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近几十年来，各国农业不断开垦农田、连片种植、扩大耕地面积，大量使用化肥、农药、农业机械、除草剂、兽药、设施等工业化产品，这些工业化产品都需要耗费能源。而目前的技术水平决定了农业生产过程中使用的能源也基本为石化能源，从而形成了高碳农业发展模式，但同时也带来温室气体排放过大，自然植被、森林、湿地、草原以及生物多样性减少、环境污染严重等环境问题。