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2023 , Vol. 42 >Issue 8: 2018 - 2035

DOI: https://doi.org/10.11821/dlyj020220911

观点与争鸣

可持续发展目标下气候智慧型农业：概念辨析、基本议题和中国实践启示

  • 徐玉婷 , 1 ,
  • 陈晓月 1 ,
  • 吕晓 2 ,
  • 潘友菊 1 ,
  • 黄贤金 , 3
展开
  • 1.安徽师范大学地理与旅游学院，芜湖 241003
  • 2.东北大学文法学院，沈阳 110169
  • 3.南京大学地理与海洋科学学院，南京 210023
黄贤金（1968-），男，江苏省扬中人，博士，教授，博士生导师，研究方向为国土空间碳效应；资源地理与土地利用。E-mail:

徐玉婷（1985-），女，安徽芜湖人，博士，副教授，硕士生导师，研究方向为土地利用与农户行为。E-mail:

收稿日期: 2022-08-29

  录用日期: 2023-05-15

  网络出版日期: 2023-08-08

基金资助

国家自然科学基金项目(41871180)

江苏省碳达峰碳中和科技创新专项(BK20220037)

收起

Climate-smart agriculture under the Sustainable Development Goals: Concept discrimination, basic issues and implications from China's practice

  • XU Yuting , 1 ,
  • CHEN Xiaoyue 1 ,
  • LYU Xiao 2 ,
  • PAN Youju 1 ,
  • HUANG Xianjin , 3
Expand
  • 1. School of Geography and Tourism, Anhui Normal University, Wuhu 241003, China
  • 2. School of Humanities and Law, Northeastern University, Shenyang 110169, China
  • 3. School of Geographic and Oceanographic Sciences, Nanjing University, Nanjing 210023, China

Received date: 2022-08-29

  Accepted date: 2023-05-15

  Online published: 2023-08-08

Fold

摘要

气候智慧型农业（climate-smart agriculture，CSA）已成为全球可持续发展目标（Sustainable Development Goals，SDGs）下应对气候变化和粮食安全双挑战的农业系统解决方案。通过全面梳理CSA的概念内涵，评估其与可持续发展目标的关联，进一步归纳其基本议题和未来发展趋势。研究发现：① CSA不仅可直接促进SDG13-气候行动，而且与其他SDGs有紧密的内在联系，有利于实现消除贫困、饥饿、促进公平的SDG目标。② 结合中国语境，CSA可界定为一项基于系统思维，能在多目标、多尺度下平衡粮食可持续增产（粮食安全）、提高农业对气候的适应能力（适应）、减缓温室气体排放（减缓）3个目标之间的优先事项，增强农业系统弹性的土地利用工程。③ CSA研究可从理论探讨、水平测度、实践举措、优化调控4个方面深入探索，掌握概念标准、公平正义、多目标协同权衡、促进实践采纳等研究的关键节点，布局未来研究蓝图。本文期待为CSA发展成多学科交融和多系统互动的综合研究奠定基础，最终促使中国CSA研究走向国际理论关联和本土实践创新。

关键词： 可持续发展目标; 气候智慧型农业; 气候变化; 粮食安全; 适应; 减缓

本文引用格式

徐玉婷 , 陈晓月 , 吕晓 , 潘友菊 , 黄贤金 . 可持续发展目标下气候智慧型农业：概念辨析、基本议题和中国实践启示[J]. 地理研究, 2023 , 42(8) : 2018 -2035 . DOI: 10.11821/dlyj020220911

Abstract

Climate-smart agriculture (CSA) has become a agricultural system solution to address the twin challenges of climate change and food security under the Global Sustainable Development Goals (SDGs). This paper systematically sorts out the conceptual connotation of CSA, evaluates its relevance to the Sustainable Development Goals, summarizes the basic issues and future research trends, and mainly draws three conclusions: (1) CSA not only contributes directly to SDG 13 - climate action, but it is intrinsically linked to other relevant Sustainable Development Goals. (2) CSA can be defined as a land use project aim to balance the priorities of food security, adaptation and mitigation as a whole and enhance the resilience of agricultural systems. (3) CSA research can be explored in depth from four aspects: theoretical discussion, horizontal measurement, practical process, and optimization and regulation, so as to grasp the key nodes of the research on conceptual standards, fair and justice, multi-goal synergy and trade-offs and promotion of practice adoption, and lay out the blueprint of future CSA research. We hope that more scholars can develop it into a comprehensive study of multidisciplinary integration and multi-system interaction, and finally make China's CSA research move towards international theoretical relevance and local practice innovation.

Key words： Sustainable Development Goals; climate-smart agriculture; climate change; food security; adaptation; mitigation

