近年来，习近平总书记多次就应对气候变化问题发表讲话，他强调：“气候变化是全球性挑战，任何一国都无法置身事外。”2020年9月22日，习近平主席代表中国政府在第七十五届联合国大会上提出：“中国二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和。”做好碳达峰、碳中和工作是我国立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局、深入推进生态文明建设的重要抓手。
大气中二氧化碳含量增加造成的温室效应会导致大气臭氧层破坏，引起海平面上升、水资源分布不均等一系列环境问题。自治区“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出，到2035年，宁夏主要污染物排放强度达到全国平均水平，在这个大背景下，农业生态系统的碳源、碳汇和固碳等问题成为当前需要研究好、解决好的重要问题。
西北农林科技大学葡萄酒学院原院长、中国葡萄酒博物馆馆长、中国葡萄酒技术委员会顾问委员 王华
贺兰山东麓蕴藏天然碳库
葡萄园生态系统是农业生态系统的重要组成部分，集中连片栽培的葡萄园具有重要的生态价值。截至2021年年底，宁夏贺兰山东麓葡萄酒产区酿酒葡萄种植面积达到55万亩，占全国总种植面积的三分之一，是全国最大的集中连片酿酒葡萄种植区。葡萄通过光合作用固定大气中的CO2, 通过地表凋落物、细根周转和根系分泌物将光合产物分泌到土壤中, 又通过自身呼吸作用、土壤呼吸等过程释放CO2。葡萄园生态系统是一个巨大的碳库，30%的碳封存在葡萄植株生物量中，其他70%储存在土壤中，在产出果品的同时, 还起到重要的碳封存和碳汇功能。葡萄园生态系统的碳汇能力（即碳储量），总碳储量为生物量碳储量和地下部根系与土壤碳储量之和。研究发现，葡萄地上部分生物量为每公顷6.2吨每年，相当于碳储量为每公顷9.1吨每年。葡萄作为多年生藤本作物，拥有永久性的木质结构，将碳长期封存在木质组织中, 有助于减少温室气体的排放。在生长季节, 葡萄果实含有最高浓度的碳, 单株葡萄的碳分配中，果实占碳储量的10%, 其中26%通过皮和种子归还到土壤, 增加了土壤中的碳储量，因而生物量碳来源有助于葡萄园生态系统长期碳储存。另外，葡萄在同一块土地上数十年不受干扰，修剪产生的枝条覆盖到葡萄种植行内, 可以增加土壤碳储量。
贺兰山东麓集中连片栽培的葡萄园
具有重要的生态价值
葡萄园生态系统及碳减排策略
葡萄园生态系统的碳输出过程主要指葡萄园土壤呼吸过程, 以及凋落物的矿质过程。即使葡萄种植比其他农业生产的污染更少，葡萄种植必须采取措施来减少温室气体的排放。葡萄园生态系统到底产生多少CO2？研究者通过对葡萄园碳足迹调查, 发现每生产1千克葡萄, 会释放0.39千克 CO2 。通过研究葡萄酒产业的碳足迹, 发现葡萄酒生产过程的碳足迹远远高于葡萄栽培过程的碳足迹，葡萄酒加工和包装过程的碳足迹最高为22%, 葡萄生长阶段的碳足迹为18% 。不同研究者得出碳足迹水平不一致, 其原因可能为不同的葡萄酒生产阶段和环境条件在各研究之间存在很大的差异。
葡萄园生态系统通过合理施肥、覆盖作物、免耕、农艺措施等管理方式可以改善土壤结构, 提高果园生产力, 从而实现生态系统碳减排与增效的双赢。但要达到优质、稳产、长寿、美观的可持续发展目标, 葡萄园需要进行栽培技术和管理技术的优化。研究发现，农艺措施、田间管理技术、土壤条件、气候变化等都会显著影响葡萄生物量, 从而影响葡萄园生态系统碳储量。葡萄园生态系统的碳储量还受地域、树龄和品种的影响, 所以研究葡萄园生态系统碳减排是一个系统、复杂的过程。
提高葡萄园田间管理技术可以减缓CO2排放
在葡萄栽培过程中, 通过耕作、覆盖、施肥、收割、灌溉、电力、天然气、运输和葡萄酒营销等土地和作物管理可以减缓CO2的排放。免耕将有机物储存到土壤中会导致碳封存，免耕处理增加土壤中碳储量和封存量，是减少葡萄园碳排放的有效方法。在过去几十年里，除了免耕之外，覆盖一直作为减少葡萄园CO2排放和提高土壤肥力的最有效方法。将葡萄园覆盖上作物用来增加土壤的肥力，可以改善土壤结构，提高碳封存，也可以更好地控制疾病和害虫。葡萄园覆盖豆科作物不仅有助于碳封存，也可以更好地保持土壤中的氮，降低葡萄种植行内土壤淋溶作用。除了覆盖之外，有机葡萄栽培中也可以通过创建有益昆虫的栖息地、保持葡萄树平衡和树冠综合管理来控制温室气体排放、杂草和害虫, 减缓有机物分解，增加土壤碳库中的碳含量。
葡萄园碳汇功能未来研究方向
纵观国内外研究, 葡萄园的碳汇功能已被广泛认可。然而，葡萄园生态系统碳汇和碳循环研究尚有如下问题待解决：
温室效应影响全球气候变化, 同时也影响到陆地植被的养分供应，进而对陆地生态系统的分布、组成、结构和功能产生深刻的影响。未来研究工作应积极探索葡萄园生态系统碳循环机制，摸清整个循环涉及的物理、化学、生物过程以及影响碳吸收、转移和支出的因素，探讨全球气候变化条件下葡萄园对未来人类生存环境的反馈影响。
葡萄园的碳汇功能已被广泛认可
葡萄园生态系统属于源还是汇取决于碳输入与碳释放之间的平衡，虽然碳通量的研究可以提供葡萄园生态系统CO2动态变化，但是到目前为止, 研究还没有考虑到在葡萄园建园过程中土壤耕作产生的CO2，或者在葡萄园整体移除过程中由于耕作产生的CO2排放，以及葡萄主干和主蔓的燃烧或分解产生的CO2。因此，未来关于葡萄园生态系统碳汇的研究要进行系统、全面的碳动态研究。进一步完善探讨碳循环与氮循环、水循环耦合关系的研究。应分析各个区域不同种植模式条件下， 葡萄园的固碳现状与潜力，变定性描述为定量研究；从不同时间尺度上研究影响葡萄园生态系统固碳能力的气候、土壤、种植制度等综合因素，阐述各因素对碳循环的影响。
综合已知有关陆地生态系统碳循环的基本生态学理论，可以详细、系统地构建碳循环模型，实现对不同时间、不同空间乃至全球范围上碳收支的评价，是解决区域碳汇研究十分有效的技术手段。所以，今后对葡萄园生态系统碳循环与碳交换量的评价过程的研究，碳循环模型的构建必不可少，利用碳循环模型来估算不同的管理条件下葡萄园生态系统中碳的再分配模式；预测葡萄园生态系统碳的动态变化，实现对葡萄园土壤肥力的最大化利用，为减少温室气体排放提供可靠理论依据。