第四章

农业

4

农业

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.1

农业

第四章

联合主席 编者和专家

农业温室气体排放专家会议联合主席
Arvin Mosier(美国)和 Carolien Kroeze(荷兰)评审编辑Taka Hiraishi(日本)和 Wang Minxing(中国)联合专家组 牲畜数量特征和牲畜肠道发酵产生的 CH4 排放联合主席Michael Gibbs (美国)和 Luis Ruiz-Suarez(墨西哥)背景报告作者
Michael Gibbs(美国) Don Johnson(美国) Keith Lassey(新西兰) M. Ulyatt(新西兰) Paul Jun(美国) Kathryn Gaffney(美国)和 David Conneely(美国)参加人员David Beever(英国) Guillermo Berra(阿根廷) Budg Bujidmaa(蒙古) Ian Galbally(澳大利亚) Hongmin Dong(中国)Robert Hoppaus(IPCC/OECD)

Jean Koch(以色列)

Cecilia Ramos-Mane(乌拉圭)Michael Strogies(德国)和 Pravee

Vijchulata(泰国)专家组 粪便管理系统中的 CH4 排放联合主席
Grietje Zeeman(荷兰)和 Bart Mupeta(津巴布韦)背景报告作者
Kathryn Gaffney(美国)Sybren Gerbens(荷兰)Michael Gibbs(美国)Lowry Harper(美国)Paul Jun(美国)Paul Jun(美国)和 Grietje Zeeman(荷兰)参加人员Sybren Gerbens(荷兰)Erik Lyck(Denmark) Thomas Martinsen(IPCC/OECD)

和 Kenneth Olsen(加拿大)专家组 粪便管理系统中的 N2O 排放联合主席
Oene Oenema(荷兰)和 Lambert Gnapelet(中非共和国)

背景报告作者
Oene Oenema(荷兰)和 Otto Heinemeyer(德国)参加人员John van Aardenne(荷 兰 )Barbara Amon(奥 地利)

Andre van Amstel(荷兰)Karin Groenestein( 荷兰) 和 Otto

Heinemeyer(德国)4.2

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

联合专家组 热带草原和农业废弃物燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放联合主席
Wei Min Hao(美国)和 Joseph Kwasi Adu(加纳)背景报告作者
Wei Min Hao(美国)参加人员Kay Abel(澳大利亚)Jean Brennan(美国)和 Yahaiya Mohamed(科摩罗)专家组 农业土壤中的 N2O 直接排放联合主席Keith Smith(英国)和 Bernard Siska(斯洛伐克)背景报告作者
Lex Bouwman(荷兰)Barbara Braatz(美国)和 Keith Smith(英国)参加人员
Sue Armstrong-Brown(英国) Lex Bouwman(荷兰) Barbara Braatz(美国) Martti Esala (芬兰) Jean Claude Germon(法国) Niels Kilde(丹麦) Katarina Mareckova(IPCC/OECD) Paul Ruyssenaars(荷兰) Haruo Tsuruta (日本)和 Tom Wirth(美国)专家组 农业用氮的 N2O 间接排放联合主席
Cindy Nevison(美国)和 Michael Gytarsky(俄罗斯)

背景文件作者
Cindy Nevison(美国)

参加人员Jochen Harnish(德国)Rypdal(挪威)Steve Jarvis(英国)Martin Schmid(瑞士)Carolien Kroeze(荷兰)Riitta Pipatti(芬兰)Erik Rasmussen(丹麦)Kristin

Jeff Smith(美国)和 Kiyoto Tanabe(日本)专家组 水稻生产中的 CH4 排放联合主席
Ron Sass(美国)和 Kazuyuki Yagi(日本)背景报告作者
Ron Sass(美国)参加人员Hugo Denier van der Gon(荷兰)Bill Irving(美国)Leon Janssen(荷兰)和 Rhoda Lantin(菲律宾)IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.3

农业

第四章

目 录
4 农业
4.1 牲畜种群的特征参数 ..................................................................................................................... 4.8
4.1.1 方法学问题 ........................................................................................................................................... 4.8
4.1.2 报告和归档 ......................................................................................................................................... 4.21
4.1.3 清单质量保证和质量控制 ................................................................................................................. 4.21

4.2 牲畜肠道发酵 CH4 排放 ................................................................................................................................. 4.23
4.2.1 方法学问题 ......................................................................................................................................... 4.23
4.2.2 报告和归档 ......................................................................................................................................... 4.28
4.2.3 清单质量保证和质量控制 ................................................................................................................. 4.28

4.3 粪便管理系统中的 CH4 排放 ........................................................................................................................ 4.30
4.3.1 方法学问题 ......................................................................................................................................... 4.30
4.3.2 报告和归档 ......................................................................................................................................... 4.38
4.3.3 清单质量保证和质量控制 ................................................................................................................. 4.38

4.4 粪便管理中的 N2O 排放 ................................................................................................................................ 4.40
4.4.1 方法学问题 ......................................................................................................................................... 4.40
4.4.2 报告和归档 ......................................................................................................................................... 4.47
4.4.3 清单质量保证和质量控制 ................................................................................................................. 4.47

4.5 热带草原燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放 .................................................................................................... 4.49
4.6 农业残留物燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放 ................................................................................................ 4.51
4.7 农业土壤中的 N2O 直接排放 ....................................................................................................................... 4.53
4.7.1 方法学问题 ......................................................................................................................................... 4.53
4.7.2 报告和归档 ......................................................................................................................................... 4.64
4.7.3 清单质量保证和质量控制 ................................................................................................................. 4.65

4.8 农业氮肥施用中的 N2O 间接排放 .............................................................................................................. 4.67
4.8.1 方法学问题 ......................................................................................................................................... 4.67
4.8.2 报告和归档 ......................................................................................................................................... 4.75
4.8.3 清单质量保证和质量控制 ................................................................................................................. 4.75

4.9 水稻生产中的甲烷排放.................................................................................................................................. 4.77
4.9.1 方法问题 ............................................................................................................................................. 4.77
4.9.2 报告和归档 ......................................................................................................................................... 4.82
4.9.3 清单质量保证和质量控制 ................................................................................................................. 4.83

附录 4A.1 热带草原燃烧中的 CH4 和 N2O 排放

4.4

未来方法学建立的基础 ....................................... 4.84

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4A.1.1 方法学问题 ...................................................................................................................................... 4.84
4A.1.2 报告和归档 ...................................................................................................................................... 4.87
4A.1.3 清单质量保证和质量控制............................................................................................................... 4.88

附录 4A.2 农业残留物燃烧中的 CH4 和 N2O 排放: 未来方法学建立的基础 .................................... 4.89
4A.2.1 方法学问题 ...................................................................................................................................... 4.89
4A.2.2 报告和归档 ...................................................................................................................................... 4.90
4A.2.3 清单质量保证和质量控制............................................................................................................... 4.90

附录 4A.3 水稻生产中的甲烷排放 实地测量报告和质量保证/质量控制 .................................... 4.91

参考文献 .................................................................................................................................................................... 4.92

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.5

农业

第四章

图
图 4.1 动物特征参数决策树 .................................................................................................................................................... 1
图 4.2 肠道发酵 CH4 排放决策树.......................................................................................................................................... 24

图 4.3 粪便管理系统中 CH4 排放决策树 ......................................................................................................... 33
图 4.4 动物粪便管理中的 N2O 排放决策树 ........................................................................................................................ 41
图 4.5 热带草原燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放决策树 ......................................................................................................... 50
图 4.6 农业残留物燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放决策树 ..................................................................................................... 52
图 4.7 农业土壤中的直接氧化亚氮(N2O)排放决策树.......................................................................................................... 55
图 4.8 农业氮肥使用引起的氧化亚氮间接排放决策树........................................................................................................ 68
图 4.9 水稻生产中的甲烷排放决策树 ................................................................................................................................... 79

4.6

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

表
表 4.1 代表性的家牛和水牛种类 ....................................................................................................................................... 4.11
表 4.2 代表性的绵羊种类 ................................................................................................................................................... 4.11
表 4.3 家牛水牛绵羊总能摄取量估算公式总表........................................................................................................ 4.14

表 4.4 计算 NEm 的系数 ...................................................................................................................................................... 4.14
表 4.5 动物饲养方式相应的活动系数 ............................................................................................................................... 4.15
表 4.6 计算绵羊 NEg 常数................................................................................................................................................... 4.16
表 4.7 用公式 4.8 计算 NEp 的常数 .................................................................................................................................... 4.19
表 4.8 家牛/水牛甲烷转化率(Ym)....................................................................................................................................... 4.26
表 4.9 绵羊甲烷转化率(Ym)................................................................................................................................................ 4.27
表 4.10IPCC 指南定义的粪肥处理系统的 MCF 值

表 4.11

IPCC 指南

中未定义的粪肥处理系统的 MCF 值

更新值用斜体表示专家组判定............................................................ 4.36................................................................ 4.37

表 4.12 动物粪便管理中的 N2O 排放的缺省排放因子..................................................................................................... 4.43
表 4.13 没有包括在

IPCC 指南

中的动物粪便管理中的 N2O 排放的缺省排放因子 ............................................... 4.44

表 4.14 估算幼小动物的氮排泄率时

IPCC 指南

参考手册

表 4-20 中的缺省调整因子 ........................ 4.45

表 4.15 不同动物种类保留在体内的氮占摄取量的比例的缺省值.................................................................................. 4.46
表 4.16 所选作物残留物统计数据 ..................................................................................................................................... 4.58
表 4.17 估算农业土壤中的直接 N2O 排放量的更新缺省排放因子................................................................................. 4.60
表 4.18 估算农业用氮的 N2O 间接排放缺省排放因子..................................................................................................... 4.73
表 4.19 估算间接 N2O 排放的数据 .................................................................................................................................... 4.74
表 4.20 相对于持续性淹水稻田的水稻生态系统类型和水分管理体系的 IPCC 缺省甲烷排放换算系数................... 4.80
表 4.21 关于非发酵有机质添加物的计量反应表 ............................................................................................................. 4.81
表 4.22 缺省排放因子

缺省换算系数和稻田中的甲烷排放范围.................................................................................. 4.82

表 4.A1 地面生物量燃烧量 ................................................................................................................................................ 4.85
表 4.A2 燃烧效率和相应的 CH4 排放因子 ........................................................................................................................ 4.86
表 4.A3 不同热带草原生态系统的 N2O 排放因子............................................................................................................ 4.87

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.7

农业

第四章

4 农业
4.1 牲畜种群的特征参数
4.1.1 方法学问题
估算牲畜生产系统的甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的排放量
和牲畜采食量等数据

首先需对牲畜进行定义分类为确保在各种排放源类别中牲畜定义和相关特性参数数据的一致性

并收集有关年饲养量每种牲畜都应该有各自的特征 以下各源类别中所采用牲畜的特征是相同的•

4.2 节 — 牲畜肠道发酵产生 CH4 排放•

4.3 节 — 动物粪便管理过程中的 CH4 排放•

4.4 节 — 动物粪便管理过程中的 N2O 排放•4.7 节 — 农业土壤中的 N2O 直接排放•4.8 节 — 农业用氮产生的 N2O 间接排放4.1.1.1 牲畜特征的选择优良作法是首先确定估算每种源类别排放量的方法 然后根据各牲畜品种的特征值分别进行估算 我们尽可能在估算各种牲畜 CH4 或 N2O 排放量的过程详细地列出了每种牲畜所需要的资料 当然策树 中•

牲畜特征的各个选项要经过反复的推敲才能最后定稿 所需步骤如下确定多重排放源的牲畜种类山羊•见图 4.1 牲畜特征的决

猪

马

骆驼

首先列出具有多重排放源特性的牲畜种类

主要有

家牛

水牛

绵羊

骡/驴和家禽

对每种排放源的排放估算方法进行审评对于各种排放源

不论是肠道发酵 CH4 排放还是牲畜粪便管理过程中 CH4 和 N2O 排放 以及农业土壤 N2O 的直接和间接排放 都需要确定各排放源的排放估算方法
例如

家牛

水牛

绵羊肠道发酵排放量都必须进行测定和评估方法 2 估算 同样

家牛估算方法是否适用

可以用已有的清单对估算方法进行评估

水牛排放以对计算方法进行初步评估•确定每种牲畜的详细特征值
需要的特征值
各相关的排放源

4.8

一般来说以确定这些品种动物排放量是否能用

猪和家禽粪便管理过程中的甲烷排放量也必须进行测定
可参见第 7 章

如果没有现存的清单

方法学选择与重新计算以各排放源中每种动物的评估为基础

方法选择指南确定对各种动物不同排放源估算所如果肠道发酵和动物粪肥排放源都用方法 1 估算如果肠道发酵或动物粪肥排放使用方法 2 估算以确定方法 2

可以用方法 1 估算

则应使用

基本
强化

的特征值可用于的特征值进行估算

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

图 4.1 动物特征参数决策树确定与多种排放源
有关的牲畜种类

审核每种排放源相应的
排放估算方法*确定每种动物排放量计算
所需要的最详细特征见第 7 章方法学选择和重新计算描述每种动物
最详细的特性数据

否

动物特性

否

要求的详细数据

能否获得

能否收集到
是
是
收集这些表示动物
特性的详细数据第2块
第1块

根据要求的细化程度
进行特征性描述

简化动物特性数据
到所收集数据支持的程度*这些排放源包括

肠道发酵 CH4 排放粪便管理中的 CH4 排放粪便管理中的 N2O 排放 农业土壤的 N2O 直接排放 农业氮肥使用间接 N2O 排放IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.9

农业

第四章

基本特征参数当牲畜的基本

特征用于排放估算时1996 年 IPCC 国家温室气体清单编制指南修订本牲畜种类 根据出所有有排放因子的动物品种
类1

优良做法是要收集以下相关资料

包括奶牛

其它牛

水牛

绵羊

山羊

IPCC 指南骆驼马

提供的缺省排放因子

驴和骡

猪

家禽等

列

牲畜种

如果有更详细的牲畜分类资料则更好年饲养量清单机构应尽可能使用官方的国家统计资料或企业记录数据
FAO

国粮农组织

提供的数据

量也应做相应的调整

如果没有国家数据季节性的出生或屠宰会引起牲畜数量的变化

也可以利用联合

或者增加或者减少

因此牲畜的数对估算牲畜年饲养数量的方法要有详细的描述 尤其是对原始数据进行调整时应该如此该数据在用方法 1 估算肠道发酵的甲烷排放因子时要用到产奶量 奶牛的年均产奶量是一个必需的数据

最好用各个国家的特定数据 如果没有这种特定数据 也可以用联合国粮农组织的数据气候

一些幅员辽阔的国家

同种牲畜所处地区的气候可能差别很大温用方法 2 估算家牛 水牛和绵羊肠道发酵产生的甲烷排放量时要用到强化特征中的采食量估算值 此外

在估

带 15

IPCC 指南 的因而必须对每个气候区牲畜数量的百分
<15

比进行估算

在

-25

热带

>25

参考手册

中的表 4-1 根据年平均气温划分了三种气候区

寒带

不同气候区牲畜的饲养量可以根据各个国家的气候分布图来推算强化特征参数牲畜的强化特征包括•定义每种牲畜亚类

•

亚类的数量

•

各亚类主要动物采食量估算

尽可能使同一亚类具有共性亚类的划分要反映出各个国家某种品种动物的年龄结构和特性的差异

算动物粪便管理过程中的甲烷和氧化亚氮排放量以及农田中氧化亚氮直接和间接排放量时

也要利用该采食量数

据对动物粪肥和氮排出量估算值进行校正牲畜亚类定义 优良做法是将家牛和水牛分别细分为三个亚类•家牛成年奶用母牛

成年非奶牛

•

水牛

成年奶用水牛仅母牛

根据各排放估算方法的要求
代表性的家牛和水牛种类

幼牛
成年非奶用水牛 幼牛

以及动物和饲料特性将每种动物分成若干亚类

当然

常用的家牛和水牛亚类见表 4.1

也可视某些国家的具体情况划分出其它亚类

可以根据动物和管理方式不同将绵羊分成几大类 见表 4.2

代表性的绵羊种类与家牛和水牛亚类的划分方

法相似 绵羊也可以进一步划分为若干亚类
当使用方法 2 估算猪粪管理过程中的甲烷排放时 最好把猪群分为母猪
可进一步分为分娩母猪和妊娠母猪1

IPCC 指南变为 母奶牛

4.10

中所指的

奶牛

生长猪还可进一步划分为保育仔猪

成年公猪

生长猪三个子类母猪还

生长猪和育肥猪值得注意的是只有当

是指至少生育过一次并一直产奶的母牛 对于优良做法来说

以免与其他与奶业有关的类型混淆 育成小母牛

其它牛

将

奶牛

名词改

是指没有定义的类型

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

粪便管理系统中的详细数据可以获取时才有必要这样分类

对幅员辽阔或区域差异明显的国家

可以指定区域然后对区域内的动物分类

再根据饲喂系统和日粮不同对区域进一步细分

表 4.1

代表性的家牛和水牛种类
主类
成年奶用母牛或成年奶用水牛

其它成年牛或非奶用成年水牛•亚类经产的高产奶用母牛或奶用水牛•经产的低产奶用母牛或奶用水牛

母牛
•
肉用母牛
•

产奶

兼用母牛

肉用和劳役

公牛
•
种公牛

幼牛或幼水牛IPCC 指南

资料来源

的

参考手册

•

劳役小公牛

•

肉用阉牛

•

断奶前牛犊

•

生长家牛或水牛•

高谷物日粮的圈养家牛或水牛

表 4-7

表 4.2

代表性的绵羊种类
主类
成年母羊

>1 年

其它成年羊
幼羊

资料来源

lassey 和 Ulyatt•亚类
肉用或产毛或兼用种母羊

•

奶用母羊

•

无需划分亚类

•

未阉割公羊

•

阉割公羊

•

母羊

1999

亚类的牲畜数量 对每个牲畜亚类每年平均数量应根据每年的头数进行估算 但是有时候也用不足一年或一年中某阶段的数据不论选择时间长短

确保从活动数据到排放因子在时间上的一致性是非常重要的机构利用自己国家官方统计数据或企业记录数据
导致牲畜数量的变化

或者增加或者减少

必要时可以利用联合国粮农组织的数据

因此牲畜的数量也应做相应的调整

尽量鼓励清单

季节性的出生和屠宰会对估算牲畜年均数量的方法要有详细的描述 尤其是对原始数据进行调整时应该如此

采食量估算 对每个亚类中代表性动物的采食量的估算是为了支持方法 2 排放估算方法 采食量通常以能量 如
兆焦

或干物质

细数据和公式
实用性更强

如

千克

下面介绍的

计算

为支持肠道发酵方法 2 见 4.2 节优良作法指南对 IPCC 指南适用的动物品种/类型和管理条件的范围更广

IPCC 指南中有对食量估算时需要的详

中家牛和水牛的部分进行了完善和更新

另外

使各公式的

考虑到在某些国家绵羊是重要的排放源对支持绵羊方法 2 的强化特征也进行了介绍 其它种类动物的采食量可以用类似的适合各种动物的国家特定方法进行估算

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.11

农业

第四章

本部分的其它章节对家牛

水牛

绵羊采食量估算时需要的数据和采用的公式进行了介绍

对所有的采食量估算来说 优良作法是•收集各亚类中典型动物的采食能力数据•根据各亚类动物的采食能力数据估算采食量有时估算公式的应用应以季节为基础

例如牲畜在某个季节增重 而在另一个季节却减重以下各牲畜亚类的生采食能力数据在估算其采食量时是必需的•

体重(Kg) 应对活动物的体重进行称量 收集的每一亚类牲畜的活体重数据以此为基础 当然 称量所有动物的活体重的做法很不现实每个国家的数据具有代表性

但活体重数据可以根据研究资料

必须对活体重数据进行核实

是将动物活体重与屠宰重数据进行比较专家估计或统计资料获得为保证验证活体重是否具有国家代表性的较好方法

但是屠宰重数据不能替代活体重另外值得注意的是国家不同 活体重与屠宰重之间的关系也有所差别 家牛 水牛 成年羊 每种动物的年平均重量是必需的 如
成年母肉牛

而对幼羊

需要以下几个阶段的体重数据

出生

断奶

一岁

若不到一岁时屠宰则需

要屠宰时的体重•平均日增重(或减重)( WG, kg/d)(家牛和水牛) 通常收集的平均日增重的数据是有关育肥牛和生长幼牛的一般认为成年牛体重在全年内没有变化节增重

因此在有干旱和潮湿季节

此条件下
•

对干旱

潮湿

但是

成年牛在干旱季节和极端温度条件下减重

或有极端温度的国家

而在潮湿季

收集成年牛增重和减重的做法是合理的

在

热和冷季的采食量要分别进行估算

成熟体重(MW kg)(家牛和水牛) 成熟体重是指体脂达 28%时的成年动物体重(NRC 1996) 不同品种动物
的成熟体重不同

成熟体重可能与不同国家使用的

参考体重

和

终缩体重

数值相似

一般可从畜

禽专家和牲畜生产者处获得其成熟体重数据•

日均工作时数 对役用动物 必须确定日均工作时数•

饲养方式 饲养方式能准确反映牲畜亚类的实际情况 必须用下面定义来确定 如果饲养方式介于两个定义之间必须对饲养方式进行详细描述要用内插法赋予它们最合适的排放家牛和水牛的饲养方式

有以下几种
(1)

栏养或舍饲 — 动物被限制在很小的范围内 即栓系

定位栏

小群栏等

这样动物获取食物

消耗的能量很少

••(2)牧场放养 — 在一定范围内有充足牧草供应的牧场放养 动物获取食物消耗的能量适中(3)

自由放牧 — 动物在山地或丘陵地带放牧 动物获取食物消耗的能量很大绵羊的饲养类型有如下几种(1)母羊圈养 — 怀孕母羊在孕期最后三个月 50 天(2)

平原放牧 — 动物每天行走达 1000 米 获取食物消耗的能量很少

(3)

丘陵放牧 — 动物每天行走达 5000 米 获取食物消耗的能量很大(4)羔羊舍饲育肥 — 羔羊舍饲肥育

日平均产奶量(kg/d) 产奶母羊 奶牛和母水牛 其它母牛和哺乳非奶用水牛需要这些数据 日平均产奶
量可以用年产奶总量除以 365 得到
该季度的天数估算

•

4.12

时圈养

注意

或者用平均日产奶量与年产奶天数表示

也可以用季度产奶量除以如果用季度产奶数据 则必须也使用季节性排放因子

乳脂率(%) 确定泌乳母牛和水牛牛奶中的平均乳脂率

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

•

年产仔率 只用于成年家牛 水牛和绵羊•

饲料消化率 (DE) 饲料消化率指粪能以外的能量占总能的比率 常用百分数表示(%) 一般农作物副产
品和山地放牧的饲料消化率的范围是 50%-60%
的消化率约为 60%-75%

同时考虑季节性差异限度要借鉴一些研究资料中的数据

食草为基础日粮辅以谷物

饲料消化率应该以对消化的虽然对饲料消化率的全面普查不切实际

在建立饲料消化率数据时

酸性洗涤纤维(ADF)和粗蛋白

明饲料对反刍动物的营养学价值•

好的贮存牧草以谷物为基础日粮圈养动物的消化率为 75%-85%

主要饲料或牧草的测定为基础
性洗涤纤维(NDF)

对好牧场

但最低

尽可能收集饲料的其它特性数据

NDF 和 ADF 是实验室测定的饲料营养指标

如中
用以表饲料中粗蛋白含量可以用来推测动物的氮排泄量绵羊的年平均产毛量(kg/yr) 产毛量 千克 干燥后 洗涤前的重量 可用来推算产毛消耗的能量收集以上资料的第一步是调研国家统计资料

科学研究数据和 FAO 的统计资料养殖记录资料可以拜访重要的养殖企业和请教相关专家 第 6 章

料源没有公开出版的数据

不确定性的量化如果这些资第 6.2.5 节叙述

了如何使专家对不确定性进行判断 如果没有公开出版的数据和统计资料 也可以用类似的方法获得所需要的信息总能是指动物的生产活动如生长

哺乳和妊娠所需要的能量

它用动物的生产能力数据进行估算优良作法是采用本国特定构有足够的资料和公认的根据动物生产能力数据估算动物摄取的总能量的本国特定方法
方法

表 4.3

家牛

水牛和绵羊总能摄取量估算公式总表

如果没有本国特定方法
与家牛和水牛的不同

如果清单机

中所列出的代谢函数都应包括在总能摄取量估算中总能摄取量也可利用表 4.3 中的公式进行估算正如表中所示绵羊净能需要的估算公式总能的计算公式如下维持 NEm 是动物的维持净能 指动物处于平衡状态 体内组织既不增加也不减少时所需要的能量

公式 4.1
维持净能NEm = Cfi(体重)0.75

其中
NEm
Cfi
体重

动物需要的维持净能(MJ/day)
系数随动物种类变化

见表 4.4NEm 计算系数动物活体重(kg)活动 NEa 是活动净能 指动物觅食所需要的能量 在 IPCC 指南 中活动净能以前被称为饲料净能 之所以对此名称进行修改是因为活动净能是指动物获取食物需要的能量

与饲养方式有关而与饲料本身的特性没有关系 表 4.3 中绵羊活动净能的估算公式与家牛和水牛的不同
公式 4.2a活动净能 家牛和水牛
NEa = Ca NEm
其中
NEa 动物的活动净能(MJ/day)Ca 与动物饲养方式对应的系数NEm

见表 4.5 活动系数动物需要的维持净能(公式 4.1)(MJ/day)

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.13

农业

第四章

公式 4.2b活动净能 绵羊
NEa = Ca体重其中
NEa 动物的活动净能(MJ/day)Ca 与动物饲养方式对应的系数
体重见表 4.5 活动系数动物活体重(kg)Ca 数值见表 4.5 如果饲养方式

公式 4.2a 和 4.2b 的中系数 Ca 对应的代表性动物饲养方式已经在前文中叙述
介于所定义的条件之间或者只在一年中的部分时间使用 则要对 NEa 进行加权

表 4.3
家牛 水牛 绵羊总能摄取量估算公式总表
代谢函数和其它估算家牛和水牛公式绵羊公式

维持净能(NEm)

公式 4.1

公式 4.1活动净能(NEa)