1 引言

农业系统和全球气候变化相互作用，一方面农业是受气候变化影响最深刻、最直接的行业，气温上升、降雨模式波动和极端天气事件日益频繁，都对农业系统构成严重威胁；另一方面农业直接或间接促进了二氧化碳、甲烷和一氧化二氮三种主要温室气体的排放。联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）和联合国粮农组织（Food and Agriculture Organization，FAO）都指出农业是温室气体的第二大重要来源，农业、林业以及土地利用变化造成了约20%的人为温室气体排放[1,2]。随着人口高速增长和消费模式的转变，如何利用有限的土地生产出满足全球90亿人口所需粮食成为了2050年人类面临的最大挑战[3,4]。因此，在粮食安全和气候变化的双重挑战下，迫切需要农业系统的实质性转型[5]，即建立更有弹性、更可持续的农业系统。
建立可持续农业系统一直是《2030年可持续发展议程》的核心[6]。可持续发展目标2更是明确提出“消除饥饿，实现粮食安全，改善营养状况和促进可持续农业”。国际社会和各国政府已经认识到农业生产模式可能对气候变化产生的重大影响，农业部门日益被视为实施气候变化减缓和适应措施的关键部门。如FAO对22项国家自主贡献（nationally determined contributions，NDCs）和140项国家自主贡献目标（intended nationally determined contributions，INDCs）的分析显示，131个国家将农业部门的适应或减缓行动列为优先领域，近95%的发展中国家在农业领域提到了适应问题，71%的发展中国家和98%的发达国家在农业领域中纳入了减缓措施[7]。
可见，各国对可持续农业有着共同愿景，而气候智慧型农业（climate-smart agriculture，CSA）是推动农业系统可持续转型的关键。2009年FAO首次提出了“气候智慧型农业”这一创新性理念，将其作为应对气候变化的新型农业发展模式[8]。与以往的农业战略不同，CSA的3个目标是粮食可持续增产（粮食安全）、提高农业对气候的适应能力（适应）、减缓温室气体排放（减缓）。由于CSA的多目标性质，CSA提供了实现更多可持续发展目标的可能性[7]。气候智慧农业的管理实践如免耕少耕、秸秆还田、种植绿肥、施用生物炭、轮作间作等，从理论上可以通过减少对土壤的干扰降低碳损失，或向土壤输入外源有机物质增加碳收入，提高土壤有机碳含量。此外，还可以改善团聚化和微生物代谢过程、增加微生物和微生物源有机碳的数量、促进土壤有机碳向深层迁移等，从而影响农田有机碳含量[9⇓-11]。因此，CSA被寄予厚望，被认为其可以减少温室气体排放、提升土壤固碳能力和土壤健康水平[12]，为农业系统的转型提供了最有希望的途径，也是实现可持续发展目标的关键。
在七十五届联合国大会一般性辩论上，中国向全世界宣布“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争与2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”[13]。这一目标对温室气体主要排放源之一的农业部门提出了新的要求。中国农业亟待向绿色低碳转型，而发展CSA成为保障国家粮食安全与履行国际减排承诺的重要举措。中国已于2014年在河南省叶县、安徽省怀远县启动首个“气候智慧型主要粮食作物生产项目”，并于2019年成功验收。此后，更多CSA实践在中国陆续开展。
伴随全球CSA项目的实施，CSA的相关研究围绕气候变化、粮食安全和人口增长等陆续展开，展现出强大的包容性和潜力，吸引了来自农学、地理学、环境学、管理学、社会学、政治学等不同学科背景的国内外学者的浓厚兴趣。经过十余年的发展，CSA文献数量不断攀升，主题也逐渐复杂多元，CSA的研究范围得以拓展。中国学者关注到了CSA在国际的兴起和国内的应用前景，从国外气候智慧型农业的经验和启示、中国发展气候智慧型农业的现状、前景和对策等方面展开了讨论[14⇓⇓⇓⇓-19]。相比国际研究，国内CSA研究刚刚起步。尽管已有部分学者开展区域性CSA研究的梳理工作，但已有CSA综述较多集中在其先进技术和实践举措方面[20⇓-22]，甚少有研究对CSA的概念内涵、发展脉络和研究体系进行系统归纳和科学辨析。因此，在CSA研究蓬勃发展的当下，适时回顾总结CSA的研究议题、并据此展望未来发展就成为具有较大必要性和学术价值的工作。
基于此，本文梳理国内外2010—2022年CSA相关文献，重新解构CSA概念内涵并与相关概念进行辨析，遵循“机理-现象-过程-调控”的逻辑思维脉络，从理论探讨、水平测度、实践举措、优化调控4个方面理清CSA基本议题和关键科学问题，进而讨论中国案例对CSA研究的重要理论贡献和CSA未来在中国发展的前景。

2 概念辨析

2.1 概念起源与内涵阐述

CSA由FAO在2009年11月举行的巴塞罗那气候变化研讨会上首次提出。此后，随着全球气候变化政策的演变与多利益相关主体的参与推动，CSA的概念得到了发展与重塑（表1、图1）。2010年10月，FAO在海牙会议上将题为《气候智慧型农业、粮食安全、适应和减缓的政策、实践和融资》[8]的文件作为会议的背景文件发布。报告中正式阐述了CSA的概念，提出CSA作为应对全球气候变化的新型农业发展模式，强调减排性、适应性和高效率，这也是CSA概念最初的设定。
表1 CSA的内涵阐述

Tab. 1 Connotation of climate-smart agriculture (CSA)

作者 主要内涵 时间 参考文献
FAO 可持续的方式提高农业生产力、适应气候变化以及减少温室气体排放，促进实现国家粮食安全与发展目标。 2010 [8]
World Bank,WB 一种管理农田、牲畜、森林和渔业等景观的综合方法，可应对粮食安全和气候变化等相互关联的挑战。 2012 [27]
FAO 在气候变化下，为实现粮食安全的可持续农业发展，制定技术、政策和投资条件的一种方法。 2013 [25]
Campbell等 可持续集约化方法的自然延伸，为应对气候变化带来的具体挑战而设计。 2013 [28]
Lipper等 在气候变化背景下调整和转变农业发展方式的方法，确定了粮食安全、适应和减缓之间的协同和权衡，为应对气候变化提供信息和调整政策方向提供依据。 2014 [29]
Hellin等 是一种基于数字技术旨在转型、调整和发展的农业系统方法，作为适应和减缓气候变化举措的一部分，着力促进提高全球粮食安全。 2019 [30]
图1 气候智慧型农业发展关键事件

