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農業產生的溫室氣體排放

Wikipedia · 2026-07-21 维基百科 👁 1 阅读

農業產生的溫室氣體排放（）數量龐大：由農業、林業和土地利用三個部門的排放，佔全球排放量的13%至21%。最終導致氣候變化。農業的排放有兩種：直接溫室氣體排放以及將森林等非農業用地轉變為農業使用，而間接導致的排放。農業溫室氣體排放中一氧化二氮和甲烷的排放量佔總量的一半以上。 畜牧業所產生的溫室氣體排放佔整體農業排放的大部分，並耗用約30%的農業淡水用量。

農業中的食物系統也是造成大量溫室氣體排放的來源，除在大量土地利用及化石燃料使用時產生溫室氣體之外，也經由種植水稻和飼養牲畜等做法直接導致溫室氣體排放。在過去250年來觀測到的全球溫室氣體增加，三個主要原因是燃燒化石燃料、土地利用及農業活動。飼養動物的消化系統有兩類：和反芻動物。用於生產牛肉和乳製品的牛是反芻動物，其溫室氣體排放量名列前茅，單胃動物，如豬隻和家禽類的排放並不高。單胃動物具有更高的飼料轉換效率，也不會產生很多甲烷。估計氮肥製造和使用過程中所產生的溫室氣體數量約佔人為溫室氣體排放量的5%。減少化學肥料排放最重要的手段是減少其使用，同時也須將使用效率提高。

有許多策略可用來減輕農業排放的影響，並進一步減少排放 - 此種做法統稱為，其中的策略包括有提高畜牧業效率（包括管理和技術）、更有效的牲畜糞肥管理、降低對化石燃料和不可再生資源的依賴、動物進食和飲水時點與期間的調整，以及減少人類動物性食物的生產與消費。這類策略可減少農業部門的溫室氣體排放，以實現更為。

溫室氣體類別
農業活動排放的溫室氣體包括二氧化碳、甲烷和一氧化二氮。

二氧化碳
犁田和種植農作物，以及運輸活動等均會導致二氧化碳排放。與農業相關的二氧化碳排放量約佔全球溫室氣體排放量的11%。減少犁田、減少閒置土地、將農作物生物質殘留物歸還土壤以及增加覆土作物等農業做法可減少二氧化碳排放。

甲烷
牲畜產生的甲烷排放量是全球農業溫室氣體的第一大排放源。畜牧業排放的溫室氣體佔人為溫室氣體排放總量的14.5%。單獨一頭牛每年就會排放220磅甲烷。雖然甲烷於大氣中的停留時間比二氧化碳短得多，但它捕獲熱量的能力卻高出28倍。

採傳統方式種植水稻是僅次於牲畜的第二大農業甲烷來源，其產生短期的暖化影響相當於所有航空業的二氧化碳排放量（參見航空業對環境的影響）。由於全球對玉米、小麥和牛奶等農產品的大量需求，導致各國政府於農業政策的參與度並不高，因此尚無有效的降低農業排放措施出現。美國國際開發署 (USAID) 實施名為"養活未來"的全球飢餓和糧食安全倡議，預定同時解決糧食損失和浪費問題，透過解決糧食損失和浪費問題，還可解決溫室氣體排放問題。只關注12個國家20個價值鏈的乳製品系統，就可減少4-10%的糧食損失和浪費。這是種有效的做法，即可減少溫室氣體排放，還能養活人口。雖然6%的佔比似乎數字不大，但一氧化二氮的捕熱效率是二氧化碳的300倍，且於大氣中停留的時間約為120年。

不同活動產生的排放
土地利用變化
、東南亞、非洲及太平洋島嶼地區由於土地利用改變而造成大量排放。]]

農業活動在土地利用方面，主要透過四種方式造成溫室氣體排放增加：

*砍伐森林轉作農業用途與二氧化碳排放有關聯
*水稻種植會產生甲烷排放
*飼養牲畜的會釋放甲烷
*施肥過程中釋出一氧化二氮

上述農業過程總共佔甲烷排放量的54%、一氧化二氮排放量的約80%，以及幾乎所有與土地利用相關的二氧化碳排放量。

隨著人類自1750年起為開發而砍伐溫帶地區的森林，導致地球發生重大變化。當森林和林地受砍伐以轉作耕地和牧地用途時，受到影響地區的反照率會因此增加，根據當地條件，而會導致變暖或變冷效應。森林砍伐也會影響區域RuBisCO再吸收，導致二氧化碳（主要溫室氣體）濃度增加。因為刀耕火種等土地清理方法需燃燒生物質，會直接將溫室氣體和煤煙等懸浮微粒釋放進入大氣，更把這些影響加劇。土地清理行動會破壞，而影響當地的水循環。

牲畜
畜牧業和畜牧的相關活動（例如砍伐森林和日益密集使用化石燃料的耕作方式）導致佔比超過18%的人為溫室氣體排放，包括：

*佔全球二氧化碳排放量的9%
*佔全球甲烷排放量的35-40%（主要來自牲畜腸道發酵與其糞便）
*佔全球一氧化二氮排放量的64%（主要是由於使用化學肥料的結果。針對生命週期評估研究所做的統合分析，發現來自反芻動物的肉類比其他肉類或素食蛋白質來源具有更高的碳當量足跡。每年全球綿羊和山羊等小型反芻動物排放的溫室氣體約為4.75億噸（二氧化碳當量），約佔世界農業部門排放量的6.5%。動物（主要是反芻動物）產生的甲烷估計佔全球甲烷產量的15-20%。關於使用各種海藻物種（特別是）作為助於減少反芻動物產生甲烷的飼料添加劑，研究工作仍在進行中。

