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内蒙古畜牧业碳排放现状研究论文

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2024-06-07 09:22:00    来源:    作者:xieshijia

摘要:我国农业的碳排放占比位于世界前列,实现农业碳达峰、碳中和(简称“双碳”)对于我国完成“3060”目标有积极的促进作用。内蒙古作为国家重要农畜产品生产基地,其畜牧业碳排放量对于全区的影响不可小觑。该文运用碳排放系数法分析内蒙古自治区2021年畜牧业碳排放量,结合内蒙古畜牧业发展现状,针对性地提出内蒙古畜牧业低碳转型的对策建议,以期为今后内蒙古自治区部署农村牧区的减排增碳工作提供现实依据。

  摘要:我国农业的碳排放占比位于世界前列,实现农业碳达峰、碳中和(简称“双碳”)对于我国完成“3060”目标有积极的促进作用。内蒙古作为国家重要农畜产品生产基地,其畜牧业碳排放量对于全区的影响不可小觑。该文运用碳排放系数法分析内蒙古自治区2021年畜牧业碳排放量,结合内蒙古畜牧业发展现状,针对性地提出内蒙古畜牧业低碳转型的对策建议,以期为今后内蒙古自治区部署农村牧区的减排增碳工作提供现实依据。

  关键词:畜牧业;碳排放;牲畜养殖

  Research on Carbon Emission Status of Animal Husbandry in Inner Mongolia

  ZHANG Yanfeng,WANG Yao*

  (Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot Inner Mongolia 010000,China)

  Abstract:The proportion of agricultural carbon emissions in China is in the front of the world,and the realization of agricultural carbon reaching the peak,carbon neutralization(referred to as“double carbon”)has a positive promotion for our country to complete the“3060”goal.As an important production base of agricultural and livestock products in Inner Mongolia,the impact of carbon emissions of animal husbandry on the whole region should not be underestimated.In this paper,the carbon emission coefficient method was used to analyze the carbon emissions of animal husbandry in Inner Mongolia Autonomous Region in 2021,and combined with the development status of animal husbandry in Inner Mongolia,countermeasures and suggestions were put forward for the low-carbon transformation of animal husbandry in Inner Mongolia,in order to provide a realistic basis for the future work of emission reduction and carbon increase in rural pastoral areas deployed by Inner Mongolia Autonomous Region.

  Keywords:animal husbandry,carbon emissions,livestock breeding

  0引言

  2023年12月发布的《中华人民共和国气候变化第三次两年更新报告》显示,在我国的温室气体排放领域构成中,农业活动位于能源活动和工业生产活动之后,排名第三,占全国温室气体总排放量的7.93%,较2018年12月增长1.23%。因此农业碳减排是实现“双碳”目标不可缺少的环节。《中华人民共和国气候变化第三次国家信息通报》数据表明,我国畜牧业温室气体排放量占农业温室气体排放量的54.3%。可见畜牧业的减排降碳行动几乎关系着整个农业碳排放的发展成果。

  畜牧业产生的温室气体主要为甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O),人类活动所产生的N2O中,来自家畜的排放量占65%;产生的CH4中,37%来自反刍牲畜的肠道发酵。N2O的温室效应是CO2的296倍,CH4的温室效应是CO2的23倍。随着经济条件的发展和人类膳食结构的不断改善,肉类和奶制品的需求也呈现不断上涨的态势,相应的牲畜养殖产生的温室气体已不断增加,甚至一度超过汽车的温室气体排放量。世界观察研究所(WWI)发布的报告中指出,畜牧业及其副产品产生的温室气体至少占全球温室气体总排放的51%。

  畜牧业温室气体排放源主要源自于反刍动物的肠道发酵和畜禽粪便残留。反刍动物的肠道发酵温室气体产生的机理是由寄生在反刍动物消化道内的微生物,通过饲草料发酵过程中产生CH4,再通过动物口、鼻和直肠完成排放;畜禽粪便残留则温室气体产生的机理是在畜禽粪便施入在土壤吸收之前,由于没办法合理贮存、处理和运输的过程中产生CH4和N2O排放。据联合国粮食与农业组织(FAO)2019年的统计,农业累计碳排放主要源头依次为反刍动物肠道发酵、畜禽粪便残留与管理、化肥使用、水稻种植和作物残渣的燃烧。目前,内蒙古已成为我国重要的绿色农畜产品生产基地,牛奶、羊肉、牛肉、绒毛产量均居全国首位,肠道发酵和畜禽粪便残留引起的碳排放量对于农业碳排放的影响不可小觑。