Fig. 1 Selected milestones of climate-smart agriculture (CSA) research

在海牙会议之后，CSA概念在农业以及气候变化政策领域引起了相当大的关注，并很快成为应对气候变化和农业行动的集结点，由此开启了CSA的研究热潮。如从2011年开始全球CSA科学会议得以持续召开，以进一步推进CSA理论和实践的发展。首次全球CSA科学会议于2011年在荷兰瓦赫宁根举行[23]，致力于推广CSA概念和建立全球联盟组织。2012年在越南河内会议上CSA方法和原则逐步形成，包括建立证据基础、创造有利政策环境、加强气候融资联系等[24]。2013年由多个国际组织共同编写的《气候智慧农业资料手册》出版，汇总了CSA相关知识并提供了畜牧业、种植业、渔业和林业部门的广泛实例[25]。2014年9月联合国气候峰会上，CSA被提上了政治议程并成立了全球气候智慧农业联盟（Global Alliance for Climate-Smart Agriculture，GACSA）。2015年《巴黎协定》在第21届联合国气候变化大会上通过，为CSA实践提供了具体目标。2017年专家对《气候智慧农业资料手册》[26]进行修订再次出版并发布在数字平台上，为全球使用者提供鲜活的案例。至今，国际组织仍在开展实践项目以支持CSA的发展，例如FAO气候智慧型农业经济和政策创新计划（EPIC）和农业减缓气候变化计划（MICCA）等。

2.2 对气候智慧型农业的再认识：相关概念辨析

CSA与之前提出的农业战略和概念到底有何差异?回答这个问题有助于我们进一步认识CSA。通过对国际CSA文献的关键词进行聚类分析，发现与CSA有关的概念和术语不下10个，其中高频出现的是以下3组：① 可持续农业/可持续集约化（sustainable agriculture, SA/sustainable intensification, SI）；② 保护性农业/保护性耕作（conservation agriculture, CA/conservation tillage, CT）；③ 智慧农业/智能农业（smart farming, SF/intelligent agriculture, IA）。这些概念和术语在内涵上不尽相同，但许多学者却经常交替使用，因此有必要厘清几个相关概念的特征及其之间的关系（表2）。
表2 气候智慧型农业相关概念梳理

Tab. 2 Comparison of key characteristics of climate-smart agriculture (CSA) and others

概念名称 定义与内涵 特征总结 参考文献
气候智慧型农业（CSA） 一项综合政策，以可持续的方式提高农业生产力、适应气候变化以及减少温室气体排放，促进实现国家粮食安全与发展目标。 CSA的3个支柱：① 可持续提高农业生产率，以提高收入水平，保证粮食安全；② 从微观到宏观尺度的气候变化适应与恢复；③ 减少或完全消除温室气体排放。 [8,25]
可持续农业(SA) 在满足当前需要的同时不损害后代满足其需求的能力，涉及到经济、社会、环境三大方面。在可持续农业中，不管是当前还是未来，都必须保护自然资源同时兼顾人类福祉。 SA的关键原则：① 整合生物和生态过程至食物生产；② 尽量减少使用对环境、农民、消费者健康造成损害的不可再生投入；③ 有效利用农民的知识和技能，从而提高他们的自力更生能力，用人力资本取代昂贵的外部投入；④ 有效利用人们的集体能力，共同努力解决共同的农业和自然资源问题，如病虫害、流域、灌溉、森林和信贷管理。 [31⇓-33]
可持续集约化(SI) 以可持续的方式进行更密集的农业生产活动，旨在调节输入/输出关系来提高土地产出效率，增加自然资本贡献和环境服务流，通过生物多样性的变化影响农业生态系统，同时保持系统的完整性及其周边环境的长期稳定，考虑粮食系统的社会和政治层面，既能满足当下人类需求又能满足子孙后代的发展需要。 SI的5个基础内涵：① 经营集约化；② 产出高效化；③ 资源节约化；④ 生态环境不退化；⑤ 社会可持续。 [34⇓⇓-37]
保护性农业（CA） 结合外部投入对水、土壤、生物资源进行综合管理，以保护、改善和更有效利用自然资源。 CA的3个原则：① 直接播种或不翻耕的连续最小机械扰动；② 有作物残茬、覆盖作物等的永久性有机土壤覆盖；③ 一年生作物实行多样化轮作，多年生作物实行作物组合。 [32,38]
保护性耕作(CT) 免耕、直耕、少耕和垄作的总称，是减少耕作对土壤侵蚀影响的一种方法，是CA的步骤。 CT的关键要求：一季作物之后地表残留覆盖至少30%，土壤侵蚀控制约在50%。 [39]
智慧农业(SF) 以信息和知识为核心要素，在农业生产技术中应用辅助技术（互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等），实现农业信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务的全新的农业生产方式，以尽量减少浪费和提高生产力。 SF的三大科技要素：品种、设备、信息技术。 [40,41]
从表2可知，从研究起源上，可持续农业研究是CSA研究的基石，CSA的具体实践是在可持续农业的知识经验上发展而来[35]，也有部分学者认为智慧农业是发展CSA的前提[42]。如Bertoglio等认为精准农业是构建CSA和农业4.0等概念的基础，CSA的目标主要通过数字化技术来实现[43]。因此，CSA是从可持续农业和智慧农业发展而来。
从概念范畴上，首先CSA的3个支柱都是有利于可持续农业，而可持续集约是适应和减缓气候变化、有效减少温室气体排放的重要手段，与CSA的目的也不谋而合[44]。因此，CSA与可持续农业和可持续集约化是目的一致，且具有互补关系。其次，保护性农业也被称为资源有效或资源效率农业。它是一种典型的减缓策略，具有提高土壤肥力、增加土壤有机碳含量和减少温室气体排放的作用[45,46]，其三项原则与CSA的3个支柱更是高度重合[47,48]。保护性耕作既是保护性农业实现的有效途经，也在CSA的实践中占据了重要地位。因此，CSA和保护性农业是一种交叉关系，CSA的措施包括保护性耕作。实际上在CSA内涵下的措施非常广泛，Arslan等指出只要有助于持续增加农业产量和收入、提高适应气候变化的能力、减缓温室气体排放的农业实践，都可认为是现实的CSA[9]。而通过CSA实践，农田可以成为一个更好的碳汇[49]。最后，学者指出CSA是在智慧农业基础下进行的一系列更加精细、具体、针对性的农业实践探索活动，CSA属于智慧农业的范畴[5]。综上，本文认为CSA源于可持续农业和智慧农业，属于智慧农业的范畴，与保护性农业是交叉关系，在实践举措上包括保护性耕作、可持续集约化等措施。
除了以上概念，国内学界也曾提出“生态农业”“绿色农业”“循环农业”“有机农业”和“低碳农业”等多种发展模式。CSA也被认为是在以往发展理念基础上提取更高标准、智能化的应对气候变化的农业发展模式[18]。
最后，CSA与以往概念的区别到底是什么?本文认为：一是强调适应气候变化。CSA的总体目标依然是促进农业可持续发展，但突出固碳减排和气候变化适应等核心内涵。二是突出整体系统性。CSA试图加强全球、国家和地方农业利益主体之间的联系，促进跨尺度间的适应和减缓协同效应，同时突出多目标和目标之间的权衡协同效应，即如何在不同尺度下指导CSA实践措施以及目标之间的优先次序是关键。三是具有跨学科性。CSA的概念超越只关注特定自然环境的农业研究，打破将农业作为单一研究对象的认知，是一个融合了农学、地理学、环境学等综合科学问题的概念。