公式 4.2a

公式 4.2b生长净能(NEg)

公式 4.3a

公式 4.3b

减重(NEmobilized)

公式 4.4a 和 4.4b

NA哺乳(NEl)*公式 4.5a

公式 4.5b 和 4.5c劳役能耗(NEw)

公式 4.6NA

产毛(NEwool)NA

公式 4.7

妊娠(NEp)*公式 4.8

公式 4.8{NEMa / DE}公式 4.9

公式 4.9{NEga / DE}公式 4.10

公式 4.10总能

公式 4.11

公式 4.11资料来源

肉牛公式基于 NRC 1996

绵羊基于 AFRC 1993

NA 表示暂缺
*4.14

指仅用于部分母畜产仔

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

表 4.4
计算 NEm 的系数
动物种类

Cfi

备注

家牛/水牛

非哺乳

0.322

家牛/水牛

哺乳

0.335

NRC 1989

的数据更大

绵羊

从羔到一岁

0.236

未阉割公羊增加 15%

绵羊

一岁以上

0.217

未阉割公羊增加 15%

资料来源

NRC 1984

和 AFRC 1993

表 4.5

动物饲养方式相应的活动系数
方式

定义

Ca

家牛和水牛
栏养

动物被限制在很小的范围内 即栓系 定位栏 小群栏等这样动物获取食物消耗的能量很少或没有消耗能量

0

牧场放养

在一定范围内有充足牧草供应的牧场放养
耗的能量适中0.17

自由放牧动物在山地或丘陵地带放牧

动物获取食物消耗的能量很大

0.36

舍饲母羊

怀孕母羊在孕期最后三个月

50 天

0.0090

平原放牧动物每天行走达 1000 米

获取食物消耗的能量很少0.0107

丘陵放牧动物每天行走达 5000 米

获取食物消耗的能量很大0.024羔羊舍饲育肥羔羊舍饲肥育动物获取食物消绵羊时圈养0.0067IPCC 指南资料来源生长 NEg 是动物生长需要的净能 即增重

本文所用的 NEg 公式是以 NRC NRC 1996 为基础 与 IPCC

指南 中的 NEg 公式不同 主要的差别在于本文中家牛和水牛的 NEg 公式 见公式 4.3a 增加了成熟体重衡量因子
当一种动物在一定阶段表现为减重如家牛在干旱季节

不要用公式 4.3a

直接用公式 4.4a 或 4.4b对于绵羊

直接用公式 4.3b 估算 NEg
公式 4.3a生长净能 家牛和水牛
NEg = 4.18 {0.0635[0.891(BW 0.96)(478/(C MW))]0.75(WG 0.92)1.097}

其中
NEg 生长需要净能

MJ/dayBW 动物的活体重

kg

C 系数

母牛为 0.8 阉割公牛为 1.0

MW 成年动物的成熟体重
WG 日增重公牛为 1.2 NRC 1996kg

kg/day

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.15

农业

第四章

公式 4.3b生长净能 绵羊
NEg = { WG lamb[a + 0.5b (BWi + BWf)] }/365 天/年其中
NEg 生长需要的净能(MJ/day)
WGlamb 相应的增重(BWi - BWf)(kg)BWi

断奶时体重(kg)BWf

一岁时体重 如果一岁前屠宰则用屠宰体重(kg)注意 羔羊几周断奶后

放牧辅以母奶

或人工饲喂 当一半的能量来源于乳汁时进行断奶

绵羊 NEg 公式中的两个常数随动物品种变化见表 4.6 计算绵羊 NEg 常数
表 4.6

计算绵羊 NEg 常数
动物种类

a

b

未阉割公羊

2.5

0.35

阉割公羊

4.4

0.32

母羊

2.1

0.45

资料来源

AFRC 1993

家牛和水牛减重 当动物减重时 NEmobilized 表示可以用于维持体内平衡的减重净能 编制清单时 减重往往很
难被注意到
的变化
季节增重

因为收集的数据通常表示一年内体重的变化值

但是动物有时在一年中某个阶段减重另外而成年家牛和水牛一年与下一年的体重一般没有明显在另一阶段增重

高产奶牛在泌乳早期动用体组织能量产奶如在某些国家往往表现为减重动物在干旱季节减重而在潮湿但是这些失去的体重通常在年末补

回来公式 4.4a 和 4.4b 用于估算高产泌乳奶牛及其它牛和水牛的 NEmobilized 在估算一年中某个阶段减重动物的采食量时 常常用此公式泌乳奶牛每千克减重就有大约 19.7MJ 的净能被动用

因而净能用下式进行计算

NRC 1989

公式 4.4a减重净能 泌乳奶牛
NEmobilised = 19.7

减重其中NEmobilised减重减重净能 动员动物每天减重kg /day

注意公式 4.4a 中的减重用负数
对其它的家牛和水牛

4.16

MJ/day因此估算的 NEmobilised 也是负数通过减重动用的能量计算如下1将减重kg/day的绝对值代入公式 4.3a 中的 WG

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

以计算 NEg

2

用负 0.8 乘以 NEg 值计算出 NEmobilised NRC 1996
公式 4.4b
减重净能 水牛和其它家牛
NEmobilised =NEg

-0.8

其中
NEmobilised减重净能 动员

NEg 生长需要的净能

MJ/dayMJ/day公式 4.4b 的结果也是负数

泌乳 NEl 是泌乳需要的净能 对家牛和水牛 泌乳净能用产奶量与乳脂率百分数 如 4% 的函数表达 NRC
1989
公式 4.5a泌乳净能 家牛和水牛
NEl =日产奶千克数

1.47 + 0.40 Fat

其中NEl

泌乳净能(MJ/day)Fat

乳脂率(%)

绵羊泌乳净能的估算方法有两种
4.5c

一般来说

当产奶量已知用第一种方法 公式 4.5b

用于商品奶生产的母羊产奶量已知365 天估算出日平均产奶量 公式 4.5b

当产奶量未知用第二种方法

但是断奶前哺乳母羊的产奶量未知产奶量未知时

AFRC 1990

公式用已知的年产奶量除以认为单胎母羊的产奶量是羔羊增种的 5 倍

年产奶总量可以根据羔羊断奶前增重的 5 倍进行估算 日平均产奶量用以上的估算结果除以 365 进行估算因此

如公式 4.5c 所示
公式 4.5b绵羊泌乳净能 产奶量已知NEl =日产奶 kg 数

EVmilk

其中
NEl

泌乳净能

MJ/dayEVmilk 奶的能量值

可用缺省值 4.6MJ/kg AFRC 1993

公式 4.5c绵羊泌乳净能 产奶量未知
NEl = 5

WG lamb/365 天/年

EVmilk

其中
NEl

泌乳净能

MJ/dayWGlamb 羔羊出生到断奶期间的增重EVmilk 奶的能量值kg/day可用缺省值 4.6MJ/kg AFRC 1993

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.17

农业

第四章

365 天

公式 4.5b 和 4.5c 假设特征值对全年适用

如果只估算较短时间范围

如潮湿季节

天数则要相应调

整

劳动 NEw 是指动物劳动需要的净能 用来估算家牛和水牛劳役消耗的能量 不少作者对劳役的能量需要进行
如 Lawrence

过总结
多

1985

Bamualim 和 Kartiarso 1985

因而对很宽范围内的能量进行了估算

能量约为每天维持净能的 10%

Ibrahim 1985动物的劳动强度越大

需要的能量越Bamualim 和 Kartiarso 的估算数值表明役用动物 1 小时典型劳动需要的

该值用于下式
公式 4.6
劳动净能 家牛和水牛
NEw =0.10 NEm 日劳动时数其中
NEw 劳动净能

MJ/dayNEm 动物维持需要的净能

MJ/day公式 4.1

产毛 NEwool 是指绵羊一年产毛需要的净能 用下式进行计算公式 4.7
产毛净能 绵羊
NEwool =EVwool每头羊年产毛量kg/年/

365 天/年

其中
NEwool一年产毛需要的净能(MJ/day)

EVwool产 1 千克毛需要的能量值晾干后清洗前称量

AFRC 提供的 EVwool 值是 24 MJ/kg 对大约 4kg/羊/年的典型产毛量

能量需要往往较小

妊娠 NEp 是妊娠的能量需要 对家牛和水牛 将 281 天妊娠期需要的总能量对全年进行平均为 NEm 的 10%
NEp 用同样的方法对 147 天妊娠期的能量需要进行估算对绵羊

公式 4.8 计算 NEp 的常数

其百分率因产仔数不同而有所不同

表 4.7

用

公式 4.8 为此估算公式
公式 4.8
妊娠净能 家牛/水牛和绵羊
NEp = Cpregnancy NEm

其中
NEp 妊娠的净能需要(MJ/day)
Cpregnancy 妊娠系数(见表 4.7)
NEm 动物维持需要的净能(公式 4.1) (MJ/day)
当用 NEp 计算家牛和绵羊的 GE 时 要用一年中实际的妊娠母畜数对估算值进行校正 例如
成熟母畜有 80%产仔

4.18

如果一年中某种那么 NEp 值的 80%用于以下 GE 公式的计算

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

表 4.7

用公式 4.8 计算 NEp 的常数
动物种类

Cpregnancy

家牛和水牛

0.10

绵羊
单胎

077

双胎

0.126

三胎或以上

0.150

资料来源

家牛和水牛的值由 NRC 1996

为使绵羊系数准确

数据得出绵羊的值由 AFRC 1993

双胎和三胎的比例来估算平均 Cpregnancy

需要用母羊单胎

数据得出如果没有这些数据

系数可以用以下方法估算
•如果一年中出生的羔羊数除以全年妊娠母羊数的值小于或等于 1.0 可以用单胎的妊娠系数•

如果一年中出生的羔羊数除以全年妊娠母羊数的值大于 1.0 和小于 2.0 妊娠系数用下式计算
Cpregnancy = [

0.126

+

双胎比例

0.077 单胎比例]

其中
双胎比例=[

出生羔数

/

妊娠母羊数

]-1

单胎比例=1-双胎比例•

如果一年中出生的羔羊数除以全年妊娠母羊数的值大于 2.0 则请专家决定如何估算 NEp
NEma/DE 对家牛

水牛和绵羊

日粮中维持净能与可消化能之比用以下的公式估算
公式 4.9日粮中维持净能与可消化能之比
NEma/DE = 1.123 - (4.092

10-3DE) +[1.126

10-5(DE)2 - 25.4/DE

其中
NEma/DEDE日粮中维持净能与可消化能之比

消化能占总能的百分数

NEga/DE 对家牛

水牛和绵羊

日粮中生长净能 包括长毛

与可消化能之比用以下公式估算

公式 4.10日粮中生长净能与可消化能之比
NEga/DE = 1.164 - (5.160 10-3

DE) +(1.308

10-5(DE)2 – (37.4/DE)

其中
NEga/DEDE日粮中生长净能与可消化能之比

消化能占总能的百分数

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.19

农业

第四章

总能(GE) 从公式 4.11 可以看出 GE 是用净能估算值和饲料特性值计算得出的 公式 4.11 与 IPCC 指南
中的公式 4.13 相似

但是纠正了排版错误并改变了部分术语的脚标以便区别饲料中以满足净能需要提供的净能 如

NEga 和动物的净能需要优良作法是用公式 4.1 所示的经校正的公式 尽管在 IPCC 指南 中 绵羊

如 NEg

没有专门的公式 用上文中的计算结果和公式 4.11 估算绵羊总能需要也是优良作法
公式 4.11
家牛 水牛和绵羊的总能GE = {[(NE + NEmobilized + NE + NE + NE + NE )
a

m

l

w

p

(NEma)] +[(NE + NEwool ) / (NEga/DE)]} / (DE/100)
g

其中
GE
NE

总能(MJ/day)
动物维持需要的净能(公式 4.1) (MJ/day)m

NEmobilized 减重净能(动员(公式 4.4a 和 4.4b) (MJ/day)NEa动物的活动净能(公式 4.2a 和 4.2b) (MJ/day)NEa

泌乳净能(公式 4.5a

NEw 劳动净能(公式 4.6

4.5b 和 4.5c) (MJ/day)(MJ/day)

NEp 妊娠需要的净能(公式 4.8) (MJ/day)NEma/DE日粮中维持净能与可消化能之比(公式 4.9)

NEg 生长需要的净能(公式 4.3a 和 4.3b) (MJ/day)NEwool一年产毛需要的净能(公式 4.7) (MJ/day)NEga/DEDE日粮中生长净能与可消化能之比(公式 4.10)

消化能占总能的百分比当计算出每种动物亚类的 GE 值时

也应计算动物每天采食的干物质量(kg/day)并与该亚类典型动物的体重进行比较 如果将 GE 的能量单位换算成干物质摄取量时

除以饲料的能量密度

如果没有具体饲料的数据 也可以用缺省值 18.45MJ/kg 算出的日干物质摄取量近似于动物体重的 1%到 3%

暂无排放估算方法之动物的特征目前一些国家的部分牲畜暂时还没有方法 1 和方法 2 排放估算方法

如

大羊驼

羊驼

麋鹿

对这些动物排放估算的优良作法是首先评估这些动物的排放是否足够大并有必要对其特征进行归纳

第 7 章 方法学选择与重新计算 介绍了对国家清单中单个排放源类别的重要性进行评

要建立本国特定排放因子
估的指南也可用类似的方法对诸如肠道发酵等不同排放源类别中的各子排放源

如果某些动物没有现成的排放估算方法

的重要性进行评估用应全面记录对鉴定动物特性所用的数据和方法

根据数值计算得出近似排放因子对其排放的重要性进行评估也计算近似排放因子的一种方法是用与该动物有相同消化系统的其它某种动物的方法 1 排放因子 并用两种动物体重比的 0.75 次方对排放因子优化

4.20

如各品种

就应该确定本国特定排放因子以及支持排放因子确定的特征 家牛肠道发酵的方法 2 排如果特定亚类的排放重要

放估算方法所用的特征就是一个确定排放因子的范例

是可行的

鸸鹋和鸵鸟
以及是否有必•反刍动物•

非反刍草食动物

•

家禽 鸡

•

非家禽单胃动物

家牛

水牛

鸭

马

绵羊

根据消化系统可以将方法 1 排放因子分成以下几类
山羊和骆驼

骡子/驴

火鸡
猪

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

例如羊驼近似的肠道发酵甲烷排放因子可以用绵羊 也是反刍动物
近似排放因子 = [

羊驼体重

0.75

/

绵羊体重

0.75

的排放因子估算如下] 绵羊排放因子同样 鸵鸟的近似粪肥甲烷排放因子也可用鸡的方法 1 排放因子估算 用这种方法计算出的近似排放因子只能用于评估动物排放的重要性 如果用于国家清单的排放估算则准确度不够

4.1.1.2 建立一致的时间序列建立一个连续的时间序列需要估计过去的动物特性

至于其它的关键因子

可以从国家完整的时间序列统计中获得

所以基于现在正在发展趋势

不是快速地变化
注意的是

典型的特性参数如动物数量

牛奶产量及肉产量等数据

虽然不易于从过去的生产数据记录里得到如动物体重变化趋势

得到的回溯估算结果也是可信的

一些国家由于经济结构的调整和市场环境的改变导致了牲畜种群数量的快速变化

但是并
然而需要

所以需要提供附加调查资料以保证在这些情况下可以得到恰当的时间序列 为确保建立连续时间序列的相关优良作法请参见第 7 章 方
法学选择与重新计算

4.1.1.3 不确定性评估牲畜种群特性数据中的每个数据要素都和取决于该数据如何获得的不确定性有关
的因子应该被鉴别出来
算中去

以便集中精力估算这些因子的不确定性对于采食量敏感性影响最大这些因子的不确定性应当延伸到采食量的最终估以估算采食量总的不确定性牲畜种群数量的不确定性较之典型认可的数据要大一些
正的或负的

上报给国家统计员的牲畜数量可能存在着有意的偏差牲畜在国内或国家之间的转移可能导致一些动物数量重复计算或未被计算

也可能没有充分反映牲畜数量的季节性变化

国家全年的统计数据动物的数量数据需要与考虑这些因素的统计机构合作得到

4.1.2 报告和归档如第 8 章质量保证和质量控制

需的所有信息成文并存档
畜特性的详细资料
表 A-1

页 4.31

第 8.10.1 节

内部文件和存档

目前 IPCC 报表没有提供关于牲畜种群数量特性的详细资料详细的牲畜特性资料可以在一个总报表里给出

及表 A-2

所示 优良作法是将编制国家排放清单所

页 4.32-4.33

就像

IPCC 指南

而优良作法提供了关于牲的参考手册

中第 4 节

给出的一样 总表中数据来源应当清楚地指出

4.1.3 清单质量保证和质量控制
优良作法是指按照第 8 章 质量保证和质量控制 表 8.1 方法 1 一般清单水平的质量控制程序 和排放估算的专家评审意见进行质量控制核查
附加质量控制核查综合检查

也可以采用第 8 章

质量保证和质量控制的方法 2 程序和质量保证程序进行尤其是运用较高级方法估算这种排放源的排放量更是如此 对排放源数据处理

管理和报告的

可用下面讨论的程序加以补充活动性数据审核
•清单机构应当检查每种相关牲畜排放源类别中用来估算排放的数据标准的质量控制检查应核实所用排放源数据之间具有一致性•

如果数据可用清单机构应利用每种动物或其亚类的数量计算牲畜总数量随时间的变化

出生和死亡率屠宰率和出口/进口率等数据

然后与统计机构给出的总数量进行比较以保证一致性

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理清单机构应当对

4.21

农业

第四章

不同季节

不同年份之间进行计算和比较季节分析对于那些一年内由于季节的原因牲畜数量有较大变

化的国家尤为重要
•清单机构应当按照牲畜种类及亚类对总产量与统计数据中的总产量

像肉

奶

毛

进行比较

以保

对于反刍动物采食证数据的一致性•应该对用以支持肠道甲烷排放估算方法 2 的采食量估算进行检查以确保合理性

量以干物质计(kg/day)应当是牲畜体重的 1%-3%•

清单机构应当审评与质量保证和质量控制相关的二级数据源
及农业研究组织
据的质量其中许多准备牲畜相关数据的组织

像国家食品和农业机构

基于各自的应用

农业贸易委员会

有它们自己的程序来评估数如果质量保证和质量控制人员满意质量保证和质量控制工作计划中列出的保守数据

可以参照统计机构推导出的数据

如果数据可信度不充分那么就就要对二级数据源进行独立的质量控制检查重新评估由这些数据推导出的排放估算 或者考虑这些数据如何使用•

清单机构应当采用其它来源可用数据交叉检验活动数据

例如

对国家数据和 FAO 对于牲畜数量

量等统计数据进行比较调查大的差异和出入清单机构应当邀请专家

包括农业专家和学者 对牲畜种群特性数据进行审核和评估

奶产

外部审评
•

4.22

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.2 牲畜肠道发酵 CH4 排放4.2.1 方法学问题
世界各国都饲养的牲畜是全球重要甲烷(CH4)排放源
食饲料的种类和数量影响家牛肠道发酵甲烷排放量主要受动物数量 消化系统类型

采

水牛和绵羊是最大的肠道甲烷排放源

4.2.1.1 方法选择IPCC 指南建议将每种动物的数量乘以适当的排放因子以对某种动物的肠道发酵甲烷排放量进行估算

后将各种动物的排放量加总得到总排放量

然

优良作法要求采用统一的动物特性参数估为了保持基础数据的一致性

算肠道发酵甲烷排放量以及粪便管理过程中的 CH4 和 N2O 排放量 牲畜种群的特征参数部分

参见 4.1 节 提供了

关于动物特性参数的指南
IPCC 指南•见图 4.2 肠道发酵 CH4 排放决策树

描述了两种估算肠道发酵甲烷排放的方法

方法 1 是一种利用以前研究得出的缺省排放因子进行估算的简化方法
可以用方法 1 对以下动物的排放进行估算

奶牛

其它牛

水牛

方法 1 可能对许多国家已经足够

绵羊

山羊

骆驼

马

骡子

驴和

猪
•

方法 2 是一种较复杂的方法 要求有详细的本国特定营养需要 采食以确定该国牲畜种类特有的排放因子
排放量中所占的比例很大

特定饲料的 CH4 转化率等数据

如果肠道发酵是重要的 CH4 排放源类别则应该用方法 2

第7章

动物的排放量在国家总
2

方法学选择与重新计算

方法 1
用方法 1 时 要利用有关动物分类和产奶量选择缺省的排放因子
4.4 提供了各种动物的缺省排放因子 正如公式 4.12 表示的那样动物排放总量由所有动物的排放量加总
定排放因子的动物基本特性
水牛的详细资料

如体重

如公式 4.13 所示生长率和产奶量

IPCC 指南参考手册

中表 4.3 和表动物数量乘以排放因子得出每种动物的排放量

优良作法是对方法 1 排放因子进行审核 确保用来确

与该国家的基本情况相似

如果基本特性与指南提供的数据差别很大

的

IPCC 指南

国家的畜牧专家应对其进行评审中有关于家牛和对排放因子也要作

相应的调整

2 对某些牲畜的饲养量很大而 IPCC 中暂时没有这些牲畜的缺省排放因子

如大羊驼和羊驼据详实的研究记录 如果确定了这些动物的排放很重要 去研究开发与方法 2 相似的国家
方法的动物特征鼓励这样的国家根参见 4.1 节

没有估算以获得更多的信息

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.23

农业

第四章

图 4.2 肠道发酵 CH4 排放决策树

是否饲养家牛
水牛

绵羊
驴

山羊

骆驼

骡子/

报告

否

未出现

猪或其它动物是肠道发酵否

是否为关键源类别
注释 1

是
否

看每种畜类

现有数据

其亚类贡献是否显著

是否满足用方法 2

注释 2

估算

是

是

第2块

否

第1块

用方法 2 估算排放用方法 1 估算排放注释 1:关键源类别是指在国家温室气体排放清单中作为优先的排放源
水平与趋势两者来讲
算 的第 7.2 节
注释 2 根据经验

4.24

因为就绝对排放水平

排放趋势或绝对排放参见第 7 章方法学选择及重新计

它对估算全国总的直接温室气体排放清单有重大影响确定国家关键源类别)如果子源类别占该排放源排放总量的 25%-30%

那么该子源类别非常重要

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

公式 4.12
牲畜排放量
106kg/Gg

排放量 = EF 动物数量/其中肠道发酵甲烷排放(Gg CH4/年)

排放量

EF 特定种群的排放因子(kg/头/年)
数量

动物的数量

头数
公式 4.13牲畜的总排放量总 CH4 排放量 =

iE i

其中
总排放量
指数 i
Ei

肠道发酵甲烷总排放量(Gg CH4/年)

所有牲畜品种及亚类之和

第 i 种动物及其亚类的排放量

方法 2
方法 2 也是利用公式 4.12 计算排放量 但该方法对动物的分类更细 不用缺省的排放因子而是利用计算出的排放因子 用公式 4.13 计算每种动物亚类的排放量之和
确定排放因子和收集详细的活动数据
在 4.1 节牲畜种群特征然后计算国家所有动物的排放量总和下一节介绍了排放因子的计算方法

方法 2 的主要问题是解决有关收集详细活动数据问题的方法

中作了介绍

4.2.1.2 排放因子选择
使用方法 1 时 如果没有本国特定的排放因子 则可以从
与之不同的是计算

使用方法 2 时 需要确定本国特定及其动物品种特定的排放因子 正如第 7 章

中介绍的那样

的重要性进行判定

如果某些品种动物可能在肠道发酵甲烷排放中占的比例较大

方法学选择与重新鼓励清单机构对子排放源亚类确定对估算甲烷排放非常重要的子排放源中各个动物亚类的排放因子是一种优良作法

使用方法 2 时 根据牲畜种群特征部分介绍对如何计算家牛的排放因子进行了讨论
的牛相似

IPCC 指南 表 4-3 和 4-4 中查找缺省的排放因子

见 4.1 节 的详细数据估算各种动物的排放因子

计算这些因子的优良作法在下文讨论

可用家牛的方法计算水牛的排放因子

另外

在没有水牛数据时

IPCC 指南如果两个品种

计算绵羊排放因子的优良作法也将在下面介绍

因为在许

多国家绵羊是重要的动物品种各种动物的甲烷排放因子可以根据公式 4.14 进行计算

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.25

农业

第四章

公式 4.14
排放因子计算EF=GE

Ym 365days/yr/(55.65MJ/kg CH4)

其中
EF 排放因子GE

kg CH4/头/年
MJ/头/年

摄取的总能Ym 甲烷转化率

是饲料中总能转化成甲烷的部分
365 天

本排放因子公式假设所计算的是各种动物的全年
分类定义的时间较短如一年中的潮湿季节或 150 天的育肥期

并用此期间的实际天数替代 365 进行计算

季节

排放因子

一般使用的是全年排放因子

有时动物这时要对特定时期的排放因子进行估算

如潮湿

排放因子应用的时间范围的定义也是牲畜特征的一部分

每种动物的总能摄取量(GE)从 4.1 节中的牲畜特性中能查到计算甲烷转化率 Ym
饲料能量转化成甲烷的程度取决于几个饲料和动物间的交互作用
表 4.8

家牛/水牛甲烷转化率

特性和生产实践的粗略指南值更合适

提供的数值进行计算如果有好的饲料

如果没有本国特定的甲烷转化率

可以采用

这些估算数据是基于许多发达国家和发展中国家的一般饲料

如高消化性和高能值

则应该用低限值

当饲料较差时

用高限假定只吃奶的幼畜的甲烷转化率为零 即吃奶羔羊和牛犊由于 Ym 在甲烷排放中的重要性关于热带牧场放牧动物的数据非常少正在进行的大量研究致力于提高对不同动物和饲料组合的 Ym 估算的准确度
因而这样的改进对其非常必要

