土壤管理的多重經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益
土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵。土壤中的碳匯在調(diào)節(jié)全球氣候、水源供應(yīng)及生物多樣性中起著重要的作用——因而土壤也提供著多項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能。但是,土壤碳匯非常容易受到人類(lèi)活動(dòng)的影響。
自19世紀(jì)以來(lái),全球土壤及植被中約有60%的土壤碳匯已經(jīng)流失掉。目前土壤中有機(jī)碳的變化率主要?dú)w因于全球土地利用強(qiáng)度和未耕種土地轉(zhuǎn)型為糧食、飼料、纖維和燃料生產(chǎn)用地 。
由于過(guò)去約25年間土壤碳匯的流失,全球四分之一的陸地區(qū)域出現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力下降及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能降低的情況。
全球頂層土壤中儲(chǔ)存的碳匯是大氣中碳匯的兩倍多。土地使用的變化(如森林砍伐)和不可持續(xù)的土地管理方法導(dǎo)致了土壤分解的加速,這使得土壤釋放二氧化碳(CO2)和其他溫室氣體。
與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕種相關(guān)的水土流失的速度是自然土壤形成速度的100倍 。世界范圍內(nèi),泥炭地排水導(dǎo)致含碳土壤以其形成速度的20倍的速度消失。
如果這一趨勢(shì)持續(xù)蔓延,將來(lái),土壤碳匯將以更快的速度向空氣中流失,這將加劇氣候變化并增加全球土壤退化的范圍。
這些損失將給糧食、飼料、纖維及燃料生產(chǎn)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)一系列重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能也將繼續(xù)喪失。
由于土壤碳匯在很多生態(tài)系統(tǒng)功能中承擔(dān)著重要的角色,它也成為為全球性挑戰(zhàn)提供解決方案的希望。
土壤是聯(lián)結(jié)地球表層和底層環(huán)境的結(jié)合體,被大眾稱(chēng)為地球臨界區(qū)。
因此,土壤是人們有組織的干預(yù)加強(qiáng)土壤碳匯并提供多重廣泛效益的關(guān)鍵控制點(diǎn),這些效益包括糧食和水安全、生物質(zhì)生產(chǎn)和減少溫室氣體等。
加強(qiáng)土壤管理:氣候變化和糧食生產(chǎn)的關(guān)鍵
近年來(lái),人們對(duì)土壤碳匯效益的科學(xué)性理解得以增強(qiáng)——這是由于受到來(lái)自土壤對(duì)氣候變化減緩潛在的貢獻(xiàn)以及人們對(duì)更多可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展(包括更佳的土壤管理)的需求的激發(fā)。
由于土壤系統(tǒng)的復(fù)雜性,人們對(duì)土壤碳匯的了解還較為片面,并分布在很多自然科學(xué)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。
科學(xué)家們近期執(zhí)行了一項(xiàng) “快速分析過(guò)程”,旨在結(jié)合多重土壤碳匯效益的科學(xué)依據(jù),從而探索新政策和管理實(shí)踐如何可以幫助更快、更廣泛的在全球?qū)崿F(xiàn)這些效益。
研究持續(xù)表明,全球土壤碳匯儲(chǔ)量受到土地利用和管理以及環(huán)境條件的巨大影響。土壤有機(jī)碳是土壤中含量最多的一種有機(jī)物,土壤有機(jī)物中還含有很多植物生長(zhǎng)必需的元素,例如氮、磷、硫及微量元素等。
土壤中有機(jī)物的含量和動(dòng)態(tài)是生態(tài)服務(wù)功能的數(shù)量和質(zhì)量的重要決定因素。改善土壤利用和管理以提高碳匯儲(chǔ)量對(duì)于供養(yǎng)全球日益增長(zhǎng)的人口和應(yīng)對(duì)氣候變化(例如通過(guò)固碳作用)是十分必要的。