2.3 气候智慧型农业和可持续发展目标对应关系

如前所述，CSA与以往的农业战略或模式的重要差异之一在于其强调整体系统性，其中就包括多目标下的协同。《2030年可持续发展议程》提供了一个全面普遍的评估框架，其包括的17个可持续发展目标和169项具体目标，涉及到了所有可持续的维度和属性[6]。将CSA和SDGs相结合，既可以增加CSA评价的整体系统性，也可以为CSA与SDGs相协调提供机会。为了实现这一整合，必须要充分理解CSA的3个目标与SDGs之间的关系。在此本文依据已有文献[28,50⇓-52]，即既有文献综述中学者对CSA与SDGs之间映射关系的判断和描述，总结了CSA与17个可持续发展目标及其子目标的关系（图2）。
图2 CSA与SDGs的对应关系

注：图中“/”后的数字表示该项可持续发展目标下的子目标总数，17个可持续发展目标共有169个子目标；“/”前的数字代表该项可持续发展目标下与CSA有协同或权衡关系的子目标数量。

Fig. 2 Interlinkages between climate-smart agriculture (CSA) and SDGs

通过CSA-SDGs相互关联的评估发现，从协同角度考虑，由于CSA目标对生产力和收入、自然环境的关注，CSA与SDG1（无贫困）、SDG2（零饥饿）、SDG6（清洁饮水和卫生设施）、SDG8（体面工作和经济增长）、SDG12（负责任的消费和生产）、SDG13（气候行动）、SDG14（水下生物）、SDG15（陆地生物）8个可持续目标的协同作用最强。从权衡角度思考，CSA与SDGs的权衡作用弱于协同作用，在SDG1、SDG2、SDG6、SDG10（减少不平等）、SDG13、SDG15中发现了较多潜在的权衡。尤其与其他支柱相比，CSA第三支柱存在更多与SDGs之间的潜在权衡。
总而言之，CSA不仅可直接促进SDG13（气候行动），而且与其他相关SDGs有紧密的内在联系，有助于实现消除贫困、饥饿、促进公平等多项SDGs。未来更应针对性的增强二者的协同效应，关注到二者存在的潜在权衡并进行规划、管理，如进行CSA实践时则明确它如何有效的推进特定的SDGs。

