In comparison with levels in 2000, global carbon dioxide (CO2) has increased by 43.5 ppm to 414.4 ppm during 2020, an increase of 12%. Indeed, concentration of atmospheric CO2 now is higher than at any time during the past 3.6 million years (Stein 2021). Similarly, the global average concentration of methane (CH4) for December of 2020 was 1,892.3 ppb, representing an increase of about 119 ppb (6%) since 2000 (Stein 2021). Despite the shutdown caused by the COVID-19 pandemic, the increase in atmospheric concentration of CO2 during 2020 may be among the largest for the entire period since the records started. There has also been notable increase in atmospheric concentration of nitrous oxide (N2O), primarily due to the use of nitrogenous fertilizers (WMO 2020). Thus, there is a strong need to identify sources and sinks of these gases, especially those of CH4 and N2O, which are 28 and 285 times more potent, respectively, in trapping heat than is CO2 (IPCC 2007). While known sources include fossil fuel combustion, land use conversion, biomass burning, rice paddies, cattle production, etc., the role of soil processes has not been given the emphasis that is deserves. Whereas science-based and sustainable use of soils of agro-ecosystems and other managed land uses can be a sink for CO2 and CH4, soils prone to degradation by diverse processes (e.g., decline in soil structure, compaction, anaerobiosis, erosion/deposition) can be sources of CH4 through methanogenesis and of N2O through nitrification and denitrification. The impact of soil degradation, difficult and challenging to quantify as it may be, …

中文翻译：

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负排放农业

与2000年的水平相比，2020年全球二氧化碳（CO2）增长了43.5 ppm，达到414.4 ppm，增长了12％。实际上，现在大气中的二氧化碳浓度比过去360万年来的任何时候都高（Stein 2021）。同样，2020年12月的全球甲烷平均浓度（CH4）为1,892.3 ppb，自2000年以来（Stein 2021）增长了约119 ppb（6％）。尽管因COVID-19大流行而导致停工，但自记录开始以来，2020年期间大气中二氧化碳浓度的增加可能是整个期间最大的。大气中一氧化二氮（N2O）的浓度也显着增加，这主要是由于使用了氮肥（WMO 2020）。因此，强烈需要确定这些气体的来源和汇出，尤其是CH4和N2O的捕获热量分别比CO2高28和285倍（IPCC 2007）。尽管已知的来源包括化石燃料燃烧，土地利用转化，生物量燃烧，稻田，牛群生产等，但土壤过程的作用并未得到应有的重视。尽管以科学为基础的农业生态系统土壤的可持续利用和其他经管理的土地利用可能成为CO2和CH4的汇，但土壤易于通过多种过程降解（例如，土壤结构下降，压实，厌氧菌，侵蚀/沉积）甲烷可通过甲烷生成而成为CH4的来源，而硝化和反硝化可成为N2O的来源。土壤退化的影响，可能难以量化，具有挑战性，… 捕集的热量要比二氧化碳大（IPCC 2007）。尽管已知的来源包括化石燃料燃烧，土地利用转化，生物量燃烧，稻田，牛群生产等，但土壤过程的作用并未得到应有的重视。尽管以科学为基础的农业生态系统土壤的可持续利用和其他经管理的土地利用可能成为CO2和CH4的汇，但土壤易于通过多种过程降解（例如，土壤结构下降，压实，厌氧菌，侵蚀/沉积）甲烷可通过甲烷生成而成为CH4的来源，而硝化和反硝化可成为N2O的来源。土壤退化的影响，可能难以量化，具有挑战性，… 捕集的热量要比二氧化碳大（IPCC 2007）。尽管已知的来源包括化石燃料燃烧，土地利用转化，生物量燃烧，稻田，牛群生产等，但土壤过程的作用并未得到应有的重视。尽管以科学为基础的农业生态系统土壤的可持续利用和其他经管理的土地利用可能成为CO2和CH4的汇，但土壤易于通过多种过程降解（例如，土壤结构下降，压实，厌氧菌，侵蚀/沉积）甲烷可通过甲烷生成而成为CH4的来源，而硝化和反硝化可成为N2O的来源。土壤退化的影响，可能难以量化，具有挑战性，… 土壤过程的作用没有得到应有的重视。尽管以科学为基础的农业生态系统土壤的可持续利用和其他经管理的土地利用可能成为CO2和CH4的汇，但土壤易于通过多种过程降解（例如，土壤结构下降，压实，厌氧菌，侵蚀/沉积）甲烷可通过甲烷生成而成为CH4的来源，而硝化和反硝化可成为N2O的来源。土壤退化的影响，可能难以量化，具有挑战性，… 土壤过程的作用没有得到应有的重视。尽管以科学为基础的农业生态系统土壤的可持续利用和其他经管理的土地利用可能成为CO2和CH4的汇，但土壤易于通过多种过程降解（例如，土壤结构下降，压实，厌氧菌，侵蚀/沉积）甲烷可通过甲烷生成而成为CH4的来源，而硝化和反硝化可成为N2O的来源。土壤退化的影响，可能难以量化，具有挑战性，… 腐蚀/沉积）可以是甲烷化产生的CH4以及硝化和反硝化产生的N2O的来源。土壤退化的影响，可能难以量化，具有挑战性，… 腐蚀/沉积）可以是甲烷化产生的CH4以及硝化和反硝化产生的N2O的来源。土壤退化的影响，可能难以量化，具有挑战性，…