密集型商業(yè)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨向于減少碳匯儲(chǔ)量, 而可持續(xù)性的農(nóng)業(yè)卻具有提高碳匯儲(chǔ)量的潛力。在未來(lái)幾十年內(nèi),土壤有機(jī)碳匯儲(chǔ)量可能會(huì)發(fā)生明顯變化。
同時(shí)期內(nèi),可持續(xù)土壤管理的成效也將得以顯現(xiàn)。
土壤有機(jī)碳匯的“快速分析過(guò)程”
伴隨著環(huán)境署2012年年鑒關(guān)于土壤碳匯內(nèi)容的發(fā)表,國(guó)際環(huán)境問(wèn)題科學(xué)委員會(huì)(SCOPE)發(fā)起了一項(xiàng)“快速分析過(guò)程”,這一項(xiàng)目結(jié)合了來(lái)自全球的超過(guò)80位專(zhuān)家收集的科學(xué)依據(jù),在超過(guò)18個(gè)月的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)備了27章關(guān)于土壤碳匯的多重效益及其在政策和實(shí)踐中應(yīng)用的文獻(xiàn)。
這一項(xiàng)目在2013年一個(gè)為期五天的研討會(huì)上進(jìn)行匯總,總結(jié)成四章關(guān)于土壤和土地管理實(shí)踐的跨領(lǐng)域的政策建議及一份SCOPE出版物。
保持和提高土壤碳匯效益
目前很多正在進(jìn)行的農(nóng)業(yè)研究和農(nóng)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目都是為了提高土地管理水平。
例如,發(fā)展中國(guó)家的保護(hù)性農(nóng)業(yè)行動(dòng)旨在提高土壤有機(jī)碳匯儲(chǔ)量并減少它們的流失,同時(shí)提高農(nóng)民的收入并減少貧困人口數(shù)量。
提高農(nóng)業(yè)土壤中的碳匯注入量以及減少碳匯流失的措施,其有效性取決于當(dāng)?shù)氐臈l件,包括土壤類(lèi)型和氣候等。
保護(hù)性農(nóng)業(yè)
保護(hù)性農(nóng)業(yè)的目的是為了取得可持續(xù)和盈利的農(nóng)業(yè),同時(shí)提高農(nóng)民的生活條件。保護(hù)性農(nóng)業(yè)通過(guò)三種原則實(shí)現(xiàn):土壤外界干擾最小化,土壤永久性覆蓋,以及作物輪換。據(jù)報(bào)道,2010年全球有1.17億公頃的農(nóng)田實(shí)行了保護(hù)性農(nóng)業(yè)。
全球森林消失的速度由于人口增長(zhǎng)以及對(duì)糧食、飼料、纖維、燃料——和生存空間的需求而不斷的增加。近年來(lái),每年有超過(guò)5百萬(wàn)公頃的森林消失。
土壤碳匯由于森林減少而大量流失。防止森林減少和退化(如聯(lián)合國(guó)減少源于森林砍伐和退化的排放項(xiàng)目)具有保護(hù)和提高碳匯儲(chǔ)量等多重效益。
這些效益還包括水管理和保護(hù)生物多樣性。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO) 每五年會(huì)發(fā)布全球森林資源評(píng)估報(bào)告,介紹最新的全球森林現(xiàn)狀及其變化。
近期發(fā)起的“全球森林觀(guān)察網(wǎng)”是一項(xiàng)在線(xiàn)森林監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),它提供關(guān)于森林變化的近實(shí)時(shí)信息。它的目的是賦予全球各地的人們更好的管理森林的方法——這對(duì)土壤碳匯存量有著重大的影響。
“全球森林觀(guān)察網(wǎng)”由聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署、世界資源研究所及40多個(gè)其他合作伙伴聯(lián)合創(chuàng)建,它使用衛(wèi)星技術(shù)、開(kāi)放數(shù)據(jù)以及公眾參與搜集信息來(lái)幫助監(jiān)測(cè)全球森林現(xiàn)狀。
保護(hù)和重建泥炭地并提高它們的管理可以在很大程度上有助于提高土壤碳匯存量并促進(jìn)溫室氣體減排。第一屆利用草本水生濕地植物國(guó)際會(huì)議 “蘆葦是一種可再生資源”于2013年舉行。
這是近年來(lái)鼓勵(lì)濕地保護(hù)、修復(fù)與利用的一系列研究和活動(dòng)之一,它鼓勵(lì)利用各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行碳捕捉與封存。
