综述：克服实现净零农业食品部门的障碍：挑战与解决方案

《Environmental Science & Policy》：Overcoming barriers to achieving a Net Zero agri-food sector: Challenges and solutions

　　

减缓温室气体（GHG）排放并适应气候变化已成为全球粮食安全的核心。尽管没有法律要求达到净零（Net Zero），但对许多国家而言，农业在净零食品系统中的作用至关重要，但这一角色在整个农业食品部门带来了独特的挑战。在（1）文献综述、（2）政策综合以及（3）欧洲案例研究（包括但不限于英国、爱尔兰和丹麦）的支持下，研究人员采用定性研究方法，识别了实现净零农业食品部门的关键障碍和潜在解决方案。总体而言，障碍嵌入三个主要领域：（1）政策，（2）测量、报告和验证（MRV）协议，以及（3）积极的行为改变。结合碳和生物多样性泄漏，不足的碳自愿市场削弱了“本土”净零进程，并威胁到积极的行为改变。一个标准化的净碳排放和清除MRV协议应成为该市场的核心，该协议嵌入联合能源和土地利用政策框架，促进公私合作伙伴关系。这些合作伙伴关系可以资助并监督MRV协议的可信度，防止多个机制通知国家温室气体清单（NGHGI）。此外，某些缓解措施的成功实施超出了农民的控制范围，责任在于政策、研发和社会认可。进一步而言，净零的解释可能因不同利益相关者而异。建议共同编写一份共享的、每个利益相关者对净零定义的沟通文件，该文件应具有国家特异性，并可纳入欧盟委员会。

论文主体部分总结如下：

**1. 引言**
农业是全球粮食安全、农村人口和公共健康的核心，但也是气候变化减缓的重大挑战。全球食品系统贡献了21%–37%的人为温室气体排放（GHGE），其中畜牧业占12%–14.5%。在欧盟（EU），畜牧业占农业总GHGE的65%，预计到2050年农业将占总GHGE的三分之一。然而，土壤和地上生物量作为全球碳汇，可平衡农业对气候变化的净贡献，土壤有机碳（SOC）具有巨大的额外固碳潜力，约为当前年人为CO₂排放率的160倍。碳的排放和清除是实现净零农业食品部门的基础。采用现有GHG减排技术（如CH₄抑制剂）和实践（如CO₂清除）对于实现国家和区域目标意义重大，但“双赢”缓解措施的采用率在畜牧业中仍然较低。本研究旨在回答关键研究问题：阻碍农业食品生产实现净零的障碍是什么？研究特别关注畜牧业，通过文献综述、政策综合和欧洲案例研究，采用定性研究方法，并借鉴国际科学-政策-社会研讨会的成果。

**2. 文献综述**
实现净零农业的障碍从概念挑战（如定义不同农业系统下的净零）到实际限制（如碳核算、缓解成本和农场级实施）。现有研究一致识别出涉及政策与治理、经济、MRV、知识交流和农民行为等障碍。早期研究强调了碳泄漏、缓解成本和土壤有机碳固存（SOCS）的不确定性，并指出需要改进国家温室气体清单（NGHGI）和验证系统。后续研究进一步确定了政策设计、经济激励、农民知识交流（KE）和行为改变是缓解措施采用的关键决定因素。近期研究还突出了现有碳市场的局限性，包括不一致的MRV、持久性、双重计算和贸易导致的泄漏，并强调需要可信的碳农业框架和标准化验证。国际政策框架（如《巴黎协定》和《欧洲绿色协议》）加速了碳农业和碳清除政策的发展，但实施在各国之间仍然碎片化。文献中识别出五个反复出现的障碍类别：政策与治理、经济与市场、MRV与数据限制、知识交流、行为与社会障碍。现有研究往往单独考察这些障碍，很少有研究通过利益相关者参与的科学-政策-社会框架整合它们。本研究通过结合定性研讨会证据、政策分析和欧洲案例研究，填补了这一空白。

