减缓气候变化已经成为全球社会的共同责任。农业生产既受气候变化的深刻影响，同时它又通过排放温室气体反作用于气候变化，因此，农业产业活动中的碳排放以及相应的节能减排研究已成为当前低碳研究领域的重点和热点之一。据估计，全球农业碳排放占总碳排放的10％-12％，而我国农业碳排放占全国碳排放总量的15％-18％、占全球农业碳排放的13％-16％。作为农业大国，中国农业生产过程中的碳排放问题不容忽视。因此，深入研究我国农业生产中的碳排放现状，正确计量农业各相关产业及生产环节的碳排放量，并据此制定科学的种植业、养殖业生产及产业发展模式，减少温室气体排放，这对缓解全球气候变暖趋势具有重要而深远的意义。本论文立足于中国农业生产现状，依托农业碳足迹理论及研究方法，从构建农业产业碳足迹清单出发，通过对水稻生产主产区-江西省和畜禽生产主产区-四川省的实地调查，获取了农业生产的一线基础数据，自下而上的分析研究了各农业产业的碳足迹构成及减排潜力所在，并探讨了适合国内自愿减排碳交易市场的固碳减排计量方法学，为农业产业活动碳计量及节能减排提供了技术支撑和科学依据。取得的主要结果如下:　　1.在种植业领域，以水稻为例，对水稻生产过程中各个环节的碳足迹进行了定量估算，对比分析了不同种植规模下水稻生产的碳足迹构成及其影响因素，探讨了种植业减排潜力所在。水稻生产过程中，单位水稻产量的碳足迹为0.35±0.16 tCO2e t-1，单位面积的碳足迹为4.32±1.56 tCO2e ha-1。水稻种植散户单位产量的碳足迹为0.44±0.17 tCO2e t-1，高出水稻生产总体水平25.71％;单位面积碳足迹为5.12±1.41tCO2e ha-1，高出总体水平18.52％。与此形成对比的是，水稻种植大户单位产量的足迹为0.27±0.09 tCO2e t-1，比总体水平低31.43％;单位面积碳足迹为3.53±1.31 tCO2eha-1，比总体水平低18.29％。本研究发现，N肥的生产和施用占据水稻生产碳足迹主要份额，散户氮肥生产和施用的碳足迹份额分别为61.76％和13.55％，大户分别为58.37％和11.82％，这说明，合理化施用N肥是减少水稻生产碳排放的关键所在。对比研究显示，散户水稻生产碳成本比大户高62.96％，即散户每生产1t水稻，将比大户多排放0.17 tCO2e;散户水稻生产的利润碳强度是大户的1.95倍。这说明，散户在水稻生产过程中每获得1千元的净收益，将比大户多付出1.59 t的碳代价;散户产量碳效益为大户的1/2，利润碳效益仅为大户的24.57％,即每付出1t碳代价，大户将比散户多获得1.82 t水稻和1311.56元的纯收益。分析表明，水稻单位面积的产量和净利润与土地利用碳强度高度相关，散户单位面积水稻产量和净利润均与土地利用碳强度存在显著的正相关关系，即每公顷水稻产量和纯收益随碳排放强度的增加而增加。而大户单位面积水稻产量和净利润却与土地利用碳强度存在显著的负相关关系，即每公顷水稻产量和纯收益随碳排放强度的增加而减少。这些结果表明，规模化经营模式将有利于水稻生产低碳化的实现。因此，通过转变经营方式能实现水稻生产的节能减排。　　2.通过养殖业产业活动碳足迹清单的研究发现，不同畜禽产品的碳足迹有所不同，其碳足迹大小依次为鸡肉＞猪肉＞鸡蛋＞牛奶。其中，在生猪生产过程中，单位产量的碳足迹为4.84±3.46 tCO2e t-1，每头的碳足迹为0.60±0.50 tCO2e。在不同养殖规模条件下，生猪养殖散户单位产量的碳足迹为5.48±4.31 tCO2e t-1，高出大户30.17％。生猪散户每头碳足迹为0.73±0.65 tCO2e，高出大户55.23％;而在奶牛生产过程中，单位产量的碳足迹为1.07±0.29 tCO2e t-1，每头的碳足迹为6.18±1.03 tCO2e。就养殖规模而言，奶牛养殖散户单位产量的碳足迹为1.01±0.40 tCO2e t-1，比大户低10.62％。