例如

最近的研究

Kurihara 等

1999

获

得的 Ym 值范围见表 4.8
表 4.8

家牛/水牛甲烷转化率 Ym
国家

Ymb

牲畜种类
育肥牛 a

0.04

0.005

其它牛

0.06

0.005

0.06

0.005

主要饲喂低质量作物残余和副产品的其它牛和水牛

0.07

0.005

非洲放牧的其它牛和水牛

0.07

0.005

非洲以外的发展中国家放牧其它牛和水牛

0.06

0.005

发达国家
奶母牛

家牛和水牛

和它们的幼崽

发展中国家a饲喂的日粮中 90%以上为浓缩料

b

值表示范围

资料来源

IPCC 指南绵羊的 Ym 值可能与家牛的不同
养的泌乳奶牛的 Ym 值

0.062

小

胃中的微生物学反应也可能不同

4.26

Lassey 等 1997

建议 8 月龄羔羊的 Ym 值

不应该根据营养性能将绵羊看成小家牛

0.045

比相近质量的牧场中饲

因为它们的行为不同运用表 4.9 绵羊甲烷转化率 Ym 值可根据饲料质量饲料选择通过消化性测得

瘤和绵羊的

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

成熟度进行选择 这个方法是基于 Lassey 等 1997 ) Judd 等 1999

如所有牧场放牧成年绵羊用 0.07

和 M.J.Ulyatt 个人联系]的未公布数据 也可用每个范围的中值
科学家 Murray 等 1999

数据 同时也参考了同一研究小组[K.R.Lassey

Leuning 等 1999 的研究结果相一致这些数值与其他

但是可能没有覆盖所有牧场实际情况

表 4.9

绵羊甲烷转化率 Ym类别

日粮消化率小于 65%日粮消化率大于 65%

0.06

0.05

小于 1 岁

羔羊
成年羊
注

0.005

0.07

0.005

0.07

值表示范围

资料来源

Lassey 等(1997)

Lassey 和 Ulyatt(1999)

4.2.1.3 活动水平数据选择应根据牲畜种群特征部分

见 4.1 节 的指南收集活动水平数据

本方法能确保与其它相关源类别保持一致

4.2.1.4 完整性
一个国家所有的主要动物很有可能都是已知的清单指南中也没有提供

因而应保证清单的完整性有时某种动物可能没有缺省数据应根据已讨论的如何估算方法 2 排放因子的方法相同的一般原则进行排放估算

4.2.1.5 建立一致的时间序列
4.1 节

建立一致的时间序列有关的主要问题在牲畜种群特性部分
要用与时间相一致的估算值
取了明确的温室气体减排措施
改变

进行了讨论

需要注意的是甲烷转化率也

有时可能需要随着时间的变化对甲烷转化率的数值进行调整也可能是由于农业实践的变化不论引起改变的原因是什么这些调整可能是由于采如饲养方式或没有考虑温室气体的其它管理因素的

用来估算甲烷排放的数据和甲烷转化率都必须反应这些数据和方法的变化并对结果进行完整的记录 如果时间序列的甲烷转化率在农场生产中产生了变化 和/或采取了温室气体减排措施鼓励清单机构在清单数据中反应这些活动的变化并且在清单报告中对农场生产变化

和/或采取温室气体减排措施如

何影响甲烷转化率的时间序列进行详细的解释 建立一致的时间序列优良作法见第 7 章 方法学选择与重新计算
7.3.2.2 部分提供的指南

4.2.1.6 不确定性评估下面介绍的是方法 1 和方法 2 中主要的不确定性问题

方法 1
方法 1 中排放因子不是以本国特定数据为基础 不能准确表示一个国家的牲畜特性
估算的排放因子的不确定性可能超过 30%另外不确定性较大用方法 1

还可能达到 50%

还有与牲畜种群特性有关的不确定性 见 4.1 节

如果用牲畜种群特性部分概括出的优良作法数据调研

方法 可以减小这些不确定性

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.27

农业

第四章

方法 2
方法 2 的不确定性与牲畜特性的准确性 如牲畜种类的同一性 有关
能方法的各种关系式中的系数的确定方法也与该国根据国家情况而采用的计算净应用范围有关

全面减小不确定性的方法首先考虑的是提高牲畜特性的20%

鼓励用方法 2 的清单机构对反应特殊条件的不确定性进准确性

用方法 2 估算排放因子的不确定性大约为

行分析

如果没有进行分析

假设方法 2 的不确定性与方法 1 的不确定性相似

4.2.2 报告和归档如第 8 章质量保证和质量控制

需的所有信息成文并存档

第 8.10.1 节为提高透明度内部文件和存档

所示 优良作法是将编制国家排放清单所对该源类别的甲烷排放估算应与活动水平数据和用于估算的排放因子一起报告对以下信息应进行记录并存档•

所有活动水平数据包括(1)•

按种类和区域划分的动物数量存档的活动水平数据包括(1)

计算中所有活动水平数据的来源 即完整引用获取数据的统计数据库(2)

当不能直接从数据库中获取活动水平数据 用以推算活动水平数据的信息和假设

(3)

收集数据的频率 估算值的正确度和精确度•

如果用方法 1•

如果用方法 2

估算特定类别的动物种群排放的缺省排放因子

(1)

Ym 值

(2)

估算或从其它研究中得出 GE 值

(3)

数据来源文件 包括它们的参考文献

应用国家或地区特定排放因子
依据和方法要存档

或使用新方法与

IPCC 指南

中的不同

的清单对这些排放因子的科学

存档的内容包括描述如何获得这些排放因子和方法的过程的输入参数的定义

同时介绍资料来源和不确定性的范围

4.2.3 清单质量保证和质量控制
优良作法是指按照第 8 章 质量保证和质量控制 表 8.1 方法 1 一般清单水平的质量控制程序 和排放估算的专家评审意见进行质量控制核查

也可以采用第 8 章的方法 2 程序和质量保证程序进行附加质量控制核查是运用较高级方法估算这种排放源的排放量更是如此除第 8 章质量保证和质量控制

的指南外

尤其

与该排放源相关的特定程序简述如下排放因子审核•如果用方法 2清单机构应将本国特定排放因子与 IPCC 的缺省值进行交叉检验 如果本国特定排放因子

与 IPCC 的缺省值之间的差异明显

4.28

则要进行说明并存档

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

外部审评
•

如果用方法 2•

保留有关评审结果的内部材料非常重要清单机构应组织包括生产单位

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理研究机构和推广专家进行专家评审

4.29

农业

第四章

4.3 粪便管理系统中的 CH4 排放4.3.1 方法学问题
牲畜粪肥的主要成分是有机物 当有机物在厌氧环境降解时 在甲烷菌作用下产生甲烷(CH4)
化饲养时

如

奶牛场

猪场和鸡场

肉牛育肥场

粪肥主要堆放储存或清理到储粪池或化粪池

当大量动物规模
这种情况常常发生

4.3.1.1 方法选择要想对粪便管理系统中排放的 CH4 进行估算 首先必需对动物种群进行分类以便反应出每头动物的粪肥产生量和粪肥的处理方法 有关此排放源牲畜种群的详细特征在牲畜种群特征部分 参见 4.1 节
正如

IPCC 指南(1)从牲畜种群特征参数中收集动物种群数量(2)

用缺省的 IPCC 排放因子或根据每种相关牲畜

中介绍的一样

介绍估算牲畜粪肥 CH4 排放主要分四步进行

品种

类型或亚类

的粪肥特性

如 Bo

VS MCF 以

及粪便管理方式计算排放因子(3)

排放因子乘以牲畜数量即得出该种群粪肥 CH4 排放的估算值(4)对所有牲畜种群排放量的估算值进行加总即为国家排放量

排放估算报告以百万千克(Gg)为单位 报告中排放因子单位为千克/头/年 除以 106 即得到 CH 4 排放量 公式 4.15
为如何计算特定种群的甲烷排放量的公式
公式 4.15
粪便管理系统中的 CH 4 排放CH 4 排放(mm) = 排放因子 数量/

106kg/Gg

其中CH 4 排放(mm)某种牲畜粪便管理系统中的 CH4 排放量(Gg/year)

排放因子 某种牲畜粪便管理的排放因子(kg/头/年)
数量 某种牲畜数量
IPCC 指南 有两种方法估算牲畜粪肥中的 CH4 排放于各品种动物的数量和气候区 冷温和热

方法 1 是一种简化方法

用它估算甲烷排放只需要关

的数据

方法 2 是粪便管理系统中 CH4 排放的详细估算方法

鼓励所有的国家

尤其是某种动物品种的排放量很大的国

家采用此方法 该方法要求有关于动物特性和粪肥处理方式的详细资料 根据这些资料 确定本国特定的排放因子
方法选择取决于数据的有效性和自然环境 优良作法估算粪肥处理系统的 CH4 排放需要多方面的努力运用方法
2 包括用本国特定因子计算排放因子
过程见决策树

4.30

只有在运用方法 2 的所有途径都行不通时

才使用方法 1

确定方法的选择

见图 4.3IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.3.1.2 选择排放因子
确定排放因子的理想方法是在对实际生产过程

育肥

放牧这些实地测量结果可以用于开发估算排放因子的模型

排放因子

因此

技术专家和可能买不到的特有设备无任何干扰和无侵害条件下测量动物粪便管理的
但这样测量非常困难推荐运用实测方法以便提高精度它要求大量的财力专门

但优良作法不要求必须采用实测而

是根据国家情况确定用方法 1 时IPCC 指南

采用缺省的排放因子

如果没有各国或各地区的测量数据的

可根据 IPCC 指南步骤包括确定动物排泄的挥发性固体重量(VSkg)

的表 4-6 列出了各亚类缺省的排放因子 3

参考手册

中的方法 2 估算排放因子

和粪肥产生甲烷的最大值(Bo3m /kg)

方法 2 估算排放因子的另外还必须有表明气候对粪肥甲烷产量产生影响的每种粪便管理系统的甲烷转化因子(MCF)
排放受地区和动物种类影响很大排放估算时应尽可能反应出国内不同地区动物种类和粪便管理方法的多样性这需要对每个地区进行单独估算与范围

是排放系数的修改和更新必须以最可靠的

排放因子要定期更新以适应粪便管理方法
经过科学评审的数据为基础

动物特性和技术的变化

希望经常监测以验证重要模型参数

但但这可能并不可行VS 排泄率 获得平均日 VS 排泄率的最好办法是用公开出版的本国特定数据

如果没有平均日 VS 排泄率

以根据采食量水平估算本国特定的 VS 排泄率 家牛和水牛的采食量可以用牲畜种群特性部分
特性方法估算这也保证了数据的连续性和一致性对猪

采食量估算值

VS 排泄率可以用下面的公式进行估算可见 4.1 节 的强化

需要用国家特有的牲猪生产数据估算采食量

一旦有了

公式 4.16
挥发性固体排放率
VS = GE

1kg-dm/18.45MJ(1 – DE/100)(1-ASH/100)

其中VS 以干物质重为基础的日挥发性固体排泄量(kg-dm/day)GE

日平均采食量(MJ/ day)DE饲料中可消化能的百分比(如 60%)

ASH 粪肥中的灰分含量百分比(如 8%)
18.45 是饲料的能量密度 表示为每千克干物质的 MJ 数

注意
范围很广
对家牛

尽管动物摄入的草料和谷物等基础饲料的但这个值则相对稳定

所用的 DE 值必须是牲畜种群特性部分 见 4.1 节

的灰分含量一般在 8%左右

IPCC

1996

对猪

家牛和水牛粪肥

发达国家和发展中国家的消化率的缺省值分别为 75%和 50%

发达国家和发展中国家灰分含量可分别采用 2%和 4%

IPCC 1996

IPCC 指南 的

参考手册

如果没有本国特定 VS 值 可用

的强化特性方法中所用的数值

表 B1-B7

中的缺省 VS 排泄率 这些缺省因子是以平均采食量和饲料消化率数据为基础而确定的 所以相当可靠Bo 值 获得 Bo 测定值的首选方法是使用标准方法测量的已出版的本国特定数据

3 应该注意IPCC 指南个值应该是 1 而不是 2

的表 4-6 中有处错误
IPCC 指南

重要的是 Bo 测量方法要标准

拉丁美洲气候温和地区非奶牛的缺省甲烷排放因子是错误的这

第 3 卷的附录 B 是正确的IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.31

农业

化

第四章

包括取样方法MCF 值

如果没有本国特定的 Bo 测量值

IPCC 指南

的参考手册

IPCC 指南 中有不同粪便管理系统和不同气候带的 MCF 缺省值

理系统各大类别的潜在变化
系统

运用

因此

应尽可能研究出本国特定 MCF 值这对动物品种多和气候区多样的国家尤其重要

以代替以实验室研究为基础的 MCF 缺省值

但是这些缺省值不可能包括管

以反应国家或地区使用的独特的粪便管理

如有可能应对每个气候区进行实地测量实际测量应包括以下因素•储存/应用时间

•

储存期

•

粪肥特性

•

储存设施中残留的粪肥量•

室内和室外储存的时间和温度分布

•

日温度波动

•

季节性温度变化

如果没有本国特定 MCF 测定值

在这种情况下附录 B 中的缺省值 4

产甲烷接种体

可用

IPCC 指南 的

参考手册

表 4-8 中的 MCF 缺省值

表 4-10 列出

了 MCF 一些修订缺省值 在表 4-10 中经修订的值用斜体表示

表 4-10 的修订提供了一种根据沼气的回收燃烧和利用对沼气池和化粪池进一步分类的方法

以贯彻鼓励这些系统将甲烷回收的策略

表 4.11

IPCC 指南这种分类非常重要中未定义的粪便管理系统的 MCF 值

IPCC 指南

列出了旧版

的粪便管理系统的 MCF 值 鼓励应用这些系统的国家照此分类

中未确定但目前许多国家正在使用

如果没有本国特定数值

可以用表 4.11 列出的缺

省 MCF 值4 采用缺省的 B 值时o

4.32

如果发展中国家的生产方式与发达国家相似也可选用发达国家的数值

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

图 4.3 粪便管理系统中 CH4 排放决策树该国家是否饲养
家牛
山羊

水牛

否

绵羊

猪
马

报告

骡

未出现

家禽等

是
根据 基本
和

型

强化 型特征
对牲畜分类

绵羊

山羊

家牛

马

水牛

猪或其它

没有缺省排放因子的品种

骡/驴或家禽

是否为
准备

基本

型牲

关键源类别中的动物

否

畜种群特征

是否

否

种类 该类动物是否在有

排放中占比例很大种群特征数据强化型牲畜

注释 1 和 2
是
是
是否有国家

获得数据

是

特定的排放因子
(EF)

否
第1块

第2块

用方法 1 和用方法 1

IPCC 缺省的 EF

和本国特定的 EF

估算排放

估算排放

是否有国家
是(部分或全部)

特定的 MCF Bo

否VS或粪便管理系统
应用数据
第3块

第4块
用方法 2 可获得的国家

用方法 2 缺省值估

特定排放因子和必需的缺省

算排放

值估算排放
注释 1:关键源类别是指在国家温室气体排放清单中作为优先的排放源
水平与趋势两者来讲
算的第 7.2 节

注释 2

根据经验

因为就绝对排放水平

排放趋势或绝对排放参见第 7 章方法学选择及重新计

它对估算全国总的直接温室气体排放清单有重大影响确定国家关键源类别
排放量占该排放源的 25%-30%的子排放源很重要

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.33

农业

第四章

排放因子公式 公式 4.17 展示了如何计算粪便管理系统中 CH4 排放因子
公式 4.17
粪便管理系统中甲烷排放因子
EFi= VSi

360day/year Boi

0.67kg/m3(jk)

MCFjk MSijk

其中EFi

某种动物的年排放因子(kg)VSi

第 i 种定义种群中每头动物每日 VS 排泄量(kg)Boi

第 i 种定义种群中每头动物所产粪肥的最大 CH4 潜力(m3/kgVS)

MCFjk k 气候区第 j 种粪便管理系统的 CH4 转化因子
MSijk k 气候区使用第 j 种粪便管理系统的第 i 种动物比数

4.3.1.3 活动水平数据选择
估算粪便管理系统中 CH4 排放的活动水平数据主要有两种见 4.1 节运用牲畜种群特性部分
各种动物种类特性的方法
据 但重要的是
水平不同

例如

1

2

动物数量

介绍的方法获取动物数量的数据

粪便管理系统使用率如同该节讲述的那样

就是根据每种牲畜种群的数据得到单独种类的特性

优良作法要求的

用以提供所有排放源的活动水平数

用于粪便管理排放源的排放估算的动物分类水平可能与其它排放源 如肠道发酵 CH4 排放的分类对一些牲畜种群

如家牛

方法 2 肠道发酵 CH4 排放要求的强化特征可以合并成更广的足够本排放源使用的类别
鼓励有多种气候条件的国家清单机构去获取每个主要气候带中的动物数量数据 因为粪便管理系统中的 CH4 排放根据气候的不同
情况变化相当大如果没有区域资料

分区收集数据能提高精确度应就区域生产

如奶

肉和毛

理想的是

从出版的国家统计资料中查到区域划分

模式或土地分布的问题咨询有关专家他们可能提供估

算区域动物分布所需要的信息获取粪便管理系统分布数据的最好方法是定期查阅出版的国家统计资料

如果没有这样的统计资料首选的替代办法是对粪便管理系统的使用情况进行独立调查 如果调查也无法进行 则咨询专家 征求有关系统分布的意见
第 6 章 不确定性的量化

的 6.2.5 节描述了如何引导专家判断不确定性的范围 也可用相同的专家引导方法获取粪便管理系统分布数据
对区域排放分析来说重要的是要采用该区域动物数量数据和粪便管理系统利用数据

家内区域间气候差异的信息

以便有正确的 MCF 供应用另外必须获取一个国

如果区域层面的所有这些数据都没有区域性分析将不比国家层面排放研究更准确

4.3.1.4 完整性
不论应用哪种方法方法楚

完整的清单将包括一个国家所有牲畜种群粪肥排放源

并且种群数据一般都可以从国家参考文献或 FAO 资料中查到

因此

IPCC 中列出的牲畜种类很清

清单机构应该能够编制出包括所有要求

的动物种群类别的排放估算清单4.3.1.5 建立一致的时间序列
建立方法 1 一致的时间序列要求收集和编辑该时间段内的动物数量和粪便管理数据 在下列情况下建立方法 1
的时间序列会有一定困难

4.34

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

•

没有整个时间段内的动物数量•

整个时间段内的动物数量没有按照 IPCC 推荐的动物品种/类别分开•随时间改变粪便管理方法影响 CH4 排放动物数量可以通过 FAO 收集的综合历史数据获得并利用现在数据将历史数据分组

管理方法有大的变动 使用方法 1 将不能建立准确的排放时间序列
除了方法 1 提到的数据问题外

如果随时间的变化粪便这时就应该考虑使用方法 2

建立方法 2 的时间序列要求收集和编辑本国特定的粪便管理系统数据

在下列

情况下建立方法 2 的时间序列会有一定困难•

没有时间序列中部分时段的粪肥处理系统数据

•没有按照 IPCC 推荐的系统将粪便管理数据分类•

在整个时间序列内不只是使用方法 2

如果气候条件相似

即温度和降雨推断出整个国家的粪便管理系统趋势

缺乏可靠粪便管理系统数据的解决方法是通过样板地区的粪便管理系统

如果排放估算方法发生改变重新计算此期间的排放如果这些数据也没有间序列内的粪便管理方法

还可利用其它资源

势 第 7 章方法学选择与重新计算

需要用现有的方法收集历史数据并用这些数据较为合适的做法是从近期的数据找出趋势
如出版物

工业界和大学的专家

中为如何解决这些问题提供了指南

然后用这种趋势反推时推导出动物种群和粪肥特点的趋

4.1 节推荐了一些有关动物种群各方面

问题的解决方法

4.3.1.6 不确定性评估在可能没有经验数据时要求专家对本排放源的不确定性进行评估 第 6 章 不确定性的量化对如何获取专

家判断并将其与其它不确定性结合提出了建议
专家能通过对排放估算的各成分进行评估来估算不确定性
管理系统分布和活动水平数据 缺省值

不确定性的主要资料来源是准确的排放因子

不论方法 1 还是方法 2 对单个国家都有很大的不确定性粪便因为它们不可能反应出国家中的实际环境 不确定性减小的方法是 建立和使用一个能够反映不同国家/地区特定因子与 MCF 和Bo 值之间关系的模型

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理4.35

表 4.10IPCC 指南 定义的粪便管理系统的 MCF 值系统

定义

更新值用斜体表示

寒冷
1%

不经过处理

不同气候的 MCF 值
温和
热带
1.5%
2%

备注

牧场/山地/围场

允许牧场和山地放牧动物的粪肥保留在动物排出的地方

每天施用利用刮板等方式收集粪尿 收集的排泻物用于农田

0.1%

0.5%

1%

固体存放

粪和尿排到畜栏中 收集和存储的固体 有或没有垫草 部分在处理前将
有或没有液体径流到储粪系统
在很大的储粪池中停留很长时间 数月

1%

1.5%

2%

干燥育肥场

在气候干燥地方 动物通常饲养在地面未经过铺设的育肥场中 这样粪肥
可以自然干燥 然后对其进行定期清理 一经清出 粪肥便施用到农田

1%

1.5%

5%

液体/泥肥

将粪和尿一起收集 呈液体状态输送到储粪池存储 液体可能存放很长时为方便处理 可能加水
间 数月

39%

45%

72%

当泥肥存放池用作分批进料储存池或发酵反应器时 MCF 应按照公式 1 计算

化粪池用水冲洗系统使粪肥流到化粪池 粪肥在化粪池存储 30 至 200 多天不等化粪池中的液体可再循环用作冲洗水或用于农田的灌溉和肥料

0-100%

0-100%

0-100%

如果进一步分类 应考虑回收沼气和燃烧沼气
百分比
用公式 1 计算牲畜舍下部的粪尿一起存放

牲畜舍

<1 月

0

30%

>1 月

39%

45%

72%

注意确定气候条件时
定温度

无氧发酵池

收集的液体/泥肥状粪尿进行无氧发酵 产生的甲烷进行燃烧或排出0-100%

0-100%

0-100%

如果进一步分类 考虑回收沼气发酵后储存的数量作为燃料

粪和尿排到地面 将晒干的粪饼用作燃料燃烧

10%

10%

10%

蓄粪池

资料来源
公式 1

IPCC 指南和专家组判断

见联合主席

编者和专家

MCF 应按分批进料储存池或发酵反应器时
照公式 1 计算

0

用环境温度

而不是恒
燃烧沼气和

粪便管理系统的甲烷排放

MCF = [{CH4 prod - CH4 used - CH4 flared + MCFstorage * (Bo - CH4 prod) }/ Bo] *100%

其中CH4 prod 是发酵池中甲烷产量

1 CH4/g VS

注意

CH4 used 用作能量的甲烷量

1 CH4/g VS

CH4 flared

如果用不漏气存放池4.36

MCFstorage =0 否则如果已发酵粪肥的蓄粪池有密封顶燃烧甲烷量

1 CH4/g VS那么此蓄粪池中产生的气体也应包括在内

MCFstorage已发酵的粪肥存放池中排放的甲烷(%)

MCFstorage =液体存贮的 MCF 值

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理表 4.11

IPCC 指南 中未定义的粪便管理系统的 MCF 值
其它系统

定义

家牛和猪

家牛/猪的粪尿排到畜栏的地面并蓄积 很长时间
后将排泻物清出

厚垫料

专家组判定

不同气候的 MCF 值
寒冷

温和

备注

热带

MCF 值与液体/泥肥相同 受温度影响

<1 月

0

0

30%

>1 月

39%

45%

72%

集约化堆肥

将收集的粪尿存放到容器中或槽道中 并对排泻物进行强制通风

0.5%

0.5%

0.5%

MCF 值比固体存放的一半还小

分散堆肥

收集 堆放粪尿

0.5%

1%

1.5%

MCF 值比固体存放的稍小

受温度影响较小

带垫草的禽粪

粪肥排泄到有垫草的地面 鸡在粪污上行走

1.5%

1.5%

1.5%

MCF 值与固体存放的相近但一般温度恒定且暖和

没带垫草的禽粪

粪肥排泄到没有垫草地面 鸡不在粪肥上行走

1.5%

1.5%

1.5%

MCF 值与温暖气候条件下干燥育肥场的相近好氧处理

收集的粪尿为液态 对排泻物进行强制曝气 或在
好氧池或湿地系统中处理 以进行硝化和反硝化

0.1%

0.1%

0.1%

MCF 值接近 0

资料来源

4.37

专家组判断

见联合主席

并定期翻动以通风

不受温度影响

好氧处理导致泥肥大量堆积 泥肥需要清理并且 VS 值高 重要的是要明确
泥肥下一步的处理过程 如果后处理排放量很大 要估算其处理过程排放量编者和专家 粪便管理系统的甲烷排放

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

农业

第四章

4.3.2 报告和归档如第 8 章质量保证和质量控制第 8.10.1 节

需的所有信息成文并存档 为提高透明度

所示 优良作法是将编制国家排放清单所

内部文件和存档对该排放源的甲烷排放估算应与活动水平数据和用于估算的排放因子一起报告对以下的信息应进行记录并存档
•

•

包括

所有活动水平数据(1)

能用的按种类和区域划分的动物数量(2)

能用的区域气候条件 5(3)能用的按种类和区域划分的粪便管理系统数据

存档的活动水平数据(1)

包括数据库中获取活动水平数据(2)

即获取数据的统计数据库完整引用

计算中所用的所有活动水平数据的来源

收集数据的频率

可以用有关的信息和假设推算活动水平数据

以及估算值的正确度和精确度•

如果用方法 1估算特定类别的动物种群排放的缺省排放因子•

如果用方法 2

排放因子的计算组成部分包括•

万一不能直接从

(1)

不论是国家

(2)

不论是本国特定的还是 IPCC 缺省值

地区特定的还是 IPCC 缺省值

提供清单中所有动物种群的 VS 和 Bo 值

所有粪便管理系统应用的 MCF 值

包括

排放因子文档

IPCC 缺省值或其它(3)

排放因子引用的参考资料

(4)

在使用国家或地区特定排放因子 或使用除

IPCC 指南

以外新方法编制清单时

这些排放因子

和所用方法的科学依据要存档 包括获得排放因子和方法使用的输入参数的定义与过程描述同时介绍资料来源和不确定性的范围

4.3.3 清单质量保证和质量控制
优良作法是指按照第 8 章 质量保证和质量控制 表 8.1 方法 1 一般清单水平的质量控制程序 和排放估
算的专家评审意见进行质量控制核查 也可以采用第 8 章

