中国农业生产的温室气体排放宝博体育- 宝博体育官网- APP下载 BaoBoSportsdocx

2026-03-30 14:57:12

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　　中国农业生产的温室气体排放 农业是一个重要的民生产业，也是一个与二氧化碳排放密切相关的大家庭。据联合国粮农组织(FAO)2006年的估计,仅从种植和养殖环节来看,种植业中耕地释放的温室气体已超过全球人为温室气体排放总量的30%,养殖业所带来的温室气体排放占全球总排放的比重已达到18%;而世界观察研究所在2009年《世界观察》上刊登的《牲畜与气候变化》的报告中指出,牲畜及副产品实际上至少排放了325.64亿t CO2当量的温室气体,占世界总排放的51%,远远超过粮农组织先前估计的18%。因此,农业生产的温室气体排放也日益受到社会各界的关注。 到目前为止,国内外学者对中国农业生产的温室气体排放量进行了一些测算。关于畜牧业中的温室气体排放,董红敏等采用OECD的测算方法对中国三个时点(1980年、1985年和1990年)的反刍类动物CH4排放量进行了估算。中国环境与发展国际合作委员会在2004年公布了中国畜禽温室气体排放情况。FAO利用IPCC的方法和系数,也估算了中国2004年主要畜禽的温室气体排放量。Yang等估算了1991-2000年中国台湾地区家畜饲养部门的温室气体排放量,结果表明:CH4排放总量先从1990年的88.04 Gg增加到1996年的112.25 Gg,而后又下降到2000年的91.20 Gg;N2O排放总量先从1990年的1.89 t增加到1996年的2.43 t,此后下降到2000年的2.30 t。Zhou等测算了中国1949-2003年畜禽的温室气体排放量,测算结果表明:1949-2003年,中国畜禽的温室气体排放总量从1949年的82.01 Tg CO2当量增加到2003年的309.76 Tg CO2当量。胡向东等估算了中国2000-2007年以及各省区2007年畜禽温室气体的排放量。关于种植业中的温室气体排放,董红敏等估算农业活动CH4排放量为1 719.6×104t,占中国CH4排放总量的50.15%。王智平利用1993年数据估算中国农田N2O排放总量为180.6 Gg/a,本底排放、施肥释放和淋溶排放分别占总排放量的40.1%,33.7%和26.2%。王少彬等采用IPCC推荐的方法,估算中国1990年耕地中旱地的N2O本底排放为63 Gg/a,肥料释放为23.2 Gg/a,肥料淋溶排放为25 Gg/a。85-913-04-05攻关课题组估算中国1990年施肥引起的N2O排放为21.2 Gg/a。王明星等利用相关模型计算出了各地区稻田CH4排放因子及稻田CH4排放量,并根据统计年鉴及相关数据,估算中国稻田CH4的排放总量在9.67-12.66 Tg/a(1)之间。 以上研究取得了丰硕的成果,为以后研究者提供了重要的参考数据和研究方法。本文借鉴前人的研究成果,测算1991-2008年间的中国及各省份农业生产的温室气体年排放量,分析中国农业生产的温室气体排放的时间和空间变化趋势,从而为把握中国温室气体排放结构提供基础数据,为制定相关环境政策提供理论依据。 1 中国农业生产温室气体排放量的测定 1.1 计算方法 1.1.1 ch4总量及排放系数 式中:CH4crop为种植业年CH4排放总量;Si为第i种农作物的年播种面积,αi为第i种农作物单位面积的CH4排放系数。 式中:N2Ocrop为种植业年N2O排放总量;Si为第i种农作物的年播种面积;βi为第i种农作物的单位面积本底年N2O排放通量;Qi为第i种农作物年化肥施用总量;γi为第i种农作物氮肥N2O排放系数。 1.1.2 畜禽年平均饲养量的调整 式中:CH4live为养殖业年CH4排放总量;Ni为i种畜禽年平均饲养量;δi为i种畜禽CH4排放系数。 式中:N2Olive为养殖业年N2O排放总量;Ni为i种畜禽年平均饲养量;φi为i种畜禽N2O排放系数。 由于畜禽饲养周期的不同,有必要对畜禽年平均饲养量进行调整,本文调整的方法主要参考胡向东等的计算方法,即调整的依据是畜禽出栏率。 中国出栏量大于1的畜禽品种为生猪、兔和家禽,它们的平均生命周期分别为:200d、105d和55d。当出栏率大于或等于1时,畜禽的平均饲养量根据出栏量进行调整,即 式中:Ni为i种畜禽年平均饲养量;Days_alive为i种畜禽平均生命周期;Mi为i种畜禽年生产量(出栏量)。 当出栏率小于1时,畜禽的年平均饲养量根据年末存栏量进行调整,即 式中:Ni为i种畜禽年平均饲养量;Cit、Ci(t-1)分别表示i种畜禽第t年年末存栏量和第t-1年年末存栏量。 1.2 温室内气体排放量的主要计算参数 1.2.1 农业生产和农业环保排放的量测 本文估算的种植业品种有:水稻(早稻、中稻和晚稻)、小麦(春小麦、冬小麦)、玉米、大豆、蔬菜、其他旱地作物(除烟草)。从现有的研究成果来看,水稻不仅是中国最主要的CH4排放源,而且对全球大气的CH4排放也起着重要的作用。旱田生态系统中,厌氧呼吸过程相对较弱,CH4细菌不活跃,且旱地土壤对CH4具有吸收作用,所以旱地生态系统的CH4排放很少,N2O的排放却相当大。因此,笔者在计算种植业CH4排放量时仅考虑水稻生产中的CH4排放。由于各地区水稻品种(早稻、中稻和晚稻)的CH4排放率不同,需要分别计算各地区不同水稻品种的排放量。另外,水稻田不仅排放大量CH4还排放N2O,但N2O排放与CH4完全不同,田间水分状况和施肥是决定N2O排放的主要因素。排放通量和氮肥排放系数是估算农田N2O排放量的重要参数。因此,本文测算的农田(水稻田和旱地)N2O排放量,包括本底排放总通量和施肥(氮肥和复合肥)排放量。由于稻田CO2的排放国内外研究资料很少,而且就农田生态系统本身而言,光合作用所消耗的CO2还是远大于呼吸作用排出的CO2,一般而言不会引起CO2浓度增加。因此,本文未考虑农田CO2的排放量。 本文估算的畜禽品种主要包括:奶牛、水牛、黄牛、马、驴、骡、骆驼、生猪、羊、家禽。畜禽温室气体排放量测算主要包括:畜禽胃肠道内发酵的温室气体排放量和畜禽粪便所排放的温室气体量。 1.2.2 水稻田ch4排放系数 各国农作物的生长环境、要素投入强度等因素均不相同,致使不同国别的同一作物品种的温室气体排放系数有所不同。因此,笔者未将种植业的温室气体排放系数与国外同类研究进行比较。 (1)水稻CH4排放系数。我国地域广阔,不同地区由于气候、温度等不同,所以各地区水稻生长周期内CH4排放率也不相同。本文所采用的王明星等测算出的各地区水稻田CH4排放系数是按照相关模型输入天气、土壤和施肥有关的参数得出的结果,该系数已经包含施肥对水稻田CH4排放量的影响。因此,在计算水稻田CH4排放量时,可以不用单独考虑化肥使用所产生的CH4排放量。 由于王明星等测算出的北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、西藏、陕西、甘肃、宁夏和