**3. 方法**
2023年夏季，贝尔法斯特女王大学举办了一次国际研讨会，汇聚了来自学术界（n=12）、政府（n=13）、工业界（n=10）和民间社会（n=4）的全球领先专家，在高影响力知识交流环境中探讨实现净零农业食品系统（尤其是畜牧业）的新兴科学、经济和治理障碍，并确定跨学科研究和政策参与的优先领域。通过滚雪球抽样招募了40名参与者，采用半结构化访谈和归纳主题分析，识别出最突出的障碍。四位研究人员独立编码转录稿，通过迭代比较过程审查和完善编码框架，最终确定了十个最突出的障碍（表1），分为政策、MRV和行为改变三类，并明确了各利益相关者的责任归属。这些研讨会成果通过针对性的国家和欧洲政策文件审查以及欧洲案例研究（爱尔兰、英国、丹麦和欧盟机构）进行了补充，以说明共同障碍在不同政策环境中的表现。

**4. 政策障碍**
研讨会识别出若干政策相关障碍，主要包括政策变动和GHGE缓解措施的经济成本。这两个障碍都归结于政策框架能否提供稳定、长期的激励，使农民能够采用并维持低排放实践。4.1节讨论了补贴与经济激励。实现净零需要针对农场经济和规模制定差异化策略。对于畜牧业，有针对性的公共投资可克服高成本缓解措施的财务障碍。边际减排成本曲线（MACC）显示，低成本高回报选项（如改良育种、动物健康改善和多物种草甸）是“双赢”方案，而高成本高回报选项（如肠道CH₄抑制剂和低排放粪肥撒施）则需要大量投资。公共支持机制可促进这些资本密集型解决方案的采用。对于财务受限的农场，转向非GHG密集型畜牧业（如通过土地节省或土地共享）可能更经济可行。然而，实施仍具挑战性，例如英国、爱尔兰和丹麦的结构性变化倾向于农场合并，小农场可能受到不成比例的影响。农民更倾向于参与提供灵活性和一定控制权的金融干预。多利益相关方方法（MAA）对于考虑农业的不确定性至关重要。英国的支持计划通过公共产品支付激励低碳农业，但自愿性、长期承诺和缺乏灵活性可能限制采用。案例显示，北爱尔兰的“环境农业计划”因最低资助门槛导致农民参与困难；爱尔兰的碳农业框架面临农民对成本和参与方式的持续不确定性。尽管欧洲低碳农业缺乏强有力的立法框架，一些国家正从补贴转向监管，如荷兰拟减少牲畜数量，而丹麦的“绿色三方协议”则展示了合作方式，包括农业CO₂e税、硝酸盐监管和土地利用变化（将约10%的农业用地转为森林和自然恢复）。4.2节讨论了碳泄漏，即因减排导致生产转移到政策宽松地区，从而削弱本地净零努力。对于欧洲农业，自由贸易协定（FTA）如欧盟-南方共同市场贸易协定（EMTA）和英国-澳大利亚自贸协定，允许大量牛肉进口，可能增加出口国森林砍伐，并迫使本地农民面临环保标准压力。碳泄漏问题可能破坏净零农业的环境完整性，尽管欧盟排放交易体系（EU ETS）等机制试图解决，但泄漏规模仍未知。

