近日，北京理工大学碳中和系统工程北京实验室魏一鸣教授团队研究发现，若忽略臭氧效应会显著低估碳中和政策下的全球作物与经济收益，为识别全球碳中和政策对农业的综合影响提供了新的研究视角与科学依据。相关研究成果“Including ozone increases estimated global crop and economic benefits of carbon neutrality policies”以研究长文（Research Article）形式，于北京时间2026年5月20日发表于《自然》子刊Nature Food。
农作物生长不仅取决于气候条件，也受到臭氧胁迫。人类经济活动排放的温室气体和污染物既导致气候变化，又加重臭氧污染，两者将共同造成显著的农业损失，并会通过市场进一步改变经济活动，从而引发系统性影响。碳中和政策能够有效控制排放，带来潜在的农业和经济收益。然而，现有研究未将气候相关因子和臭氧在统一框架下综合考量，且忽略了经济系统、气候系统和农业系统之间循环反馈过程，使得无法全面认识碳中和政策对农业和经济的综合影响。
基于此，本研究依托魏一鸣教授团队自主研发的气候变化综合评估模型C3IAM 3.0，构建了包含气候变化和臭氧污染的双重影响路径，刻画了“气候/臭氧—农业—经济”多系统反馈过程，弥补了评估建模中的不足。系统量化了全球碳中和政策可能避免的农业和经济损失，并针对不同发展水平国家提出差异化的适应和减缓政策建议，为全球气候治理与碳中和背景下的农业可持续发展，提供量化依据与科学支撑。
研究结果显示，实施全球碳中和政策可使玉米、水稻、大豆、小麦四大主粮总产量提升0.5%～41.5%，该农业增产效益折合全球生产总值的0.03%～0.26%。到 2060 年，超七成粮食种植区域可依托现行碳中和政策实现作物增产。若忽略臭氧效应，2060 年对四类主要粮食作物产量的影响将被低估0.5%～27.8%。此外，仅考虑气候因素会将碳中和政策抵御农业减产的实际成效最高低估达38.7%。
北京理工大学魏一鸣教授、余碧莹教授、刘丽静副教授、袁潇晨副教授和美国杜克大学Drew Shindell教授是论文共同通讯作者，博士生魏思宜为该论文的学生第一作者（排2）。上述工作得到了国家自然科学基金基础科学中心、国家自然科学基金重大项目、碳中和系统工程北京实验室的支持。
图1 2060 年各国作物产量百分比变化
(a) (b) (c) (d) 分别对应碳中和政策情景（Policy-COA）相对基准情景（BAU-COA）玉米、水稻、大豆、小麦四类作物的产量变动情况
C、O、A 分别代表情景设定中纳入气候变化、臭氧效应、农业适应措施
图2 2060年GDP 百分比变化
(a) (b) (c) (d)为碳中和政策情景（Policy-COA）相较于基准情景（BAU-COA）玉米、水稻、大豆、小麦四类作物产量变动引起的GDP 变化
(e) (f) (g) (h)为碳中和政策下有无臭氧影响的GDP变化对比
论文详情：Yi-Ming Wei*, Si-Yi Wei, Biying Yu*, Li-Jing Liu*, Qiao-Mei Liang, Xiao-Chen Yuan*, Jon Sampedro, Xin-Yang Jiang, Chang-Jing Ji, Chen Yi, Si-Yu Liu, Bo Yang, Yun-Fei Yao, Drew Shindell*. Including ozone increases estimated global crop and economic benefits of carbon neutrality policies. Nature Food (2026). DOI:10.1038/s43016-026-01351-y
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https://www.nature.com/articles/s43016-026-01351-y