质量保证和质量控制的方法 2 程序和质量保证程序进尤其是运用较高级方法估算这种排放源的排放量更是如此 第 8 章

行附加质量控制核查
所列举的有关数据处理质量保证和质量控制

管理和报告的综合质量保证和质量控制 可用下面讨论的程序加以补充活动水平数据审核
•清单机构应该审评数据收集方法
以保证数据的合理性

检查数据

以保证数据的正确性

清单机构应记录所有的数据收集方法

还应与前些年的数据进行交叉核对

鉴别潜在的偏差区并对有代表性的数据进行评估

5 粪便储存阶段的平均温度

4.38

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

排放因子审核•如果用缺省值

清单机构应对所有的缺省排放因子值进行评审 并记录选用特定值的理由•如果用方法 2

即采用各国家特有的不同动物和粪便管理方式的排放因子计算排放清单机构应该将

本国特定因子参数 即 VS 排泄率 Bo 和 MCF 值 与 IPCC 缺省值进行交叉核对 并对本国特定因子参数与缺省参数之间的明显差异进行解释并记录•

如果用方法 1

即用 IPCC 缺省排放因子

清单机构应该评估缺省 VS 排泄率和 Bo 值的与国家动物种

群和粪肥特性的一致性•

使用所有可用的本国特定数据来核实缺省值•清单机构应按照前述的标准程序对确定国家或地区特定 VS 和 Bo 值所用的方法进行审核
放因子的公式的详细叙述对用来估算排包括每个计算数值和任何数据的来源也要进行审核外部审评
•

如果用方法 2清单机构应组织专家邀请那些在与制定计算粪肥处理系统排放因子

粪便管理和动物营养 有关的各参数领域拥有经验的人士 对粪便管理的实践做法进行评审•

如果用方法 2清单机构应根据专家评审的文件对本国特定排放因子提出正确的判断IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.39

农业

第四章

4.4 粪便管理中的 N2O 排放4.4.1 方法学问题
本节估算的氧化亚氮(N2O)排放是指在施入到土壤之前动物粪肥储存和处理所产生的 N2O
指牲畜排泄的粪肥和尿碳含量

IPCC 指南

用

这儿的

粪便管理

中提供的方法估算粪便管理系统

场和草地上放牧过程中动物排泄的粪肥

6 是动物粪肥储存和处理所有类型的集合名词

MMS

中 N2O 排放的优良作法

粪肥没有被储存而直接排泄在地上 这种粪便管理系统在

牧场和围场

草原

牧场和围场

农业土壤

中讨论

在本节中讨论估算草原

以

粪便管理系统产生直接和间接的 N2O 排放

由于估算

是

本章描述了利

没有管理的动物粪肥如草动物在寻觅食物时排放的粪肥和在围场饲养的动物以及住宅周围围圈饲养的动物排泄的粪肥然而粪肥动物粪肥在储存和处理过程中的 N2O 排放量取决于粪肥中氮及

如固体部分和液体部分储存时间和处理方式

这儿的

IPCC 指南 中被分类为

草原这些内容将在 IPCC 的分类

因此N2O 排放的方法与其它粪便管理系统的方法相同 所

草原 牧场和围场牧场和围场 N2O 排放的优良做法

4.4.1.1 方法选择在

IPCC 指南 中估算动物粪肥 N2O 排放的方法为

每种动物粪便管理系统的氮数量

然后合计所有动物粪便管理系统的 N2O 排放量每种动物粪便管理类型的排放因子

所有动物类别

乘以

估算粪便管理系统中的 N2O

排放时采用优良作法的详细程度取决于国家的具体情况 图 4.4 为估算动物粪便管理系统中的 N2O 排放决策树
述了在 IPCC 指南

描中考虑国家具体情况的优良作法

为了估算动物粪便管理系统中的 N2O 排放首先要对动物进行分类以反映每种动物产生的粪肥量不同以及动物粪肥处理方式的不同 在 4.1 节中提供了对本排放源动物进行分类的详细信息估算动物粪肥的 N2O 排放包括以下 5 个步骤(1)收集动物饲养量数据(2)

为定义的 T 类中各种动物确定每头年平均氮排放率(Nex(T))(3)

确定每年 T 类中各种动物排放的粪肥中不同粪便管理系统(MS(T,S))的处理量(4)

确定不同粪便管理系统 S 的 N2O 排放因子(EF3(S))(5)

对每种粪便管理系统类型 S 用排放因子(EF3(S))乘以氮排泄量
类别的粪肥

并详细分类

估算出某种动物粪便管理系统中的 N2O 排放量

每种粪便管理系统所处理的所有动物
然后求和便计算出动物粪肥的 N2O

排放总量

6

IPCC 指南中的粪便管理了 粪便管理术语

以与 4.3 节中粪便管理 CH4 排放所用的术语一致

4.40

和

动物排泻物管理两个术语是指产生 N2O 的动物粪便

在这个指南中采用

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

图 4.4 动物粪便管理中的 N2O 排放决策树

国家是否对家牛 水牛 猪
绵羊

山羊

马

报告

否

驴/骡和

不发生

家禽等种群进行管理

是
山羊

马

驴/

家牛

将牲畜按种类分为基本骡或家禽等

猪或其它类型和增强特征是否为关键源类别 并占有较大排放份额
注释 1 和 2

否
收集基本的家畜动
物特性数据

水牛

否

是否能够获得组构数
据

确定

增强型

家

畜动物的特性是获得数据第2块
是否掌握有本国
的氮排泄率 粪便管理使用数据
或排放因子

是

是

适当的时候应用本
国因子和缺省值估
算排放

否

第1块

是否有本国的氮排泄/保持/吸入数值或粪便管理
使用数据

无

利用 IPCC 的缺省值
估算排放量

是

否

全部或一些

无

第3块
利用现有的本国排放因子

利用 IPCC 的缺省值和缺省值估算排放估算排放量

注释 1:关键源类别是指在国家温室气体排放清单中作为优先的排放源
排放水平与趋势两者来讲第4块

因为就绝对排放水平

它对估算全国总的直接温室气体排放清单有重大影响

排放趋势或绝对

参见第 7 章方法学选择及重新计算 的第 7.2 节 确定国家关键源类别
注释 2 根据经验如果子排放源占该排放源排放总量的 25%-30%

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理那么该子排放源非常重要

4.41

农业

第四章

根据

IPCC 指南粪便管理中的 N2O 排放计算如下
公式 4.18
动物粪便管理中的 N2O 排放(N2O-N)(mm) =Σ(S) {[Σ (T) (N(T)•

Nex(T) •MS(T,S) )]•EF3(S)}

其中(N2O-N)(mm) =国家动物粪便管理中的 N2O 排放量(kg N2O-N/yr)
N(T) =动物类型 T 的饲养量
Nex(T) =动物类型 T 每头年平均 N 排泄量 kg N/animal/yr)
MS(T,S) =粪便管理系统 S 所处理每一种动物粪肥年排泄的百分数
EF3(S) =动物粪便管理(S)中的 N2O 排放因子

kg N2O-N/kg 粪便管理系统(S)中的 N

S =粪便管理系统
T =动物类别
为便于报告

利用以下公式将(N2O-N)(mm) 排放转化为 N2O(mm) 排放N2O(mm) = (N2O-N)(mm)

•

44/28

4.4.1.2 排放因子的选择
利用充分说明和预先审评过的出版物中的国家特定排放因子可得到最精确的估算结果 利用反映每种动物粪便
管理系统的实际储存时间和处理类型的国家特定排放因子估算排放量是优良作法

法包括不同粪便管理系统的排放量的测量 每单位动物粪肥中的氮推导国家特定排放因子的优良作

考虑储存时间和处理类型的变化理类型时 如通风和温度情况等条件应予以考虑 如果国家清单机构利用国家特定排放因子
预先审评文件证明使用这些数据的理由
在表 4.12

子

中提供了 IPCC 优良作法的排放因子

IPCC 指南 中没有涉及到的粪便管理系统中的 N2O 排放的缺省排放因子

4.42

应鼓励他们通过提交

如果不能得到适当的国家特定排放因子 应鼓励清单机构采用缺省排放因粪便管理中的 N2O 排放的缺省排放因子

粪便管理系统的描述 其中包括一些在

在定义处

IPCC 指南的参考手册

表 4.13 提供了在

这些表格中包括缺省排放因子以及对

表 4-22 中没有包括的粪便管理系统

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

表 4.12

动物粪便管理中的 N2O 排放的缺省排放因子(没有包括在 IPCC 指南 中的其它粪便管理系统用斜体表示)
粪肥

描述

系统

EF3

排放因子的

kgN2O-N/kg 排泄的
N

不确定范围

牧场/山地/围
场放牧过程中排泄的粪肥 不经过处理

0.02-50%/+100每天施用粪肥排泄后直接清粪 然后施到农田 没有储存和处理的过程 所以假设储存过程中的 N2O 排放
量为 0

0.0

不适用

固体存放 a粪肥和尿液 有或没有垫草
有或没有液体流向粪坑系统

收集后长时间散放

0.02-50%/+100干燥育肥场在干燥的气候区 动物粪肥在饲养场任意堆放在定期清除之前风干 动物粪肥被清除之后可能
被施入到农田0.02-50%/+100

液体/泥肥

将粪肥尿以液体的形式储存在储粪罐内 为了以
液体方式处理动物粪肥 可能向粪肥和尿液中加
水

0.001

-50%/+100化粪池水冲系统处理粪肥 将粪肥排放到化粪池中 粪
肥在化粪池中储存的时间在 30-200 天之间 化粪
池中的水可以循环利用冲洗粪肥或用于灌溉作为
肥料

0.001

-50%/+100粪坑

在集约化饲养设施下面的粪坑

0.001-50%/+100

动物粪肥和尿液无氧发酵产生甲烷

0.001-50%/+100

收集

0.007

无氧发酵池
燃烧

b

风干后作为燃料牧场和围场放牧过程中动物尿液中的氮应包括在
本项中
a

0.02

-50%/+100应用定量的数据以区分管理系统是否判断为固体储存还是液体/泥肥 干燥或湿的区分标准是干物质含量达 20%b

如果动物粪肥做为燃料 与粪肥燃烧有关的排放在 IPCC 的分类系统 燃料燃烧 中报告 如果动物粪肥燃烧但并
没有做为能源回收 与粪肥燃烧有关的排放在 IPCC 的分类系统 废弃物焚烧 中报告 动物尿液沉积在农田处的直接和间接 N2O 排放在 4.7 和 4.8 节中报告资料来源

IPCC 指南和专家组判断参见联合主席

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理编辑和专家

粪便管理中的 N2O 排放)

4.43

农业

第四章

表 4.13IPCC 指南 中的动物粪便管理中的 N2O 排放的缺省排放因子

没有包括在(专家组判断的结果)
其它系统

定义

EF3

kgN2O-N/kg 排泄的 N
家牛和猪厚垫
料

排放因子 EF3 的不确定范围
-50%/+100

家牛 猪的粪尿排泄到垫草上 在很长时间之后清除积
累的排泻物
<1 月

0.005

>1 月

0.02

集约化堆肥

将粪肥和尿液储存在容器或槽道中 并对排泻物进行强
制通风

0.02

-50%/+100

分散堆肥将粪肥尿收集后堆放 定期翻动以达到通风的目的

0.02-50%/+100

带垫草的禽粪

家禽粪肥排泄在垫草上 家禽在排泻物上活动

0.02-50%/+100

没带垫草的禽
粪

家禽粪肥排泄在没有垫草的地板上 家禽不在排泻物上
活动

0.005

-50%/+100

好氧处理粪肥以液体的形式收集起来 对粪肥进行强制通风处
理 或在好氧池或湿地系统处理进行硝化和反硝化

0.02-50%/+100

资料来源

专家组判断

参见联合主席编者和专家 动物粪肥 N2O 排放4.4.1.3 活动水平数据选择为估算粪便管理系统中的 N2O 排放
氮的排泄量

3

主要有三种类型的活动水平数据

1

牲畜饲养量

2

每种动物粪肥粪便管理系统的使用数据牲畜饲养量(N(T))
应利用牲畜饲养数量特征描述
理系统中的 N2O 排放N2O 排放参见 4.1 节的方法收集牲畜饲养数据

基本的牲畜饲养数量特征描述就足够了应采用强化的特征

如果利用缺省的氮排泄率估算粪便管

如果采用计算的氮排泄率估算粪便管理系统中的

描述动物数量的优良作法是对特征逐个进行描述

像 4.1 节提到的那样

依据牲畜数量为所有排放源提供活动水平数据

年平均氮排泄量(Nex(T))
应精确确定牲畜饲养量特征所定义的每种动物类别的氮年排泄量得 如农业生产和科学文献

国家特定数据可以直接从文献和报告中获或通过动物摄取的氮量减去保留在动物体内的氮量 像如下解释的那样些情况下也可以从饲养条件相似的国家获得 如果不能从以上渠道获得氮排泄数据

氮排泄率

参见

IPCC 指南 的

参考手册

表 4-20获得

在一可以利用 IPCC 推荐的缺省为了调整年轻动物的氮排泄值

用表 4-20 中的氮排泄率乘以表 4.14 中列出的缺省调整因子是一种优良作法 值得注意的是 如果估算动物粪肥作为燃料燃烧的 Nex(T)时 表
4.12

粪便管理中的 N2O 排放的缺省排放因子

量占氮排泄总量的 50%
物粪肥作为燃料燃烧

因此

排放量应在 IPCC

量应在 IPCC 废弃物焚烧

4.44

粪肥被燃烧了 而尿液却留在土地上根据经验

尿液中氮的含这部分 Nex(T)乘以表 4.12 中的排放因子得到这些子排放源的 N2O-N 排放
燃料燃烧

部分报告

如果粪肥燃烧了但并没有作为能源回收

如果动
则排放

部分报告

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

表 4.14

参考手册 表 4-20 中的缺省调整因子 a

IPCC 指南估算幼小动物的氮排泄率时动物分类年龄范围 年

调整因子

非奶牛

0-1

0.3

非奶牛

1-2

0.6

奶牛

0-1

0.3

奶牛

1-2

0.6

家禽

0-0.25

0.5

绵羊

0-1

0.5

猪

0-0.5

0.5

a

当动物年龄超出了指明的年龄范围

注

没有提供

资料来源

IPCC 指南专家组判断

的调整因子为 1
表 4-20 中其它动物的调整因子

参考手册参见联合主席编者和专家

粪便管理中的 N2O 排放每年每种动物排泄的氮量取决于氮的年摄取总量和保留总量 因此
体内的保留量计算得出氮的年摄取量量取决于动物生产水平如生长率氮的排泄量可以从氮的摄取量和氮在动物如动物每年消耗的氮量 取决于采食量和饲料中蛋白质的含量

产奶量

工作时间

氮在动物体内的年保留量

如用于产奶

总的采食

肉用和产毛

可以用于衡量来自饲料蛋白中的动物蛋白生产率 特定动物种类的氮摄取量和保留量可以通过国家统计数据或咨询动物营养专家获得 也可以根据牲畜种群特征部分提供的摄取饲料和粗蛋白数据计算出 参见 4.1 节
同动物种类保留在体内的氮占摄取量的比例的缺省值 提供了不同动物缺省的氮保留数值

表 4.15 不每种动物类别的年氮排泄量根据下式得到

公式 4.19
年氮排泄量Nex(T)=

Nintake(T)•(1 – Nretention(T))

其中(Nex(T)) =每头动物每年排泄的氮量 氮(kg)/每头每年
Nintake(T) =动物类别 T 的每头动物每年摄取的氮量

氮(kg)/每头每年

Nretention(T)=动物类别 T 摄取的氮量保存在体内的比例

保留在体内的氮(kg)/每头每年/每年摄取的氮(kg)/每

头每年
请注意

年氮排泄量还用于计算农业土壤直接和间接 N2O 排放见 4.7 和 4.8 节

在估算动物粪便管理中的N2O 排放和估算农业土壤的 N2O 排放时要采用相同的氮排泄量和推导方法

粪便管理系统使用数据(MS(T,S))
用于估算粪便管理中的 N2O 排放和 CH4 排放的动物粪便管理系统使用数据应相同 参见 4.3 节
到国家特定的动物粪便管理系统使用数据

应利用IPCC 指南业一章 4.2 节的附件 B 中的表 B-3 至表 B-6 提供了奶牛

非奶牛

提供的缺省值

IPCC 指南 的

水牛和猪的 IPCC 缺省值

如果不能得
参考手册

IPCC 指南的农参考手册 农业一章的表 4-21 提供了其它动物种类的 IPCC 缺省值

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.45

农业

第四章

表 4.15

不同动物种类保留在体内的氮占摄取量的比例的缺省值
(不同动物保留在体内的氮的比例)
动物类别

保留在体内氮的比例 保留氮(kg)/摄取氮(kg)不确定性范围

奶牛

0.2

+/-50

非奶牛

0.07

+/-50

水牛

0.07

+/-50

绵羊

0.1

+/-50

山羊

0.1

+/-50

骆驼

0.07

+/-50

猪

0.3

+/-50

马

0.07

+/-50

家禽

0.3

+/-50

资料来源

通过专家组判断参见联合主席 编者和专家

动物粪便管理中的 N2O 排放4.4.1.4 不确定性评估排放因子
本排放源的缺省排放因子有很大的不确定性 见表 4.12 和 4.13
从而获得精确和设计优良的测量方法
肥的氮含量

有机碳

通过对粪肥和粪便管理系统进行特性分类

有助于降低不确定性 这些测量方法必须考虑到温度

湿度条件

氧气

粪

资料来源

专家组判

储存的持续时间以及处理过程的其它方面

活动水平数据—牲畜饲养量参见 4.1 节-牲畜种群特征描述

活动水平数据—氮排泄量关于氮排泄量的不确定性范围
断 参见联合主席

编辑与专家

在±50% 见表 4.15

见

IPCC 指南 的

参考手册粪便管理中的 N2O 排放表 4-20IPCC 指南

在±50%左右

提供的缺省的氮保留值不确定性范围也

如果清单机构采用比较精确的关于氮的吸收与保留的国家统计值那么相关氮的排泄率不确

定值将可能降低为±25%

活动水平数据—粪便管理系统使用情况
在一些国家
了在

IPCC 指南粪便管理使用数据的不确定性很高 虽然制定了严格定义的分类方案
的参考手册

表 4-21 所统计的数据外

即便是有可能见表 4.12 与 4.13

但除许多清单机构也只能得到非常有限的有关不同系统粪便管理的定量数据

4.46

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.4.1.5 完整性
一个完整的 N2O 排放清单应包括针对所有牲畜种类的全部粪便管理系统
中表 4.12 和 4.13 保持一致的粪便管理定义

鼓励国家使用与优良作法指南关于牲畜特征的进一步信息 请参见第 4.1 节

4.4.1.6 建立一致的时间序列
4.1 节中提供

建立一致的排放估算的时间序列要求收集的牲畜饲养量统计数据的内部时间起码要具有连续性了建立时间序列的指南

在大多数国家还要求其它两种活动水平数据 如氮的排泄量和动物粪便管理系统使用数

据 以及粪便管理排放因子在整个时间序列保持一致 然而 在一些情况下 有必要修改这些随时间而改变的数值例如农民可能改变饲养方法

占的比例越来越大或全部牲畜粪便管理系统发生变化 如一些动物种类的粪便管理以湿肥系统方式所

而干肥系统所处理的粪肥数量越来越少 或由于特定的粪便管理系统发生了变化

放因子作修正实际上的变化而引起不管导致变化的原因是什么有详细的证明文件

有必要对排这些变化可能因采取温室气体减排措施而引起 或可能由其它与温室气体无关的农业实践
采用的数据和排放因子必须反映这些变化 数据

方法和结果必须备

如果时间序列上的活动水平数据受到农业实践或温室气体减排措施的变化的影响 如由于执行

通过降低年氮摄取量降低 N2O 排放的政策措施导致年氮排泄量的降低应鼓励清单机构保证这些活动水平数据反映这些实践 清单报告要详细解释农业实践或减排措施的变化是如何影响活动水平数据或排放因子的

4.4.2 报告和归档如第 8 章质量保证和质量控制第 8.10.1 节

内部文件和存档

所述 优良作法要求将国家排放清单所需

的所有信息编制成文并存档 在使用各国排放因子 氮排泄量或粪便管理系统数据或两种数据时

这些数据的来源

与参考资料应清晰地记录并随适当的 IPCC 源类别清单结果一起报告必须依照•

IPCC 指南对于牧场报告不同粪便管理系统中的 N2O 排放以下两种情况除外

草原和围场的粪便管理系统中的排放 它应在 IPCC 农业土壤类别报告 因为动物将粪肥直

接排泄到土壤上
•对于粪便管理系统中作为燃料燃烧的排放如果粪肥用作燃料

则需在 IPCC 燃料燃烧类别下报告果粪肥燃烧但没有进行能源回收则应在 IPCC 废弃物焚烧类别下报告氮收集进行燃烧 则它必须在牧场草原和围场的 N2O 排放下报告动物粪肥经任何粪便管理系统储存或处理后 几乎全部将被施用到土地上

但是应注意到如

如果没有将尿随后粪肥在土壤中产生的排放将在农业土壤下报告 这些排放的估算方法将在 4.7 节和 4.8 节讨论

4.4.3 清单质量保证和质量控制
优良作法是指按照第 8 章 质量保证和质量控制 表 8.1 方法 1 一般清单水平的质量控制程序 和排放估
算的专家评审意见进行质量控制核查 也可以采用第 8 章

质量保证和质量控制的方法 2 程序和质量保证程序进尤其是运用较高级方法估算这种排放源的排放量更是如此 第 8 章

行附加质量控制核查
所列举的有关数据处理质量保证和质量控制

管理和报告的综合质量保证和质量控制 可通过以下程序加以补充

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.47

农业

第四章

排放因子审核•如果用本国特定的排放因子
且记录清单机构应比较它们与缺省值的差别

采用本国特定的排放因子应解释并鼓励清单机构保证运用优良作法并对结果进行预先审核

活动水平数据审核
•如果用本国特定的 Nex(T)和 MS(T,S)数据
录明显的差异

清单机构应该比较这些数值与 IPCC 缺省值的差别同时记

数据来源以及数据获得的方法

外部专家评审
•4.48

清单机构应组织粪便管理 动物营养以及温室气体排放领域的专家 对采用的方法和数据进行专家评审

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.5 热带草原燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放目前估算热带草原燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放的优良作法是应用

的 CH4 和 N2O 排放决策树 建议的方法对排放量进行估算

IPCC 指南图 4.5 热带草原燃烧产生

本章末尾附录 4A.1 对此方法进一步完善的可能性进行

了简要说明 附录还对改进此方法的一些可能步骤的细节进行了描述 由于缺乏数据以及许多关键参数的不确定性很大目前并不能证明附录 4A.1 中讨论的方法是优良作法

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.49

农业

第四章

图 4.5 热带草原燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放决策树否

是否存在热带

报告

草原燃烧

未发生

是

是否为

否

是

关键源类别
(注释 1)

是否有本国特定的有关燃烧面积比例
生物量密度

地面

燃烧的地面生物量
是正在生长的地面生物量或燃烧率等

否

活动水平数据

是否有国家

是否有国家

特定的排放因子?

特定的排放因子?
是否

第1块
使用 IPCC
缺省值
估算排放量

是

否

第2块

第3块

第4块

使用本国特定的

使用本国特定的

使用本国特定的

排放因子和

活动数据和

活动数据和

IPCC 的缺省

IPCC 的缺省值

排放因子

值估算排放量

估算排放量

估算排放量

注释 1:关键源类别是指在国家温室气体排放清单中作为优先的排放源
放水平与趋势两者来讲因为就绝对排放水平

它对估算全国总的直接温室气体排放清单有重大影响参见第 7 章排放趋势或绝对排
方法学选择及重

新计算 的第 7.2 节 确定国家关键源类别

4.50

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.6 农业残留物燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放目前估算农业残留物燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放的优良作法是应用产生的 CH4 和 N2O 排放决策树 建议的方法对排放量进行估算

IPCC 指南图 4.6 农业残留物燃烧

本章末尾附录 4A.2 中对此方法进一步完善的可能性进行了简要说明 附录还对改进此方法的一些可能步骤的细节进行了描述 由于缺乏数据以及许多关键参数的不确定性很大目前并不能证明附录 4A.2 中讨论的方法是优良作法

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.51

农业

第四章

图 4.6 农业残留物燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放决策树

是否存在

否

报告

农业残留物燃烧

未发生

是

是否为

否

是

关键源类别
(注释 1)

是否有本国特定的有关燃烧面积比例
生物量密度

燃烧的地面生物量

正在生长的地面生物量或燃烧率等

否

否

地面

是

活动水平数据是否有本国特定的是否有本国特定的

否

是

排放因子?

排放因子?