  1文献综述

  张晓娣[1]从我国经济发展、产业结构、能源消费、清洁能源技术创新等方面的基本国情出发,指出我国实现“双碳”目标面临着严峻挑战。余丽和周旭磊[2]指出,我国目前存在碳排放结构不合理、碳固化技术不完备、碳制度建立不到位的问题。畜牧业碳排放影响因素层面,有学者通过研究表明产业集聚[3]、养殖规模[4]、饲草质量[5]等是影响畜牧业碳排放的重要影响因素。吴贤荣[6]表示华北、西南及西北地区由于自然条件相对较差、交通落后、市场发育不完善等,农业发展相对落后,碳减排成本处于较高水平,承担着发展农业经济与减排的双重任务。畜牧业碳排放对策层面,Pretty J等[7]从经济学的角度指出解决的主要政策工具有经济、行政以及法规3种。邱子健等[8]则从畜牧业培育的生态意识、相关环境政策的落地实施力度、国家财政政策支持保护力度等角度给三江源地区畜牧业碳排放提出了对策建议。汪开英等[9]从另外的维度即过程减排和末端减排2个角度给出了畜牧业低碳发展的对策建议。畜牧业碳排放研究区域层面,吴贤荣等[10]从国家层面分析中国农业碳减排潜力,唐洪松等[11]从省级层面分析新疆畜牧业碳排放格局的宏观研究内蒙古森林面积全国第一,草原面积全国第二,是我国北方面积最大、种类最全的生态功能区,是我国重要的土壤固碳库。由于内蒙古属于净碳汇地区,被补偿规模较大[12],应加强与山西、陕西等邻近低值地区的联系,主动推广低碳生产技术,充分发挥连锁作用,利用典型示范效应,激发周边省市的追赶动力、效仿行为[13]。同时内蒙古也属于高效高潜型,其初始绩效为0.723,相对较高,并能保持积极发展势头[14]。内蒙古的驱动因素之一排放强度具有减污降碳正向协同效应[15]。但同时也存在着技术进步指数偏低,负向抵消了技术效率改进带来的追赶效应[16]。

  内蒙古耕地面积为113 333.33 km2、全国第二,2021年外调粮食全国第四,内蒙古也被称为“粮仓”;牛羊肉产量均为全国第一,全国人民每食用2.5 kg羊肉就有0.5 kg产自内蒙古、每食用5 kg牛肉就有0.5 kg来自内蒙古,内蒙古也被称为“肉库”;内蒙古奶类产量稳居全国第一,2021年达到670万t、是全国唯一一个突破600万t的省份,内蒙古也被称为“奶罐”;内蒙古羊绒产量6 700多t、全国第一,全国近一半的羊绒来自内蒙古,内蒙古也被称为“绒都”[17]。内蒙古作为国家名副其实的“粮仓”“肉库”“奶罐”“绒都”保障着全国农畜产品的供给,与此同时大量农畜产品生产的背后,畜牧养殖产生的大量碳排放对全国农业碳排放总量也起着举足轻重的作用。田云和尹忞昊[18]研究表明,内蒙古农业碳排放居于全国农业碳排放量第10位,属于畜禽养殖主导型省份,即农业碳排放主要源于畜禽养殖。朱舰伟等[19]测算表明,内蒙古2020年农业碳排放总量为4 287.77万t,其中,牲畜养殖为3 186.60万t,占比74.32%,各自占比见图1。可见研究内蒙古畜牧业碳排放水平,对内蒙古实现从农畜产品产量大区向农牧业产业强区的转型至关重要,积极推进全国农业绿色转型,成为推动农牧业高质量发展的重要途径。

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  2内蒙古畜牧业碳排放现状

  截止2021年底,内蒙古年末牲畜总头数为7 574.69万头,猪牛羊家禽出栏数1.84亿头只,其中猪812.90万头、牛410.35万头、羊6 705.36万只,家禽10 456.95万只。借鉴胡向东、王济民[20]、陈苏和胡浩[21]的做法,本文重点考察对象为猪牛羊家禽,通过测算其肠道发酵产生的CH4和畜禽粪便残留产生的N2O获取内蒙古主要畜禽导致的畜牧业碳排放量,具体的测算见公式(1):

