中国主要蔬菜产品碳足迹评估与分析
固碳减排计量是进行减缓气候变化的碳交易机制的基础工作，而适合项目计量的计量方法学是实现交易的基础工具。我国正在大力推广的测土配方施肥项目在合理利用肥料、提高产量的同时，也表现出重要的农业温室气体的减排作用。为了给未来编制测土配方施肥方法学标准文本提供依据，本文探讨了2005-2014年中国主要蔬菜产品（西红柿、黄瓜、茄子、菜椒）碳足迹评估与分析以及固碳减排计量方法学问题。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
1农田温室气体 3
1.1中国农田温室气体排放 4
1.2全球气候变化与温室气体排放 4
1.3碳足迹 4
1.3.1碳足迹 4
1.3.2碳足迹计量方法 5
1.3.3国际碳足迹评价标准 5
1.4我国主要温室气体来源 6
2 20052014年我国主要蔬菜产品碳足迹分析（西红柿、黄瓜、茄子、
菜椒）7
2.1总结与分析 9
3讨论与总结 10
3.1气候变化气候变化与农田温室气体排放及气体排放的主要途径
3.1.1 CO2 10
3.1.2 CH4 10
3.1.3 N2O 11
3.2农田温室气体源/汇强度的影响因素11
3.3农田温室气体减排途径 12
3.3.1减少动物肠道发酵甲烷排放 12
3.3.2减少稻田甲烷排放 13
3.3.3减少畜禽粪便甲烷排放 13
3.3.4减少农田氧化亚氮排放 13
致谢14
参考文献14
20052014年中国主要蔬菜产品碳足迹评估与分析
引言
农田温室气体
1.1中国农田温室气体排放
中国政府在2009 年哥本哈根联合国气候变化大会上郑重承诺，到2020 年单位GDP 碳排放在2005年基础上减少40%~45%。因此，需要对国内不同地区和行业增汇减排的计量、核实 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
和认证并开展自主碳减排交易。据政府间气候变化专门委员会（IPCC）有关统计，全球农业减排的技术潜力高达每年5 500～6 000 Mt CO2当量[1]。中国是农业大国，2007 年农田甲烷和氧化亚氮排放达686 Mt CO2 当量，占全国温室气体总排放的9.2%[2]。中英可持续农业协作网络“改善养分管理，促进低碳经济”项目[3]对中国氮肥利用情况进行调查的结果显示，中国氮肥生产和施用带来的温室气体排放占全国温室气体总排放的9%~15%，但即使减少氮肥用量30%也不会造成粮食的减产，同时可以为中国减排做出重大贡献。
中国是一个农业大国，拥有1.33百万平方公里的农田。这些地的种植、翻耕、施肥、灌溉等管理措施不仅长期改变着农田生态系统中的化学元素循环。而且给全球气候变化带来影响。农业生态系统对全球变化的影响主要是通过3种温室气体，即二氧化碳（CO2）、甲烷(CH4)、和氧化亚氮（N2O）在土壤大气界面的交换而实现的。为了分析多种因素（如气候、土壤质地、农作物品种以及各种农田经营管理措施等）对农业土壤释放CO2，CH4，和N2O的综合影响一个生物地球化学过程模型(DNDC)近年发展起来，用于预测这一复杂系统的动态。DNDC模型可对农业生态系统中的碳（C）、氮（N）循环进行计算机模拟，并且计算农田温室气体的释放量。通过与一个地理信息系统数据库的链接，DNDC完成了中国对农田1990年温室气体的释放量的估算。结果表明中国农业生态系统的CO2净排放量约95百万吨C/年、CH4约9.2百万吨C/年、N2O约1.3百万吨N/年。根据全球增温势(GWP)计算，中国农田释放的N2O对全球增温的影响高于CO2和CH4。模拟结果还发现中国农业对减缓全球温室效应的最大贡献发生在19802000年之间，在这20年中，全国水稻田的灌溉方法由持续淹灌逐渐改为晒田间灌，DNDC计算的中国农田CH4的年排放量由1980年的12百万吨降至2000年的7百万吨。计算表明，中国水稻田的CH4排放量的逐年减少在时间以及量值上与全球大气近20年CH4浓度增长速率的降低相一致。减少中国农田CO2排放量的最有效措施是提高地面秸秆还田的比例。如果地面秸秆还田的比率由当前的15%增加到80%，中国农田的C平衡将会有亏赚盈。减少N2O的有效措施是根据土壤氮矿化率来确定因地而异的施肥量，有效降低高肥力土壤因为过量施肥而造成N2O高排放的现状。为减少温室气体排放，并保证农业生产的可持续发展，建立适用中国农情的生物地球化学模型及相关数据库，以定量化各种预测，已是迫在眉睫的任务。
