與未耕作土壤相比)高達60%—80%:華南(80%)>西南(71%)>西北(70%)華北>(64%)>東北(62%)。中國目前有78%的耕地土壤已經(jīng)退化為中低產(chǎn)田,主要原因歸結(jié)于有機碳的損失。由于長期的人類活動、巨大的人口生存壓力、以及一些不科學的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式(如低水平的農(nóng)作管理、土地頻繁翻耕、肥料施用不當、作物殘茬清除或焚燒)導致土壤侵蝕和土壤退化等原因,已經(jīng)造成了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳貯量目前處于一種低水平狀態(tài),因此林業(yè)和農(nóng)業(yè)碳庫貯存潛力很大。Lal指出,大約60%—70%的已經(jīng)損耗的碳可通過采取推薦的管理措施(RMPs)(包括免耕、合理選擇作物輪作、冬季用作物秸稈覆蓋、減少夏季耕作、利用生物固氮等)和退化土壤恢復而重新固定,未來20—50年可減少大氣CO2排放約為0.4—1.2PgC·a-1(相當?shù)窒藶榛剂吓欧帕康?%—15%)。3對農(nóng)業(yè)和林地土壤有機碳的碳平衡中國農(nóng)業(yè)土壤碳匯/源平衡以及固碳減排潛力一直成為世界關(guān)注的熱點[7,29,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43],如果按照中國土壤有機碳總儲量估算值92.4Pg,中國土壤有機碳庫約占世界總土壤有機碳庫(按中間值1373.2Pg)的6.7%。就人為活動影響最顯著和活躍的表層土壤碳儲量來說,全國總計約38—39Pg,農(nóng)田土壤約占5.1Pg。國外學者對中國不同土地利用管理下的土壤固碳潛力估算得出(表),中國土壤有機碳的固持潛力約為119—226TgC·a-1,其中,侵蝕管理(32—64TgC·a-1)>農(nóng)地管理(25—37TgC·a-1)>草地管理(20—40TgC·a-1)>林地管理(14—29TgC·a-1),退化土壤恢復/荒漠化治理(14—28TgC·a-1)。侵蝕管理、農(nóng)地管理、草地管理、林地管理、退化土壤恢復/荒漠化治理對土壤固碳作用分別占21.4%、13.8%、13.4%、9.6%和9.4%(其中侵蝕管理和退化土壤恢復/荒漠化治理的固碳作用約占30%)。Lal估算農(nóng)業(yè)土壤管理措施(包括保護性耕作、輪作、覆蓋作物、養(yǎng)分管理、水管理等)對土壤有機碳固定速率約為200—600kgC·hm-2·a-1。Wang等基于中國北方旱地玉米長期田間試驗,應(yīng)用Centry模型模擬分析了耕作、殘茬與施肥管理情景下的土壤有機碳變化得出:少耕免耕土壤有機碳呈逐年遞增趨勢(120—230kg·hm-2·a-1)。有機無機肥配施的土壤有機碳呈逐年遞增趨勢(180—300kg·hm-2·a-1)。秸稈全量還田(配施化肥)的土壤有機碳逐年遞增(230kg·hm-2·a-1)。研究表明,采用保持耕作措施和殘茬回田是維持和提高土壤有機碳的有效途徑。增加無機氮肥可減緩土壤有機碳的分解速率,然而,單施無機氮而不投入有機碳(作物殘茬或糞肥),對土壤碳庫的凈增的貢獻不大。國內(nèi)學者對中國不同土地利用和管理下土壤碳平衡估計存在很大的不一致性(表),如Lin等基于IPPC方法估算了未來50年中國不同土地利用類型土壤固碳潛力總計約為26.1—128.3TgC·a-1,其中,林地(17.2—51.6TgC·a-1)>草地(4.1—52.3TgC·a-1)>農(nóng)地(5.5—17.1TgC·a-1)。魏一鳴等根據(jù)區(qū)域和全國尺度碳收支研究估計,中國全部陸地生態(tài)系統(tǒng)每年固碳量可能在70—180Mt,其中來源于自然要素變化(如大氣CO2升高和氣候變化等)的約為30—70Mt,農(nóng)業(yè)土壤固碳約為18—22Mt。