奶牛散户每头碳足迹为5.82±1.25 tCO2e，比大户低10.96％;在肉鸡生产过程中，单位产量的碳足迹为13.94±8.99 tCO2e t-1，每头的碳足迹为0.03±0.09 tCO2e。同养殖规模的碳足迹也有所不同，肉鸡养殖散户单位产量的碳足迹为20.02±7.18 tCO2e t-1，高出大户154.7％。肉鸡散户每只的碳足迹为0.04±0.01 tCO2e，高出大户66.67％;在整个蛋鸡生产过程中，单位产量的碳足迹为3.58±2.00 tCO2e t-1，每头的碳足迹为0.06±0.04tCO2e。就不同养殖规模而言，蛋鸡养殖散户单位产量的碳足迹为3.70±0.75 tCO2et-1，比大户高6.94％。蛋鸡散户每只的碳足迹为0.05±0.01 tCO2e，比大户低23.07％。　　3.基于碳足迹对养殖业对不同温室气体排放贡献的分析表明，生猪生产过程对CO2(64％)排放的贡献最大，其次是N2O(20％)和CH4(16％)排放。奶牛生产则对CH4(51％)排放的贡献最大，其次是CO2(40％)和N2O(9％)排放。而肉鸡和蛋鸡生产主要产生N2O(43％、51％)排放，其次是CH4(34％、23％)和CO2(23％、26％)。　　4.进一步对养殖业不同生产阶段碳足迹的分析发现，生猪CO2排放90％集中在饲料生产阶段，而饲料CO2排放中73％由N肥生产造成，同时，饲料生产过程中N肥（化肥和粪肥）的施用产生了67％的生猪N2O排放，由此可见，减少饲料作物生产过程中的N肥的投入能促进生猪生产减排。此外，生猪N2O排放的33％和CH4排放的99％集中在粪便处理阶段，该阶段大户粪便N2O排放仅为散户的3.8％，而散户粪便CH4排放是大户的2倍，这归因于大户粪便处理普遍采用生产沼气的方式。　　奶牛CH4排放主要集中在养殖阶段(76％)和粪便处理阶段(24％)，养殖阶段CH4排放源于奶牛胃肠道发酵。奶牛CO2排放的94％和N2O排放的85％集中在饲料种植阶段，该阶段的碳排放主要来自于肥料投入，尤其是草地中牛粪的施入产生了大量的N2O排放。可见，饲料生产过程中的肥料使用是影响奶牛生产碳排放的一个重要因素。奶牛N2O排放的24％和CH4排放的15％发生在粪便处理阶段，该阶段大户粪便N2O和CH4排放仅为散户的18％和0.76％，其原因在于散户粪便处理采用粪池(83％)和施肥(13％)的种方式，而大户均用于施肥生产草料。而肉鸡和蛋鸡的CH4(100％)和N2O(93％、92％)排放集中在粪便处理阶段，该阶段肉鸡和蛋鸡养殖大户的粪便碳排放显著低于散户。可见，与分散养殖相比，规模化养殖能降低粪便处理阶段的碳足迹，更利于实现养殖业低碳减排。　　5.中国国内温室气体自愿排放交易市场已初步建立，通过农村自愿减排项目进入碳交易市场的潜力巨大，但亟待开发与之相关的固碳减排计量方法学。本研究以保护性耕作项目和秸秆固化成型燃料项目为例，从方法学适用条件、系统边界、基准线设定、碳库及温室气体关键排放源选择以及固碳减排计量方法等方面探讨了适于国内自愿减排碳交易市场发展的碳计量方法学。其中，保护性耕作固碳减排计量方法学提出了以秸秆还田保护性耕作为项目背景，以常规耕作下碳排放为项目基准线，以耕作农田为项目边界，以施肥带来的N2O排放、稻田CH4排放、农用机械CO2排放和秸秆焚烧温室气体排放为关键排放源，以土壤有机碳库为计量碳库的完整方法学理论框架。秸秆固化成型燃料减排计量方法学以规模化秸秆固化成型燃料为项目背景，以传统能源利用方式和秸秆焚烧为项目基准线，以秸秆固化成型燃料的生产、使用为项目边界，以秸秆焚烧、成型燃料生产能耗、运输能耗以及燃料使用为温室气体关键排放源构建了一整套减排计量方法学。　　综合上述研究，在农业产业活动中，无论是种植业还是养殖业，集约化、规模化生产可显著降低碳足迹、实现节能减排，进而实现低碳农业。这既与国家提出的经济产业升级、走集约化/规模化道路相符合，同时也为我国减排目标的实现提供了思路。因此，科学、规范的农业产业管理模式可达到抵抗气候变化影响和减缓气候变化的双赢效应。