碳施肥
的程度碳施肥可以减轻任何不良全球变暖对农业的影响一直是一个核心问题,分析这些影响的严重性。二氧化碳是光合作用的输入,它使用太阳能将水和二氧化碳产生的碳水化合物,与氧气作为废品。1除了更高的大气二氧化碳浓度降低植物的气孔(孔隙)空缺,因此损失的水呼吸。所谓的C3作物,包括大米、小麦、大豆、谷物,豆类,和大多数树,大大受益于额外的大气二氧化碳。福利C4作物,包括玉米、小米、高粱、甘蔗、limited.2得多
最近的研究基于实验的自由空气浓度浓缩(脸)方法表明,过去的估计碳受精作用被大大夸大了的结果依赖于“研究在钱伯斯在小尺度”而不是”字段fully-open-air条件下作物农艺规模。”Thus, Long et al. (2005, 1, 5) find that with carbon dioxide elevated to 550 to 575 parts per million (ppm), the面对实验秀”的收益率增加11%,C3作物为7%,五大粮食作物,三分之一至四分之一的二氧化碳的直接影响在最近的评估模型为欧洲和美国达尔文和肯尼迪(2000)。”
在最近的一项研究中,长et al。(2006)报告说,面对在550 ppm的二氧化碳浓度,研究表明,小麦增产达13%,相比之下,31%在实验室的研究中,14%而不是32%的大豆,对C4作物和0%而不是18%。主要农作物,C3物种约占四分之三和C4总额的四分之一。3如果中央C3增量设置为12%,考虑到两个长等人的研究中,和一个
1。这个过程发生在两个阶段。首先,依赖光反应,叶绿素吸收光和失去一个电子,变成了存储在高能分子NADPH和ATP。第二,不依赖光的反应,这些高能分子与酶一起使用二磷酸核酮糖羧化酶捕捉二氧化碳从大气中所谓的卡尔文循环。
2。C3作物二磷酸核酮糖羧化酶位于叶肉细胞,在接触大气通过气孔在表皮毛孔。在这些细胞中,“二磷酸核酮糖羧化酶不是今天的大气中二氧化碳饱和。相比之下,C4作物。二磷酸核酮糖羧化酶是本地化的维管束鞘细胞二氧化碳集中大气(水平三到六倍。这是足够的饱和二磷酸核酮糖羧化酶和理论上可以防止任何增加二氧化碳吸收与上升[CO2]”(1918年长et al . 2006年)。然而,这些作物也可能间接受益于提高用水的效率降低气孔导度与上升的二氧化碳。
3所示。全球产值大约2004年站在以下估计水平:小麦,940亿美元;大米,1200亿美元;大豆,490亿美元;棉、230亿美元,总共2860亿美元四个主要C3作物;250亿美元和680亿美元的玉米、甘蔗、高粱和60亿美元,或990亿美元的三大C4作物。这些估计编译从美国农业部(2005、2006),国际货币基金组织(IMF)(2006),联合国FAOSTAT数据库,和联邦公报(2006)。假设甘蔗的糖产量收益是0.063,比巴西,糖和菲律宾的价格。
温和的C4作物产量增长3%,然后从碳施肥的加权平均增量收益率9%至550 ppm。
本研究考察了2070 - 99年期间。2085的中点,中央场景本study-scenario A2的特别报道中使用排放场景(sr)的政府间气候变化专门委员会(IPCC)——大气二氧化碳浓度735 ppm (IPCC 2001 a, 807)。raybet雷竞技最新碳施肥效应小于线性上升,大气中的碳浓度(长et al . 2006年,Mendelsohn和施莱辛格1999)。如果Mendelsohn和施莱辛格(1999),被指定为对数的关系,然后在735 ppm的影响应该超过三分之二在550 ppm。4在此基础上,中央碳施肥效应的估计到2080年代设定在本研究在产量增加了15%。这种影响远远小于在一些过去studies.5假定
两个过去的研究特别是相关性的研究:Mendelsohn和施莱辛格(1999),或女士;莫里森,Mendelsohn Schlesin-ger, Andronova(2000),或MMSA。使用一个大气的二氧化碳浓度735 ppm到2080年代,和应用未来的世界土地由农田面积加权平均气温和降水- 16.2°C和2.44毫米每天在第4章(见表4.3)——“简化型”女士方程每公顷产量估计了333.2美元的无碳与碳施肥,施肥和376.6美元增加了13%。6应用李嘉图女士函数给出了相应的估计每公顷土地租赁相当于34美元没有碳与碳施肥,施肥和45.9美元增加了32.1%。7详见第五章,李嘉图的估计是必要的土地租金变化百分比等价转化为来往
4所示。与目前的浓度350 ppm,典型的550 ppm浓度是1.57比今天的浓度,和未来的浓度735 ppm将今天的浓度的2.1倍。的比值的对数后者,前者是1.64比1。
5。注意Tubiello et al。(2007)认为,长et al。(2006)夸大的脸之间的差异和区别人脸的实验结果,认为在任何情况下本金作物模型应用更加保守碳施肥比被长等。本研究的目的,在这场辩论中最重要的一点是,这里使用的中央估计,15%的收益率提高对350 ppm基地在735 ppm,是完全符合的首选作物模型中引用Tubiello et al。(2007)。即农业生态的区模型引用的表2中Tubiello et al。(2007)表明,从350年到735 ppm上升为小麦和大米产量将增加16%,21%的大豆和玉米为7%。应用相应的全球产出价值股,加权增加将为14.8%。
6。在第五章看到方程(5.1)。
7所示。在第五章看到方程(5.2)。
sponding潜在产出的变化,大约一半大。8当翻译完成,32%的女士李嘉图碳施肥土地租赁相当于代表一个输出影响的16%。“简化型”女士和李嘉图的函数,然后,碳施肥效应相对比较类似于本研究中使用的15% (735 ppm)。
相比之下,在随后的MMSA研究中,使用的版本的女士模型到达全球(而不是美国)估计,生成一个列出的运动只是李嘉图模型增加从34美元每公顷土地租赁相当于每公顷49.6美元,增长45.9%。再次应用全球大约一半的比例,碳施肥作为MMSA估计将提高产量潜力约为23%,大大超过了15%用于这项研究。MMSA函数显式地增加女士使用的碳施肥参数方程,但看来,这增加了重要的碳fertilization.9夸大
继续阅读:比较估计模型中研究来源
这篇文章有用吗?