1.2全球气候变化与温室气体排放
根据政府间气候变化专门委员会第四次评估报告(IPCC, 2007)，1906 年到2005 年全球平均气温升高了0.74 ℃；特别地，近50 年来每十年的升温幅度为0.13℃，该数值是过去100 年每十年平均增温幅度的将近两倍。而且，在从1850 年到现在所观测到的12 个最暖年份当中，19952006 年占了11 个。据观测，19612003 年全球海平面平均每年升高1.8 毫米，而19932003 年全球海平面的上升速率达到每年3.1 毫米。积雪与海冰面积的减少也与气候变暖相一致。卫星资料显示，1978 年以来北极海冰面积每十年减少2.7%，而这个数值在夏季会更大。同时，南北半球冰川和积雪面积也呈减少趋势。1900 年至2005 年，北美和南美的东部地区、北欧和亚洲北部及中亚地区降水显著增加，而萨赫勒、地中海、非洲南部和南亚部分地区降水呈现减少趋势。就全球而言，从20 世纪70 年代以来，受干旱影响的面积可能已经扩大。在过去五十年中，极端天气事件的频率和强度已发生了变化。例如，大部分陆地地区的冷昼、冷夜和霜冻发生的频率在减小，而热昼、热夜和热浪的发生频率在增加；大部分地区强降水事件发生的频率也在逐渐增加(IPCC, 2007)。综上所述，气候变化是毋庸置疑的。
气候变化的驱动因子包括自然和人为驱动因子。自然驱动因子是指太阳辐照度的变化，而太阳辐照度的变化所带来的辐射强迫值仅为+0.12 W m2。人类活动的净影响所带来的辐射强迫值高达+1.6 W m2，因此，人类活动是驱动气候变化的重要因子。而工业革命以来人类活动引起的温室气体排放急剧增加是引起全球气候变化的主要原因。全球大气中二氧化碳浓度已由工业革命前的约280 ppm 增加到2005 年的379ppm；与工业革命前相比大气甲烷浓度增加了1.5 倍；大气中氧化亚氮的浓度值也比工业革命前增加了18%。二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等长寿命温室气体浓度的升高使得辐射强迫值增加了2.3 W m2，远高于其他气候变化驱动因子。因此，IPCC (2007)指出，自20 世纪中叶以来所观测到的全球平均温度的升高很可能是由于人为温室气体排放量的增加所导致的。
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摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
1农田温室气体 3
1.1中国农田温室气体排放 4
1.2全球气候变化与温室气体排放 4
1.3碳足迹 4
1.3.1碳足迹 4
1.3.2碳足迹计量方法 5
1.3.3国际碳足迹评价标准 5
1.4我国主要温室气体来源 6
2 20052014年我国主要蔬菜产品碳足迹分析（西红柿、黄瓜、茄子、
菜椒）7
2.1总结与分析 9
3讨论与总结 10
3.1气候变化气候变化与农田温室气体排放及气体排放的主要途径
3.1.1 CO2 10
3.1.2 CH4 10
3.1.3 N2O 11
3.2农田温室气体源/汇强度的影响因素11
3.3农田温室气体减排途径 12
3.3.1减少动物肠道发酵甲烷排放 12
3.3.2减少稻田甲烷排放 13
3.3.3减少畜禽粪便甲烷排放 13
3.3.4减少农田氧化亚氮排放 13
致谢14
参考文献14
20052014年中国主要蔬菜产品碳足迹评估与分析
引言
农田温室气体
1.1中国农田温室气体排放
中国政府在2009 年哥本哈根联合国气候变化大会上郑重承诺，到2020 年单位GDP 碳排放在2005年基础上减少40%~45%。因此，需要对国内不同地区和行业增汇减排的计量、核实 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
和认证并开展自主碳减排交易。据政府间气候变化专门委员会（IPCC）有关统计，全球农业减排的技术潜力高达每年5 500～6 000 Mt CO2当量[1]。中国是农业大国，2007 年农田甲烷和氧化亚氮排放达686 Mt CO2 当量，占全国温室气体总排放的9.2%[2]。中英可持续农业协作网络“改善养分管理，促进低碳经济”项目[3]对中国氮肥利用情况进行调查的结果显示，中国氮肥生产和施用带来的温室气体排放占全国温室气体总排放的9%~15%，但即使减少氮肥用量30%也不会造成粮食的减产，同时可以为中国减排做出重大贡献。
