综述:可可初级生产碳足迹的元分析综述

《Environmental Reviews》:Carbon footprint of primary production of cacao: a meta-analytical review

【字体: 时间:2025年10月29日 来源:Environmental Reviews 5.1

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  本综述首次对全球可可初级生产的碳足迹(ACF/PCF)和二氧化碳去除率(CDR)进行系统分析,指出氮肥和可可荚壳处理是主要排放源,而农林复合系统(agroforestry)的固碳潜力显著。通过12项干预措施(如改进残留物管理、优化氮源利用等)在零毁林原则下,可实现碳中和生产转型,为气候智能型可可种植提供科学依据。

  
可可(Theobroma cacao L.)作为全球第六大 perennial crop,种植面积约12万平方公里,其生产过程中的温室气体排放与碳汇潜力对应对气候变化具有重要意义。本文通过元分析系统评估了可可初级生产的碳足迹和二氧化碳去除率,为制定气候智能型种植策略提供依据。
  1. 1.
    引言
    可可生产在2007-2016年间贡献了约4%的农业温室气体排放(不含土地利用变化)。随着全球对碳中和的关注升温,可可产业链各环节亟需减排方案。本研究聚焦种植阶段的碳排放(以CO2e衡量)与生物固碳潜力(CDR),首次在全球尺度上量化不同生产模式(如农林复合 vs. 单作、有机 vs. 常规)的环境效益。
  2. 2.
    研究方法
    通过Scopus等数据库检索20篇碳足迹文献和14篇CDR研究,提取面积碳足迹(ACF, kg CO2e ha?1 year?1)、产品碳足迹(PCF, kg CO2e kg?1干豆)及CDR数据。采用加权统计和Wilcoxon检验比较系统差异,重点关注典型值范围(第1-8十分位数)。
  3. 3.
    碳足迹特征
    全球可可生产的中位ACF和PCF分别为732 kg CO2e ha?1 year?1和1.55 kg CO2e kg?1,典型范围分别为26-1691和0.05-3.74。氮肥(尤其是合成氮肥的Haber-Bosch工艺排放)和荚壳厌氧分解产生的CH4是主要排放源,后者在堆积处理时可使ACF飙升超8000 kg CO2e ha?1。农林复合系统的ACF比单作系统低75.5%,有机生产的ACF和PCF均显著低于常规生产。
  4. 4.
    固碳潜力
    农林复合系统的CDR中位值(10,237 kg CO2 ha?1 year?1)是单作系统(3,445 kg CO2 ha?1 year?1)的3倍,且有机与常规管理无显著差异。固碳主要来自地上生物量(尤其是遮荫树),但需注意CDR不等于负排放,其碳中和潜力取决于额外性、持久性和不可逆性。
  5. 5.
    减排路径
    提出12项干预措施:荚壳管理(分散堆放、好氧堆肥、沼气回收)、氮源优化(有机肥、豆科覆盖作物、固氮树)、精准施肥(减量增效、分期施用、缓释肥)、增产技术(优化种植密度/授粉/病害防控)及增汇措施(向农林复合转型、科学间作、长效木制品利用)。实施时需结合零毁林原则,并通过政策支持、技术培训与资金保障构建推动框架。
  6. 6.
    展望
    全球可可年排放约0.017 Gt CO2e,相当于81个国家的年排放总量。通过系统优化,可可种植可从碳源转为碳汇,尤其在农林复合模式下CDR远超ACF。未来需加强地区适应性研究,平衡生产力与碳中和目标,推动可可产业向气候韧性转型。
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