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溫室氣體排放的原因范文第1篇

作者簡介：蔡博峰，博士，副研究員，主要研究方向為溫室氣體清單和低碳發(fā)展。

摘要

介紹城市溫室氣體排放特征和國際城市溫室氣體清單研究進展，研究了全球城市化和城市CO2排放的強正相關(guān)性，以及中國城市清單方法研究起步較早但發(fā)展緩慢的特點。分析了城市溫室氣體清單相對國家清單的特征，即城市清單編制往往采用消費模式，區(qū)別于國家清單的生產(chǎn)模式；國際城市清單中往往包括了由于外調(diào)電和供暖產(chǎn)生的CO2排放，同時城市溫室氣體清單編制靈活性和針對性更強。針對我國城市溫室氣體清單研究的不足，提出了我國城市溫室氣體清單方法，強調(diào)中國城市采用尺度1+尺度2的范圍，暫不考慮尺度3的范圍，即生產(chǎn)+消費的混合模式，并且在城市市域溫室氣體排放研究的基礎(chǔ)上，加強狹義城市溫室氣體排放水平的研究。選擇北京市和紐約市，對比分析了兩個城市CO2排放特征，結(jié)果顯示，在確定的清單體系下，北京市和紐約市具有較好的可比性。紐約市的總排放量(尺度1+尺度2)略低于北京市排放量，人均排放量略高于北京市。

關(guān)鍵詞 城市；溫室氣體；清單；尺度；狹義城市

中圖分類號 X321

文獻標識碼 A

文章編號 1002-2104(2012)01-0021-07 doi:103969/jissn1002-2104201201.005

城市溫室氣體排放的快速增長成為全球溫室氣體排放上升的重要原因[1-2]。城市不僅是溫室氣體排放的關(guān)鍵源和絕對主體，同時也受到氣候變化的嚴重影響。由于城市人口、資源和基礎(chǔ)設(shè)施相對集中，氣候變化的不利影響最可能出現(xiàn)在城市地區(qū)[3-4]。城市是創(chuàng)新與技術(shù)的熱點，也是制定許多世界性難題解決方法的地方。由于城市人口密集、經(jīng)濟發(fā)達，因而城市低碳發(fā)展具有很強的示范效應(yīng)。城市在應(yīng)對全球氣候變化和溫室氣體減排方面發(fā)揮著決定性的作用。

發(fā)展低碳經(jīng)濟和低碳城市，是全球積極應(yīng)對氣候變化和城市可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。低碳城市的前提是清晰、準確地掌握城市各個領(lǐng)域的溫室氣體排放情況。因而，城市溫室氣體排放清單是城市低碳發(fā)展的基石和參考標尺，通過研究城市溫室氣體排放清單和排放水平，可以辨識溫室氣體排放量及其排放特征，跟蹤其增減變化及發(fā)展趨勢，預(yù)測未來排放情景，進而確定減排目標，制訂和實施行動計劃，提出切實、有效的溫室氣體減排措施和方案，有力推動城市向低碳化方向發(fā)展。

國內(nèi)低碳城市規(guī)劃和建設(shè)進展很快，然而城市溫室氣體清單研究卻相對滯后，難以滿足城市發(fā)展的需求。中國當前城市溫室氣體清單在方法體系和城市邊界上尚存在諸多問題。本文試圖綜述國際溫室氣體清單研究進展，并探討中國城市溫室氣體清單的問題和不足，提出中國城市清單方法，并且以典型案例對比分析說明。

1 城市溫室氣體排放

2010年，城市集中了全球50%以上的人口，到2050年，這一比例會達到70%[4]。城市占地球表面不到1%，卻消耗世界約75%的能源。城市是人口、建筑、交通、工業(yè)、物流的集中地，也是能源消耗的高強度地區(qū)(見圖1)，因此必然成為溫室氣體排放的熱點和重點地區(qū)。大城市氣候領(lǐng)導(dǎo)集團(C40)的研究報告認為，城市排放了世界80%的人為溫室氣體，盡管這一結(jié)論存在一定爭議(IEA認為約為71%[1])，但是城市溫室氣體直接排放和受城市地區(qū)消費引發(fā)的間接排放總量無疑是非常巨大的。