2.4 中国语境下的气候智慧型农业概念解构

CSA作为一个年轻的名词，对其概念内涵的讨论也一直在进行。目前国际使用较多的概念仍是FAO于2010年阐述的“可持续的方式提高农业生产力、适应气候变化以及减少温室气体排放，促进国家粮食安全与发展目标的实现”[8]。这一概念充分反映了提高农业发展和气候响应能力一体化的雄心，但不可否认的是由于其宽泛的内涵，不同国家对该概念的认知、构建方面仍存在差异。CSA概念的模糊性将严重阻碍该领域的长期发展。因此，在构建本土化概念过程中，既不能机械的将西方CSA研究进行“移植”，也应该谨防过度泛化、滥用或误用。
本文认为CSA的概念应该从系统思维理解，即要从系统视角理解农业系统和气候变化的互馈关系。当然，认知二者关系是基于特定环境而非普遍的。对于资源稀缺、人口众多的发展中国家，CSA不仅仅是某种新型农业技术或技术组合，而是从农业系统出发考虑整个农业生产过程，确保在农业系统内的各区域、各部门、各主体采取的措施相互协调，并支持跨边界合作（如种植、养殖、水产、农林复合系统等），以解决跨边界的气候模拟监测、资源管理、空间优化，以及合理政策制定等[18]。
如图3所示，系统思维贯穿于CSA概念之中，是概念的基石；CSA的总体目标是促进农业可持续发展和增强农业系统弹性，具体而言有CSA的3个目标（支柱），分别是“粮食安全”“适应”“减缓”，他们共同构建了这一概念的内核；CSA具有多目标、多尺度的基本特征，该特征既是理解CSA与其他概念差异的关键，也是系统思维的体现；CSA的任务包括气候监测模拟、资源管理、空间优化、政策制定等；最后，CSA实现是以土地利用工程为手段，在实践中需平衡适应、减缓和粮食安全之间的优先事项。因此，最后可将CSA视为一项基于系统思维，能在多目标、多尺度下平衡粮食安全和适应、减缓3个目标之间的优先事项，增强农业系统弹性的土地利用工程。
图3 CSA概念特征及要素

Fig. 3 The characteristics and elements of the climate-smart agriculture (CSA)

3 研究议题

为系统把握CSA的文献脉络，本文主要对FAO和WB等组织正式发布的CSA系列电子出版物、Web of Science核心数据集中主题词为“climate smart agriculture”的论文（article）和综述（review）、CSA面向大众的网络科普资料三类文献进行细致审查[53]。对三类文献的运用策略是通过书籍等电子出版物获取CSA的背景知识和框架，通过论文和综述的追踪分析CSA的研究热点和趋势，通过大众网络科普资料掌握CSA在全球最新的实践应用情况。地理学因其系统性、时空性和实践性为CSA研究提供了独特的视角，因此本文以地理学为切入视角，遵循“机理-现象-过程-调控”的逻辑思维脉络，通过对已有文献的深度分析，从理论探讨、水平测度、实践举措、优化调控4个方面梳理CSA的基本研究议题，识别并求解其关键科学问题，擘画未来CSA研究的新蓝图（图4）。
图4 CSA主要研究议题和关键科学问题

Fig. 4 The main study topics and key scientific problems of climate-smart agriculture (CSA)

3.1 理论探讨

围绕CSA理论探讨和争议主要集中在如下几个方面：

3.1.1 CSA的概念和判断标准

由于较为宽泛的概念内涵和缺乏明确的绩效标准，CSA存在被误用和滥用的情况。一方面，一些不可持续的农业实践正被重新贴上CSA的标签，尽管它们并没有真正解决气候变化问题。另一方面，有研究把CSA狭隘的理解为单一的措施，忽视CSA的系统性[54]。故深入探究CSA的概念内涵及其与相关概念的区别联系，建立CSA完整的实施框架体系和标准是亟待解决的重要科学问题。

3.1.2 CSA引发的公平和正义问题

CSA除了带来鼓舞人心的气候变化积极响应，其能否构建更公平、更正义的农业系统值得探讨。有学者指出CSA实施存在潜在威胁，如发展中国家CSA的任务和成本可能落在小规模和最贫困的农民身上[55]；气候变化引发的灾害和长期存在的社会政治问题可能边缘化了小农[56]；CSA还可能进一步扩大不同国家和社会群体之间的数字鸿沟。如果监管不当，数字技术可能会转化为少数公司的特权[57]。由此，CSA研究应关注弱势群体和边缘化群体的需求。

3.1.3 CSA的治理机制

GACSA旨在建立一个包容性、自愿和面向行动的多利益攸关方平台，共同努力确保全球农业能够在气候变化面前可持续地滋养人类并保障生计。然而也有学者指出GACSA治理缺乏透明度和问责性，GACSA主要由大型全球机构运营（很少包括非政府组织和小农），更倾向于富裕政府、全球参与者、多边体制和国际组织的参与[58]。因此，后续CSA研究应认识到增强农民权能的重要性，重点建立更开放、更包容的多利益攸关方平台，促进对话、知识交流和伙伴关系，优化全球多层次、多利益攸关方的治理机制。

3.1.4 CSA的协同和权衡

学者指出CSA的举措多样化，因此包含了大量目标迥异的实践，不同目标之间难以协同[59]。然而目前较为缺乏CSA三大支柱之间的协同和权衡研究，未来如何推进多目标协同权衡将持续成为CSA研究的热点和关键[29,57,60]。

3.2 水平测度

CSA水平测度是CSA从概念到具体实践的经验科学证据，可为农业规划和政策制定提供决策依据，也是CSA气候资金使用、监管和验收的标准。因此，CSA水平测度的重要性逐渐提升。不同机构和学者都尝试构建CSA的评价指标体系。世界银行（World Bank，WB）将CSA评价指标划分为3个种类：政策指标、技术指标和结果指标[61]。Rosenstock等使用荟萃分析评估了5个类别73种有前景的农场管理做法的影响，以评价它们对CSA三大支柱的贡献[62]。学者们从不同的角度尝试对CSA的效果进行评估[63⇓⇓⇓-67]，本文在此将主要学者的观点按照CSA目标支柱、指标维度和具体指标归纳如表3。
表3 CSA水平测度指标体系

