点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:重新规划农田可减少20年碳排放
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

重新规划农田可减少20年碳排放

来源:中国科学报2022-03-15 09:23

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  科学家绘制了一幅地图,显示了世界上主要粮食作物应该种植在哪里,从而最大限度提高产量,并把对环境的影响降至最低。这将捕获大量的碳,增加生物多样性,并将淡水的农业使用量减少为零。相关成果3月10日发表于《自然通讯—地球与环境》。

  重新设计的世界农业地图包括美国中西部玉米带周围和非洲撒哈拉沙漠以南的大片新耕地,而欧洲和印度的大片农田被恢复为自然栖息地。

  重新设计(假设高投入、机械化耕作)将使土地恢复至自然森林状态,从而将全球农田的碳排放量减少71%。这相当于目前20年的二氧化碳净排放量。树木在生长过程中会吸收碳,而且与作物相比,还能使土壤固定更多的碳。

  在这种优化情境下,农作物生产对世界生物多样性的影响将减少87%。这将大大降低许多物种的灭绝风险,而农业是这些物种面临的主要威胁。研究人员表示,农田将很快恢复到自然状态,通常在几十年内恢复其原始碳储量和生物多样性。

  通过在雨水能满足生长所需的地方种植作物,重新设计将完全消除对灌溉的需求。农业用水目前占全球淡水使用量的70%左右,导致了许多干旱地区的饮用水短缺。

  研究人员使用了包括小麦、大麦和大豆在内的当前25种主要作物的全球种植面积图,这些作物的种植面积占全球耕地面积的3/4以上。他们建立了一个数学模型,研究在保持每种作物总体产量水平的情况下,在全球范围内分配这些耕地的所有可能方式。这使研究人员确定了对环境影响最小的方案。

  “在许多地方,农田已经取代了含有大量碳和生物多样性的自然栖息地,并且那里的作物长得并不太好。如果让这些地方‘重生’,并将农业生产转移到更适合的地区,我们将很快看到环境效益。”德国波茨坦气候影响研究所研究员、论文第一作者Robert Beyer说。

  之前的研究已经确定了生态恢复的优先领域,但这是第一次规划转移农业用地,从而在不损害粮食安全的情况下实现长期环境效益的最大化。

  显然,全球农田的完全迁移目前还不能付诸实践,但科学家说,他们的模型强调了目前农业生产力非常低下的地方有潜力成为生物多样性和碳储存的热点地区。

  “目前实施整个设计方案是不现实的。但即使只迁移一小部分耕地,把重点放在种植作物效率最低的地方,环境效益也将是巨大的。”Beyer说。

  该研究发现,无论气候以何种方式变化,在本世纪末之前,耕地的最佳分配方式都不会发生多大变化。

  研究人员强调,重新安置农田的方式必须在经济和社会上为人们所接受。他们列举了一些补贴休耕计划的例子。这些计划给予农民财政补贴,让他们为了环境效益而休耕部分土地,并鼓励他们在更合适的地点耕作。

  该模型还根据土地的耕种方式生成了另一幅全球分布图——从先进的全机械化生产(高产作物品种、最优的化肥和农药应用)到传统的以自给自足为基础的有机农业。研究发现,即使将相对不集约的耕作方式重新分配到最佳地点,也将大大减少对碳和生物多样性的影响。 (文乐乐)

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1038/s43247-022-00360-6

  《中国科学报》 (2022-03-15 第2版 国际)