**5. 测量、报告和验证（MRV）障碍**
实现净零需要对农民切实可行。增加SOC是核心焦点。5.1节讨论了测量障碍。首先，缺乏普遍接受的采样深度。FAO建议报告0–30 cm层，但证据表明深层土壤（>30 cm）储存大量碳。不同研究对SOC分布的结论不一致，如爱尔兰研究显示大部分碳在0–30 cm，而德国研究发现亚表层（30–100 cm）储存33%的碳。此外，近期研究质疑了传统“上限”观点，且SOC固存（SOCS）变化土壤容重。亚表层对长期碳稳定重要，但采样深度不一致（30 cm或100 cm）导致权衡。等效土壤质量（ESM）方法可作为替代方案，但建议结合固定深度和ESM方法。采样频率也是挑战，FAO建议每4–5年重新采样，但表层变化更快，深层需更长时间。财务成本是重大障碍，如芬兰全国重新采样估计耗资400万欧元。直接测量最准确但昂贵，遥感成本低但缺乏田间精度，模拟模型成本最低但存在不确定性。维持土壤碳库的同时，增加SOCS对净零至关重要，但不同土壤类型、气候和管理历史下固碳潜力差异显著，且只有少数管理实践能持续增加SOC，总体贡献可能有限（如英国约相当于农业GHGE的5–10%），但因其多重协同效益仍应作为重要目标。5.2节讨论了报告障碍。在碳信用交易前，需要稳健的报告系统，包括数据如何报告、所有权和保护。风险在于，农场固碳产生的碳信用可能被售给外部行业，导致农业无法获得自身固碳的收益，并出现双重计算。建议开发数据共享软件系统，连接农场、SOC分析实验室和政府机构，以改进NGHGI中的碳固存报告。关于谁应创建和维护这些平台存在争议，政府角色关键。NGHGI中的默认估计是主要障碍，尤其是Tier 1、Tier 2和Tier 3方法。欧洲仅有少数国家（如丹麦、法国、爱尔兰、英国）达到Tier 3。但农业碳固存的变化单位在NGHGI中未得到计入，削弱了农场净零测量。此外，农业在NGHGI中常跨多个部门（“筒仓”），导致固存和可再生能源的信用被分配到其他部门。建议发展联合能源和土地利用政策框架，促进公私合作伙伴关系。5.3节讨论了验证障碍。数据需基于稳健科学并独立验证，以提供NGHGI的准确性和完整性。验证需在农场和实验室进行，并考虑频率（与SOC采样5年周期一致）。由于贸易的全球性，净碳排放和清除应像货币一样进行跨国转换。低收入国家的测量和报告存在差距，需纳入全球食品贸易系统。

**6. 政策与MRV障碍的相互作用**
6.1节讨论了监管。许多欧洲政府避免对农业排放进行监管，导致治理缺口：没有强制性MRV协议，就无法可靠评估政策有效性和减排效果。需要整合监管措施、知识转移计划和市场激励的政策框架，以及集中的MRV系统。对于许多农场，特别是集约化畜牧业，即使有低成本高回报措施，达到净零仍需不可避免的高成本。目前存在合规市场（CM，如EU ETS，2025年9月每吨碳73欧元）和自愿市场（VM，常见于土地部门）。VM中的碳价格过低，不足以驱动积极行为改变。合规市场价值更高反映了单一标准化MRV协议，而VM依赖多种协议，降低了信心。谁应为农业MRV提供资金？潜在解决方案是公私合作伙伴关系，政府资助和监督可信的MRV系统，支持的强制性减排和碳清除，剩余碳信用可在私人市场交易，但需避免双重计算。欧盟委员会的可持续碳循环（SCC）和碳清除碳农业法规（CRCF）认识到需要按结果付费，并设定目标到2028年农民应了解自己的碳平衡，通过标准化MRV协议（基于QU.A.L.ITY）实现。CRCF的认证可纳入NGHGI以改进其准确性。公私合作伙伴关系支持碳农业的潜力已得到认可，但成功取决于风险缓解、混合融资、长期承诺和价格稳定。北爱尔兰的土壤养分健康计划（SNHS）展示了政府主导投资如何支持可持续土地管理和农业MRV。