第1块

第2块

使用 IPCC
缺省值
估算排放量

第3块

第4块

使用本国特定的

使用本国特定的

使用本国特定的

排放因子和

活动数据和

活动数据和排放因

IPCC 缺省

IPCC 缺省值

子估算排放量值估算排放量估算排放量

注释 1:关键源类别是指在国家温室气体排放清单中作为优先的排放源
放水平与趋势两者来讲是因为就绝对排放水平

它对估算全国总的直接温室气体排放清单有重大影响参见第 7 章排放趋势或绝对排
方法学选择及重

新计算 的第 7.2 节 确定国家关键源类别

4.52

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.7 农业土壤中的 N2O 直接排放4.7.1 方法学问题农业土壤中的氧化亚氮(N2O)是通过微生物的硝化和反硝化过程产生的
于硝化和反硝化的氮量许多农业活动向土壤加氮从而增加了 N2O 排放量 人为氮投入导致的 N2O 排放包括直接排放了氮的土壤 和两种间接排放例如通过 NH3 和 NOx 气体的挥发以及随后的再沉淀

增加了用

例如直接来源于加淋溶和径流

在

IPCC 指分别对农业土壤中的直接和间接 N2O 排放进行估算

南 中

IPCC 指南 中估算农业土壤中直接 N2O 排放的方法包括两部分 (1)向土壤加氮引起的直接 N2O 排放 排(2)没经过处理的动物粪肥引起的直接 N2O 排放除牧场 草原和围场的动物氮输入动物粪肥

7在这节讨论该方法的第一部分

放在第 4.4 节粪便管理中的 N2O 排放

中说明

牧场

草原和围场的草原和围场的动物粪肥引起的直接 N2O 排

第二部分关于估算牧场8

例如

然而在此要说明的是牧场草原和围场的动物粪肥引起的直接 N2O 排放将在农业土壤类别中报告

4.7.1.1 方法选择在

IPCC 指南 中对因施氮肥以及其它种植活动引起的农业土壤直接 N2O 排放的估算方法进行了介绍些人为的氮投入包括化肥(FSN)及动物粪肥(FAM)
作引起的土壤氮矿化 9

例如有机土

)10

(FOS

和动物粪肥施用后挥发的氮要从总量中减掉固氮作物种植(FBN)由于在 IPCC 指南这还原到土壤中的作物残留物 FCR)

有机土耕

中

因此化肥

直接和间接排放是分别计算的并且这些挥发的氮最终排放的 N2O 应作为间接排放的一部分 见 4.8

节在

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理报告

采用了方法 1a 和方法 1b

来区分

法 1b 公式中增加了变量

因此增加了其准确性 然而

得 在这种情况下
接受的

IPCC 指南

中的公式

使用方法 1a 公式比较合适

方法 1a

优良作法报告的 4.7 和 4.8 小节中广泛

和这儿使用的新公式

当使用方法 1b 公式时

方法 1b

由于在方

所需的活动水平数据有可能无法获联合使用方法 1a 和方法 1b 公式估算不同子源类别的排放也是可

但这取决于活动水平数据是否能获得 在某些情况下

没有方法 1b 公式可供选择 因为在

IPCC 指南中认为没有必要改进这个公式

7 和 4.4 节一样

8 虽然牧场

这里使用的术语

粪便

全都包括粪便和尿液

草原和围场的动物粪便的堆放没经过处理

粪便管理系统的排放方法相同9 有机土壤的定义是但估算牧场草原和围场的动物粪便排放方法与估算动物这在 4.4 节有讨论在表层 80 厘米的土壤中超过一半厚度的土层中含有有机土壤物质或碎片物质的缝隙中填满了有机土壤物质 有机土壤物质的定义是 被水饱和的土壤中
-1-1kg 或更多粘粒含量而有机碳含量达到 174 克 kg 或更多碳含量达到 116 克 kg-1

或者土壤从未被水饱和如果矿质部分达到 500 克

或者矿化部分没有粘粒或含有部分过渡矿物成分而有机含有 203 克 kg-1 或更多的有机碳(SSSA, 1996)

10 有机土是指富含有机质的表层土壤厚度至少达 40 厘米

粘土含量超过 50%

或任何厚度的上层岩石而且如果其粘粒含量低

有机质含量最少达 20%

或者

有机质含量最少达 30%的土壤

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.53

农业

第四章

图 4.7 农业土壤中的 N2O 直接排放决策树 给出了依照

IPCC 指南

中的方法采取适合各国特定情况的优

良作法 这个决策树介绍了怎样选择估算方法 如果排放因子和活动水平数据按照下面提供的指南收集 方法 1a
和方法 1b 都是优良作法
在最基本的形式中农业土壤中的 N2O 直接排放按照下列公式估算
公式 4.20农业土壤中的 N2O 直接排放 (方法 1a)

N2ODirect -N=[(FSN +FAM+

FCR ) •

FBN +

EF1 ]

•

+ (FOSEF2)其中
N2ODirect -N = N2O 排放量单位为氮

FSN = 每年施用到土壤的化肥氮施用量

根据 NH3 和 NOx 挥发量调整

FAM = 每年施用到土壤的动物粪肥氮量, 根据 NH3 和 NOx 挥发量调整
FBN = 种植的固氮作物年固氮量
FCR = 每年还原到土壤中的作物残留物量
FOS = 每年耕作的有机土壤面积
EF1 = 用于计算氮投入产生排放的排放因子(kg N2O-N/kg N 输入)
EF2 = 有机土耕作排放因子(kg N2O-N/ha-yr)
关于 N2O-N 排放转化为 N2O 排放的计算公式如下
N2O = N2O-N • 44/28
公式 4.20 是方法 1a 公式 如果能够获得针对本国的更详细的排放因子
的分解 如 4.21 公式所示
放因子能得到4.21 公式是方法 1b 的公式 例如

可对公式中的各个条件进行更为详细

如果在不同条件 i 下 施用的化肥和动物粪肥的排公式 4.20 应扩展为下面的公式
公式 4.21农业土壤中的 N2O 直接排放(方法 1b)
N2ODirect -N=

Σ {[(Fi

SN+

FAM )i • EFi] + [(FBN +FCR ) • EF1 ] + [FOS • EF2]}

其中
EFi =不同条件 i 下 化肥和动物粪肥的 N2O 排放因子为便于报告

可采用下面计算公式将 N2O-N 排放转化为 N2O 排放N2O = N2O-N • 44/28
也可将方法 1a 进行扩展 以包括各种土壤类型上施用的其它形式的氮氮经常施用于土壤作为土壤的改良物或作为污泥的一种处理方式

能用这个公式计算污水污泥作为其它形式的有机

如果能得到足够的数据污泥投入量可通过以氮为单位的投入量乘以排放因子(EF1)估算出

NSEWSLUDGE 应该加到公式的第一组圆括号中

4.54

例如

污泥氮(NSEWSLUDGE)

也就是说在公式 4.20 中

在公式 4.21 中 它应该加到第二组圆括号中

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

图 4.7 农业土壤中的直接氧化亚氮(N2O)排放决策树否

本国是否施用氮到土壤或进报告未发生

行有机土耕作是对于每一个氮源

是是否为关键源类别否否

此是否有本国特定氮源重要吗

活动水平数据?

(注释 1 和注释 2)
第1块
是获取本国特定数据使用方法 1a 公式

FAO 活动水平

数据 缺省的 FracGASP /FracGASM 值
和缺省的排放因子估算排放量

施入化肥

通过生物固氮和作物残留物

动物粪便和混合及有机土的耕作增加

污水污泥

有效土壤氮

是否有详细
记载的本国特定是否

是FracGASP/FracGASM

否

是否有详细记载的
本国特定 EF 值

值或排放因子第5块

第4块

使用方法 1a 或方法 1b

使用方法 1a 或方法 1b

公式和可获得的本国特公式和缺省的 FracGASP

使用方法 1a 或方法

定 FracGASP /FracGASM 值/FracGASM 值和 EF 估算

1b 公式和本国特定

和 EF 估算排放量

排放量

的 EF 估算排放量第3块

注释 1:关键源类别是指在国家温室气体排放清单中作为优先的排放源势两者来讲 它对估算全国总的直接温室气体排放清单有重大影响

第2块因为就绝对排放水平使用方法 1a 或方法
1b 公式和缺省 EF 估
算排放量

排放趋势或绝对排放水平与趋

参见第 7 章 方法学选择及重新计算

的第 7.2 节 确

定国家关键源类别
注释 2 作为一个主要判断标准

如果子源类别占该源类别排放总量的 25%-30%

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理那么这个子排放源是重要排放源

4.55

农业

第四章

由于没有 NSEWSLUDGE 这个新参数的缺省值或没有收集这些数据的指南

要说明的是

因此

只有当能够获得可

靠的本国特定数据时才对公式进行改进 用来估算 N2O 直接排放的污泥活动水平数据和用来估算 N2O 间接排放使
用的数据应该相同 见 4.8 节 农业用氮引起的间接 N2O 排放FAM为了能够应用公式 4.20 或 4.21 必须估算各种氮投入量(FSN何计算这些量的方法
IPCC 指南

在某些情况下FBN FCR FOS)

IPCC 指南为了纠正误差 确保这种排放源和其它农业排放源的一致性

介绍了如并且结合自从

优良作法对这些方法进行了细化 另外 对某些氮投入 给出了更详细编写以来可利用的新信息

的公式来描述怎样去实现进一步细分的方法 利用各种综合或分解的公式来计算各种氮投入 与下面介绍的推导公式 4.20 和 4.21 中的各项变量的优良作法是一致的根据挥发调整后的化肥氮施用量(FSN)
化肥总量(NFERT)FSN 是指根据挥发量调整后的年氮肥施用量

以及根据 NH3 和 NOx 的挥发量(FracGASF)作调整它的估算取决于年消耗的

因此公式如下

公式 4.22
化肥施用中的氮排放
FSN

=

NFERT

根据挥发调整后的动物粪肥氮施用量 (FAM)的估算取决于年动物粪肥产生的氮总量

• (1

–

FracGASF)

FAM 是指根据挥发量调整后人为施用到土壤的动物粪肥氮量ΣT(N(T) • Nex(T))

11并根据作为燃料燃烧的动物粪肥(FracFUEL-AM

牧牲畜粪肥排放到土壤的量 (FracPRP)以及 NH3 和 NOx 的挥发量(FracGASF)作调整代替 IPCC 指南对这些变量计算)12它放用下面的公式

提供的公式
公式 4.23动物粪肥施用的氮排放
FAM

=

T

(T)

(T)

公式 4.23 并不完整

然而对所有国家来说动物饲料和建筑材料

Σ (N • Nex ) • (1 – Frac

GASM)[1 – (FracFUEL-AM+

因为动物粪肥不仅仅只用于燃料

FracPRP )]一些国家将部分动物粪肥用于

因而一个完整的评估还应该分别确定用于这些途径的动物粪肥

FracFEED-AM 和 FracCNST-AM

如果有的话

的比例

方法 1b 公式考虑了动物粪肥的这些用途并且避免了过高估算排放量 它假定不用于

其它目的动物粪肥将全部施于土壤 因此优良作法推荐的方法 1b 公式如下
公式 4.24
动物粪肥施用的氮排放 经扩展
FAM=

Σ (N • Nex ) • (1– Frac

要说明的是

T

(T)

(T)

GASM

如果 FracPRP 中包括用作燃料) • [1–(FracFUEL-AM+

FracPRP + FracFEED-AM + FracCNST-AM)]

饲料或建筑材料的动物粪肥各部分

则公式 4.24 就不应再包括这

些部分

11 在

IPCC 指南 这部分 变量 Nex 代表总的动物粪便产生量 为了与优良作法第 4.4 节一致 此变量名被改为ΣT(N(T)• Nex(T) )12 公式 4.23 和 4.24 中在

IPCC 指南里用到的术语 FracFUEL 为了与 4.29 公式中用作燃料的作物 FracFUEL-CR 区别

已改为 FracFUEL-AM

4.56

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

作物的固氮量(FBN)物体

在 IPCC 指南 中估算每年种植固氮作物的固定氮量

包括作物产品加残留物

与产量的质量比是 1

FBN 的方法是基于假定在地面植
IPCC 指南 还假定作物残留物

内含有的氮量合理地代表了被作物固定的总氮量

也就是说

地面植物生物量是作物产量的两倍因此估算作物固氮量的方法是用大豆和蚕

豆作物 FBN 的种子产量乘以缺省值 2 再乘以作物生物量含氮比例(FracNCRBF)

在IPCC 指南

中给出的方法 1a

公式如下
公式 4.25
固氮作物的固氮量(方法 1a)
FBN

=

•

2

CropBF •FracNCRBF

IPCC 指南 推荐的方法可以通过几种途径修改

为了更加精确地估算地面作物残留物和产品中的氮

公式 4.25 用一个缺省值 2 将 CropBF 转化成地面作物残留物和产品之和了从而过低估计了地面作物残留物和总产量见表 4.16这个因子对某些蚕豆或大豆作物来说太低所选作物残留物统计数据比值随不同的作物类型有较大变化 如果能够使用特定作物值 估算就更加精确
便通过含水量进行调整
还有

例如

地面生物量与作物产量的

干物质含量也需要引入公式中以

CropBF 应该定义为代表所有固氮作物的产量 而不仅仅是蚕豆和大豆的种子产量另外其计算方法见公式 4.26

固氮饲料作物如苜蓿应包括在计算中

公式 4.26
固氮作物的固氮量(方法 1b)
FBN=Σ [Cropi

公式 4.26 引入了两个新名词个是 FracDM

i

‘2’

BF
i

•

(1

i

一个是 ResBF /CropBFi为 i 种作物地面生物量干物质含量

要说明的是ResBF /CropBF ) •+FracNCRBF ]i见表 4.16[(1 + ResBF /CropBF ) • FracDM ]代替了 IPCC 指南iii

这里假定作物残留物和产量的干物质含量是相同的)当需要进一步工作提高准确性中定义的 CropBF 变量是一个国家蚕豆和大豆的种子产量另一

中的缺省数值

因此在公式中只有一个干物质变量
就可使用这些数据

各国
另外然而这没有考虑像苜蓿这样的作物

是被当成产品收获的 因此 如上所述 CropBF 应定义为 固氮作物产量
将为 0

•

i

为 i 种作物的残留物与产量的比率i

可能有具体的作物产量和残留物的干物质含量数据
IPCC 指南

FracDMi它们对于固氮饲料作物如苜蓿 ResBF /CropBFii

公式 4.26 变为
公式 4.27
固氮饲料作物的固氮量
FBN

要说明的是

=

Σ (Crop
i

BF
i•

FracDM

i•

FracNCRBF )清单机构如果利用公式 4.26 估算固氮作物的固氮量i并且如果这些作物的残留物在田间燃烧那么 CropBF ResBF /CropBF 和 FracDM 必须采用与估算农业残留物燃烧排放量时采用的相同的值 FracNCRBF 的值也iii必须与估算作物残留物田间燃烧排放的 N/C 比率一致

表 4.16 中列出了一些作物在优良作法里的 ResBF /CropBFii

FracDM 和 FracNCRBF 缺省值 清单机构如果不能获得本国特定的数据 可以使用此表中提供的数据 如果需要表 4.16ii

中没有列出的某种作物的缺省残留物氮含量数据
对某一作物的缺省数据

可以使用

IPCC 指南的参考手册

表 4-19 中列出的不是针

0.03 kg N/kg 干物质

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.57

农业

第四章

表 4.16
所选作物残留物统计数据作物

残留物/作物产量比

干物质含量

碳含量

氮含量

率
小麦

1.3

0.82-0.88

0.48530.0028大麦

1.2

0.82-0.88

0.45670.0043玉米

1.0

0.70-0.86

0.47090.0081

燕麦

1.3

0.92

0.0070

黑麦

1.6

0.90

0.0048水稻

1.4

0.82-0.88

粟米

1.4

0.85-0.92

0.0070

高梁

1.4

0.91

0.0108

豌豆

1.5

0.87

0.0142菜豆

2.1

0.82-0.89

大豆

2.1

0.84-0.89

土豆

0.4

0.42260.01100.3

a0.0228a0.32

0.42350.00400.83

0.42350.0040

饲料甜菜
甘蔗叶

0.8

花生

1.0

a

0.00670.02300.4072

甘蔗杆
菊芋

0.41440.86

0.0106

这些数据针对甜菜叶
甘蔗数据(Turn et al., 1997) 燕麦

数据来源

黑麦

豌豆和花生的干物质和氮的含量(Cornell, 1994)

高梁

粟米和大豆的氮含量数据(Barnard 和 Kristoferson, 1985) 其它数据来源于 Strehler 和 Stützle (1987)
返还到土壤的作物残留物中的氮量(FCR)
是通过作物

包括固氮作物和非固氮作物

IPCC 指南在中每年通过作物残留物还原到土壤的氮量(FCR)

残留物的氮总量 以及对在收获期间或收获之后作物残留物田间焚烧部分进行调整后来估算的

作物残留物的年氮量等于固氮作物 (CropBF)和其它作物(CropO)的年产量乘以各自的氮含

量(FracNCRBF 和 FracNCRO)

然后将这两种氮量相加

从田间去除的部分(Frac )13 和燃烧的部分(FracR

乘以缺省值 2 得出地面作物生物量总量)进行调整

IPCC 指南

BURN)

再根据作为产品

中的方法 1a 公式为

公式 4.28
返还到土壤的作物残留物中的氮量(方法 1a)
FCR = 2 • (CropO • FracNCRO + CropBF • FracNCRBF) • (1 – FracR) • (1 – FracBURN)

可以用几种办法对 1a 方法进行修正 以便更精确地估算返还到土壤的作物残留物氮量

13

IPCC 指南将 FracR 定义为

除的地面作物生物总量比例

4.58

从田间带走的作物残留物比例然而

目前正在采用的变量

被

从田间去

所代替

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

•

首先

公式 4.28 利用缺省值 2 将 CropO 和 CropBF 转化为地面作物残留物和产品总量那样对一些蚕豆和大豆作物来说另外缺省值 2 与•第二

CropBF 应定义为所有固氮作物产量 而不仅仅是蚕豆和大豆的产量•

第三在公式中需要包括干物质含量以便依据水分含量来调整

•

第四

根据作物残留物的其它用途 特别是作为燃料这个缺省参数太低

像前面 FBN 提到的可能过低估计了地面作物残留物和产品总量

中的 FracR 缺省值不一致 14

IPCC 指南公式 4.29

建筑材料和饲料 需对公式进行修改显示了这些修改公式 4.29
返还到土壤的作物残留物中的氮量(方法 1B)
FCR=

Σi [(CropO•i

FracCNST-CRi–• FracDM

ResO /CropOii

FracFOD )] +
i

i

•

•

FracNCRO )i(1 –FracBURNiΣj [(CropBFj • ResBFj/CropBFj • FracDMj•–

FracFUEL-CR

–

i

•

FracNCRBF )j(1 –FracBURN – FracFUEL-CR – FracCNST-CR – FracFOD )]
j

j

j

j

(1)

公式 4.29 允许使用可得到的特定作物参数用于以下变量 如每个其它作物类型 i 和每个固氮作物类型 j
作物残留物与作物产量的比值(ResO /CropO 和 ResBF /CropBF )ii

面生物量的氮含量(FracNCRO 和 FracNCRBF )ij

燃料的比例(FracFUEL-CR 和 FracFUEL-CR )
i

i

缺省参数

j

作物的缺省值

(2)地面生物量的干物质含量(FracDM 和 FracDM )ij(4)收获前后田间残留物燃烧比例(FracBURN 和 FracBURN )
i

j

i

j

在表 4.16 中列出了一些作物类型的 ResO /CropOi如果无法获得国家具体数据

清单机构可以使用这些参数

IPCC 指南 的

留物氮含量缺省值 可以使用j(6)残留物用作建筑材料的比例(FracCNST-CR 和 FracCNST-CR )j

作饲料的比例(FracFOD 和 FracFOD )

j

参考手册

i

(3)地

(5)残留物用作

以及(7)残留物用

FracDM 和 FracNCRO 的优良作法i

如果需要表 4.16 没有列出的作物类型的残表 4-19 中列出的不是针对某一具体固氮作物和非固氮分别为 0.03 kg N/kg 干物质和 0.015 kg N/kg 干物质

有作物收获的有机土壤面积(FOS):

IPCC 指南定义 FOS 为每年耕种的有机土壤的面积

以公顷计

这个定

义适合于方法 1a 公式和方法 1b 公式

4.7.1.2 排放因子选择在估算农业土壤中的直接 N2O 排放时需要考虑两类排放因子
引起的 N2O 排放第一类排放因子(EF1)是各种投入到土壤中的氮第二类排放因子(EF2)是有机土壤耕作引起的 N2O 排放尽可能使用本国特定的排放因子

以便反映一个国家的特定条件和农业实践实际情况 这样的排放因子应基于长期大量的测量结果 能够反映生物地球化学过程的潜在变化 应采用优选的测量方法 并在权威的出版物上发表框 4.1 描述了关于推导本国特定排放因子的优良作法
如果没有本国特定排放因子
源类别

见第 7 章那么具有相似管理和气候条件的他国排放因子不失为好的选择 如果这不是关键

方法学选择和重新计算

或者没有推导国家或地区特定排放因子所必需的资料

可以利用缺省的排放因子 考虑到有的清单机构在本国特定排放因子不能覆盖全部的环境和管理条件情况下会混合使用缺省值和
本国特定排放因子
表 4.17

如果使用本国特定或其它排放因子代替缺省值 这些排放因子的推导必须清楚地记录说明估算农业土壤中的直接 N2O 排放更新缺省排放因子 汇总了优良作法中的缺省排放因子

IPCC 指南中 EF1 的缺省值是土壤施氮量的 1.25% 在许多情况下

14

IPCC 指南 展示 FracR 缺省值为 0.45 这与地面作物残留物和产品的缺省值不一致 如果 FracR=0.45 则 55%

的残留物加上作物产量等于残留物量这个因子将是合理的然而

如果化肥施于已经施了

然而如果作物残留物加作物产品等于 2 倍作物产品的量

则 50%残留物加上作物产品等于残留物量

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.59

农业

第四章

最近的研究数据显示将可能发生更高的 N2O 损失 Clayton 等

有机肥的土壤中

因为这需要进一步证实

1997此时建议不改变缺省值优良作法要求使用 IPCC 指南 提供的更详细形式的基本方程 以保证

当需要修改时

对不同形式的氮输入使用合适的排放因子
基于最近的测量结果应更新

Klemedtsson 等

比先前估计高IPCC 指南1999

中 EF2 的缺省值 这些测量结果显示中纬度有机土壤的排放因子

测量结果表明 EF2 的值等于 8 比等于 5 更适合中纬度地区

这与

IPCC

该方法中假定热带气候的矿化速率大约是温带气候的 2 倍 因而热带气候的排放因子 EF2 的值

指南 的方法一致
应为 16

表 4.17

估算农业土壤中的直接 N2O 排放量的更新缺省排放因子
IPCC 缺省值
排放因子

更新了的缺省值EF1( kg N2O-N/kg N)

EF1( kg N2O-N/kg N)

EF2 (kgN2O-N/ha-yr )EF2 (kgN2O-N/ha-yr )FSN 的 EF1

1.25%

无变化

FSN 的 EF1 当施肥区已施了有机肥/粪肥
施入的或放牧排泄的

1.25%

无变化

FAM 的 EF1

1.25%

无变化

FBN 的 EF1

1.25%

无变化

FCR 的 EF1

1.25%

无变化

中纬度有机土壤的 EF2

58

热带气候有机土壤的 EF2

10

16

来源

IPCC 指南

Klemedtsson 等(1999)

Clayton 等(1997)

4.7.1.3 活动水平数据选择估算土壤中直接排放的 N2O 时需要用到几种类型的活动水平数据
施用化肥(FSN)

动物粪肥(FAM)投入到土壤中的氮氮(FSN)与有机土壤耕作矿化产生的氮(FOS)
法

现在或未来

有关的重要考虑下面将描述人为氮肥的投入

如通过人为

以及作物固定的生物氮(FBN)和作物残留物矿化返还到土壤中的

活动水平数据的类型和来源 以及与更详细的针对本国或特定作物的方

即使清单机构目前不准备基于本国或特定作物的排放因子进行估算 尽可能地

收集详细的活动水平数据也是一种优良作法

当有基于本国或特定作物排放因子的数据时 就可以对以前编制的清单进行更精确的修订FSN

为计算 FSN 需要 NFERT 和 FracGASF 的投入值•化肥消费量(NFERT)可从官方

例如国家统计局

年度统计报告中得到

大多数清单机构能很容易得到这些数据 如果没有本国特定的数据 则可以从国际肥料工业协会 IFA 巴黎 www.fertiliser.org/stats.htm
获得不同肥料种类和作物种类的肥料总用量数据
得到关于化肥消费的数据或者从联合国粮农组织

以及气候

FAM

作物类型和主要作物的气候区域进行细分

对于施用的化肥以 NH3 和 NOX 形式损失的部分氮(FracGASF)
了一个 10%的固定损失率

www.apps.fao.org

将国际数据库如 IFA 和 FAO 的数据与国家统计数据相比较非常有用 如果

能获得足够全面的数据 可将 NFERT 数据按肥料类型
•

FAO

然而

IPCC 指南

参考手册

表 4-19 给出这个损失率是很容易改变的 它取决于施用肥料的种类

施肥的方式

的

赞成使用合适的文献记载的本国特定损失率以上已总结了优良作法中使用方法 1a 或方法 1b 公式计算 FAM 的方法

不管 FAM 如何估算建议如有

可能 将施用的动物粪肥量和覆盖的地区按作物类型和气候区域进行细分 这些数据在未来清单编制方法改进后可
以修正已估算的排放量

4.60

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

•

农业

一个国家动物排泄的总氮量
氮排泄率(Nex(T))ΣT(N(T) • Nex(T))

等于国内以种/类划分的动物数量(N(T))乘上每种/类动物的在优良作法中 牲畜数量数据可按照 4.1 节牲畜种群特征描述的方法来获得而且必须与其它排放源类别的牲畜特征数据一致 每种/类动物的氮排泄率也必须与排泄源类别一致 在 4.4
节 粪便管理中的 N2O 排放量 中叙述了得到本国特定氮排泄率的优良作法 如果没有本国特定的ΣT(N(T)• Nex(T))数值•在

IPCC 指南

可使用

IPCC 指南 的

参考手册氮的固定损失率为 20%
候•

的FracGASM

以 NH3 和 NOx 形式挥发排放的这种损失值变化很大 它取决于动物粪肥的类型 贮藏方法如果有合适的文献记载

FracFEED-AM 表示

表 4-20 中的缺省值

表 4-19 中报告的动物粪肥

施用方式以及气

鼓励使用本国特定的 FracGASM 因子

除了用作肥料以外的那部分动物粪肥量
AM

参考手册

用 FracFUEL-AM

FracPRP 表示

可从官方统计数据中或通过专家调查得到

如果用方法 1b 公式则用 FracCNST-

计算中用到的 FracPRP 值必须与动物粪便

管理一节中计算放牧动物的 N2O 排放时使用的值保持一致

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.61

农业

第四章

框 4.1

推导本国特定排放因子的优良作法总的来说优良作法要求对各个子排放源类别 例如化肥(FSN) 动物粪肥(FAM) 生物固氮(FBN) 作

物残留物矿化(FCR)以及有机土壤的耕作(FOS)
因子

的排放进行测量

应在每个季节对国内主要作物种植区进行测量

地理和土壤区域以及不同的管理体制下进行测量
观测点数量

对于代表一个国家环境和管理条件的排放如果要使测量结果更符合实际情况选择合适的区域和管理体制能减少得到可靠通量估算的地图或遥感数据能利用系统或场景的变化提供一个好的描述平台