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  式中,C为畜牧业碳排放当量;CCH4为各类主要畜禽的CH4排放量;CN2O为各类主要畜禽的N2O排放量。Ni为第i种畜禽的年平均饲养量;αi为第i种畜禽产生CH4的排放因子;βi为第i种畜禽产生N2O的排放因子。CH4和N2O排放因子采用《省级温室气体清单编制指南(试行)》的排放因子系数。21为CH4转化为CO2当量的转化系数;310为N2O转化为CO2当量的转化系数各种畜禽年平均饲养量根据畜禽平均养殖周期不同而进行调整。因为内蒙古猪、牛、羊、家禽出栏率均>1时,所以参考胡向东等[9]的计算方法,畜禽年平均饲养量具体的测算见公式(2):

  Ni=出栏量/365*平均养殖周期(2)

  结果表明,内蒙古2021年全年主要畜禽的碳排放当量为2 168.39万t,其中,甲烷总排放量为1 225.21万t,占比56.5%,氧化亚氮总排放量为943.19万t,占比43.5%。甲烷总排放量中,畜禽肠道发酵总排放量为1 156.35万t,占总排放量的94.38%,畜禽粪便管理的甲烷总排放量为68.86万t,占甲烷总排放量的5.62%。各类家畜甲烷、氧化亚氮排放量排序见图2。用同样的方法计算2020年内蒙古全年主要畜禽的碳排放当量,可以看出2021年全年主要畜禽的碳排放当量较2020年排放2 131.05万t上涨了1.75%,各类家畜甲烷、氧化亚氮排放量均有不同程度的上涨,主要归因为各类家畜平均饲养量较上年有所上升,这与自治区这几年畜牧产业的迅猛发展紧密先关,这也意味着内蒙古在绿色低碳高质量的畜牧产业上仍有很大发展空间。

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  3对策建议

  3.1培育自主创新能力,以技术手段控碳

  加快培育一批具有自主知识产权的突破性畜禽品种,保障主要畜禽品种有效供给,提升我国种业国际竞争力。研制新型的无公害饲料及相关添加剂提高饲料利用率,减少温室气体排放。研发出不同饲草产品,为降碳提供科学技术支撑。调整种植业结构,增加饲料原料供给。从源头治理的同时也可提高饲料的利用效率。根据内蒙古畜牧业发展实况因地制宜,因势利导,根据规模不同的养殖场建设不同的粪污资源化利用的配套设施装备,建立可持续化粪污资源利用模式。对农区来说,引导其采取或分散收集或集中处理亦或采取直接还田等多种利用方式,直接解决中小散养户的养殖粪污难处理问题。对牧区来说,引导其将粪污制作成或牛粪垛或羊粪砖亦或采取堆肥还草等多种形式,实现粪污变废为宝转化为能源或肥料化或垫料重复加以利用。

  3.2种养有机结合,提高固碳能力

  建设绿色生态低碳的现代化产业体系,养殖、种植和粪污肥料生产还田3种产业利益共同体,农畜废弃物能够在一定区域内实现资源化循环利用,提高固碳能力,逐步实现碳中和的农牧业生产新模式。结合内蒙古畜牧业发展现状,牧区依托草地资源和天然放牧的低成本优势,应加大饲草储备设施建设,提升畜牧业生产效率,为生产绿色畜产品提供物质保障;以牧草良种补贴政策为引导,草原重点生态工程建设为抓手,大力发展人工草地建设,扶持建植一批优质稳产的人工饲草料地,提高优良牧草生产集约化、组织化、规模化程度,推动草产业发展,提高饲草料供给能力,同时提高草原生态固碳能力;引导饲料企业进入秸秆饲料生产领域,进一步挖掘秸秆饲料化潜力。支持养殖场建设标准化青贮窖,推广青贮、黄贮和微贮等处理技术,不断提高秸秆饲料化利用的效率,优化饲草结构减少温室气体排放。畜牧养殖及粪污处理中产生的二氧化碳通过饲草种植固碳,减少温室气体排放,建立良性循环的多功能大循环农业。

  3.3粪污管理制定建立长期规划,建立建立长期监督机制

  各级农牧部门要督促规模养殖场制定粪肥还田利用年度计划和长期规划,按计划将粪肥通过配套土地、与订单种植户签订粪肥还田协议、与第三方处理机构签订粪污处理利用协议或其他利用模式实现粪污资源化利用。各级生态环境部门对畜禽养殖污染防治情况进行监督检查,并加强对畜禽养殖环境污染的监测。对畜禽养殖污染防治情况进行监督检查常态化,全程跟踪监督,确保粪污排出、收集、处理、运输、利用各环节减少温室气体排放。

