全球生物固碳技术专利分析

土壤固碳是指土壤通过生物或非生物过程从大气中捕获并长期储存CO2，从而有效降低区域CO2浓度，减少温室效应[1]。在全球碳循环中，土壤碳库是森林和其他植被碳库的5倍，是大气碳库的2～3倍，是全球碳循环的核心内容，而土壤碳库中60%的碳是以有机质的形式存在于土壤中的[2]。据估计，全球土壤有机碳的封存潜力为每年0.4～1.2Pg，相当于全球化石燃料排放的5%～10%[3]。农田土壤固碳是《京都议定书》认可的有效减排途径，拥有巨大的固碳潜力[4]。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）建议，89%的农业温室气体减排潜力在于提高农业土壤固碳水平上[5]。

土壤固碳主要是通过提高有机质含量来实现的，有机质的重要组成成分是腐殖质，它是有机碳的稳定形态。目前，团聚体形成作用被认为是最重要的土壤碳固定机制，矿物微粒通过团聚把腐殖质包围起来，形成稳定的状态而使其不被降解[6]。土壤腐殖质水平代表着土壤中根本的碳储存水平。相对于其他有机复合物，腐殖质水平变化较慢。由于有机物是所有腐殖质的来源，土壤中的有机物越多，土壤中碳水平就越高。

由于土壤具有巨大的有机碳库，其微小的变化将对全球温室效应和气候变化产生重要影响。同时土壤碳库和地上部植物之间有密切关系，土壤有机碳的固定、积累和分解影响着全球碳循环，外界条件的变化也强烈影响着植物的生产和土壤中微生物对土壤沉积碳的分解过程。因此，增加有机碳固存不仅为植被生长及微生物活动提供碳源，维持土壤良好的物理结构，促进土壤中植物可利用态养分的释放与转化，同时也是减少大气中CO2等温室气体含量的一个有效、持续的措施。

本章针对土壤固碳领域相关技术进行深入的专利分析，目的在于摸清国内外土壤固碳领域的技术发展状况，以期为研究工作者提供信息参考和技术指导。

本章基于DII专利数据库，通过专家咨询和参考文献的方式确定关键词，进而确定检索式（见表5.1），将检索结果合并去重，通过主题限定条件，检索全球关于土壤固碳技术的相关专利。(www.xing528.com)

表5.1　土壤固碳专利检索式

按照上述检索方法，共得到42条记录，检索日期截至2015年1月22日，然后对这42个专利一一解读，去除不相关记录，最终筛选出34件土壤固碳相关专利。本章的分析都是基于这34件专利展开的。