覆盖实际的环境和土壤管理条件以及年内气候变化的范围
献记载了的模拟模型可作为一种有用的工具
关于测量的时期和频率或施肥应至少每日测量一次

可接受的

在 IAEA 1992

可能发生累积错误

如果有效的测量手段不能
经过验证

包括休闲期

1999

最好是连续几年进行测量

能使排放量增加而高于基准值的主要扰动

当排放量与背景值极为接近时

校准和详细文Smith 等

能利用测量数据得到区域平均排放因子

排放量测量应该整年进行反映天气条件和年内气候变化的差异

还要在不同的减少测量的频率

以便

例如雨中和雨后犁地每日一次或更少也是

中能得到关于测量技术的详细描述为保证排放因子的精确性

在代表站点监测那些可能影响 N2O 排放年内变化的因素是一种优良作法

这些因素包括施肥 上季作物 土壤质地和排水条件 土壤温度和土壤水分 Firestone 和 Davidson 1989
给出了包括影响 N2O 形成

消耗的规律以及土壤与空气之间交换的因子的完整列表

对于有机土壤耕作

排放的 N2O 可以设定测量频率比矿质土壤测量低 测量的频率应该与土壤扰动频率相一致
随不同地理区域而变化

排放量可能

特别是在不同的种植系统中变化更大工业来源的氮沉降可能导致排放因子没有代表性
子等于施肥小区的排放量减去对照小区

未施肥

但这可能并非一个严重的问题

的排放量

总的来说

因为氮沉降对两小区都会有影响

排放因
可以认为

如此推导出的排放因子不包括氮沉降 因此当前缺省排放因子基本上是正确的值得注意的是为化肥和动物粪肥施用推导出的排放因子应包括挥发损失校正

放源的排放因子应该表示为如下的值 排放的 kg N2O-N/

15 用文字描述为4.62

排放的 N2O(kg N)

投入的 N - 挥发的 N

换句话说

两种子排

15

除以投入的 N 与挥发的 N 之差(kg N)

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

FBN 和 FCR

用方法 1a 公式计算 FBN 和 FCR 用到的因子包括 CropBF CropO FracNCRBF FracNCRO FracR 和

FracBURN•

CropBF 和 CropO FracNCRBF FracNCRO FracR 和 FracBURN 固氮作物产量(CropBF)及非固氮作物产量(CropO)
数据通常可从官方统计中获得

如果不能得到这些数据www.apps.fao.org

CropBF 应按

如前所述可参照 FAO 公布的作物产量数据

IPCC 指南有固氮作物而并非只代表大豆和蚕豆等作物的种子产量
物的固氮量(FracNCRO)以及田间残留物的燃烧量(FracBURN)
应该修改为作为产品从田间带走的地面生物质总量
表 4-19 提供的 FracR 缺省值与公式 4.28 的缺省值

0.5 对于残留物燃烧比例•另外2

它应该被定义为代表所对于固氮作物的固氮量(FracNCRBF)
优良作法报告IPCC 指南 中的 FracR
IPCC 指南前面已讨论过
一致

非固氮作

表 4.16 提供了一些特定作

IPCC 指南 的 参考手册 表 4-19 提供了非特定作物的缺省值

物的缺省值
册

中的定义进行修订见网站

如果公式 4.28 被使用

的FracR 值应该用应使用与计算农业残留物燃烧时相同的值

用方法 1b 公式计算 FBN 和 FCR 时要求一些附加输入 它们是 ResBF/CropBF ResO/CropO FracDM
FracCNST

FracFOD

ResO/CropO 的数据
使用

参考手FracFUEL

通常可从官方统计得到决定作物产量所需的固氮作物 ResBF/CropBF 和非固氮作物
因作物间有差异优良作法报告如有可能应尽量使用特定作物值

如果国内没有这些数据

表 4.16 提供的 ResBF/CropBF 和 ResO/CropO 的缺省值获得固氮作物和非固氮作物的地面生物量的干物质含量数据(FracDM)

如有可能料(FracFOD)的部分应使用本国特定值从国家统计部门还应区分特定的作物类型

可利用表 4.16 提供的干物质残留物的缺省值 对作物残留物作为燃料(FracFUEL)可以另外

建筑材料(FracCNST)和饲

FracFUEL 所用的值必须与在能源燃烧排放量的计算时所用的值一

致•

IPCC 指南

还应指出的是生物量的影响

从理论上讲

生物量很难估计
量

FOS

的作物残留物还田计算方法中并没有考虑到收获作物的根残留在土中的要计算整个植物的氮
IPCC 指南对于固氮作物

作物产品和茎秆

无论地面还是根部的生物量都应考虑

方法没有考虑根部生物量

但是根部的因为假定地面作物的含氮

代表了与根系中氮的固定及向地面运移相联系的 N2O 排放量

每年耕作的有机土壤面积FOS公顷 应能从官方统计中得到

如果没有这些数据

可使用 FAO 的数

据4.7.1.4 完整性
完整性要求对该排放源所有的人为氮投入及活动(FSN

FAM

FBN

FCR 和 FOSFSEWSLUDGE)的排放量进行估算虽然各国要获得所有子排放源类别准确的统计数据会很困难 特别是作物残留物还原到土壤中的量
以及耕种的有机土壤面积

但经验表明

所有的子排放源类别似乎都不可能在排放清单中被忽略

当前

IPCC 方法没有详细提出估算一些可能增加 N2O 排放量的活动的方法

•

除动物粪肥

•

苜蓿等固氮饲料作物的生产•

固氮饲料和固氮与非固氮牧草的生产•种植作为绿肥的覆盖作物

•

牧场的翻耕

•

园艺土壤上塑料薄膜的使用•

工业源的氮沉降在农田

如果情况需要按作物类型

包括

作物残留物和污水污泥有机氮肥以外的其它商业或非商业有机肥的消耗填闲作物 来减少收获后氮的流失

见框 1

推导本国特定排放因子的优良作法并且这些活动的国家活动水平数据已经收集 那么可以考虑估算这些这些额外活动的排放量

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.63

农业

第四章

如果能够获得资料这些活动中的一些可以很容易地包括在国家排放清单中 对于额外的商业和非商业的有机肥建议使用优良作法中生物

可使用缺省的氮肥施用排放因子和缺省的动物粪肥氮挥发损失系数 对于固氮饲料作物
氮固定的方法
留物的方法

并用收获的作物干物质量来表示地面生物总量 对覆盖补种作物建议使用优良作法中作物残需要进一步研究以确定牧草和豆科牧草 草地翻耕及园艺塑料薄膜使用的排放因子的通量数据4.7.1.5 建立一致的时间系列理论上讲
改善

在整个时间序列应使用同样的方法 然而对这种排放源详细地和分别地估算排放量可能将随时间而在一些历史数据丢失的情况下

可能需要使用其它的参考资料或数据集推导出所需数据 例如如 20 或 30 年时间段内的十年统计数据有机土壤的面积要基于长期变化趋势

物还田的数据也要依靠专家的判断 总的来讲

优良作法指南进行插值得出要保证时间序列的一致性

每年种植的估算每年作物残留详见第 7 章方法学的第 7.3.2.2 节选择与重新计算

对那些在减排中产生了良好效果的方法和结果进行详细的记载非常重要 如果活动水平数据受到政策措施贯彻执行的直接影响

如肥料利用效率的提高导致肥料消费量下降施对排放估算的影响就将非常明显在活动水平数据已经详细记载的情况下政策措

在政策措施对排放因子或活动水平数据有间接影响的情况下 如大规模动物饲养生产效率提高的变化导致每头动物排泄量的改变

清单输入数据应反映这些影响清单说明文本应详细解释政

策对输入数据的影响

4.7.1.6 不确定性评估农业土壤中直接 N2O 排放估算的不确定性是由与排放因子和活动水平数据测量覆盖范围不完全缺乏空间

的聚集以及缺少具体农业实践信息等有关的不确定性因素引起的 当使用的排放措施并不代表整个国家的情况时
清单的不确定性提高

采用优良作法中测量特定子排放源土壤中的直接 N2O 排放为 25%

活动水平数据的可靠性比排放因子的可靠性高

一般而言

举例来说

Smith 等 1999

不确定性约如果对处理与使用化肥和动物粪

肥有关的法律和法规实施以及贯彻农业管理规定等信息的缺乏了解 也可能导致不确定性的进一步提高 总的来说要获得有关法律的实际遵守情况和可能达到的减排量以及农业实践的信息目前还比较困难Smith 等

最近数据
斜分布

1999

Mosier 和 Kroeze 1999

显示测量出的由于施氮引起的 N2O 排放因子出现了偏而不是正态分布 它的变化范围从 0.1%到 10%

更接近对数正态分布对于 95%置信区间的最佳估计范围从缺省排放因子的 1.25%的 1/5 到 5 倍 也就是 0.25%到 6%
对于有机土在中纬度地区土壤的不确定性范围是每公顷每年排放 1 到 80 千克 N2O-N 而在热带地区

排放量则是每公顷每年 5 到超过 100 千克 N2O-N
此排放源类别的不确定性由许多不同的因素引起 这就要靠专家依据各种误差组成的知识来估计确定性的量化第6章

不对不确定性的量化提出了建议 包括蒙特卡罗分析方法的应用

4.7.2 报告和归档如第 8 章质量保证和质量控制第 8.10.1 节

内部文件和存档

所示 优良作法是将编制国家排放清单所

需的所有信息成文并存档 农业土壤中的 N2O 排放 土壤的直接排放 放牧动物的直接排放和间接排放 在 IPCC业

排放源中报告这三个排放源在清单报告中应单独报告 另外为提高报告的透明度

农这类排放源的排放量估

算报告应包含下列内容

4.64

•

化肥的消费量•

施入到土壤中的动物粪肥量

不包含作为商业肥料的部分

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

•

豆科

•

作物残留物还田量

•有机土壤的耕作固氮作物产量

如果包括商业有机肥料等其它组分

那么这些组分的排放量也应该单独报告 为了完善报告格式

下列补充信息对记录估算是必要的•

活动水平数据计算中用到的所有活动水平数据的来源

例如从已收集的统计数据库中完整引用

能直接从数据库中获得活动水平数据以及用于推导出活动水平数据的信息和假设不该文档还应包括数据

收集和估算的频率以及估算的精确性和准确性•

排放因子 使用的排放因子的来源

不同于 IPCC 缺省的方法

的排放因子或使用新方法
明和记录
•

排放量结果

特定的 IPCC 缺省值或其它时

在排放清单中使用国家或地区特定

这些排放因子和方法的科学根据应详细地说这包括输入参数的定义 这些排放因子和方法的推导过程以及它们的来源和不确定性程度
要解释明显的年际排放量波动产生这些变化的原因

找出年际间活动水平变化和排放因子变化的特性并记录

如果不同年份使用不同的排放因子 应解释其原因并记录备案

4.7.3 清单质量保证和质量控制
根据第 8 章 质量保证和质量控制
意见进行质量控制检查是优良作法

方法 1 一般清单水平的质量控制程序也可以采用第 8 章

质量保证和质量控制

和排放估算的专家审评

的方法 2 和质量保证程序进行附加尤其是运用较高层面方法估算这种排放源的排放量更是如此质量控制检查
第8章

表 8.1

质量保证和质量控制 所列举的有关数据处理

管理和报告的综合质量保证和质量控制可通过下面讨论的具体源类别程序加以补充 数据收集人员要负责审评数据收集方法 检查数据以保证对这些数据进行正确的合并和分类

和与以前的数据进行交叉检验以保证这些数据的合理性 不管是统计调查还是

作为质量控制的一部分工作必须进行审评并说明 建立文档是审评的重要组成部分

在办公室内的估算

有助于评审专家确定错误并

提出改进的建议

排放因子审核•清单机构应审核缺省排放因子和论证采用具体数值的理由•

如果使用本国特定排放因子

清单机构应将特定排放因子与 IPCC 缺省排放因子相比较 并且如果可能

与其它环境条件有可比性的国家的特定排放因子进行比较对于本国特定排放因子与 IPCC 缺省值或与其它本国特定排放因子之间的差别应予以解释并记录备案直接测量的审评
•如果使用的排放因子基于直接测量的结果件和土壤管理状况以及年内气候变化•清单机构应对测量进行审评并保证测量是按公认的标准质量保证和质量控制协议在各个站点的实施情况要予以审评以保证它们代表实际的环境条

IAEA 1992进行的

并将各站点的估计结果与基于缺省排放因子的估计结果进行比较活动水平数据审核
•清单机构应将本国化肥使用量与 IFA 的肥料使用数据和 FAO 的化肥使用量数据进行比较

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.65

农业

第四章

•

清单机构应保证动物粪肥氮排泄数据与粪便管理系统排放源中使用的数据一致•

应将国家作物产量统计数据与 FAO 的作物统计数据进行比较•清单机构应保证在 4.1 节中所述的牲畜种群特征的质量保证和质量控制能得到执行并且对所有排放源

都要使用一致的牲畜种群特征•

本国各种参数的特定值应与 IPCC 缺省值进行比较外部审评
•

当首次采用或修改这方法时清单机构应聘请专家进行预先审评鉴于在计算这些排放源时的本国

特定因子时使用的参数具有复杂性和特殊性 在审评中应包括此领域的专家

4.66

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.8 农业氮肥施用中的 N2O 间接排放土壤和水生系统通过微生物的硝化和反硝化过程自动产生氧化亚氮(N2O)

增加了可用于硝化和反硝化的氮量 从而最终增加 N2O 的排放量

水生系统输入氮放有三种途径直接排放如直接从施氮土壤中排放间接排放输入的氮以氨气(NH3)和氮氧化物(NOx)的形式挥发

排放许多农业和其它人为活动向土壤和
由于人为活动造成的 N2O 排

包括输入到水生系统中的氮通过渗漏

径流的继而又以铵(NH4)和氮氧化物(NOx)的形式沉降在土壤和

水体后的 N2O 排放4.8.1 方法学问题
IPCC 指南 提供了估算直接和间接氧化亚氮排放的方法 本节提供如何估算氧化亚氮间接排放的优良作法
而 4.7 节讨论的是氧化亚氮直接排放化亚氮间接排放IPCC 指南 的

参考手册

第 4.5.4 节讨论了水生系统和农业土壤中的氧估算排泄到河流或河口的生活污水的氧化亚氮间接排放的方法也包括在本节中 但这部分排放在

废弃物部分中报告

4.8.1.1 方法选择IPCC 指南中估算农业施氮引起的氧化亚氮间接排放的方法有 5 种途径

•

由于施肥

•

土壤施肥或沉降到土壤的氮的渗漏和径流•污水中氮的处理

•人为活动产生的 NH3 排放在大气中形成 N2O•

食品加工和其它活动产生的污水的处理燃烧和工业过程中的氮挥发 NOx 和 NH416 通过大气沉降渗入土壤对于这 5 个排放源

IPCC 指南

描述了如何估算以下几部分的排放量(1) 与施入到土壤中的化肥和动物粪

肥氮素有关的 NOx 和 NH4 的大气沉降 (2) 与施入到土壤中的化肥和动物粪肥氮素有关的渗漏和径流
河流和河口中的污水氮然而

目前没有提供估算大气中氨气(NH3)转变为氧化亚氮的方法(3)排泄到IPCC 指南

提供的估算氧化亚氮间接排放(N2Oindirect) (kg N/年)的基本公式为
公式 4.30
N2O 间接排放N2Oindirect-N =N2O(G) +N2O(L)+N2O(S)其中
N2Oindirect-N = 氧化亚氮排放单位为氮N2O(G) = 由施入的化肥和动物粪肥的氮的挥发而引起的 N2O 排放16

IPCC 指南的气体排放提到的 NOx 和 NH3 的大气沉降 但实际过程是施入的氮以 NOx 和 NH3 形式的挥发气体在大气中或沉降时的转化 随后沉降为 NOx 和硝酸

微粒 NOx 在大气中或沉降时发生水解形成 HNO3
溶胶以及随后的 NOx 和 NH4 (kg N/yr)沉降

HNO3

或直接以含氮

特别是成为铵

NH4 的

而 NH3 一般与大气中的硝酸或硫酸结合形成硝酸铵和硫酸铵气并随后转变为铵的微粒

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.67

农业

第四章

N2O(L) = 由施入的化肥和动物粪肥的氮的渗漏和径流而引起的 N2O 排放(kg N/yr)
N2O(S) = 由于向河流或河口排泄生活污水而造成的 N2O 排放(kg N/yr) 17
将 N2O-N 排放量转换为 N2O 排放量的计算公式为

为便于报告

•

N2O = N2O-N

44/28

要使用这种估算方法
一致性和完整性策树必须确定每种间接排放源的氧化亚氮排放量 为了阐明这种方法和保证排放源类别间的
提供了如何使用 IPCC 指南

优良作法指南图 4.8 农业氮肥使用引起的间接 N2O 排放决说明了选择优良作法的方法
优良作法报告 中的 4.7 节和 4.8 节使用了术语方法 1a 和方法 1b 以区分 IPCC 指南 中的公式 方法 1a

和本报告中的新公式 方法 1b

由于公式中增加了新的变量 提高了方法 1b 公式的精确度 然而 当采用方法 1b
在这些情况下 采用方法 1a 公式比较合适 根据活动水平数

公式时 可能无法获得公式中需要的活动水平数据

采用方法 1a 和方法 1b 的混合方法估算不同子排放源类别的排放也是可以接受的据的可获得性

没有方法 1b 选择

是由于认为

IPCC 指南NOx 和 NH4 的大气沉降(N2O(G))
进 N2O 的形成

在一些情况下

中的公式没有改进的必要含氮化合物如 NOx 和 NH4 的大气沉降向土壤和表层水体中输入氮素

根据 IPCC 指南这将促农业投入的氮经挥发并随后沉降到附近土壤中的氮量等于施入到土壤中的化

学氮肥总量(NFERT)加上动物粪肥氮的总排泄量(ΣT(N(T) • Nex(T))之和再乘以合适的挥发因子 18挥发的氮乘以大气

沉降排放因子(EF4)等于 N2O(G)排放IPCC 指南

中的公式如下
公式 4.31
大气沉降中的 N2O 排放 (方法 1a)

N2O(G)-N=•[(NFERT

FracGASF )

+

(

Σ (N
T

(T)

•

Nex(T)) •FracGASM)]

•

EF4

其中 19
N2O(G) = 大气氮的沉降产生的 N2O 的量(kg N/yr)
NFERT = 施入到土壤中的化学氮肥总量(kg N/yr)20

Σ (N • Nex ) = 全国动物粪肥氮的排泄总量(kg N/yr)
T

(T)

(T)

FracGASF = 化学氮肥以 NH3 和 NOx 形式挥发的比例kg NH3-N 和 NOx-N/氮的投入量 kg

FracGASM = 动物粪肥中的氮以 NH3 和 NOx 形式挥发的比例 kg NH3-N 和 NOx-N/动物粪肥中的氮量 kg
EF4= 沉降到土壤和水体表面的大气中的氮排放出的氧化亚氮的排放因子

被排放的 kg N2O-N/ kg

NH3-N 和 NOx-N
公式 4.31 与优良作法是一致的

如果能够获得更详细的数据

17 生活污水产生的氧化亚氮排放(N O
218 在

IPCC 指南(S))在废弃物一节报告动物粪便排泄的氮总量用变量 Nex 表示

中可以进行更完整的估算

为了与

优良作法

4.4 节一致将变量 Nex 修改为ΣT(N(T) • Nex(T))
19 参考 4.7 节可以获得除 EF 之外的其它术语的更多信息
420 化学氮肥施用总量 N

FERT

4.68

包括对森林土壤的施肥量

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

图 4.8 农业氮肥使用引起的氧化亚氮间接排放决策树

国家是否使用否

氮肥或是否有氮沉降

报告

到土壤上

未发生

是
如果氧化亚氮间接
对每个氮源

排放为关键排放源类别

否

否

是否有国家具体活动水该子排放源是否在国家的总排放量

平数据

中占很大比例(注释 1 和 2)

是获得国家具体数据对每个氮源
是否有严格论述的国
家特定排放因子(EF4 或 EF5)

是如果有

是否有国家具体的各部分的

是否有严格
否

是

否

论述的本国特定
排放因子数值

比例数值(FracGASF FracGASM
FracLEACH)

第3块

第4块
利用国家具体的活动数据第2块可获得的本国特定

排放因子和各部分的比例数据估算排放量第1块

利用方法 1a 或方法
1b 国家具体的

利用可获得的FracGASP/FracGASM 比例活动数据和缺省的排数据和缺省的排放因子

放因子估算排放量

利用本国特定的排放类别以及其它可获得的数据和缺省的排放因子估算排放量估算排放量

注释 1:关键排放源类别是指在国家温室气体排放清单中作为优先的排放源
水平与趋势两者来讲的第 7.2 节它对估算全国总的直接温室气体排放清单有重大影响

因为就绝对排放水平参见第 7 章排放趋势或绝对排放方法学选择及重新计算

确定国家关键排放源类别

注释 2 作为一个主要判断标准

如果子排放源类别占该排放源排放总量的 25%-30%

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理那么这个子排放源是重要排放源

4.69

农业

第四章

首先

可以增加用于估算 N2O(G)的活动水平数据,

将施到所有土壤的其它形式的氮包括进来而不是仅仅包

括施入到农业土壤中的化学氮肥和动物粪肥 例如 污水污泥作为一种其它形式的有机氮经常作为土壤改良物或污污泥中的氮(NSEWSLUDGE)可以包括在计算过程中 21

如果可以获得足够的信息泥的处理方式施入到土壤中氮的输入应以氮为单位并乘以动物粪肥氮挥发因子(FracGASM)

污水

被重新命名为 N2O(G-SOIL)的估算大气沉降产生的氧化

亚氮排放量的公式是
公式 4.32
大气沉降中的 N2O 排放 (方法 1b)
N2O(G-SOIL)-N={(NFERT • FracGASF) + [Σ (N • Nex ) + N
T

(T)

(T)

SEWSLUDGE] • FracGASM} • EF4

这个公式将保证更完整地估算施入到土壤的氮的挥发和再沉降所产生的氧化亚氮排放 这些排放应在农业部门报告
其次可以考虑沉降到土壤的其它氮源的氧化亚氮排放(N2O(G-i))

有关的其它人为活动释放的 NOx 和 NH3

在估算 N2O(G-i)排放时

可以包括热带草原燃烧和农业残留物田间燃烧排放的 NOx 和 NH3

公式 4.33 为估算与农业活动有关的其它子排放源的氧化亚氮间接排放量的优良作法
的排放量

尽量包括与农业活动热带草原燃烧和农业残留物田间燃烧排放22

对于每一子排放源i

用 NOx 和 NH3 形式排放的氮量乘以 EF4

公式 4.33
其它子排放源的 N2O 间接排放量
N2O(G-i)-N=(NOx-i+

NH3-i)•

EF4

尽管本节提供了估算这些额外子排放源的氧化亚氮间接排放的方法 但这些排放的估算值应在其初始活动阶段报告
施肥或沉降的氮渗漏/径流排放的氧化亚氮(N2O(L))
水域

水

湿地

河流

最终进入到海洋由于渗漏和径流使大量农业土壤氮损失促进氧化亚氮的产生

使用

IPCC 指南这些氮进入地下中的方法估算氮肥的渗漏或径流损失量(NLEACH) 它等于施入到土壤中的化学氮肥总量(NFERT) 与全国动物粪肥中氮的排泄总量(ΣT(N(T) • Nex(T)))
之和乘以渗漏和径流损失的氮比例(FracLEACH) NLEACH 乘以渗漏和径流的排放因子(EF5)得到 N2O 的排放量 N2O(L)
IPCC 指南中的公式为

21 由于没有新的 N

SEWSLUDGE

数 需注意的是

缺省参数或收集这些数据的指南 只有获得可靠的本国特定数据后才采用改进的缺省参用于估算间接氧化亚氮排放的污水污泥活动水平数据应与估算直接排放的活动水平数据相同 参见 4.7 节22 大气沉降产生的氧化亚氮排放估算复杂化的原因是

大部分的 NOx 和 NH3 可能沉降在海洋

那么 EF4 就不适用目前信息很少还不足以确定一个更合适的排放因子 尤其对 NOx 来说是个问题 因为 NOx 在大气中的生命期比 NH3长

4.70传输的范围也就更广(Smil, 1999) 目前假设所有的 NOx 和 NH3 都沉积在陆地上

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

公式 4.34
渗漏/径流沉积的氮 23
N2O(L)-N作为优良作法=Σ (N[NFERT +

T

(T)

•

Nex(T))] •FracLEACH •EF5

这个基本方法应修正仅包括投入到土壤中的动物粪肥氮肥 参见 4.7 节将过高估计此排放源的 N2O 排放量

24

目前定义的公式因为没有从全国动物粪肥总量(ΣT(N(T) • Nex(T)))中减去没有施入到土壤的那部

分动物粪肥量 如作为燃料(FracFUEL-AM)

25

饲料(FracFEED-AM)和建筑材料的部分(FracCNST-AM)

公式 4.35 是修正后

的公式
公式 4.35
渗漏/径流沉积的氮(包括动物粪肥)
N2O(L)-N =NFERT +

Σ (N

{

T

•

(T)

Nex(T))•[1– (FracFUEL-AM

FracLEACH •FracCNST-AM)]} •+ Frac FEED-AM +EF5

如果生活污水施入到土壤引起的间接排放数据可以得到的话 它应包含在 N2OG-SOIL 估算中

方法 1b )在这

N2O(L)被重新命名为 N2OL-SOIL 估算通过渗漏和径流将氮施入到土壤的氧化亚氮间接排放的公式为种情况下公式 4.36
渗漏/径流中沉积的氮(包括生活污水)
N2O(L-SOIL)-N=(NFERT

+

Σ (N

{

T

FracCNST-AM)]}
应注意
肥作为燃料

•

(T)

+

Nex(T)) •– (FracFUEL-AM + FracFEED-AM

NSEWSLUDGE ) • FracLEACH •当估算施入到土壤的动物粪肥的氮量时饲料和建筑材料的比例不一致

[1

+

EF5
i

需要考虑每一种主要动物种/类因为每一种/类动物粪在这种情况下 将公式 4.36 改写为
公式 4.37

渗漏/径流沉积的氮(包括主要动物种类)
N2O(L-SOIL)-N={NFERT +Σi (N i • [1 – (Frac(EX)

NSEWSLUDGE)
由公式 4.35•(FUEL-AM)