  4结束语

  畜牧业领域是内蒙古自治区国民经济的重要组成部分和基础性行业,碳排放量大,涉及范围广,需要在国家“双碳”长期整体战略指引下,积极融入内蒙古自治区碳减排的总体布局。为把内蒙古建设成为国家重要的农畜产品生产基地,保障国家粮食安全的同时,肩负起畜牧产业低碳转型的重任,找准农牧业碳达峰碳中和着力方向,摸清碳达峰碳中和基础底数,查明碳达峰碳中和现状问题,积极编制内蒙古自治区的碳达峰碳中和规划方案,推动内蒙古农牧业绿色低碳转型,守护好“粮仓”“奶罐”“肉库”持续健康发展,为内蒙古建立健全绿色低碳循环发展的经济体系提供参考。

 参考文献

  [1]张晓娣.正确认识把握我国碳达峰碳中和的系统谋划和总体部署—新发展阶段党中央双碳相关精神及思路的阐释[J].上海经济研究,2022(2):14-33.

  [2]余丽,周旭磊.碳达峰目标实现的国际经验及中国路径[J].大连理工大学学报(社会科学版),2022,43(3):12-21.

  [3]胡超,旷爱萍.区域农业产业集聚对碳排放的影响研究:以广西为例[J].哈尔滨学院学报,2022,43(4):39-42.

  [4]师帅,李翠霞,李媚婷.畜牧业“碳排放”到“碳足迹”核算方法的研究进展.中国人口·资源与环境,2017,27(6):36-41.

  [5]励汀郁,熊慧,王明利.“双碳”目标下我国奶牛产业如何发展:基于全产业链视角的奶业碳排放研究[J].农业经济问题,2022(2):17-29.

  [6]吴贤荣.中国农业碳排放边际减排成本:参数法测度与时空分析[J].世界农业,2021(1):46-56,129-130.

  [7]Pretty J,Brett C,Gee D,et al.Policy challenges and priorities for internalizing the externalities of modern agriculture[J].Journal of environmental planning and management,2001,44(2):263-283.

  [8]邱子健,靳红梅,高南,等.江苏省畜牧业碳排放时序特征与趋势预测[J].畜牧业环境科学学报,2022,41(3):658-669.

  [9]汪开英,李鑫,陆建定,等.碳中和目标下畜牧业低碳发展路径[J].农业工程学报,2022(1):230-238.

  [10]吴贤荣,张俊飚,田云,等.基于公平与效率双重视角的中国农业碳减排潜力分析[J].自然资源学报,2015,30(7):1 172-1 182.

  [11]唐洪松,苏洋,马惠兰,等.新疆畜牧业碳排放格局与公平性研究[J].干旱区地理,2017,40(6):1 338-1 345.

  [12]杨军,杨泽,丛建辉,等.责任和收益匹配原则下中国省域碳排放责任共担方案优化[J].资源科学,2022,44(9):1 745-1 758.

  [13]吴昊玥,何宇,黄瀚蛟,等.中国种植业碳补偿率测算及空间收敛性[J].中国人口·资源与环境,2021,31(6):113-123.

  [14]吴昊玥,孟越,黄瀚蛟,等.中国耕地低碳利用绩效测算与时空分异[J].自然资源学报,2022,37(5):1 148-1 163.

  [15]姜钰卿,唐旭,任凯鹏,等.基于双层嵌套SDA的中国减污降碳驱动因素研究[J/OL].系统工程理论与实践:1-16[2022-11-28].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2267.N.20220927.0850.004.html.

  [16]曹执令,黄飞,伍赛君.中国农业生产碳汇效应与生产绩效的时空特征[J].经济地理,2022,42(9):166-175.

  [17]“中国这十年·内蒙古”主题新闻发布会实录[J].内蒙古自治区人民政府公报,2022(18):31-39.

  [18]田云,尹忞昊.中国农业碳排放再测算:基本现状动态演进及空间溢出效应[J].中国农村经济,2022(3):104-127.

  [19]朱舰伟.西部地区农业碳排放空间差异与影响因素研究[D].贵阳:贵州大学,2023.

  [20]胡向东,王济民.中国畜禽温室气体排放量估算[J].农业工程学报,2010,26(10):247-252.

  [21]陈苏,胡浩.中国畜禽温室气体排放时空变化及影响因素研究[J].中国人口·资源与环境,2016,26(7):93-100.