近日,華南農業大學農學院王小龍副教授團隊在氣候智慧型農業連續發表3篇研究成果,分別發表于Field Crops Research(中科院一區Top,影響因子7.9)、Journal of Cleaner Production(中科院一區Top,影響因子10.7)、Soil & Tillage Research(中科院一區Top,影響因子8.4)。研究團隊構建了氣候智慧型農業典型技術模式全球數據庫,基于二階元分析、機器學習、高分辨率區域適宜性模擬等方法,系統揭示了氣候智慧型農作措施對全球作物產量、土壤有機碳含量及溫室氣體排放的綜合影響,為實現農業“增產—固碳—減排”多目標協同提供了全球證據基礎與技術集成指南。
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在Journal of Cleaner Production上發表題為“Global synthesis of agricultural practices on crop yield, soil organic carbon and greenhouse gas emissions”論文,該研究系統整合了該領域全球已發表的275對觀測數據,首次在全球范圍內量化13類典型低碳農業措施對作物產量、土壤有機碳含量及溫室氣體排放的加權效應(圖1)。研究發現,稻漁共作是稻田系統中產量與碳匯協同提升的有效技術措施,而在非特定土地利用模式下,生物炭施用表現最為突出。
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圖1 典型低碳農作技術示意圖
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在Field Crops Research上發表題為“Reconciling crop productivity and climate mitigation through agricultural practices: A global second-order meta-analysis”的研究論文,該研究通過對該領域全球11931篇原始研究進行二階元分析,量化了典型氣候智慧型農作措施的豐產、固碳、減排協同效應(圖2)。結果表明:施用生物炭和增效肥料最具雙贏潛力,有機肥和秸稈還田雖能增強土壤碳匯,但會顯著刺激CH4和CO2排放,存在權衡關系。區域適宜性模擬顯示,有機肥和輪作適用面廣,而覆蓋作物與生物炭更依賴當地水熱條件,在熱帶和亞熱帶地區表現最佳。
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圖2 作物種植系統豐產-固碳-減排協同技術篩選及適配區域
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在Soil & Tillage Research上發表題為“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田土壤有機碳的固持效果及技術適用區域(圖3),結果表明,基于豆科作物的多樣化種植較無豆科種植系統平均提升全球土壤有機碳含量5.48%,在熱帶、半干旱氣候及壤質土壤中效果更佳;當原系統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,在適宜區應用基于豆科作物的多樣化種植模式,可使全球農田土壤有機碳含量平均提升5.60%,相當于每年每公頃增加2.94噸CO2當量的碳儲量。
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圖3 基于豆科的多樣化種植模式對全球農田土壤有機碳的固持效果及技術適用區域
農學院23級碩士生范曉如、24級碩士孔子豪分別為相關論文的第一作者,王小龍副教授為通訊作者。該系列研究突破了傳統單一指標評估的局限,強調氣候智慧型農作模式創建需從“孤立評估單項技術”轉向“因地制宜的技術系統集成”,為全球低碳農業發展提供了決策策支持。
相關論文鏈接:
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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