于貴瑞和李軒然估計秸稈還田、有機肥使用和少免耕技術(shù)推廣可分別增加碳匯約18.3Mt、5.5Mt和2.4Mt。據(jù)史學正等估算,在2050年控制CO2濃度達到500mg·kg-1時,中國僅農(nóng)田土壤在全面推廣和應(yīng)用秸稈還田、合理施肥和保護性耕作三項措施條件下,土壤固碳約為8.19PgC,此外,還有CO2濃度升高本身對土壤固碳潛力提升的激勵效應(yīng),中國土壤固碳潛力至少為19.7PgC。4中國的土地利用及其農(nóng)業(yè)土壤固碳減排農(nóng)業(yè)土壤固碳減排作為可以有效減緩溫室效應(yīng)的重要途徑受到國內(nèi)外高度關(guān)注,Scherr等在“通過糧食生產(chǎn)和土地利用緩解氣候變化”報告中強調(diào)了農(nóng)業(yè)和土地利用在應(yīng)對氣候變化中的重要地位。資料表明,農(nóng)業(yè)和土地利用二者對溫室氣體排放的貢獻約占1/3,改變土地管理和糧食生產(chǎn)方式可以抵消25%的全球化石燃料燃燒排放量,因此,在向低碳經(jīng)濟過渡中,任何全球氣候變化減排戰(zhàn)略,如果不減少來自農(nóng)業(yè)、林業(yè)和其它土地利用導致的排放量都是注定要失敗的。IPCC在《土地利用、土地利用變化和森林》特別報告編寫提綱中列出了可增強農(nóng)業(yè)碳匯的有關(guān)活動,如可耕地的保護和轉(zhuǎn)換、草地保護和改良、林地管理、濕地保護、退化土地恢復、保護區(qū)、農(nóng)林業(yè)、城鎮(zhèn)植被、清潔生物能、農(nóng)產(chǎn)品和林產(chǎn)品生產(chǎn)等方面。Scherr等指出,通過農(nóng)業(yè)土地利用減緩和吸收溫室氣體可能在于以下方面:(1)增加土壤碳。通過少耕、減少氮肥用量和防止水土流失最大限度地提高土壤碳吸收能力。(2)種植多年生植物。在糧食、能源和牲畜飼料生產(chǎn)中,可通過種植多年生喬木、灌木、棕櫚樹和種草提高根枝的固碳能力。(3)氣候友好型畜牧業(yè)生產(chǎn)。土地利用和農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的排放量的一半是源于牲畜業(yè)?？赏ㄟ^輪牧和優(yōu)化飼養(yǎng)減少甲烷排放。(4)恢復退化的流域和牧場。將退化土地恢復和保護重要流域可減少排放量,同時也減少農(nóng)村貧困。解決氣候變化問題的根本措施也就是減少人為溫室氣體排放或增加對大氣中溫室氣體的吸收。中國目前已成為世界溫室氣體排放大國,中國在向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型中,同樣不能忽視農(nóng)業(yè)土地利用及其農(nóng)業(yè)土壤固碳減排對緩解氣候變化的貢獻。中國在國際上被視為溫室氣體排放大國,但目前中國的氣候變化應(yīng)對研究項目尚未包含農(nóng)業(yè)科學和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學專題。在全球溫室氣體排放總量中,農(nóng)業(yè)排放占13.5%,與交通排放比重(13.1%)大致相當,然而,國際上對農(nóng)業(yè)的關(guān)注度遠遠小于對工業(yè)和交通溫室氣體排放問題的關(guān)注。盡管在農(nóng)田、草地與森林幾種土地利用方式中,森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能最強,如據(jù)Piao等資料估算,林地植被碳匯約占植被碳匯總量的70%,而農(nóng)地土壤固碳份額約占土壤碳匯總量的35%,林地土壤碳匯份額約為5%。