Tab. 3 Summary of indicators by climate-smart agriculture (CSA) objectives

CSA目标 维度 指标
支柱1：食物安全 生物物理 ① 单位产量（单位土地、水、能源、养分、劳动力的产量）；② 产量的稳定性（减少季节差异）
社会经济 ① 收入；② 收入的稳定性；③ 劳动力；④ 适销的新产品（市场智能）；⑤ 提高农民采取行动能力（知识智能）；⑥ 有助于家庭内部平等劳动/收入分配（性别智能）
营养健康 ① 按热量、蛋白质、饮食多样性计算的人均食物消费量；② 食物短缺；③ 食品价格；④ 食品支出占收入的百分比；⑤ 儿童的营养状况；⑥ 多样化的营养摄入
支柱2：适应 生物物理 ① 气候调节（减少寒潮、干旱、洪水、滑坡、水土流失、盐度、风暴等影响）；② 害虫/病原体（如损失率）；③ 土壤质量（碳、氮、土壤水分平衡等的变化）；④ 生物多样性；⑤ 土壤侵蚀/流失
社会经济 ① 获得资本的途径；② 获取服务（特别是气候信息服务）；③ 在气候变化方面的技能、知识和推广途径的水平；④ 生计和收入来源的多样性；⑤ 市场准入（食品、农资和农产品）；⑥ 收入水平；⑦ 节约；⑧ 获得信贷；⑨ 土地权利；⑩ 获得保险；性别平等（如劳动、收入差异）
政策 ① 有利的政策和监管环境；② 激励系统；③ 补贴（从适应不良的实践转向适应能力实践）；④ 早期预警系统和灾难恢复策略
支柱3：减缓 生物物理 ① 所有农业来源（包括能源、土壤）的甲烷、一氧化二氮和二氧化碳排放；② 生物量和土壤中碳的去除和积累；③ 土地利用的变化，特别是高碳土地利用的转变，如森林和泥炭地；④ 增加永久植物数量、增加树木覆盖；⑤ 减少燃料木材消耗；⑥ 减少/更有效地使用肥料；⑦ 减少化石燃料/能源消耗，使用生物燃料；⑧ 减少耕作；⑨ 减少水土流失；⑩ 与NDCs相关的干预措施数量
虽然CSA水平测度至关重要，且学者已积累一定的成果，但如前文提出CSA尚缺乏明确的绩效标准，其水平测度仍面临如下挑战：① 不同尺度的评价结果难以汇总。按照空间尺度，CSA的测度可以划分为宏观-中观-微观三种层次，对应“全球-区域-国家-地方-项目-农户”等次序。一方面不同尺度下指标、权重和评分系统存在差异，导致汇总和比较存在问题[68]；另一方面由于项目地点、评估目标、实践方案、投资者要求等皆有差异，其指标变化也很大。② CSA支柱2（适应与恢复力）监测难度高。CSA支柱1（生产）和支柱3（缓解）的监测指标相对来说较为明确，与支柱1最相关的指标是SDG 2.4.1-生产和可持续农业下的农业面积百分比；对于支柱3来说，二氧化碳当量是衡量温室气体减排的通用度量标准。然而由于难以同时捕捉过程和结果、缺乏长期监测能力、数据限制等局限，支柱2的测度难度较大，面临挑战。③ 已有测度指标偏向从生物物理的角度考虑生产率，在很大程度上忽略了集约化生产可持续性的潜在社会（如粮食安全、性别）和经济方面。因此，如何因地制宜结合当地情况，解决如上挑战，从面向技术向面向系统的测度模式转变是未来CSA水平测度的关键。

3.3 实践举措

CSA项目在全球开展了试点，学者开展广泛的案例研究为CSA的实施推广积累经验，这类研究通常关注两个方面。
第一方面是实施措施，主要集中在CSA的具体方法以及如何实现CSA的目标。CSA的实施方法是多种多样的，在耕作方法上可以选择包括选择轮作、混作、免耕或少耕、保护性耕作等[69,70]；在农业经营方法上可以加强风险管理、灌溉管理、耕地管理和贸易结构管理等[71,72]；还有学者将CSA的措施归纳为水、土、气象、碳、品种、营养、市场智慧等方面[73,74]（表4）。成功实现CSA目标往往需要同时实施多项措施，并根据具体情况确定措施的优先次序[75]。同时，加强政府机构的支持，制定连贯的政策，增加资金支持也很重要[27]。
表4 气候智慧型农业实施策略