全球城市化進程對全球溫室氣體排放有著顯著影響。圖2顯示了全球CO2排放和城市化率的關(guān)系，兩者之間有很強的正相關(guān)性。UNHABITAT認為全球溫室氣體排放增長和城市化快速進程的一致并非耦合，而是有著深刻的聯(lián)系，城市聚集了大量人口，經(jīng)濟活動強度大，能源利用量大，因而城市發(fā)展對全球溫室氣體排放有著強勁的驅(qū)動[4]。O’Neill等人[5]研究認為城市化仍然會顯著影響未來全球CO2排放。一些發(fā)展中國家，特別是中國和印度，城市人口增長可能導(dǎo)致高達25%的CO2排放量。這在很

大程度上是由于城市勞動力的高生產(chǎn)力和高消耗偏好導(dǎo)

致了高的溫室氣體排放。

2 城市溫室氣體清單研究綜述

城市尺度上溫室氣體清單研究始于20世紀90年代，由于西方發(fā)達國家城市自治性很強，所以城市在碳減排方面非?；钴S，清單編制越來越受到重視，并且成為城市積極應(yīng)對氣候變化和低碳發(fā)展的關(guān)鍵步驟。溫室氣體清單對于城市有如下作用：①準確掌握城市能源利用中的低效和不足，發(fā)現(xiàn)節(jié)能和碳減排空間；②明確自身城市在國際、國內(nèi)城市低碳經(jīng)濟中的定位和優(yōu)劣勢，確定今后低碳重點發(fā)展方向；③制訂清晰、明確的低碳城市路線圖，確保城市實現(xiàn)碳減排的可測量、可報告和可核查(MRV)；④積極開展教育宣傳，引導(dǎo)城市公眾和溫室氣體排放涉及者認識自身活動對于城市溫室氣體的貢獻，提高低碳意識。

早期城市溫室氣體清單方法都是沿用政府間氣候變化專門委員會(IPCC)國家清單方法， 此后逐漸出現(xiàn)了專門研究城市溫室氣體清單的組織和機構(gòu)。全球地方環(huán)境理事會(ICLEI)探索并建立了適合城市特色的溫室氣體清單編制體系和方法，經(jīng)過不斷完善，當前已經(jīng)被國際上的城市廣為接受，成為主流城市溫室氣體清單編制方法[8]。ICLEI成立于1990年，為城市溫室氣體排放清單和排放量計算建立了較為詳盡和完善的研究體系。其發(fā)起的城市應(yīng)對氣候變化運動(The Cities for Climate Protection, CCP)主要協(xié)助城市核算溫室氣體和制定減排方案。WRI(世界資源研究所)/WBCSD (世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會)提出了企業(yè)溫室氣體核算方法體系[9]，較為系統(tǒng)和全面，對許多城市產(chǎn)生了較大影響，許多城市的清單研究都對其有所借鑒[10]，但其主要是針對企業(yè)層次的，因而涉及溫室氣體排放鏈條很長，在城市尺度上很難操作。C40組織選擇典型城市作為案例，研究其溫室氣體清單，并且選擇典型的部門、行業(yè)進行深入研究，提出具有可操作性的政策和措施，分析措施的有效性。C40在建筑、交通等領(lǐng)域溫室氣體清單及減排方面具有很多成功經(jīng)驗，逐漸成為全球范圍研究城市氣候變化和溫室氣體的重要組織。中國北京、上海、香港等城市先后參加了2005年和2007年C40峰會。