**7. 积极行为改变的障碍**
最终，净零政策的成功实施取决于农民的态度、行为和参与水平。农民决策复杂，受多种内外因素影响。7.1节讨论了知识交流（KE）。低碳农业新知识不断增长，但行业采用缓慢。农民需要“买账”，即需要了解激励、市场、机遇和财务收益。感知到的净零实践缺乏私人（如经济）利益是主要障碍。措施的适用性取决于区域条件，农民可能缺乏相关知识。基于平均数和汇总模型的政策可能适得其反。知识转移的信息来源多样且动机不同，可能混淆农民。有效的KE需要教育平台和合格顾问提供农场具体建议，并利用同行学习，如农民田间实验室和监测农场。KE不只是针对农民，还包括社会接受度。例如，饲料添加剂Bovaer（3-硝基氧丙醇，3-NOP）在英国30个奶牛场试点时遭到社交媒体强烈抵制，尽管有实证显示其减少CH₄约30%且无食品安全问题。这凸显了从科学证据到监管批准再到社会接受之间的断层线。7.2节讨论了社会、文化与价值观。许多农民感到被边缘化，传统和社交媒体对常规农业的负面描述削弱了信心，增加了对政策干预的抵触。行为反应受个人价值观、农场目标和经济风险感知影响。农民的位移涉及经济、社会和文化层面，面临经济压力、监管要求和结构性变化，同时被期望提供粮食安全、生物多样性和气候减缓。政策若忽视本地知识或过度强调农业对气候减缓的责任，可能加剧边缘化感并降低信任。建立和维护农民、政策制定者与全社会之间的信任是成功行为改变的基础。

**8. 解决方案与建议**
8.1节政策方面：国际冲突应鼓励国家能源安全，政府需警惕自由贸易协定下碳和生物多样性泄漏的影响，以及其对本地农民行为和态度的影响。此类交易必须整合有效的多利益相关方方法。在“公共资金用于公共产品”的新时代，农民需要有针对性的补贴来缓解排放，特别是对于“赢输”型缓解措施，其成本在自愿碳市场未得到补偿，无法驱动积极行为改变。实现净零农业必须符合“同一健康”方法，保障长期粮食安全。政策应优先考虑能带来多重环境、经济和粮食安全效益的干预措施。8.2节MRV方面：标准化的净碳排放和清除MRV协议应成为碳市场的核心，实现可测量和可比较的SOC基线和固存值。为此，需要全球推荐的土壤采样深度，结合固定深度和ESM方法。农业食品部门受限于NGHGI中排放和固存报告的限制，缺乏高分辨率数据加上透明监管的缺失，使农业面临双重计算和固存信用损失的风险，也不足以驱动积极行为改变。研究鼓励发展联合能源和土地利用政策框架，促进公私合作伙伴关系，协调跨部门行动。数据共享平台应连接农民、土壤碳实验室和政府，集成国家和区域框架，采用实证SOC量化模块，以支持按结果付费、防止多个机制通知NGHGI。8.3节行为改变方面：农民是核心，但某些缓解措施的成功实施取决于农民无法控制的参数（如研发、政府、社会接受度）。因此，净零的定义和路径在不同利益相关者之间可能不同。建议共同编写一份共享的、每个利益相关者对净零定义的沟通文件，该文件应具有国家特异性，并可纳入欧盟委员会。

**9. 结论**
基于国际科学-政策-社会研讨会的成果，结合文献和政策综述，本研究识别出实现净零农业食品的三个相互依赖的障碍：政策、MRV和积极行为改变。通过欧洲案例研究，提出了挑战、潜在解决方案和建议。这些障碍不应孤立考虑，政策确定性、稳健的MRV系统和农民参与是相互增强的。公私合作伙伴关系有潜力加强这些相互作用，支持可信的MRV，减少“赢输”型缓解措施的财务障碍，并为农民投资低排放实践创造长期信心。最终，实现净零农业不仅取决于开发新的缓解技术，还取决于将农业、气候和贸易政策与稳健的碳核算和以农民为中心的实施战略相结合，并嵌入“同一健康”议程中。