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 甘肃敦煌:全力迎战洪水过境

  • 云南西畴:万寿菊丰收

独家策划

推荐阅读
近日,2026年亚太经合组织(APEC)数字和人工智能部长会议在四川成都举行,各种前沿科技产品集中亮相,“智能范儿”十足,吸引了中外观众纷纷驻足体验、拍手称赞。
2026-07-30 03:00
珠江口东岸,潮生不息,长风浩荡。前海石静立海边,近处草木葱茏,远处楼宇拔节。十多年前,这里还是一片滩涂;今天,一座现代化国际化滨海新城拔地而起。
2026-07-30 02:10
近日,中国长征十号乙运载火箭成功首飞,并实现全球首次网系回收。这一突破,不仅验证了重复使用火箭的关键技术,也为未来大幅降低卫星等航天器的发射成本打下了基础。
2026-07-30 03:00
“古籍虫蛀霉变触目惊心,传统修复周期漫长——能不能用AI让古籍校勘更快一些?”这是河北东方学院2022级文物与博物馆学专业学生罗钰姿在一次专业课上萌生的念头。
2026-07-30 02:20
近日,中央网络安全和信息化委员会印发《深化互联网协议第六版(IPv6)技术创新和融合应用实施方案(2026—2030年)》,围绕技术研发、行业融合应用、安全保障等十大领域系统布局,制定了36项具体任务,着力推动我国IPv6从规模部署迈向全面赋能。
2026-07-30 02:20
种业振兴,核心在创新。加强种业知识产权保护,是对育种创新的最大激励,也是加快推进种业振兴的有力保障。
2026-07-29 03:05
十四五”时期,生态环境部分区域、分批次完成全国452处国家级自然保护区生态环境保护成效评估,以及首轮全国生态保护红线保护成效五年评估。
2026-07-29 03:05
近日,印度最大核电站库丹库拉姆核电站被曝泄露大量敏感文件。勒索软件组织World Leaks将包括部分设施蓝图、供应商信息、设备评估报告等约1.9万份、总计14.3吉字节的敏感文件挂上其站点,
2026-07-29 03:05
习近平总书记在山东省德州市考察时强调,要“以扎实举措做好各项工作,着力提升农业综合生产能力和质量效益,确保粮食等重要农产品稳定供给,因地制宜推进宜居宜业和美乡村建设,引导广大农民群众用勤劳和智慧创造更加美好生活”。
2026-07-29 03:05
在国新办28日举行新闻发布会上,商务部副部长鄢东表示,看待产能问题,要秉持全面、客观、公正的态度,更不能以此为名,行保护主义之实。
2026-07-29 03:05
28日,中央广播电视总台首届智能机器人应用技能大展在京启动。活动现场,中国机械工业联合会携手总台央视新闻发布了《中国工业机器人市场活力数据》。
2026-07-29 03:05
国家统计局27日发布数据显示,今年上半年,全国规模以上工业企业营业收入同比增长6.5%,较一季度加快1.5个百分点。营业收入加快增长,
2026-07-28 04:15
推动科技创新与产业创新深度融合,是培育新质生产力、构建现代化产业体系,实现高水平科技自立自强的关键路径。习近平总书记深刻指出“人才资源是第一资源,
2026-07-28 04:25
作为走进企业的“科技副总”,浙江大学周鸣川研究员与某民营医疗机构共建联合实验室,推动眼科手术机器人进入国家创新审批通道;浙江农林大学王翀教授与杭州某饲料企业深度合作,
2026-07-28 04:25
未来,如何让当地群众在世界遗产保护工作中获益?为此,记者专访了东亚—澳大利西亚候鸟迁徙研究中心主任、黄(渤)海候鸟栖息地申遗首席专家雷光春。
2026-07-28 04:20
缺硼会让庄稼“烂根绝收”,全球超百种作物依赖硼肥才能保证产量。
2026-07-28 04:20
刘文郡:中国启动“人工智能+”行动,通过协同推进传统产业改造升级、新兴产业培育壮大与未来产业前瞻布局,让人工智能深度赋能千行百业。中国相继提出《全球人工智能治理倡议》《“人工智能+”国际合作倡议》,发布《人工智能能力建设普惠计划》《人工智能合作发展行动计划》,倡议成立世界人工智能合作组织。
2026-07-27 09:31
7月26日18时,水利部和中国气象局联合发布红色山洪灾害气象预警,江西南部、广东中北部局地发生山洪灾害可能性很大(红色预警)。涂勇介绍,主汛期山区降雨突发性强、峡谷汇水迅猛,进山务必提前关注山洪、暴雨预警,收到预警应立即取消行程。
2026-07-27 09:29
7月26日凌晨,今年第12号台风“红霞”在广东惠州市惠东县平海镇沿海登陆。”  针对台风远距离水汽输送导致的暴雨预报难题,气象部门采用集合预报方法,通过多个模式、多个初始场的集成分析,量化预报的不确定性。
2026-07-27 09:28
加载更多