不少研究者也對城市溫室氣體清單進行了研究和探索。以Kennedy為首的研究團隊提出城市與外界物質(zhì)、能量交換較大而需要采用獨立的清單體系[10-11]。Kennedy的城市溫室氣體清單體系較為完整，不僅包括ICLEI建議的范圍，而且包括水運和航空排放(這部分涉及大量的跨境排放)(見圖3)，同時對城市道路交通的跨境排放問題提出了解決方案。此外，該清單體系還包括燃料的上游排放(即燃料生產(chǎn)導(dǎo)致排放)。Kennedy選擇了10個典型城市進行實證分析，認為氣候、資源可獲取程度、電力、城市設(shè)計、廢棄物處理等都對城市溫室氣體排放有著顯著影響；城市的地理位置對其溫室氣體排放有著至關(guān)重要的作用[12]。Dhakal研究了東京、首爾、北京、上海的溫室氣體排放，采用的清單方法包括外調(diào)電力和采暖因素，和ICLEI的方法一致。研究發(fā)現(xiàn)4個城市的人均能源利用都有趨同表現(xiàn)(1990-1998年)，約1.3-1.6 t標準油/人，但是北京和上海的人均CO2排放量卻明顯高于東京和首爾[13]。Glaeser等采用了類似ICLEI的方法體系，核算美國66個大城市溫室氣體排放，發(fā)現(xiàn)城市汽油消費量和城市人口大小的對數(shù)有較強的線性相關(guān)性；家庭天然氣消費量(采暖為主)和1月份溫度有較顯著的線性相關(guān)性；家庭用電量和7月份溫度有較顯著的線性相關(guān)性。溫室氣體排放量和土地利用政策之間存在很強的相關(guān)性，許多地區(qū)建立嚴格的政策限制一些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得排放朝向高碳排放地區(qū)聚集。城市排放水平明顯低于城市郊區(qū)，城市-郊區(qū)之間的碳排放差異在老城市例如紐約更加明顯[14]。Norman等認為城市溫室氣體清單還應(yīng)該包括建筑材料使用等全生命周期的排放，發(fā)現(xiàn)城市交通是最重要的減排溫室氣體方向，而建筑是降低能耗的重要方向。同時，疏松型城區(qū)的人均能源消耗和溫室氣體排放是密集型城區(qū)的2.0-2.5倍[15]。

Ramaswami等人提出了混合型生命周期碳足跡清單體系，并對城市與周邊的跨界交通(道路和航空)的溫室氣體排放分配問題做出了詳細論述[16]。此后，Hillman等完善了混合型生命周期碳足跡清單體系，認為還應(yīng)該包括4種必需品(食物、燃油、水和建材)生產(chǎn)而帶來的溫室氣體排放。該方法體系核算的CO2排放包括了城市終端能源利用、跨界水運和航空運輸，以及城市4種必需品內(nèi)涵溫室氣體排放(由于生產(chǎn)這些產(chǎn)品而產(chǎn)生溫室氣體排放，一般不在城市邊界內(nèi))，這種清單體系已經(jīng)超過了Kennedy 等人的方法體系，接近WRI/WBCSD針對企業(yè)的清單要求(見圖3)[17]。

Dodman等對ICLEI的清單方法提出異議，尤其對電力和供熱的歸屬問題提出異議，并且提出了不同的清單方法，其結(jié)果是全球城市溫室氣體排放還不到人為排放的一半，許多城市人均排放量低于其國家人均排放量[18]。Satterthwaite認為城市溫室氣體排放占人類活動排放的75-80%的比例有些過高，農(nóng)業(yè)、毀林、重工業(yè)、火電等都絕大部分都不在城市，因而全球城市溫室氣體排放僅占到人為排放30.5-40.8%，許多城市人均排放量低于其國家人均排放量。Satterthwaite認為雖然城市作為終端消費了很多能源，但把產(chǎn)品生命周期的排放歸結(jié)城市有可能形成誤導(dǎo)。因為并不是城市這一地理概念造成了高能耗、高排放，而是高收入水平國家中的個別高收入群體的高消費導(dǎo)致了城市消費生命周期的高排放[19]。

