德国泥炭地农业利用中气候友好型管理的减排成本及策略研究

【字体: 时间:2025年04月14日 来源:Agricultural Systems 6.1

编辑推荐:

  为探究农场在泥炭地排水后的适应策略及相关经济影响,研究人员以德国两个泥炭地农业区为对象,运用线性规划农场模型开展研究。结果显示不同农场适应策略不同,减排成本各异,且湿用(wet use)成本高于完全再湿润(full rewetting),该研究为政策制定提供依据。

  泥炭地,这个独特的湿地生态系统,如同地球的 “绿色海绵”,在全球碳储存中发挥着关键作用。它虽仅占全球陆地面积的 3%,却储存了近 30% 的陆地碳。然而,自 17 世纪起,人类活动的干预打破了这份宁静。为了获取土地用于农业、泥炭开采、定居和林业,大量泥炭地被排干。在德国,用于农业的排水泥炭地每年释放超过 4000 万吨二氧化碳当量(CO2 equiv.),占农业总排放量的 44%,但这些排水泥炭地在农业用地中的占比仅为 7%。
面对日益严峻的气候变化挑战,减少温室气体排放迫在眉睫。欧盟制定了宏伟的目标,要求成员国到 2050 年恢复 50% 用于农业的有机土壤,其中至少三分之一要进行再湿润。德国也积极响应,计划到 2030 年将排水泥炭地的排放量减少 500 万吨 CO2 equiv.。在此背景下,准确评估农场实施气候友好型泥炭地管理的减排成本变得至关重要。它不仅能为政策制定提供科学依据,还能让我们了解农民对经济补偿的期望,从而推动泥炭地保护措施的自愿实施。

为了深入探究这一问题,来自国外的研究人员开展了一项极具价值的研究。研究成果发表在《Agricultural Systems》杂志上。

研究人员选取了德国的两个泥炭地农业区 —— 石勒苏益格 - 荷尔斯泰因州的艾德尔 - 特雷内 - 索尔格低地(Eider-Treene-Sorge lowlands,ETS)和勃兰登堡州的莱茵 - 哈弗卢赫(Rhin-Havelluch,RHL)。这两个地区有机土壤在农业用地中的占比分别高达 36% 和 40%,受泥炭地气候缓解政策的影响较大。

在研究过程中,研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过与农民和土壤与水管理部门进行访谈和小组讨论,收集了大量关于农场类型、土地利用强度、设备以及当地排水基础设施等信息。其次,对草地进行评估并测量地下水位,将草地利用强度划分为不同阶段,通过植被调查和间接方法确定不同土地利用强度下草地的饲料质量。最后,利用 Farm Boss 软件进行农场层面的建模,模拟草地连续再湿润过程,计算不同情景下的农场收入变化和减排成本。

研究结果主要体现在以下几个方面:

  • 农场适应策略:当泥炭地进行再湿润或湿用时,不同农场采取了不同的适应策略。在 ETS 地区的半集约化奶牛场(如模型农场 1 和 2),首先放弃的是广泛使用的区域(牧场和干草区),同时扩大中度和集约使用的草地面积。当约 20% 的草地退出生产时,集约使用的草地才开始再湿润。随着饲料短缺加剧,牲畜数量逐渐减少,先减少不太盈利的肉牛,接着是小牛和奶牛。而在 RHL 地区的集约化奶牛场(如模型农场 4),由于大部分草地在现状下用于集约青贮生产,适应能力有限,只能通过增加种植饲料作物(如大麦、三叶草和苜蓿)来适应草地减少的情况。对于同时种植饲料和经济作物的农场(如模型农场 5 和 6),主要通过种植和喂养更多的耕地饲料来维持牲畜数量稳定。
  • 影子价格:农场适应策略的变化伴随着收入损失,这些损失可以用影子价格来表示。对于有适应潜力的奶牛场和混合农场(如农场 1、2 和 5),影子价格大多低于 500 欧元 / 公顷?年。但当适应不再可能,如在 ETS 地区的农场 1 和 2 中,当约 60 - 75% 的草地再湿润时,以及 RHL 地区的集约化奶牛场(农场 4)在仅 10% 的草地再湿润后,影子价格会急剧上升。从长期来看,影子价格总体低于短期,因为长期视角下机器成本全部变为可变成本,且泥炭地退化也会影响其价值。
  • 边际减排成本:边际减排成本不仅包括土地使用的机会成本(影子价格),还包括再湿润成本。总体而言,完全再湿润的边际减排成本通常低于 55 欧元 / 吨 CO2 equiv.(低价阶段为 35 欧元,高价阶段为 70 欧元)。而湿用的减排成本大多高于再湿润,特别是在农场 1、2 和 4 的集约使用草地地区。长期减排成本也低于短期。
  • 与农民的研讨会:研究人员组织了与农民和土壤与水管理部门代表的研讨会。会上,农民认为模型假设和农场适应反应较为现实,但对基于影子价格的补偿支付提出了质疑,认为对于广泛使用的土地,补偿支付不合理。此外,大规模再湿润项目可能会导致区域连锁反应,如土地价格上涨和农业价值链上的就业岗位流失。

研究结论和讨论部分指出,该研究模拟了不同农场类型在泥炭地再湿润或湿用时的适应反应、影子价格和边际减排成本,结果表明这些因素在不同农场之间差异较大。虽然研究存在一些局限性,如未考虑农场之间的相互作用、区域土地市场影响以及营养物质出口和泄漏效应等,但仍得出了重要结论。长期来看,完全再湿润是最有效和高效的缓解措施,因为它能节省更多排放并降低减排成本。为了确保对农民收入损失的合理补偿,应采用农场特定的补偿方式,如基于农场类型、适应潜力和有机土壤份额制定标准化模型和补偿率,或者采用拍卖方式选择成本最低的再湿润项目进行资助。此外,研究还建议将有机土壤排放纳入排放税或证书系统,避免完全再湿润整个农场的草地,并加强政策法规的协调,以促进泥炭地保护。这些结论为德国乃至全球的泥炭地保护政策制定提供了重要参考,有助于推动农业可持续发展和应对气候变化挑战。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号