稻蛙生态种养模式碳足迹评价

摘要

【目的】开展稻蛙生态种养模式碳足迹系统性研究，为该模式的可持续发展提供科学依据和优化建议。【方法】采用生命周期评价法，对常规水稻种植（Traditional rice monoculture, TR）、绿色稻蛙种养（Green rice-frog coculture, GF）和有机稻蛙种养（Organic rice-frog coculture, OF）模式进行碳足迹评价。【结果】GF和OF的单位面积碳足迹分别为5 985.20和5 632.99 kg CO2e·hm^-2，相比TR分别降低5.98%和11.51%，单位利润碳足迹分别下降45.10%和45.87%，单位营养密度碳足迹分别下降14.63%和12.17%。GF和OF净生态系统经济效益提高了50%以上，其中GF的高达71.77%。与TR相比，GF的产量差异不显著，OF的产量降低了16.73%;GF和OF的CH4排放分别增加了58.13%和131.18%,N₂O排放分别降低了41.06%和63.12%;GF和OF具有更高的全球增温潜势和温室气体排放强度，其中，OF的影响更为显著。GF和OF中，有机物料如紫云英、菜籽饼和有机肥的投入表现为净碳固定效应。碳足迹构成和敏感性分析显示，TR的碳足迹构成中温室气体排放（57.07%）和化肥施用（32.88%）占比较高；OF的碳排放和固定均高于GF,CH4排放和尼龙防护网使用对GF和OF的贡献最大。不确定性分析表明，GF和OF的单位面积碳足迹分别为5 907.29和5 647.25 kg CO₂e·hm^-2，低于TR，变异系数小于7.5%。【结论】稻蛙共作模式（GF和OF）相较于TR模式具有更低的碳足迹以及更突出的碳固定效应和环境友好等特点，为气候变化背景下我国水稻产业的绿色低碳发展提供了新的科学依据。

关键词

稻田生态系统 / 碳足迹 / 生命周期评价 / 绿色稻蛙 / 有机稻蛙