從上述學(xué)者的研究可以看出，對于城市碳排放問題，不同的研究方法，研究結(jié)果相差很大，尤其城市是一個高度開放的實體，其與外界的能源、物品交換強度很大，因而對于城市排放的不同界定，會導(dǎo)致城市排放水平的很大差異。對比當前國際城市主要采用的方法體系（見圖3），總體趨勢是，絕大部分城市在核算自身溫室氣體排放時，都考慮外部電力和熱力供應(yīng)所導(dǎo)致的溫室氣體排放，即世界地方環(huán)境理事會(The International Council for Local Environmental Initiatives，ICLEI)提出的主要考慮尺度1+尺度2+外部垃圾填埋的溫室氣體排放。全球已經(jīng)有68個國家的1 200個城市采用ICLEI方法編制了城市溫室氣體清單。許多研究基于這種清單方法提出了較為系統(tǒng)的

城市碳預(yù)算方案[20]。

中國城市溫室氣體清單研究起步較早，但發(fā)展緩慢。1994年，中國與加拿大政府開展了北京市溫室氣體排放清單研究，并較為全面地核算了北京市1991年溫室氣體排放清單[21]，但此后一直缺乏城市清單的研究文獻。近幾年城市清單研究逐漸增加，蔡博峰等人初步提出了城市溫室氣體清單研究方法，并且針對重點排放領(lǐng)域推薦了排放因子[22]。張晚成等人利用城市清單體系核算了上海CO2排放[23]。陳操操等人對城市溫室氣體清單方法做了較為詳細的評價和總結(jié)，并且對比了城市清單和國家清單的異同[24]。蔡博峰探討了中國城市溫室氣體清單研究存在的不足和困難，并提出了初步建議[25]。

3 城市溫室氣體清單研究特點

城市溫室氣體清單相比國家溫室氣體清單而言，從編制模式、覆蓋領(lǐng)域和針對性等方面都具有自身特色，這些特色也意味著國家清單方法體系（IPCC方法學(xué)指南）并不能適用城市溫室氣體清單編制的需要。

城市溫室氣體清單方法學(xué)早期借鑒了大量國家溫室氣體清單編制的方法，盡管后期在清單基礎(chǔ)方法學(xué)、排放因子等方面很難有突破和創(chuàng)新，但在原則、技術(shù)路線和方法體系上卻體現(xiàn)了城市的自身特點。當前，城市溫室氣體清單方法學(xué)和國家溫室氣體清單方法學(xué)的差異主要體現(xiàn)在如下幾點。在編制模式上，由于城市和外界有著大量的能量和物質(zhì)交流，城市往往采用消費模式，區(qū)別于國家清單的生產(chǎn)模式。國際城市清單中往往包括了由于外調(diào)電力和供暖帶來的間接排放，即發(fā)生在城市地理邊界以外生產(chǎn)城市用電和熱力的溫室氣體排放。在覆蓋范圍上，城市清單往往比較簡單，特別是發(fā)達國家城市，幾乎沒有農(nóng)業(yè)問題，工業(yè)比例也很小，所以能源供應(yīng)、建筑和交通以及廢棄物處理往往是城市清單的主要內(nèi)容。在針對性和靈活性方面，城市溫室氣體清單編制靈活、針對性強。國家溫室氣體清單編制的一個重要目的是為國家宏觀制定減排政策提出科學(xué)支持和國際溫室氣體排放對比與談判，因而國家清單相對比較規(guī)范和嚴格。而城市清單為了提高針對性，往往在組織結(jié)構(gòu)上更加靈活。其提出的政策直接到技術(shù)層面，可核查性、可測量性和可報告性都很強，其溫室氣體減排的實現(xiàn)依賴于城市公眾的參與和監(jiān)督[25]。但城市清單的靈活性某種意義上影響了國際城市之間溫室氣體排放的可對比性。

