近日,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院王小龍副教授團(tuán)隊(duì)在氣候智慧型農(nóng)業(yè)連續(xù)發(fā)表3篇研究成果,分別發(fā)表于Field Crops Research(中科院一區(qū)Top,影響因子7.9)、Journal of Cleaner Production(中科院一區(qū)Top,影響因子10.7)、Soil & Tillage Research(中科院一區(qū)Top,影響因子8.4)。研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了氣候智慧型農(nóng)業(yè)典型技術(shù)模式全球數(shù)據(jù)庫,基于二階元分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、高分辨率區(qū)域適宜性模擬等方法,系統(tǒng)揭示了氣候智慧型農(nóng)作措施對全球作物產(chǎn)量、土壤有機(jī)碳含量及溫室氣體排放的綜合影響,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)“增產(chǎn)—固碳—減排”多目標(biāo)協(xié)同提供了全球證據(jù)基礎(chǔ)與技術(shù)集成指南。
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在Journal of Cleaner Production上發(fā)表題為“Global synthesis of agricultural practices on crop yield, soil organic carbon and greenhouse gas emissions”論文,該研究系統(tǒng)整合了該領(lǐng)域全球已發(fā)表的275對觀測數(shù)據(jù),首次在全球范圍內(nèi)量化13類典型低碳農(nóng)業(yè)措施對作物產(chǎn)量、土壤有機(jī)碳含量及溫室氣體排放的加權(quán)效應(yīng)(圖1)。研究發(fā)現(xiàn),稻漁共作是稻田系統(tǒng)中產(chǎn)量與碳匯協(xié)同提升的有效技術(shù)措施,而在非特定土地利用模式下,生物炭施用表現(xiàn)最為突出。
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圖1 典型低碳農(nóng)作技術(shù)示意圖
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在Field Crops Research上發(fā)表題為“Reconciling crop productivity and climate mitigation through agricultural practices: A global second-order meta-analysis”的研究論文,該研究通過對該領(lǐng)域全球11931篇原始研究進(jìn)行二階元分析,量化了典型氣候智慧型農(nóng)作措施的豐產(chǎn)、固碳、減排協(xié)同效應(yīng)(圖2)。結(jié)果表明:施用生物炭和增效肥料最具雙贏潛力,有機(jī)肥和秸稈還田雖能增強(qiáng)土壤碳匯,但會顯著刺激CH4和CO2排放,存在權(quán)衡關(guān)系。區(qū)域適宜性模擬顯示,有機(jī)肥和輪作適用面廣,而覆蓋作物與生物炭更依賴當(dāng)?shù)厮疅釛l件,在熱帶和亞熱帶地區(qū)表現(xiàn)最佳。
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圖2 作物種植系統(tǒng)豐產(chǎn)-固碳-減排協(xié)同技術(shù)篩選及適配區(qū)域
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在Soil & Tillage Research上發(fā)表題為“A global meta-analysis of legume-inclusion diversified cropping systems on soil organic carbon sequestration and its regional suitability simulation”的研究論文。該研究聚焦基于豆科作物的多樣化種植模式對全球農(nóng)田土壤有機(jī)碳的固持效果及技術(shù)適用區(qū)域(圖3),結(jié)果表明,基于豆科作物的多樣化種植較無豆科種植系統(tǒng)平均提升全球土壤有機(jī)碳含量5.48%,在熱帶、半干旱氣候及壤質(zhì)土壤中效果更佳;當(dāng)原系統(tǒng)為連作單一種植時增益最大。基于多模型推斷的全球適宜性地圖表明,在適宜區(qū)應(yīng)用基于豆科作物的多樣化種植模式,可使全球農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量平均提升5.60%,相當(dāng)于每年每公頃增加2.94噸CO2當(dāng)量的碳儲量。
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圖3 基于豆科的多樣化種植模式對全球農(nóng)田土壤有機(jī)碳的固持效果及技術(shù)適用區(qū)域
農(nóng)學(xué)院23級碩士生范曉如、24級碩士孔子豪分別為相關(guān)論文的第一作者,王小龍副教授為通訊作者。該系列研究突破了傳統(tǒng)單一指標(biāo)評估的局限,強(qiáng)調(diào)氣候智慧型農(nóng)作模式創(chuàng)建需從“孤立評估單項(xiàng)技術(shù)”轉(zhuǎn)向“因地制宜的技術(shù)系統(tǒng)集成”,為全球低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了決策策支持。
相關(guān)論文鏈接:
http://doi.org/10.1016/j.jclepro.2026.147529
http://doi.org/10.1016/j.fcr.2026.11058
http://doi.org/ 10.1016/j.still.2026.107251
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