FracLEACH •i+ Frac(FEED-AM)i+

Frac(CNST-AM) )] +i

EF54.36 和 4.37 得到的估算结果作为农业土壤中的排放应在农业部分中报告

N2O(L)也可以扩展为包括沉降到土壤的其它氮源 N2O(L-i)

23 公式 4.34 综合了

IPCC 指南

如果有数据的话

要尽可能包括与农业有关的其它人中计算 NLEACH 和 N2O(L)的公式

24 这一修正保证了对该排放源的估算与 4.7 节描述的农业土壤中的直接 N O 排放的估算一致2

25 需注意公式 4.35 没有考虑化肥和动物粪肥中氮的挥发比例

这不是疏忽而是反映了对估算方法的假设认为这部分氮在沉降后将发生渗漏

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.71

农业

第四章

为活动造成的 NOx 和 NH3 的挥发而导致的氮沉降
放的 NOx 和 NH3

这将包括前面讨论过的热带草原燃烧和农业残留物田间燃烧排以 N 为单位计

公式 4.38 为估算其它子排放源的间接 N2O 排放的优良作法对每一种排放源i

如前述的热带草原燃烧和

以 NOx 和 NH3 排放的氮乘以 FracLEACH 和 EF5

农业残留物田间燃烧公式 4.38
渗漏/径流沉积的氮(包括其它的间接子排放源)
N2O(L-i)-N =(NOx-i +•NH3-i)

FracLEACH •EF5

尽管在这儿描述了估算其它排放源的间接 N2O 排放的方法

但估算结果应在各自隶属的原始排放源部分报告

人的消费引起的城市污水处理(N2O(S))

可以通过腐化分解系统或废水处理设施处理 然后

渗漏到地下水系统

人的消费产生污水浇灌在土地或排泄到水体中理过程中都能产生 N2O

IPCC 指南如河流和河口污水中的氮通过消化和反硝化作用在所有的处假设污水处理和地下处置所产生的 N2O 排放忽略不计

所以所有污水中的氮都流入能够进行硝化和反硝化作用的河流和河口 此方法也考虑到一些污水中的氮以污泥的形式施入到土壤中
IPCC 指南

采用

白质/人

年

中的方法估算污水中的总氮量(NSEWAGE)26

其方法是用年人均蛋白质消耗量

乘以国家人口数量(NrPEOPLE)和蛋白质中的氮含量(FracNPR)

接排放因子(EF6)得到污水排泄中的 N2O 排放量(N2O(S))

在优良作法中将

单位为 N

PROTEIN, kg 蛋

然后用 NSEWAGE 乘以污水处理氧化亚氮间
IPCC 指南 中估算污水排

泄中的 N2O 排放量的两个公式合并如下
公式 4.39污水排泄中的 N2O 排放量 27
N2O(S)-N =PROTEIN•

NrPEOPLE •FracNPR •EF6

如果估算大气沉降和渗漏/径流中的氧化亚氮(N2O)间接排放采用了一种基本方法

如公式 4.31 和 4.35

那么优良作法建议仍使用这个基本方法 如果对这些排放途径进行更详细的估算 那么 该子排放源的氧化亚氮排放估
算也应采用更详细的方法
氮(NSEWSLUDGE)

为了避免重复计算

NSEWAGE 应为污水中的氮减去以污泥的形式施入到土壤的污水中的因为这部分氮已经在 N2O(G-SOIL)和 N2O(L-SOIL)估算中加以考虑

因此计算污水排泄产生的 N2O 排放量(N2O(S))的更详细的公式为
公式 4.40污水排泄产生的 N2O 排放量(包括污水污泥)N2O(S)-N这些排放应在第 5 章=[(PROTEIN •废弃物

NPEOPLE •FracNPR)的生活和商业废水 第 5.2 节–

NSEWSLUDGE]

•

EF6

中报告

4.8.1.2 排放因子选择估算间接 N2O 排放的方法包括三个排放因子

26 在

IPCC 指南第3卷的 6.4 节指导 关于更为详细的建议方法
27 公式 4.39 将

4.72

IPCC 指南一个是与氮沉降有关的(EF4)

生活污水中的氧化亚氮排放读者可以参见 IPCC 指南

的第二个是与经渗漏和径流的氮损

提供了估算生活污水中的 N2O 排放的一般

参考手册

4.5.4 节中计算 NSEWAGE 和 N2O(S)的公式进行了合并

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

失有关的(EF5)

第三个是与污水排泄的氮有关的(EF6)从全球范围内EF5 和 EF6 的数据几乎没有关于详细的 EF4

因此尽管

IPCC 指南

鼓励国家清单机构利

用本国特定数据代替缺省的排放因子 但对于本排放源类别 除非有严格说明的并经预先评估的数据否则还应使

用目前的缺省排放因子 下面的讨论总结了缺省值并描述了一些改进 在优良作法中 表 4.18 估算农业用氮的 N2O
间接排放量的缺省排放因子 列出了 IPCC 缺省排放因子•

氮沉降中的氧化亚氮排放因子(EF4)

EF4 的缺省值是 0.01 kg N2O-N/kg 沉降的 NH4-N 和 NOx-N 采用本

国特定排放因子数据必须特别谨慎

因为大气运输的传输边界特别复杂

降和相关的 N2O 排放输和沉降在其它国家•沉降的氮也许不源自本国

同样该国家挥发的氮也许被运

其不同的条件决定了 N2O 排放的比例渗漏和径流中的氧化亚氮排放因子(EF5)
值进行更新

•

但在很大程度上尽管清单机构可以测量氮的沉应根据最近推导出这一排放因子的所有因素的重新核查对缺省

但在确定新的缺省值之前需要做很多的研究工作污水排泄中的氧化亚氮排放因子(EF6) EF6 的缺省值为 0.01 kg N2O-N/kg N 该值来源于河流排放因子(EF5-r= 0.0075)和河口排放因子(EF5-e = 0.0025) 利用本国特定排放因子必须十分谨慎

因为这一排放源的排放十分复杂
表 4.18估算农业用氮的 N2O 间接排放缺省排放因子
IPCC 缺省值

排放因子
EF4 (kg N2O-N/kg 沉降的 NH4-N 和 NOx-N)

0.01

EF5 (kg N2O-N/kg 渗漏和径流的氮)

0.025

EF6 (kg N2O-N/kg 生活污水排泄中的氮)

0.01

资料来源

IPCC 指南参考书册

表 4-234.8.1.3 活动水平数据选择为估算其它排放源类别的排放

需要收集估算 N2O 间接排放的许多活动数据的氮 表 4.19 列出了估算间接 N2O 排放的关键活动数据和获得的途径

如肥料消费量和动物粪肥排泄

要保证排放估算的一致性

各排放源之间

所用的数据必须相同如表 4.19 所示的那样
如何获得这些数据
•大多数的活动水平数据也可用于其它排放源的估算优良作法在相应的章节中介绍了

下面的讨论总结了如何收集这些数据的优良作法

估算包括在优良作法中的新排放源类别的 NOx 和 NH3 排放N2O 排放时 需要估算这些排放源排放的 NOx 和 NH3
排放的方法和缺省排放因子

或排放比率

在估算热带草原和作物残留物田间燃烧间接

IPCC 指南 中相应的各章节中包括了估算 NOx

可以利用相同的方法估算 NH3 的排放但应用 NH3 的排放因子替代 NOx 的排放因子 如果不能得到本国特定排放因子 可以利用缺省排放因子 0.038 Gg NH3-N/Gg
燃料氮 (Crutzen 和 Andreae, 1990)28 来估算热带草原燃烧和农业残留物燃烧产生的 NH3 排放

28 Andreae 和 Crutzen (1990)的表 2 是估算与生物质燃烧有关的 NOx

列出了排放因子为 0.034 摩尔 RCN/摩尔生物量氮量

和 NH3 的排放因子的基础与 NH3 的排放因子一样

需注意的

表2 还

RCN 是一种生物有效态氮 因此

它受微生物的硝化 反硝化和 N2O 的产生的影响 另外 Andreae 和 Crutzen (1990)的表 2 只说明了 70%的生物氮
这意味着剩余的部分可能由燃烧产生

但没有确定生物有效态氮的形态 因此只考虑了 NOx 和 NH3 的排放这种

方法可能低估生物质燃烧排放的生物有效态氮总量

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.73

农业

第四章

表 4.19估算间接 N2O 排放的数据
活动数据

如何获得

NFERT

利用估算农业土壤中的 N2O 直接排放收集的 NFERT 数据

Σ (N • N
T

(T)

ex(T)

)

利用估算农业土壤中的 N2O 直接排放收集的ΣT(N(T) • Nex(T))数据NSEWSLUDGE

利用估算农业土壤中的 N2O 直接排放收集的 NSEWSLUDGE 数据

PROTEIN粮农组织(FAO)

NrPEOPLE粮农组织(FAO)

FracNPR参见

IPCC 指南的参考手册 中的表 4-24

FracLEACH

参见

IPCC 指南的参考手册 中的表 4-24

FracGASF

参见

IPCC 指南的参考手册 中的表 4-19

FracGASM

参见

IPCC 指南的参考手册 中的表 4-19

FracFUEL-AM

利用估算农业土壤中的 N2O 直接排放收集的 FracFUEL-AM 数据

FracFEED-AM

利用估算农业土壤中的 N2O 直接排放收集的 FracFEED-AM 数据

FracCNST-AM

利用估算农业土壤中的 N2O 直接排放收集的 FracCNST-AM 数据•

挥发的比例(FracGASF FracGASM)IPCC 指南 中提供了化肥 动物粪肥和生活污水污泥以 NH3 和 NOx

形式挥发的氮比例(FracGASF)和(FracGASM)

相应的缺省值分别为 10%和 20%

如果有合理的记录证明应采用本国特定的挥发因子•渗漏的比例(FracLEACH)

IPCC 指南 中给出的氮渗漏比例缺省值是 30%

是基于对农业投入的氮和河流重新获得的氮的比较总体平衡研究中得出的
耕作和排水

可造成农业氮肥的巨大渗漏损失

然而

然而

要指出的是

农业实践

如灌溉

对于没有沉降在农业土壤里的氮

它主要
频繁的

更低一些的

FracLEACH 数值可能更加合适 未来对方法进行修订时可考虑这一点 由于获得这个排放源类别可靠的
因子比较困难
•清单机构在采用本国特定因子时要谨慎并提供详细的记录说明蛋白质中氮的比例(FracNPR)

IPCC 指南这个变量的变化范围不可能太大

中提供的动植物蛋白质中的氮比例(FracNPR)缺省值为 16%

因此没有必要采用本国特定数据

4.8.1.4 完整性
全面的农业氮肥利用产生的氧化亚氮(N2O)间接排放要求估算所有的农业氮肥投入活动的排放 如 NFERT ΣT(N(T)• Nex(T))和 NSEWSLUDGE

如果可以获得数据

的 N2O 要求估算污水排泄中的氮量
如果可以获得数据也可以包括施入到所有土壤的 NSEWSLUDGE 完整的生活污水间接排放如 NSEWAGE (NSEWAGE NSEWSLUDGE)

清单也应包括热带草原燃烧和农业残留物燃烧间接排放的 N2O 这些排放的估算要依据这些活动直接排放的 NOx 和 NH3

4.8.1.5 建立一致的时间序列
在一定详细程度上
的 FracGASF FracGASM

应采用同样的方法对某个时间序列上发生的排放进行估算 如果没有采取减排措施
FracLEACH FracNPR EF4

时才可以改变 如果通过更深一步的研究
保证时间序列一致的一般优良作法指南

4.74

EF5 和 EF6 就不应有变化

这些参数只有在有正当理由和详细记录这些因子有了更新的缺省值时 清单机构可以重新计算历史排放见第 7 章方法学选择与重新计算每年有关

的 7.3.2.2 节

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.8.1.6 不确定性评估EF5 和 EF6)

关于排放因子(EF4确定性至少为一个数量级类别中获得 第 6 章

渗漏和挥发比例的信息非常缺乏且变化也很大挥发部分的不确定性为+/−50%

不确定性的量化

专家判断表明排放因子的不活动水平数据估算的不确定性应从相应的直接排放源

提供了如何在实践中定量分析不确定性的建议

包括将专家的判断和经验数据纳入到综合的不确定性评估

4.8.2 报告和归档如第 8 章质量保证和质量控制

IPCC 指南

需的所有信息成文并存档
IPCC 指南第 8.10.1 节
的工作手册中计算农业土壤中的间接氧化亚氮排放的工作表提供了中缺省方法的明确记录和利用这个方法计算的数据一些新的变量以便计算氮沉降和渗漏

所示 优良作法是将编制国家排放清单所

内部文件和存档为了采用优良作法

这些工作表应增加

FracFEED-AM 和 FracCNST-AM

并应修改这些工然而

FracFUEL-AM

如 NSEWSLUDGE

作表以反映公式 4.31 和 4.35 或 4.36
IPCC 指南工作手册

中用于计算生活污水间接氧化亚氮排放的工作表也提供了缺省方法的明确记录和利用

这个方法计算的数据 然而 为了采用优良作法

这些工作表应增加一些新的变量以便进行计算

如 NSEWSLUDGE

并应修改这些工作表以反映公式 4.40
为了采用优良作法估算热带草原燃烧和农业残留物田间燃烧产生的间接氧化亚氮排放 应对每个子排放源类别
建立新的工作表热带草原燃烧和农业残留物田间燃烧产生的间接氧化亚氮排放的工作表应反映公式 4.33 和 4.38

报告说明中的报告表格不充分

直接和间接的农业氧化亚氮排放源应以 农业土壤

为题目一起报告而不是分

开报告 此外 对于间接排放 这个题目也是不合适的 因为大部分间接排放发生在水体 为了提高报告的透明度
对氮沉降和渗漏中的排放的估算结果应分别报告 在废弃物部分中应增加生活污水间接排放的条目
也应增加新的间接氧化亚氮排放源的条目

热带草原燃烧和农业残留物田间燃烧

除了完整的报告格式

以下补充信息对于间接氧化亚氮排放估算归档非常必要•

活动水平数据计算过程中利用的所有活动水平数据的参考文献

的完整信息

以及在不能直接从数据库中获得活动水平数据的情况下

息和假设
•

采用了国家或地区特定排放因子的清单

用于推导出活动水平数据的信

特定的 IPCC 缺省值或其它排放因子

或采用了新的方法

子或方法的科学基础应完整地描述和记录

•

如要注明包括活动水平数据的数据库

文档应包括数据收集和估算的频率 以及估算的准确度和精度

排放因子 计算过程中利用的所有排放因子的参考文献

述在报告表格中而不是 IPCC 缺省的方法

)

对于

这些排放因

这包括得到排放因子或方法的输入参数的定义和过程的描以及描述不确定性的来源和量值

排放结果 如果年份间排放量波动明显的话
和排放因子的变化

应加以区别

应予以解释

对因年份和季节变化引起的活动水平的变化

如果不同年份采用了不同的排放因子 应解释原因并记录

4.8.3 清单质量保证和质量控制
优良作法是指按照第 8 章 质量保证和质量控制 表 8.1 方法 1 一般清单水平的质量控制程序 和排放估
算的专家评审意见进行质量控制核查 也可以采用第 8 章
行附加质量控制核查
第8章

质量保证和质量控制的方法 2 程序和质量保证程序进尤其是运用较高级方法估算这种排放源的排放量更是如此质量保证和质量控制 所列举的有关数据处理

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

管理和报告的综合质量保证和质量控制 优良作法是

4.75

农业

第四章

采用下面讨论的具体源类别程序加以补充进行正确的合计和分类
公室内的估算收集数据的人员要负责审评数据收集方法 检查数据以保证对这些数据

并与以前年份的数据进行交叉检验以保证这些数据的合理性 不管是统计调查还是

作为质量控制的一部分工作必须进行审评并说明

建立文档是审评的重要组成部分

在办

有助于评

审专家确定错误并提出改进的建议

排放因子审核•清单机构应审核确定排放因子的参数
子排放源非常重要•公式和计算过程

这些质量控制的步骤对于这个排放源中的各个

因为在确立排放因子时利用了大量的参数

如果使用本国特定排放因子

清单机构应将这些排放因子与 IPCC 的缺省因子相比较污水排泄的排放因子特别重要这对于氮沉降和在制定本国特定数据时要特别谨慎

活动水平数据审核
•用于本排放源的许多活动参数也用于其它农业排放源•

如果使用本国特定的数据

因此保证所用数据的一致性非常重要清单机构应将这些数据 如 FracLEACH 与 IPCC 的缺省值相比较 应保留产

生本国特定数据的详细记录文件

外部审评
•

农业专家

特别是氮循环专家

以及农业加工和其他利益相关者应预先对清单估算

所有重要参数和

排放因子进行评估

4.76

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.9 水稻生产中的甲烷排放
4.9.1 方法学问题
土壤有机物厌氧分解产生甲烷(CH4)在淹水稻田中稻田甲烷年排放量是一个与水稻品种并通过水稻植物的传输作用逸散到大气中

水稻生长期和种植季数 土壤类型和土壤温度

一定面积的

水分管理方法以及肥料的使用和有机无机物的添加有关的函数

4.9.1.1 方法选择IPCC 指南
因子数据30介绍了一种估算水稻生产中的甲烷排放的方法

在它最简单的结构中

使用国家活动水平数据

方法就能够得到实现 然而在一个国家内会有很大的变化

例如该国总的收获面积水稻生长的条件 例如而这些条件能明显影响季节性 CH4 排放

即将国家总的收获面积分为数个子系统例如

使用基于年收获面积29和季节性综合排放即

水分管理方法和统一的排放因子

有机肥使用

IPCC

土壤类型

可能

我们可以修改上述方法以说明生长条件下的可变性

在不同水分管理体系下的收获面积

然后将每个子系统的收获面积乘以该子系统所代表的条件的排放因子 用这个分解方法 总的年排放量就等于每个收获面积子系统排放量之和
用公式表达如下公式 4.41
水稻生产中的甲烷排放
水稻生产中的甲烷排放量(Tg/yr) =Σi Σj Σk (EFijk • Aijk • 10-12)

其中
EFijk = 在 i, j, k 条件下的季节性综合排放因子
Aijk = 在 i, j, k 条件下的年收获面积单位为g CH4/m2

单位为 g CH4/m2

i, j, k = 分别代表不同的生态系统 水分管理体系和其它可以引起甲烷排放变化的条件

例如

有机质的

添加
不同的条件都应被考虑
4.20

其中包括水稻生态类型 水分管理体系

有机添加物的类型和数量以及土壤类型

相对于持续性淹水稻田的水稻生态系统和水分管理体系的 IPCC 缺省的甲烷排放换算系数水稻生态类型 每一生态类型下的水分管理体系 如果国家的水稻生产以不同的地区作为界限
上面的公式应在每个地区应用
一种作物

耕作条件

排放量估算

国家排放等于各个地区排放估算的总和 另外

例如有机物的添加使用 在作物生长季节中也有变化

然后将整个作物季节相加

如果水稻是关键源类别在第 7 章方法学选择和重复计算 定义

尽可能在分解水平下执行 IPCC 方法•

尽可能综合考虑影响甲烷排放的许多特性因子

例如行政区

省

如果在某特定地区一年中不只种植对该地区应根据每一作物季节进行

例如 i

j

鼓励清单机构

k等

收获面积等于每季种植面积的总和30 排放因子是指单位面积在整个种植季节应基于对整个雨季的测量

列出了主要的在这种情况下 活动水平数据是耕作面积而不是收获面积•

29 在一年中有多季种植时

表从整土到收获或收后排水的总排放

正如附件 4A.3 所说

排放因子

并应计算在排水期间发生的典型的土壤夹带甲烷的通量

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.77

农业

第四章

•

最好通过收集实地数据•

在同一集合水平下使用排放因子和活动水平数据

确定反映当地特性因子影响的各个国家的排放因子

图 4.9 估算水稻生产中的甲烷排放决策树决策树表明 IPCC 方法是按层级结构来实施的通过应用 IPCC 优良作法方法
在这个层级中有步骤地指导清单机构工作该

和水稻作为国家温室气体排放的贡献者一样重要

分解水平能否被清单机构利用将取决于活动水平数据和排放因子数据的可用性 在该决策树中

特定的步骤和变量以及它们的逻辑关系将在决策树后面讨论

4.9.1.2 排放因子选择
理想情况是

通过标准的农田测量清单机构对本国每一个常见的水稻生产系列条件都制定有相应的季节性综

合排放因子 这种基于测量的当地排放因子说明了那些在具体某地影响甲烷排放的不同条件的特定结构 影响水稻
排放的最重要条件概括在框 4.2 中框 4.2确定水稻生产排放因子需考虑的几个方面
在确定排放因子时应考虑下面的水稻生产特征关于水稻种植方法的地区差异 如果一个国家地域辽阔且有不同的农业区域 应对每个区域采用不同的测量体
系

复种 如果在一年中的同一块给定的土地上种植超过一种作物 并且在整个种植季节里作物生长条件发生变化应对每个季节进行排放测量生态类型 在一个小区域内 对每个生态类型 例如灌溉 旱作作物及深水水稻生产 也应进行单独测量
水分管理体系 为了说明不同水分管理方法 例如持续性淹水及间歇性淹水 对排放因子的影响 应对每个生态系统进行更详细地分类

有机质的添加 为了对影响甲烷排放的有机质 例如绿肥 稻草 动物粪肥 堆肥 杂草和水生生物等 添加
的效果进行量化 应制定测量计划土壤类型 鼓励清单机构尽最大努力对种植水稻的所有主要土壤类型进行测量 因为土壤类型对甲烷排放的影
响非常明显

到目前为止

中还没有考虑土壤因子

从标准活动水平数据源中不能获得主要的土壤类型收获面积数据然而

随着近来模拟稻田甲烷排放的模型的建立

因此在

IPCC 指南

在不久的将来就可能得到关于主要的播种水稻土壤类型的换算系数(Ding et al., 1996 和 Huang et al., 1998) 结合测量与模型模拟估算

如果根据土壤类型进行稻田面积细分并得到特定土壤类型换算系数 这将有利于提高清单的准确度

一些国家在差异很大的条件下种植水稻

因此不可能获得基于当地测量的一整套排放因子 在这种情况下励清单机构首先得到没有有机物投入的持续淹水稻田的季节性综合排放因子(EFc)

在这个基础上鼓使用换算系数对它进行调整以便得到不同条件下的排放因子 可用下面的公式来确定调整后的排放因子

4.78

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

图 4.9 水稻生产中的甲烷排放决策树

本国有水稻生产吗

否

报告
未发生

是
关于所有的
生态系统和水体系的收获面积数据是否
能得到从国际水稻研究所或联合国否粮农组织收集数据

是
第1块
本国每个
水稻生产

主要水稻种植地区的否否是关键源类别吗

季节性综合排放因子

如有可能对有机质投入和其它因素使用换算因子来(注释 1)

能得到吗

用缺省排放因子估算排放量

估算排放量
是通过 优良作法

是测量程序确定每个主要水稻种植区域的季节性
综合排放因子

同一年内是否有几季作物

确定每种作物

是

水稻

早稻

例如旱稻

单季稻

晚稻

的适宜排放因子否第2块
用本国的特定排放因子估算关于水分管理方法
有机质投入的类型和数量以及每个地区每种作物的排放否

土壤类型的活动水平数据
能否得到

是

第3块

用本国的特定排放因子和水分管理质投入

有机

土壤类型的缩放比例系数估算每个地区每种作物的排放

注释 1:关键源类别是指在国家温室气体排放清单中作为优先的排放源

因为就绝对排放水平

排放水平与趋势两者来讲 它对估算全国总的直接温室气体排放清单有重大影响
及重新计算

排放趋势或绝对

参见第 7 章方法学选择的第 7.2 节 确定国家关键源类别

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.79

农业

第四章

公式 4.42
调整后的季节性综合排放因子
EFi

=

EFc

•

•

SFw

SFo

•

SFs

其中
EFi = 关于特定收获面积调整后的季节性综合排放因子
EFc= 不含有机质的持续性淹水稻田的季节性综合排放因子
SFw= 不同生态系统和水分管理区域的换算系数 来源于表 4.20
SFo= 随使用的有机质和类型变化的换算系数 来源于表 4.21

关于非发酵有机质计量反应表

SFs= 土壤类型的换算系数 如果可获得
按照优良作法程序

属于主要土壤类型并且没有有机质添加物的持续性淹水稻田的季节性综合排放因子(EFc)应通过田间测量来确定 在附录 4A.3 中讨论 如果确定 EFc 的数据不能得到
在框 4.2 中换算系数用来调整持续性淹水稻田的季节性综合排放因子
顺序三个最重要的换算系数分别是水稻生态系统/水分管理体系

系数基于深入研究和有证明文件的测量数据则可以使用 IPCC 缺省值 20 g/m2从而解决不同条件下的排放因子

有机质添加物和土壤类型按照如果本国特定换算则换算系数应使用这些系数 如果确定换算系数的数据不能得到则

可使用 IPCC 缺省值
水分管理系统: 灌溉雨养和深水稻田是排放甲烷的主要稻田生态系统类型统 在种植季节影响甲烷的排放量
如果本国特定数据可以得到每一个生态系统都有水分管理系

在无法得到本国特定数据时 可使用表 4.2 提供的 IPCC 缺省换算系数(SFw)

只能使用其它生态系统类型和水分管理体系的换算系数
表 4.20相对于持续性淹水稻田的水稻生态系统和水分管理体系的 IPCC 缺省的甲烷排放换算系数
有有机质添加物
类型

水分管理体系

旱地

无

低地

灌溉

的

1.0

连续淹水

深水
IPCC 指南

换算系数(SFw)
0

雨养

来源

参考手册

间歇淹水 – 单次落干

0.5 (0.2-0.7)

间歇淹水 – 多次落干

0.2 (0.1-0.3)

淹水倾向0.8 (0.5-1.0)干燥倾向0.4 (0-0.5)

水位 50-100 cm

0.8 (0.6-1.0)

水位> 100 cm

0.6 (0.5-0.8)