Tab. 4 Type of climate-smart agriculture (CSA) practice options

类别 实施措施
水智慧 灌溉：滴灌、间歇灌溉法、太阳能滴灌、分布式灌溉、调整灌溉系统；物理基础设施：植种坑技术、激光平整土地、沟灌床栽、梯田、轮廓岸堤
土智慧 保护性农业：免耕、少耕、轮作休耕、间作、覆盖作物栽培；种植方式：行种植、条播/巷制、覆盖种植、捆绑种植、有机种植；增加土壤生物多样性；低机械使用
气象智慧 作物保险；气候信息服务（如基于天气的农作物农业咨询、改进的天气预报、开发早期气候预警系统、农作物农业气候管理）；延长作物的生长季节；最佳种植时机（在有效降雨开始时进行种植），改变种植、修剪或收获的时间
碳智慧 农林复合系统、饲料管理、选择家畜精饲料、害虫综合防治；化学投入管理：减少化学品的使用和采用生物管理（减少施肥，减少水肥料）；改善湿地稻田管理，减少甲烷排放
品种智慧 空间作物多样化（农作物多元化发展）；改良作物品种（杂交品种、高产耐旱品种、早熟品种）、有弹性的品种（新品种、抗旱品种）；选择高固碳品种，并最终改善土壤的物理、化学和生物特性
营养智慧 有机肥（绿肥、堆肥、动物粪便）；与豆类间作、种植豆类作物；在土壤中添加、保留或施用植物残体和动物废物以提高有机质含量和土壤肥力的做法，例如玉米秸秆、有机肥料和堆肥
机构/市场智慧 加强与跨部门、地方机构之间联系；提高农民之间学习能力发展；做好应急规划、金融服务、市场信息和农场外风险管理战略
第二方面是实践措施的影响，即主要集中在探究实践措施效果及影响实践效果的因素。Khatri-Chhetri等提出了一个评估当地CSA措施和实施适用性的框架[76]，结果表明CSA不仅可以促进农业生产系统的可持续转型，推广清洁生产技术，提高农业系统的气候弹性，提高粮食安全，而且还有助于缓解气候变化[77]。Akrofi-Atitianti等揭示，与传统农民相比，CSA从业者的收入增加了29%[75]。这种差异归因于CSA技术在气候变化下保持产量的能力。巴基斯坦的实证研究表明，CSA可以在棉花种植中有效节水[78]。
实际上从文献数量来看，对CSA先进技术和实践举措讨论是最为充分的。未来此方面的研究会更多关注发展中国家的实践案例，关注满足粮食安全、适应和减缓等多重目标的实践举措，关注互联网+、物联网和人工智能等新技术在农业领域的应用。

3.4 优化调控

CSA是个蓬勃发展的话题，尤其在学者的理论探讨之后，越来越多学者达成共识，仅依靠技术干预并不足以实现可持续农业转型，需要更多的关注CSA的系统调控机制。本文结合前文提出的CSA争议，将目前学者提及的调控思路归纳如下：

3.4.1 促进共识

学者指出CSA迫切需要在概念和实践上“再定义”，在概念上将其理解为一套整体性的农业规范和治理措施，在实践上结合当地特定条件思考哪些技术和做法应被归为CSA[19]。继续加强国际合作交流，促进多层次、多利益攸关者平台建立。

3.4.2 促进公平

学者强调要以公正、社会包容、尊重传统和生计的方式推行CSA， CSA应该帮助受气候变化影响最大但对气候变化影响最小的资源贫乏的农民，从而使发展中国家能够加强粮食安全和加快经济增长[79]。

3.4.3 促进采纳

学者提出CSA的采纳障碍可能存在于技术经济、体制、组织化、市场、社会文化、个体行为意识等多方面（表5），并提出促进主体采纳CSA的建议。如众多学者指出农民采纳CSA技术的首要动机是获得的利润，而不是为了环境效益[82,91]；Dougill等强调了知识、沟通、能力建设在激励和促进采纳CSA方面的作用[84]，不确定的市场和可变的价格常常决定用户是否采纳特定的CSA技术[92]。
表5 CSA采用的障碍因子

Tab. 5 The barriers to climate-smart agriculture (CSA) adoption

类别 障碍因子 文献
技术经济 初始投资高；高实施成本；隐形费用、交易费用；难以获得资金支持；回报周期长；未来折现；不确定的收入和结果；成本和收益之间的时间不对称 [29,55,80⇓⇓-83]
体制 机构支持度低；缺乏监管框架、政策和制度 [29,55,81,83,84]
组织化 信息贫乏；组织缺乏评估技术；缺乏使用技术所需的能力 [81,85,86]
消费者/市场信息 市场不确定性；市场信息贫乏；缺乏市场吸引力/与市场偏好不一致 [55,81,87,88]
个体行为/意识 技术的效果难以观察；与传统方法的矛盾；农民个体的意识；
农民的教育水平；缺乏管理意识		 [87,89,90]

3.4.4 促进协同

更多学者开始关注CSA三大支柱之间的协同和权衡。虽然不能期望每一项CSA活动都能产生三赢，但农业生产者、决策者和研究人员在设计CSA方案时应根据具体情况考虑到这3个目标，如同时考虑当地气候和环境、市场、经济和文化条件等，以确保协同最大化和权衡最小化。

4 气候智慧型农业的中国实践与展望

4.1 气候智慧型农业的中国实践

固碳减排和气候变化适应是CSA重要的目标，为了增强农业应对气候变化的能力，中国出台了一系列政策积极发展适合国情的农业技术举措，主要涉及农林牧渔活动中改善农田管理、农业面源污染防控、选育良种植树造林、检测预警与应急响应、畜牧养殖优化管理、水产渔业优化管理等，并在多地开展应用示范项目（图5）。值得注意的是，虽然很多适应气候变化的农业措施并没有出现“气候智慧型农业”的字样，但它们在实施时同时致力于可持续地提高粮食产量、提高农业对气候变化的适应能力、减缓温室气体排放，因而实际上也属于气候智慧型农业的实践。结合中国传统农业和小农户特点，在作物轮作模式[93,94]、农药化肥“一控两减”[95]、稻鸭共生、稻虾共作等复合生产系统[96,97]、种养加一体化、粮经饲多元种植等方面探索了具有中国特色的模式。一方面这些实践探索为全球CSA研究贡献了来自中国大地的气候智慧农业技术经验积累，另一方面也通过探索建立协调粮食增产与农民增收、固碳减排与适应能力提升的政策措施与技术途径，在政策创新和知识管理上丰富相关成果。
图5 中国CSA相关政策、技术措施和应用示范

