农业为人类提供了基本的食物、物质和能源资源，但也产生了较大的环境影响，如温室气体（GHG）排放。农业活动目前占GHG排放的11%，主要来自牲畜管理和水稻种植的甲烷，以及施肥、粪便和土壤管理的氧化亚氮。此外，农业工业投入品（如肥料和拖拉机）的生产和使用依赖于化石能源投入，从而导致更多的二氧化碳排放。另外，由于最主要的农业温室气体甲烷的寿命很短，减少农业排放可立即产生有益的气候影响。因此，要制定有效的气候变化减缓战略，了解农业排放的动态和驱动因素至关重要。
与农业活动相比，研究土地利用对气候的长期影响更侧重于量化森林砍伐、木材采伐和土地退化产生的排放。然而，近期一些研究对农业的长期排放进行了量化：发现自1890年以来，全球肠道发酵的甲烷排放量以及肠道发酵和粪肥管理的总排放量分别增加了3.3倍和4倍。本研究对1910-2015年期间全球农业活动产生的温室气体排放进行了评估，包括畜牧业和土壤管理产生的排放，以及农业主要工业投入产生的排放。研究通过分解分析量化了驱动因素对全球和世界区域层面农业排放变化的影响。此外，还分析了畜牧业和工业化农业排放对农业排放和排放强度随时间变化的影响。
图1. 1910-2015年全球农业活动排放趋势：(a)按气体，(b)按过程，(c)按产品，(d)按地区。
在全球层面上，人口增长与农业排放增长是同步的，尽管人口增长比排放增长更为强劲。产量、地区组合和产品组合的影响促进了全球农业排放量的增加。人均产量增加，农业生产向单位产品排放量较高的地区转移，畜牧业生产比农作物生产增长更快。
图2. 全球农业排放驱动因素的趋势。
农业活动排放与牲畜排放之间的相关性在全球各个地区都是一致且显著的，1910-2015年期间的平均R方为0.85，并且随着时间的推移R方值不断增加。排放强度与畜牧排放比例呈负相关，但在整个时期的R方很低，仅为0.14，显著性水平也很低。工业化农业活动的排放与农业排放总量也呈正相关，但各地区之间的偏差较大，在不同时期的R方值相对较低。虽然工业化农业投入在长期内有助于降低排放强度（如通过提高作物生产率），但在世界各区域的效果各不相同，而畜牧行业排放总量则越来越多地决定着世界各区域农业排放的绝对水平。
图3. 相关性分析结果。
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