全球的畜牧業用地佔所有農業用地的70%，即地球陸地表面的30%。

非營利研究與政策組織建議在過程中逐步取消對牲畜業的補貼。

化學肥料生產
氮肥製造和施用過程中，所產生的溫室氣體——二氧化碳、甲烷和一氧化二氮的數量估計約佔人為溫室氣體排放量的5%。其中有三分之一是在生產過程中產生，三分之二是施肥過程中產生。最重要的減少排放方法是減少化學肥料的使用。於英國牛津大學任教的安德烈·卡布雷拉·塞倫霍（André Cabrera Serrenho）博士表示："我們使用肥料的效率極其低下"，"我們施用的肥料遠超出實際的需要"。人類於2007年至2016年期間所排放的一氧化二氮（其中大部分來自化肥）估計為每年700萬噸，這排放量與把全球變暖限制在2°C以內的目標無法匹配。

稻米生產
從事有關水稻種植產生溫室氣體的研究工作（由日本國際協力機構贊助）。]]

全球種植稻米所排放的溫室氣體總量比任何其他植物糧食都要多。估計到2021年，其將佔農業甲烷排放量的30%和農業一氧化二氮排放量的11%。排放甲烷的原因是由於稻田長期被水覆蓋，土壤無法吸收大氣中的氧氣，導致土壤中的有機物發生厭氧發酵過程的後果。於2021年所做的一項研究估計稻米種植於2010年全球人為溫室氣體排放的470億噸中佔有20億噸。稻米種植的總排放量是生產牛肉總排放量的一半。

較早的估計
估計農業、林業和土地利用變化於2010年佔全球年排放量的20-25%。|label6=家禽|label13=豆類|data12=1.2|label12=玉米|data11=1.2|label11=小麥|data10=1.7|label10=根類蔬菜|data9=6.8|label9=蛋類|data8=8.6|label8=魚類|data7=9.1|label7=乳製品|data6=10|data5=10|float=right|label5=豬肉|data4=12|label4=水產養殖類|data3=26|label3=|data2=30|label2=產品|data1=62|label1=反芻動物肉類|data_max=62|width_units=em|bar_width=20|data_type=溫室氣體排放量 (每生產一克蛋白質所排放的二氧化碳當量（克）|label_type=Food Types|data13=0.25}}

於已開發國家
通常政府的減排計畫中並未包括農業的排放。例如歐盟排放交易體系涵蓋歐盟約40%的溫室氣體排放量，而給予農業部門排放控制的豁免。

目前已有幾種適用於已開發國家的緩解措施被提出：

*培育更具氣候韌性的作物品種，並實現作物品種多樣化
*採用改良的混農林業品種
*捕集和保留降雨，以及使用改進的灌溉技術
*增加森林覆蓋率和混農林業
*使用新興的集水技術（例如）

於開發中國家
農業溫室氣體排放量佔全球排放總量的四分之一以上。由於農業產值僅佔全球國內生產毛額 (GDP) 的比重約4%，這些數字顯示農業活動產生過高比率的溫室氣體。創新的農業做法和技術可在氣候變化緩解和調適方面發揮功效。這種調適和緩解潛能在農業生產力仍然較低的開發中國家最為明顯，當地的貧窮、氣候變化脆弱性和糧食不安全依然嚴重，氣候變化的直接影響會特別嚴重。在此背景下，建立機構及制定政策，開發必要的農業技術，並利用這些技術促使這些國家能夠調整其農業系統以適應氣候變化，而在多個層面發揮重要作用。

由國家或非政府組織資助的計畫可幫助農民更具氣候韌性，例如在降雨變得更加不穩定時可提供可靠水源的灌溉基礎設施。在雨季收集水以供乾旱期間使用的集水系統也可減輕氣候變化的影響。

農業模型比對和改進計畫 (Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project ，簡稱AgMIP)於2010年制定，目的為評估農業電腦模型並比較其預測氣候影響的能力。AgMIP區域研究小組 (regional research teams，簡稱RRT) 正在撒哈拉以南非洲和南亞、南美洲和東亞進行全面評估，以提高對國家和區域內氣候變化對農業影響（包括生物物理和經濟影響（參見氣候變化經濟分析））的了解。其他AgMIP的倡議包括全球網格建模、數據和資訊技術 (IT) 工具開發、作物病蟲害模擬、於特定場地測試的作物氣候敏感性研究以及前述資訊的整合與擴展。

非政府組織全球常綠聯盟（Global EverGreening Alliance ）在2019年聯合國氣候行動峰會上宣布一項促進混農林業和倡議。其目標之一是從大氣中封存碳。聯盟的目標是在575萬平方公裡的土地上為樹木作復育工作，在650萬平方公里的土地上實現健康的樹草平衡，並在500萬平方公里的土地上增加碳截存作用。預計這些復育的土地到2050年，每年可截存200億噸的碳。倡議的第一階段是"非洲大疏林草原綠化（Grand African Savannah Green Up）"計畫。 迄2019年，已有數百萬家庭採取這類做法，位於撒赫爾農場的平均樹木覆蓋面積已達到16%。

氣候智慧型農業
參見

  • 生態農業
  • 氣候變化與漁業
  • 畜牧業對環境的影響
  • 氣候變化對農業的影響
  • 氣候變化對牲畜的影響
  • 農業對環境的影響
  • 刀耕火種

參考文獻
外部連結

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