注：本文主要梳理2010年以来CSA相关政策, 政策来源于中华人民共和国国务院(http://www.gov.cn/)、农业农村部(http://www.moa.gov.cn/)、生态环境部官方网站(http://www.mee.gov.cn/)。技术举措括号内的数字表示涉及该项技术举措的政策序号。

Fig. 5 Policies, practices, and actions in climate-smart agriculture (CSA) in China

4.2 气候智慧型农业在中国的未来展望

积极应对气候变化既是中国在全球治理中应尽的大国担当，也是新时期中国农业实现可持续发展的内在要求。然而目前在中国CSA实践过程中也发现很多困难，已有的学者研究指出中国传统的农业种养方式、农业基础建设滞后、农业信息技术进步迟缓、农村绿色金融体系缺失、市场机制不健全及相关专业人才匮乏等多因素阻碍了CSA发展[15,98]。为了应对这些问题更好的推广气候智慧型农业，也向全球展示富有中国特色的绿色农业发展路径，本文认为应该从理论和实践两个方面进行把握。
在理论层面上，一是继续挖潜理论探讨、水平测度、实践举措、优化调控4个方面的研究议题，尤其是需优先分析且解决前文中提出的关键科学问题，如CSA的多目标协同权衡、CSA的实施框架和评价标准建立等。二是加强CSA研究与中国本土农业地理、资源环境、土地利用等多领域的交叉融合。由于CSA研究具有高度的学科交叉性，多学科融合可以打破仅将CSA狭隘视为某种农业实践方法的认知，可以把更多自然环境与自然环境以外的因素纳入CSA中去理解其与农业发展的复杂关系。要加强CSA研究与中国本土相关研究的关联，使其更好服务于中国农业系统低碳转型。三是充分总结中国已有的试点经验，开启对中国CSA试点项目的案例研究，为全球CSA研究积累来自中国的实践证据，做出特色鲜明的理论贡献。在实践层面上，一是继续加强国际间的交流合作，落实CSA的具体实施措施和相关配套政策。二是需要加大乡村振兴战略下的农业合作，在突出农民主体地位和完善合作机制等方面继续努力。三是要完善机制体制，尽快出台CSA相关实施评价标准体系，如加快构建中国农业碳排放权交易市场，逐步改变传统落后的生产和生活方式。

5 结论与讨论

绿色已成为新时代中国的鲜明底色，气候智慧型农业研究可为中国农业可持续转型贡献新思想和实践指导。因此，面对中国农业转型战略需求和国际学科前沿的牵引，认知CSA概念内涵，梳理研究议题和识别其中关键科学问题是CSA研究得以长足发展、不断创新和实现跨越的重要前提。本文对此进行了初步探索，主要结论如下：
（1）CSA是实现可持续发展目标的重要手段，不仅可直接促进SDG13-气候行动，也有助于实现消除贫困、饥饿，促进公平等多项可持续发展目标。
（2）CSA是对以往的众多农业发展理念的融合、创新和超越，且更强调固碳减排、气候变化适应等核心内涵，突出多目标和目标之间的权衡协同效应，是一个融合了农学、地理学、环境学等综合科学问题的概念。结合中国语境，可将CSA视为一项基于系统思维，能在多目标、多尺度下平衡粮食安全、适应和减缓3个目标之间的优先事项，增强农业系统弹性的土地利用工程。
（3）从地理学视角切入，遵循“机理-现象-过程-调控”的逻辑思维脉络，CSA研究可从理论探讨、水平测度、实践举措、优化调控四个方面深入挖潜，掌握概念标准、公平正义、多目标协同权衡、促进实践采纳等研究的关键节点，布局未来研究蓝图。
本文的贡献在于系统综述CSA的议题、进展和未来方向，为创建共识、夯实基础、引领发展做出努力。具体而言，本文重新审视了CSA的概念内涵、理清议题之间的逻辑关系，并识别了其关键科学问题，分析了CSA研究的前景，为深入开展CSA实证研究与进一步进行理论创新提供了借鉴与参考。当然，本文所提出的基本议题和关键科学问题并不能穷尽CSA研究的全部触角。作为一个年轻有活力的领域，定会有很多新的研究成果不断壮大其研究版图。此外，固碳减排和气候变化适应是CSA的核心内涵，如何能够准确获取相关数据支撑研究并实现与本土农业地理、资源环境、土地利用等多领域衔接、融合也是今后研究的重点和难点。
总而言之，CSA理论框架和实践技术对中国农业绿色低碳转型具有理论和实践的双重意义，在中国的应用与发展是一个亟待开拓探究和富有挑战的领域。本文冀望抛砖引玉，期待更多学者可以将其发展成多学科交融和多系统互动的综合研究，最终使得中国的CSA研究走向国际理论关联和本土实践创新，为全球可持续发展贡献“中国绿”。

真诚感谢匿名审稿专家在论文评审中所付出的时间和精力，专家对本文研究价值凝练、研究方法明确、研究内容拓展以及行文表达优化等方面的修改建议，使本文获益匪浅。

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