农业生态碳排放估算.docx

农业生态碳排放估算IPCC第四次评估报告显示在全球温室气体排放中化石燃料燃烧排放量是碳排放的最大元凶约占碳排放总量的56.6%；其次农业是第二大"元凶"约占碳排放总量的1/3[1]。四川省是农业大省本文关于四川省农业碳排放的研究对四川省经济、社会和生态可持续发展有重要的现实指导意义。本章所有基础数据均来自于《四川省统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》与《中国农村统计年鉴》时间跨度为1998-2011年各种能源消耗的排放系数与农业的各项碳排放系数均是根据IPCC第四次报告和一些经典文献中的推算试得到。1研究回顾农业是一个特殊的生态系统：它既是碳源的制造系统又是碳汇的吸收系统。农业的碳源主要来自于与人类密切相关的种植业和养殖业碳汇主要来自于林地、草地。本文主要探讨四川省农业生态系统的碳源即碳排放现状与影响因素关于四川省农业生态系统的碳汇功能另文研究。目前估算农业碳排放的方式比较多由于观测与统计碳排放通量存在一定的技术与现实难题所以现有的方法均是根据一些容易统计的数据进行估算的。王明星等（2001）通过耕作数据和气象信息估算了中国甲烷排放量。[2]Ca（i1997）通过按照农田的施水类型和施肥状况估算中国的甲烷排放量。[3]韩冰等（2008）通过测试土壤中的有机碳含量来估算碳排放量。[4]而现在主流的碳排放量估算方法是基于化石能源的碳排放。主要认为农业生态的主要碳排放来自农业、化肥、农膜以及柴油等物质的使用所造成的所以都是以投入的角度来分析碳排放量其估算模型如下Cat=iΣ（Eit*δi）……………………………………（1）其中Cat是指时间t农业碳排放总量Ei是指时间t第i种物质消费量δi是第i种产生碳排放物质系数。其中δi主要直接来自于一些经典文献的测试而后被普遍接受误差较小的碳排放系数。国内外学者研究表明农业碳排放主要来自于以下几个方面：（1）化肥的使用化肥使用过程将会产生一氧化二氮、甲烷等温室气体的排放同时化肥的生产、运输过程将会产生碳排放。（2）农药的使用包括其在生产运输过程中的碳排放。（3）农膜产品的使用包括生产过程中的碳排放。（4）直接消耗的化石燃料的碳排放包括农机设备的运用与灌溉设备使用。（5）农耕过程中土壤有机碳的遗失。（6）农作物的秸秆的燃烧。而在整个的农业中广义的农业是指种植业、林业、畜牧业、渔业、副业五种产业形式的总称。由于种植业林业、畜牧业、渔业、副业等行业数据获取的问题以及秸秆的燃烧数据获取问题本文没有很细微的从产业角度来考察碳排放总量。本文主要是从化工产品与能源的消耗的角度以及被公认的农耕有机碳释放这些角度来估算农业碳排放。2四川省农业碳排放现状与定量测算根据农业碳排放的主要来源本文选取了有效灌溉面积、化肥施用量、农药使用量、翻耕面积、农村用电量、柴油、农膜使用量7方面进行统计。其中翻耕面积使用的是当年农作物的实际翻耕面积。而这些碳排放影响因素的碳排放因子分别为：化肥使用而导致的碳排放系数为0.8956kg•kg-1；农药使用而导致的碳排放系数为4.934kg•kg-1；农膜产品的碳排放系数为5.18kg•kg-1；化石能源燃烧（农业化石能源主要为柴油）的碳排放系数为0.5927kg•kg-1；翻耕释放的碳排放系数为312.6kg•km-1；农业灌溉碳排放系数为25kg•hm-1；电力的碳排放主要分为二部分一部分有新兴能源比如风电、水电、核电等基本上不排放温室气体；另一部分为火电主要是使用化石燃料燃烧发电这部分电量将会排放温室气体。使用本文在统计用电量碳排放时农村用电量火电比例煤的碳排放系数单位电量耗煤量将他们相乘。根据公式（1）与上文中的碳减排系数本文对四川省1998——2011年农业碳排放量进行估算（表1）。从图1可以看出：结构上四川省农业系统的碳排放主要由翻耕过程的有机碳释放、用电量导致的碳排放和化肥施用导致的碳排放。占了农业碳排放总量的近90%。增速方面1998-2010年期间四川省农业碳排放量增速不大年平均增速只有2.77%：其中1999-2003年的平均增速只有1.31%；2004-2006的增长率稍微高一些为4.25%；2007-2010年增速放缓增长率为2.46%。本文在结构图上也清晰的看到1998-2010年期间翻耕的碳排放基本上没有变化；化肥使用量而导致的碳排放在1998-2004年期间基本上没有增长在2005-2010年期间有小幅的增长；电力使用所导致碳排放是增长最快的年平均增长为5.6%。这个结论跟国内学者研究的基本一致。电力使用所导致的碳排放增长是由于1998年国家实施第一批农村电网建设与改造工程农村电网覆盖率增大农村家用电器增多用电量增多