如今，气候变化一词越来越频繁地出现在公众的视野中，但气候变化是什么意思呢?简单地说，气候变化是平均天气模式的长期变化，定义了我们的全球气候(NASA)。例如，在过去的一个多世纪里，我们地球的平均温度逐年上升，这种全球气候系统加热现象可以定义为气候变化。我们经常将气候变化与对社会和环境的负面影响联系起来，这表明气候变化已经成为人类社会在当前和未来面临的一个重大挑战。
根据美国宇航局的观察，20世纪地球上最近的明显气候变化主要是由于人类活动。欧盟还指出，温室气体效应是气候变化的主要驱动因素，而人类活动是二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氟化物浓度增加的原因。许多工业部门的排放会影响人类活动的升温，如交通、能源、农业、建筑和制造业。在本文中，我们将重点关注农业，讨论如何解决排放问题，以实现未来可持续农业的目标。
农业作为一个关系到世界经济和人民福祉的重要产业，在中国被视为国民经济的基础。然而，到目前为止，我国传统农业已成为影响气候变化的主要原因之一。除了生产效率低外，传统农业还产生了大量的温室气体排放。
研究发现，农业和畜牧业占全球二氧化碳当量的10%-12%。在温室气体中，农业主要排放甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)。下图显示了2007年至2018年中国农业部这两种温室气体的排放。
2007年，甲烷排放量仅比一氧化二氮排放量高10mt(100万吨)，但自2009年以来，一氧化二氮排放量开始超过甲烷。预计2010年中国农业实际产生的甲烷排放量占总排放量的45%，主要来自水稻种植、牲畜粪便和作物秸秆分解;其余55%的一氧化二氮来自非有机肥、粪便和化学农药。
2016年，甲烷和一氧化二氮分别达到342.32.3mt和357.6mt的峰值，并开始下降。这一变化是由于中国政府在2016年发布了《十三五温室气体排放控制计划》，限制了温室气体排放，并宣布了大力发展低碳农业的目标。根据Statista(2021)上发布的中国农药生产数据，自2015年以来，化学农药产量急剧下降，导致2016年以来一氧化二氮排放量下降。随着化学农药使用量的减少，水稻种植已成为中国农业第二大甲烷排放源，占22%。除甲烷和一氧化二氮外，农业还将在砍伐树林和开垦农业用地的过程中直接排放二氧化碳。
虽然农业排放会影响气候，但气候变化也会影响我们的农业生产。例如，温度升高和降水不规律会导致干旱、土壤损失和水资源管理难度增加，直接影响作物的质量和产量，导致作物道歉，威胁粮食安全。在我国水土资源退化的情况下，食品安全等质量问题已成为我国农业面临的重要挑战。
中国粮食生产基地华北自1995年以来因干旱而大幅减产。从长远来看，这场自然灾害也带来了潜在的间接经济影响，如消费下降和市场价格波动。需要注意的是，市场价格在决定农业生产能力方面发挥着重要作用。在气候变化的影响下，中国玉米和大豆价格上涨，促使中国农民在2001年至2009年增产700万公顷玉米和200万公顷大豆。虽然短期价格变化会导致产量增加，但总体而言，气候变化对作物产量的不利影响实际上要大得多。
为了缓解气候变化对农业的威胁，世界各国达成了多项协议，并制定了响应目标。例如，包括中国在内的196个国家2015年通过的巴黎协定旨在大幅减少全球温室气体排放，并计划在本世纪末将气温上升限制在2度以内。在2020年联合国大会上，中国还宣布了努力实现2030年碳峰值和2060年碳中和的双碳目标。在农业领域，中国政府还鼓励农民通过补贴和奖励措施适应和发展绿色农业。
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