表 4-12有机质添加物 优良作法换算系数是结合所应用的有机质添加物
弃物

的类型和数量等信息确定换算系数(SFo)及每种有机质应用得越多没排放也相应增加

对同质量的物质

水稻秸杆

动物粪肥

绿肥 堆肥和农业废含有易于分解的碳量越高甲烷排放也较多

表 4.21 介绍了一种方法

以按照有机质添加物的数量而相应改变换算

系数
从理论上讲
机质数量信息沼气残渣

4.80

按照每单位重量所含碳量将不同的有机质分成不同等级在这种情况下但实际上我们只能得到所应用的有清单机构应该区分发酵与非发酵的有机质添加物

的甲烷排放明显低于非发酵有机质因为发酵有机质如堆肥这是因为发酵有机质所含易于分解的碳相对少得多根据经验

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

Denier van der Gon 和 Neue (1995)确定减缩系数为 6

即 12 t/ha 的堆肥的甲烷排放量相当于 2 t/ha 非发酵有机质

添加物的甲烷排放量
表 4.21关于非发酵有机质添加物的计量反应表

注

干物质应用量(t/ha)

换算系数(SFo)

范围

1-2

1.5

1-2

2-4

1.8

1.5-2.5

4-8

2.5

1.5-3.5

8-15

3.5

2-4.5

15+

4

3-5

要将此表应用到发酵有机质添加物

资料来源

须将得到的非发酵有机质排放因子除以 6

来源于 Denier van der Gon 和 Neue

土壤类型 在一些情况下1995

不同土壤类型的排放数据能够得到并且可用来得到 SFs

系数是因为通过实验和机理确定它是非常重要的 预计在不久的将来

将土壤类型作为一个换算模拟模型将用来制定特定土壤的换算系数

4.9.1.3 活动水平数据选择
活动水平数据由水稻生产和收获面积统计数据组成 这些数据应该能从国家统计机构得到系统或水分管理类型进行分类如果这些数据在本国不能得到

http://www.fao.org/ag/agp/agpc/doc
在可能的情况下
会有偏差并应根据水稻生态

还 可 以 从 FAO 网 站 上 下 载或从国际水稻研究所(IRRI)的世界水稻统计资料中获得

将活动水平数据的准确性与排放因子的准确性进行比较 然而

故清单机构应使用遥感数据检查国家 或部分地区

如对于不同的季节网址为IRRI, 1995
面积统计可能的收获面积统计数据除了需要上述的基本活动水平数据 优良作法还将有机质添加物与土壤类型的数据与作为同分解水平的活动水
平数据相匹配它可能需要完成种植实践经验调查以获得所应用的有机质添加物的数量和类型

4.9.1.4 完整性
对该排放源的完全估算需要对下面的活动进行排放估算•

如果土壤淹没不局限于实际的水稻生长季节

水稻生长季节之外的排放也应该包括例如来源于休闲期的淹水土壤•其它的稻田生态系统像沼泽地

内陆盐碱地或潮汐稻田

按照当地排放测量方法可以在每个子类别

中区分•

如果在一年中 超过一种水稻作物生长 则应按照当地定义 例如 早稻 晚稻 雨季水稻 旱季水稻分别报告这些水稻作物

按照不同的季节性综合排放因子和由于其它变化如有机质的添加导致的不同修正因子 将这些水稻作物分成不同的类别

4.9.1.5 建立一致的时间序列在一个时间序列中 排放估算方法在同一分级层面上应每年连续使用 如果早年详细的活动水平数据不能得到
则这些年的排放应该按照第 7 章 方法学选择与重新计算 第 7.3 节提供的指南进行重新计算 在整个时间序列内
如果影响甲烷排放的农业实践存在明显变化出现了各种不同的水稻农业趋势则水稻估算方法应分级使用 以充分体现变化的影响

如采用新水稻品种 无机肥使用的增加变以及直接播种都可能导致全部温室气体的排放增加或减少

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

改良的水分管理为了衡量这些变化的影响

例如

在亚洲

有机物添加的使用改使用模型来进行研究非常

4.81

农业

第四章

必要

4.9.1.6 不确定性评估
表 4.22 给出了缺省排放因子

缺省换算系数和缺省值的范围这些缺省排放因子的数值范围用平均数的标准

偏差来定义 表示源类别排放因子缺省数值的不确定性 这些不确定性可能受下列因素影响
自然变易性 自然变易性是由自然控制的变量的变化引起的 例如年气候的变化步的对该源类别而言 当有足够的实验数据可以利用 优良作法应使用标准例如在田间或土壤系统的空间变化统计方法确定不确定性对某些这种不确定性的量化研究很少但可利用

究中 通常假设变化有效例如土壤类型引起的变化

在这样的研详细内容请参见 Sass (1999)缺乏活动水平数据和记录 应用换算系数
在当前的数据库或统计资料中不能得到
须以专家判断为基础在一个系统中假定变化是同例如有机质添加物和历史实践的数据

在水稻生产上农民使用特别措施或改良方法所占的比例和变化范围估计必

关于上述所占比例的不确定性的缺省值建议为±0.2

估计在 0.4 不确定性范围在 0.2-0.6

所必需的重要活动水平数据

第 6 章 不确定性的量化

例如使用有机质添加物的农民所占比例

为量化操作中的不确定性提供了建议

包括结

合专家判断和经验数据对整个不确定性进行估算表 4.22

缺省排放因子 缺省换算系数和稻田中的甲烷排放范围
排放组分

缺省值
-2

范围

20 g CH4 m season

12-28 g CH4 m-2 season-1

见表 4.20

表 4.20有机质添加物换算系数(SFo)

2

1.5-5

土壤类型换算系数(SFs)

1

0.1-2

标准排放因子(EF)水分管理换算系数(SFw)

来源

IPCC 指南和专家组判断

见联合主席

编者和专家

第 8.10.1 节

内部文件和存档-1稻田生产中的甲烷排放

4.9.2 报告和归档如第 8 章质量保证和质量控制的所有信息成文并存档
告不失为优良作法
如果可能的话

将

IPCC 指南

的工作手册

所示 优良作法是将编制国家排放清单所需

工作表要求填写的水稻信息整理成文

不用工作表的清单机构应提供可比信息 如果排放估算按地区分级

作为排放估算报每个地区都应该报告应报告下列补充信息以保证透明度•

水分管理方法

•使用的有机质添加物的类型和数量
这可能是正常的生产活动

•用于水稻生产的土壤类型•

一年内种植的水稻季数

•

最重要的水稻种植品种

水稻秸杆或前一季非水稻作物残余物都应当作有机质添加物并不以增加营养水平为目的

当用简单的缺省排放因子估算甲烷排放时 不确定性明显增加
排放因子的由来和基本原理信息尽管

使用本国特定排放因子的清单机构应该提供该同时与其它公布的排放因子进行比较 对所有明显的差异进行解释并尽力提供不

确定性范围

4.82

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

4.9.3 清单质量评估和质量控制
优良作法是根据第 8 章 质量保证和质量控制 表 8.1
的专家审评意见进行质量控制检查 也可采用第 8 章
行附加质量控制检查

方法 1

一般清单水平的质量控制程序质量保证和质量控制

和排放估算

介绍的方法 2 程序和质量保证程序进尤其是运用较高级方法估算这种排放源的排放量更是如此关于详细的田间实验的清单质量评估和质量控制可参考 Sass (1999)所写的有关文章以及附录 4A.3 一些重要的问题将在下面被进一步说明和总结编制国家排放 在目前

不可能对通过外部测量的该源类别的排放估算进行交叉检验然而清单机构应保证排放估算通过如下原则进行质量控制•

国家总的作物产量与报告的田地面积统计数据与国家总数据或其它作物产量/面积数据相互参照•

根据总排放量和其它数据反推国家排放因子•

国家总排放与其它国家的缺省值和数据相互参照

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.83

农业

第四章

附录 4A.1
热带草原燃烧中的 CH4 和 N2O 排放
未来方法学建立的基础
4A.1.1

方法学问题

在热带草原地区每年或几年就发生燃烧

燃烧立刻排放大量的二氧化碳(CO2)然而

植被在燃烧后会再生

排放到大气中的 CO2 在下一轮植被生长期间被吸收 正因如此 热带草原燃烧的净 CO2 排放应视为零燃烧还排放其它微量气体

包括 CH4

CO NMVOCs N2O 和 NOx

热带草原在本章只讨论温室气体 CH4 和 N2O 的直接排放4A.1.1.1 方法选择
方法的选择取决于是否能获取活动水平数据和 CH4 与 N2O 的排放因子
放因子 可使用

IPCC 指南

目前的方法需要有关地面现存生物量的值
指南

如果清单机构没有活动水平数据和排

上的缺省值
IPCC 指南

工作手册 表 4-12 中提供了这些数据 另外

表 4-13 需要现存的和死亡的生物量在燃烧过程中被氧化的比例和碳含量氮 这些参数在野外很难测量

IPCC

以计算热带草原燃烧排放的碳和燃烧效率能用来描述植被和燃烧条件 并最终确定 CH4 和 N2O 的排放因子

效率是指热带草原燃烧中排放的 CO2 摩尔浓度占总排放的 CO 和 CO2 总摩尔浓度的比率

燃烧

表 4.A1 包括有燃烧效率

数据 汇编的燃烧效率数据来自于在热带美洲和非洲不同的热带草原生态系统中的生物量燃烧试验的结果 因此
在建议的方法中用来计算每年 CH4 或 N2O 排放量的修订公式应为公式 4.A1
热带草原燃烧排放的 CH4 或 N2O
CH4 或 N2O 释放量 =4.84

燃烧的生物量 (t dm)•

CH4 或 N2O 的排放因子 (kg/t dm)

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

表 4.A1

地面生物量燃烧量
地区

每年热带草原

地面生物量密度

生物量实际

燃烧比例

(t dm/ha)

燃烧比例

0.50

6.6±1.8

0.85

0.95

0.3-1.0

7.1±0.5

1.0

0.96

0.3-1.0

7.3±0.5

0.97

0.3-1.0

8.6±0.8

0.72

0.94

0.3-1.0

10.0±0.5

0.84

0.94

0.75

6.6±1.6

0.86

0.94

Sahel zone

0.05-0.15

0.5-2.5

0.95

North Sudan zone

0.25-0.50

2-4

0.85

South Sudan zone

0.25-0.50

3-6

0.85

Guinea zone

0.60-0.80

4-8

0.90-1.0

Moist Miomboc.d,e0.5-1.0

8.9±2.7

0.74±0.04

0.92

0.5-1.0

5.1±0.4

0.88±0.02

0.91

0.5-1.0

3.0±0.5

0.99±0.01

0.95

0.1

7.3±0.7

0.71±0.05

0.96

0.25-0.5

4.6±2.8

0.85±0.11

0.93

Tropical America
Campo limpoa.b
Campo sujoa.b
Campo cerradoa.b
Cerrado sensu strictoa.b

Tropical Africac,eSemiarid Miomboc,d,eMoist Dambo

Fallow Chitemenec,e

燃烧效率

Semiarid Woodland(South Africa) c,ea

Kauffman et al. (1994), bWard et al. (1992), cShea et al. (1996), dHoffa et al.(1999), eWard et al. (1996).
对于没有单独列出的地区 在 IPCC 指南 的 参考手册 表 4-14 中可以得到数据 与 IPCC 指南 的 工

作手册 中的表 4-12 相同依据现有的热带草原统计资料

此表列出了基本的生态区域

4 个美洲热带生态区和 5 个非洲热带生态区的热带草原数据 这些数据是依据在巴西表 4.A1 包括了额外的

赞比亚和南洲的野外试验结果而得出的如果清单机构有每年燃烧的热带草原面积比例 地面生物量密度及各个生态区实际燃烧的生物量的比例

就能较详细地计算出各区燃烧的生物量
如果能得到有关数据CH4 与 N2O 排放因子
原生态系统
分比

每个国家可以制定不同热带草原生态系统的热带草原燃烧的基于季节的活动水平数据和在热带草原旱季初期燃烧的面积和地面生物量的比例比末期少在整个旱季期间必须监测(1)热带草原燃烧面积的比例(2)地面生物量密度

因此在不同的热带草

(3)地面生物量燃烧百(4)燃烧效率

4A.1.1.2

排放因子选择

对于热带草原燃烧

CH4 排放因子和燃烧效率存在线性负相关关系

即燃烧效率低则 CH4 排放因子大不管在

哪个气候区域 不管是哪种草本植物或多大的地面生物量总量 这种关系都大同小异
表 4.A2 列出了不同的燃烧效率和相应的 CH4 排放因子

一旦依据不同的生态区域和燃烧时期确定了热带草原燃烧的燃烧效率 相应的 CH4 排放因子就可以用来计算每年热带草原燃烧中的 CH4 排放量

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.85

农业

第四章

表 4.A2

燃烧效率和相应的 CH4 排放因子

资料来源

燃烧效率

CH4 排放因子(kg/t dm)

0.88

4.2

0.90

3.4

0.91

3.0

0.92

2.6

0.93

2.3

0.94

1.9

0.95

1.5

0.96

1.1

Ward 等(1996)

生物量燃烧排放的 N2O 与排放的 CO2 线性相关并取决于植被的含氮量 N2O 的排放因子通过下面的公式来计算公式 4.A2N2O 排放因子
N2O 排放因子(kg/t dm) = CO2 排放因子(kg/t dm) • 1/ CO2 分子量•排放的 N2O 与 CO2 的摩尔比• N2O 分子量公式 4.A2 简化为

公式 4.A3N2O 排放因子
N2O 排放因子(kg/t dm) = CO2 排放因子(kg/t dm) • 排放的 N2O 与 CO2 的摩尔比因烟雾样品中的 N2O 不稳定 因此排放的 N2O 与 CO2 的摩尔比是在实验室条件下对不同植被类型进行燃烧试
验推导出来的(Hao et al., 1991)

并可由下式表达公式 4.A4
排放的 N2O 与 CO2 的摩尔比

排放的 N2O 与 CO2 的摩尔比 = 1.2 • 10-5 + [3.3 • 10-5 • 生物量中氮和碳的摩尔比(N/C)]
依据野外测量生物量燃烧的 CO2 排放和生物质中的 N/C 比值 得出的几个热带草原生态系统的 N2O 排放因子
在表 4.A3 中列出 美洲和非洲热带地区的缺省 N2O 排放因子是由美洲和非洲大陆平均的排放因子计算得到的如

果清单机构有生物量的 N/C 值并假定 CO2 的排放因子为 1700 kg/t dm N2O 的排放因子可以通过公式 4.A3 和 4.A4
计算得到

4.86

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

表 4.A3

不同热带草原生态系统的 N2O 排放因子
CO2 排放因子(kg/t dm)

生物量的 N/C 比(%)

N2O 排放因子(kg/t dm)

-

-

0.065

Campo limpo

1745

0.60

0.055

Campo sujoa, b, c

1700

0.56

0.052

1698

0.95

0.074

地区
Tropical America
a, b, ca, b, cCampo cerrado

a, b, c

1722

1.02

0.079

Tropical Africa

-

-

0.070

Moist Miombob, c, d

1680

1.42

0.099

Semiarid Miombob, c, d

1649

0.94

0.071

1732

0.33

0.040

1761

0.77

0.066

1699

0.98 ± 0.11

0.075

Cerrado sensu strictob, c, dMoist Dambo

Fallow Chitemeneb, c, dSemiarid Woodlanda资料来源

4A.1.1.3

Ward et al. (1992), bSusott et al. (1996), cHao et al. (1991), dWard et al. (1996).

活动水平数据选择

每个热带草原生态系统活动水平统计数据应包括 热带草原面积
生物量燃烧比例以及生物量中碳和氮的含量
C/N 比例 )在此并没有涉及
50%-75%

热带草原燃烧比例

地面生物量密度地面

其它参数 例如现存的生物量与烧亡了的生物量的比例以及其各自的

因为在野外收集这些数据很复杂 又因为 CH4 排放因子随着燃烧季节的推移会减少

故强烈建议每个清单机构收集各个季节热带草原燃烧面积的比例 地面生物量密度和每个热带草原生态

系统从旱季初期到旱季末期地面生物量燃烧的比例4A.1.1.4

建立一致的时间序列因确定每个热带草原生态系统的燃烧面积时存在很大程度的不确定性 使用至少 3 年的平均值为确定热带草原
燃烧中的 CH4 和 N2O 排放趋势提供了基年估算

在第 7 章方法学选择与重新计算

中描述了保证一致的时间序

列的方法

4A.1.1.5

不确定性评估

依据在美洲和非洲的热带地区的野外扩大实验的结果N2O 排放因子的不确定性也大约是±20%扩大实验的结果
是±2%±60%

小于±10%

如第 8 章实际燃烧的生物量比例的不确定性很难估计热带草原每年的燃烧面积比例或季节初期和末期燃烧量的不确定性报告和归档质量保证和质量控制

需的所有信息成文并存档很显然

第 8.10.1 节报告IPCC 指南

内部文件和存档

所示 优良作法是将编制国家排放清单所

中的工作表很透明

然而报告和归档中最重要的问题是不能获得或在野外很难收集大部分的活动水平数据 例如热带草原燃烧面积的百分比
的生物量的比例依据在实验室热带草原生态系统中地面生物量密度的不确定性范围较大的不确定性可能来自于不同地点地面生物量组成的变化

目前

4A.1.2CH4 排放因子的不确定性大约是±20%

地面生物量密度和实际燃烧

由于在收集燃烧面积和生物量实际燃烧比例方面也没有标准方法 造成所报告的数据不一致

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

4.87

农业

第四章

4A.1.3 清单质量保证和质量控制
如上所述面积

在计算热带草原生物量的燃烧量时 活动水平数据存在着很大程度的不确定性

地面生物量密度和地面生物量燃烧比例的季节性变化趋势的数据非常有限 可通过使用各国和国际机构的卫星图像改进对正在燃烧的热带草原的地理位置和燃烧面积的监测测量地面生物量密度4.88关于热带草原燃烧另外为了保证数据的质量和一致性必须建立生物量燃烧比例和燃烧效率的标准方法

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

附录 4A.2
农业残留物燃烧中的 CH4 和 N2O 排放:
未来方法学建立的基础
因为农业残留物燃烧排放到大气中的碳在作物的下一个生长季节会被重新吸收 所以并不认为农业残留物燃烧
但残留物燃烧却是许多微量气体 包括 CH4

是二氧化碳的净排放源

CO2

N2O 和 NOx

的净排放源

这里要特

别指出的是 一些农业残留物从田间带走后作为能源燃烧 特别是在一些发展中国家较普遍 这种燃烧产生的非 CO2
排放在

IPCC 指南

中的能源部分进行报告

作物残留物燃烧必须在这两者之间正确分配以防止重复计算以下讨论只集中温室气体 CH4 和 N2O 的直接排放4A.2.1

方法学问题

4A.2.1.1

方法选择

方法的选择将取决于各国能否获得活动水平数据以及 CH4 和 N2O 的排放因子
本国详细而精确的活动水平数据以及 CH4 和 N2O 的排放因子

如果没有这些数据

如果能获得这些数据
IPCC 指南

就用

就使用

中的缺省值

代替
在估算农业残留物燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放清单时

最大的不确定性来源于田间燃烧的农业残留物的比例

田间燃烧的农业残留物的百分比必须依据残留物质量平衡的方法估算 要获得对 CH4 和 N2O 排放估算结果的实质性改善

鼓励清单机构估计反映以下因子的当地和区域农业实践

(1)田间残留物燃烧比例(2)田间残留物异地燃

烧的比例 与作物加工有关(3)动物在田间食用比例 (4)残留物在田间的腐烂比例 (5)被其它部门利用的比例 例

如生物燃料

建筑材料等

牲畜饲养饲料

展中国家为 25%

4A.2.1.2目前

发达国家农业残留物田间燃烧的比例估计占总量的 10%

这些数据也许都太高了 优良作法认为对发展中国家比较合适的值大约为 10%

排放因子选择

IPCC 指南的工作手册

表 4.16 中的 CH4 和 N2O 排放因子总体来说是合乎情理的测量农业残留物田间燃烧产生排放的野外试验很少 没有足够的数据来更新这些排放因子

在过去的 5 年里然而

像热带草原 CH4

排放因子从旱季初期到旱季末期逐渐减少一样 残留物燃烧排放因子很可能取决于燃烧期间的天气状况机构进行试验测量农业残留物燃烧的 CH4 和 N2O 排放因子

4A.2.1.3

如果清单

那么残留物燃烧试验应该分别在旱季和雨季进行

活动水平数据选择

活动水平数据可从本国作物产量中获得
当准确度

在发

或从 FAO 生产年鉴但几乎没有能用来更新不同作物残留物的残留物/作物比状况会影响燃烧效率 见本章附录 4.A1

及 CH4 和 N2O 的排放因子

联合国粮农组织
干物质含量

中获得这些统计数据相碳比例和氮碳比的数据

当清单机构收集活动水平数据时

天气

必需收集

每月的天气数据和收获后每种残留物的燃烧量

4A.2.1.4

完整性

当前的方法综合了所有必须的因子以估算农业残留物燃烧产生的 CH4 和 N2O 排放册 中的表 4.15 有几种作物没有包括例如甘蔗以及根类作物如木薯和山药

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

IPCC 指南 的

工作手甘蔗和根类作物残留物的比率分别

4.89

农业

第四章

为 0.16 和 0.4

对农业残留物总量平衡整体分配的说明非常重要

没有在田间燃烧的残留物

将被微生物分解成为家用能源消耗或当作家庭废弃物 并成为 CH4 和 N2O 的排放源 这些排放源必须纳入到其它活动引起的 CH4 和
N2O 排放计算中4A.2.1.5

建立一致的时间序列由于农产品的统计资料相对较准确农业残留物燃烧排放 CH4 和 N2O 的趋势确定因此变得比较容易计算的薄弱环节在于对农业残留物燃烧的百分比的估计 每个清单机构必须收集每种作物残留物处置的活动水平数据特别是作物收获后残留物就地燃烧的百分比数据

4A.2.1.6

不确定性评估

虽然很难确定其不确定性

但农产品包括经济作物和粮食作物的产量数据应是准确的 在旱季烧的 CH4 和 N2O 排放因子的不确定性约为±20%

然而在雨季燃烧

排放因子的不确定性还不清楚间燃烧的比例可能是估算农业残留物燃烧排放的 CH4 和 N2O 量的最大不确定因素农业残留物燃农业残留物田因此必须汇编说明收获后农业

残留物用途的统计数据4A.2.2 报告和归档
内部文件和存档

所示 优良作法是将编制国家排放清单所需

的所有信息成文并存档 农产品数据很容易从本国或FAO 生产年鉴

联合国粮农组织 中获得 天气状况和每种作物在旱季和雨季田间燃烧的量必须在报告中体现

有必要测量每种作物残留物的干物质比例

如第 8 章比并报告质量保证和质量控制第 8.10.1 节碳比例和 N/C在旱季和雨季进行测量 CH4 和 N2O 排放因子的野外试验也显得非常重要

4A.2.3 清单质量保证和质量控制
农业残留物燃烧中的 CH4 和 N2O 排放量估算的质量在不同国家将有很大的差距这主要取决于田间残留物燃

烧百分比数据的质量 其它活动水平数据和排放因子的质量很可靠 并能通过在旱季和雨季收集的残留物燃烧量数
据加以改善

4.90

农产品数据可用商品贸易统计数据来检验

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理

第四章

农业

附录 4A.3
水稻生产中的甲烷排放
实地数据的测量 报告和质量保证/质量控制田间测量 通过至少三个重复的标准稻田对照试验

获得标准的区域和国家排放因子

久到作物成熟都保持淹水状态 除了根和残茬返还到土壤以外 试验田在近期内每周至少对 CH4 通量测量两次

个淹水期间对于种植两季或三季稻的地区

灌溉水稻生态系统的标准测量的优良做法可参考 IGAC (1994)

如试验田从移栽作物前不五年

不应施有机肥在整每一生长季的数据都应收集关于

仪器的性能和测量频率将影响不确定性的大小对

于典型测量 预计不确定性至少为 20%
随着试验田数目和每一个试验站点测量频率和数量的增加 甲烷排放量估算的准确度和精确度也将随之提高应收集的其它数据包括测量位置及其代表的范围 土壤数据和气候资料等
物生产数据也是很重要的测模型

例如收集农学数据如水稻产量和其它作因为这些数据可以用来确定试验测量是否具有代表性 一般来说

近期已出版的各种预

如可行 优良作法将提供更多的国家或区域特定

Huang et al., 1998 可能有助于甲烷排放的报告详细数据与通量测量一起收集的数据至少包括(1)换算因子的确定

包括试点所处的国家和省份 经纬度

平均海拔高度田间测量的报告

(2)利用模型验证清单(3)质量

保证/质量控制包括
•

地理数据

•

农业活动记载 例如 有机肥施用 水分管理及除草的时间等
移植抽穗

位置的简要描述
作物种植的方法和主要物候期 例如

收获日期

•

在每次测量通量的同时测量土壤 5 厘米深度的土壤温度和气温

•

肥料类型

•

按照美国农业部(USDA)的

施肥量

土壤分类法

包括化肥

施肥时间和施肥方式

土壤分类学

对土壤进行分类或联合国粮食农业组织/ 联合国教科文组织(FAO/UNESCO)的至少在亚群层面 同时还应测量包括质地在内的一般土壤特性

•

水分管理

•

有机添加物对排放的影响•

使用的水稻品种•不同生长时期的植物参数 例如 叶面积指数 地面生物量 水稻残留物和留茬

淹水天数排水/干旱次数名称应该记录有机添加物的类型和数量生长期

田间测量的质量保证/质量控制

高度 传统和现代品种

具体特性产量 收获指数

科学家通常通过田间层面的质量保证/质量控制程序来确定本国特定的排放因子 为了确保用于确定本国特定排放因子的大量数据的可比性和内部校准 应对所有的监测计划制定可靠的国际通
用程序以获得标准排放因子

参考 IGAC (1994), Sass (1999)(1)

在整个淹水季节 每周对 CH4 通量至少测量两次(2)

如果在试验点种植两季 或在两年内种植五季水稻

(3)排水引发大量滞留在土壤中的甲烷排放
对排放量进行修正(4)应收集每一生长季的数据手动采样箱可能监测不到这一排放高峰

在这种情况下应该

如果得不到特定数据 应使季节排放估算增加 10%-20%

应讨论作物种植前的土壤排放的重要性 在合适的情况下

IPCC 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理应对此进行估算或测量

4.91

农业

第四章

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