中国是一个农业大国，拥有1.33百万平方公里的农田。这些地的种植、翻耕、施肥、灌溉等管理措施不仅长期改变着农田生态系统中的化学元素循环。而且给全球气候变化带来影响。农业生态系统对全球变化的影响主要是通过3种温室气体，即二氧化碳（CO2）、甲烷(CH4)、和氧化亚氮（N2O）在土壤大气界面的交换而实现的。为了分析多种因素（如气候、土壤质地、农作物品种以及各种农田经营管理措施等）对农业土壤释放CO2，CH4，和N2O的综合影响一个生物地球化学过程模型(DNDC)近年发展起来，用于预测这一复杂系统的动态。DNDC模型可对农业生态系统中的碳（C）、氮（N）循环进行计算机模拟，并且计算农田温室气体的释放量。通过与一个地理信息系统数据库的链接，DNDC完成了中国对农田1990年温室气体的释放量的估算。结果表明中国农业生态系统的CO2净排放量约95百万吨C/年、CH4约9.2百万吨C/年、N2O约1.3百万吨N/年。根据全球增温势(GWP)计算，中国农田释放的N2O对全球增温的影响高于CO2和CH4。模拟结果还发现中国农业对减缓全球温室效应的最大贡献发生在19802000年之间，在这20年中，全国水稻田的灌溉方法由持续淹灌逐渐改为晒田间灌，DNDC计算的中国农田CH4的年排放量由1980年的12百万吨降至2000年的7百万吨。计算表明，中国水稻田的CH4排放量的逐年减少在时间以及量值上与全球大气近20年CH4浓度增长速率的降低相一致。减少中国农田CO2排放量的最有效措施是提高地面秸秆还田的比例。如果地面秸秆还田的比率由当前的15%增加到80%，中国农田的C平衡将会有亏赚盈。减少N2O的有效措施是根据土壤氮矿化率来确定因地而异的施肥量，有效降低高肥力土壤因为过量施肥而造成N2O高排放的现状。为减少温室气体排放，并保证农业生产的可持续发展，建立适用中国农情的生物地球化学模型及相关数据库，以定量化各种预测，已是迫在眉睫的任务。
1.2全球气候变化与温室气体排放
根据政府间气候变化专门委员会第四次评估报告(IPCC, 2007)，1906 年到2005 年全球平均气温升高了0.74 ℃；特别地，近50 年来每十年的升温幅度为0.13℃，该数值是过去100 年每十年平均增温幅度的将近两倍。而且，在从1850 年到现在所观测到的12 个最暖年份当中，19952006 年占了11 个。据观测，19612003 年全球海平面平均每年升高1.8 毫米，而19932003 年全球海平面的上升速率达到每年3.1 毫米。积雪与海冰面积的减少也与气候变暖相一致。卫星资料显示，1978 年以来北极海冰面积每十年减少2.7%，而这个数值在夏季会更大。同时，南北半球冰川和积雪面积也呈减少趋势。1900 年至2005 年，北美和南美的东部地区、北欧和亚洲北部及中亚地区降水显著增加，而萨赫勒、地中海、非洲南部和南亚部分地区降水呈现减少趋势。就全球而言，从20 世纪70 年代以来，受干旱影响的面积可能已经扩大。在过去五十年中，极端天气事件的频率和强度已发生了变化。例如，大部分陆地地区的冷昼、冷夜和霜冻发生的频率在减小，而热昼、热夜和热浪的发生频率在增加；大部分地区强降水事件发生的频率也在逐渐增加(IPCC, 2007)。综上所述，气候变化是毋庸置疑的。
气候变化的驱动因子包括自然和人为驱动因子。自然驱动因子是指太阳辐照度的变化，而太阳辐照度的变化所带来的辐射强迫值仅为+0.12 W m2。人类活动的净影响所带来的辐射强迫值高达+1.6 W m2，因此，人类活动是驱动气候变化的重要因子。而工业革命以来人类活动引起的温室气体排放急剧增加是引起全球气候变化的主要原因。全球大气中二氧化碳浓度已由工业革命前的约280 ppm 增加到2005 年的379ppm；与工业革命前相比大气甲烷浓度增加了1.5 倍；大气中氧化亚氮的浓度值也比工业革命前增加了18%。二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等长寿命温室气体浓度的升高使得辐射强迫值增加了2.3 W m2，远高于其他气候变化驱动因子。因此，IPCC (2007)指出，自20 世纪中叶以来所观测到的全球平均温度的升高很可能是由于人为温室气体排放量的增加所导致的。
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