泥炭地保護(hù)
泥炭地占地球陸地面積的3%,但卻儲(chǔ)存30%的土壤碳匯。雖然大部分的泥炭地還處于天然狀態(tài),但是已經(jīng)有很多地區(qū)被排干并受到破壞。不同于森林消失引起的碳排放——很大程度上是瞬時(shí)進(jìn)行的——泥炭地排干引起的碳排放在泥炭地干涸的情況下會(huì)一直持續(xù)下去。干涸的泥炭地排放的二氧化碳大約占大氣中二氧化碳排放總量的6%。因此,泥炭地保護(hù)、修復(fù)以及管理提高對(duì)于氣候變化減緩至關(guān)重要。
尋求與其他政策目標(biāo)的協(xié)同效應(yīng)
恰當(dāng)?shù)耐寥拦芾碛兄趲椭鉀Q世界面臨的很多重大挑戰(zhàn),包括食物和能源安全,可獲得的水資源及其質(zhì)量,氣候變化適應(yīng)和減緩, 生物多樣性保護(hù),以及健康和數(shù)十億人口的生計(jì)。
提高土壤碳匯儲(chǔ)量以及避免這種資源流失的機(jī)會(huì)存在于所有層面(全球、區(qū)域、國(guó)家、當(dāng)?shù)兀?/p>
在很多國(guó)家這些機(jī)會(huì)包括,比如,限制林地和草地轉(zhuǎn)變?yōu)楦N作物用地。一個(gè)主要的挑戰(zhàn)是提高人們對(duì)于急需利用這些機(jī)會(huì)的意識(shí)。
這對(duì)于人們擁有充足的資源供規(guī)劃、開(kāi)發(fā)以及實(shí)施必要的政策、行動(dòng)和激勵(lì)機(jī)制等至關(guān)重要。
政策制定者越來(lái)越多的被要求制定決策解決相互沖突的需求,這包括對(duì)糧食、飼料、纖維、燃料和森林作物以及氣候法規(guī)、水、生物多樣化保護(hù)、生存空間以及其他各類(lèi)需求。
也許保護(hù)具有重要碳匯儲(chǔ)存功能和其他效益的土壤是非常必要的,比如泥炭地,即使有各種壓力要將它們轉(zhuǎn)變成可以提供短期經(jīng)濟(jì)效益的用地。
全球土壤伙伴關(guān)系,是由聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織于2011年發(fā)起并管理的一項(xiàng)國(guó)際倡議,旨在通過(guò)宣傳(和協(xié)調(diào))活動(dòng)提高全球土壤資源管理,以確保關(guān)于土壤的知識(shí)和了解恰當(dāng)?shù)姆从吃谌蜃兓瘜?duì)話(huà)和決策制定過(guò)程中。
這一倡議在五大支柱行動(dòng)的支持下展開(kāi)。在2013年的全球土壤周( 在全球土壤伙伴關(guān)系的框架下召開(kāi)),很多建議被提出,包括加強(qiáng)政策——科學(xué)交流以及提高土壤碳匯協(xié)同政策制定,這些通過(guò)“生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間科學(xué)政策平臺(tái)” (IPBES) 、《聯(lián)合國(guó)防治荒漠化公約》及其科學(xué)技術(shù)委員會(huì)以及新型糧食安全政策等渠道展開(kāi)。
“全球土壤伙伴關(guān)系”的五大支柱行動(dòng)
提倡可持續(xù)土壤資源管理來(lái)促進(jìn)土壤保護(hù)、保存和可持續(xù)生產(chǎn)
鼓勵(lì)關(guān)于土壤的投資、技術(shù)合作、政策、教育、宣傳和推廣
促進(jìn)有針對(duì)性的土壤研究和發(fā)展,重點(diǎn)查明這些活動(dòng)與相關(guān)的生產(chǎn)、環(huán)境和社會(huì)發(fā)展等行動(dòng)的差距、優(yōu)先目標(biāo)及協(xié)同效應(yīng)
通過(guò)數(shù)據(jù)收集、產(chǎn)出、分析、驗(yàn)證、報(bào)告、監(jiān)測(cè)并與其他學(xué)科結(jié)合來(lái)提高土壤數(shù)據(jù)和信息的數(shù)量和質(zhì)量
協(xié)同方法、衡量標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)從而促進(jìn)土壤資源的可持續(xù)管理和保護(hù)
文章來(lái)源:聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署
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