中國作為農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)土壤通過改善耕地管理、加強侵蝕控制和退化土地恢復等可以發(fā)揮土壤碳增匯效應(yīng),為全球溫室氣體減排作出貢獻。然而,中國農(nóng)業(yè)土壤的增碳減排潛力并未給予足夠的重視?；谥袊r(nóng)業(yè)土地利用管理下的土壤碳匯潛力估算,尤其是推行優(yōu)化管理措施下,未來50年中國農(nóng)業(yè)土壤固碳減排潛力約為87—393TgC·a-1,相當?shù)窒袊I(yè)溫室氣體排放總量的11%—52%。其中有機肥應(yīng)用、秸稈還田、保護性耕作措施下的土壤固碳份額分別為6%—11%、15%—21%和2.8%—11%,農(nóng)田管理措施固碳份額總計約占30%—36%(相當?shù)窒I(yè)溫室氣體排放3.4%—19%);侵蝕管理/退化土壤恢復/荒漠化治理等措施下的土壤固碳份額約占64%—70%(相當?shù)窒I(yè)溫室氣體排放8%—33%)。顯然,目前中國農(nóng)地土壤碳匯能力及其潛力對中國土壤固碳減排的貢獻同樣應(yīng)當給予更多的重視。此外,許多研究已經(jīng)表明,通過改善反芻動物的營養(yǎng)成分;稻田合理灌溉等,可減少CH4排放;通過提高氮肥利用率;推廣施用長效肥和控釋肥等,可減少農(nóng)田N2O排放;通過推廣秸稈還田、平衡施肥和少(免)耕等,以及通過侵蝕管理和退化土壤恢復,可減少CO2排放。尤其當采取綜合管理措施下,土壤固碳潛力明顯高于單項措施的效果。然而,在農(nóng)業(yè)土地利用和管理措施技術(shù)的選擇上,還需要權(quán)衡不同措施在固碳減排中的正負效應(yīng),如土壤碳庫以外的溫室氣體排放變化可能對凈固碳減排效應(yīng)的影響。例如免耕的節(jié)能和增碳效應(yīng)也可能由于土壤反硝化作用加強導致土壤N2O排放通量增加而抵消(據(jù)Rochette研究,這通常發(fā)生在土壤通氣條件不暢時),因而免耕也會導致土壤碳收益的負平衡。此外,當有機物料加入到土壤中時,土壤呼吸速率會增大,如山西壽陽旱地玉米不同耕作和養(yǎng)分管理模式下土壤呼吸通量為:少耕>免耕>傳統(tǒng)耕作;秸稈還田>牛糞>化肥>CK。東北黑土長期施肥下耕地土壤呼吸通量觀測也有類似結(jié)果:有機肥>NPK化肥>CK。對化肥來說,中國化肥生產(chǎn)和應(yīng)用過程中溫室氣體排放(CO2和N2O)增加可能抵消增施氮肥的增碳效益,對于固碳減排作用也會有所“折扣”。因此,中國作為化肥生產(chǎn)和使用大國,化肥生產(chǎn)和應(yīng)用過程中產(chǎn)生的溫室氣體對碳平衡的負效應(yīng)給予重視,進一步通過化肥減施和改善肥料利用效率來提高農(nóng)業(yè)土壤固碳減排凈效應(yīng)。目前,關(guān)于中國農(nóng)業(yè)土地利用管理對土壤固碳減排潛力的估算和評價仍存在很大的不確定性,農(nóng)業(yè)土地利用管理措施下的土壤碳估算值之間都有很大差異,這種差異可能主要是來自于生態(tài)系統(tǒng)的復雜性和不同研究者所用研究方法和手段的局限性;是由于不同估算方法之間的差異以及估算中的各種不確定性造成的;觀測資料缺乏可比性;研究資料的時間與空間或分析方法的不同;影響生態(tài)系統(tǒng)呼吸作用因素考慮的不足;模型的不完善等。方精云等認為,中國土壤碳匯的測定數(shù)據(jù)仍然極少,成為中國碳匯估算中最不確定的部分。今后的研究需要在重視加強不同管理措施下土壤碳匯時空變化過程(包括地上和地下部分碳循環(huán)過程)數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上,結(jié)合運用土壤碳循環(huán)過程模型模擬手段,通過不同區(qū)域田間試驗和調(diào)查、模型參數(shù)獲取和校正、模型方法的完善和驗證,以提高模擬預測精