4 國內(nèi)城市溫室氣體清單研究的不足

中國當前的低碳城市發(fā)展很快，但城市溫室氣體排放清單研究卻相對滯后，主要是存在著兩個核心問題。其一是城市排放清單方法體系不完善，其中邊界、范圍等關(guān)鍵問題尚未解決。絕大部分城市尚未編制較為全面的城市溫室氣體排放清單。許多城市依然沿用IPCC的方法核算溫室氣體排放，而IPCC方法不適用于城市尺度已經(jīng)是國際共識。此外，發(fā)達國家城市排放清單都包括尺度1和尺度2水平，而我國當前已經(jīng)編制的城市清單基本相當于尺度1水平，城市清單內(nèi)容相比國際規(guī)范有較多殘缺。由于核算方法的混亂，導(dǎo)致中國同一城市出現(xiàn)多種溫室氣體排放量，極不利于科學(xué)研究和政府決策。其二，無法核算真正城市意義的溫室氣體排放水平。中國城市和西方國家城市有較大差別，后者是專為城市而設(shè)立的一種建制類型，同行政區(qū)劃并無必然聯(lián)系。它突出了人口聚集點的概念，核心部分是城市建成區(qū)。而中國城市是一種行政區(qū)劃建制，包含大量的農(nóng)村、林地等非城市建設(shè)用地。因而中國城市更類似一種區(qū)域概念。對中國城市的特征，Montgomery也提出其不同于西方城市，并且建議將以建成區(qū)為核心的地區(qū)作為城市加以重點研究[26]。這種城市排放清單很大程度上失去了城市特色，變?yōu)榕c省/區(qū)域排放清單性質(zhì)一致，因而無法有效支持中國低碳城市的積極發(fā)展。同時也使得中國城市溫室氣體排放水平很難直接與發(fā)達國家城市排放做直接比較，也不利于最大限度地借鑒西方城市低碳化發(fā)展的成功經(jīng)驗。發(fā)達國家估算的城市溫室氣體排放占國家排放比例約在70-80%，而在我國當前的情況，城市溫室氣體排放總量等于全國排放總量，城市這一極為重要的低碳發(fā)展因素無法突出其應(yīng)有特色。

中國城市溫室氣體排放清單的不足嚴重制約了我國低碳城市發(fā)展，甚至可能誤導(dǎo)城市低碳發(fā)展方向。研究解決上述兩個中國城市碳排放清單核心問題，有利于規(guī)范我國城市溫室氣體排放核算方法，準確把握我國真正城市意義的溫室氣體排放水平和特征，澄清城市溫室氣體排放的一些誤區(qū)和錯誤觀點，并為低碳城市發(fā)展和政府決策奠定堅實基礎(chǔ)。同時，清晰、明確的城市溫室氣體排放清單方法體系，便于城市之間以及城市自身時序上的比較分析，支持政府出臺有效的政策措施，并建立相應(yīng)的核查機制。

5 中國城市溫室氣體清單編制方法

鑒于中國城市溫室氣體清單存在的問題和不足，以及當前的研究現(xiàn)狀，本研究提出中國城市溫室氣體清單編制方法，以供研究者和決策者參考。方法介紹側(cè)重城市清單的特色內(nèi)容，排放因子等技術(shù)要素與IPCC一致，所以不作介紹。

5.1 清單邊界

中國城市清單邊界問題是城市清單體系中較為重要的一個問題。主要原因是中國城市地理邊界不明確。西方城市的核心和主要部分是城市建成區(qū)，其強調(diào)的是城市自治，而不是行政區(qū)劃等級。由于中國城市的特殊性，本文提出狹義城市的清單邊界，以區(qū)別于我國當前城市市域范圍(城市行政區(qū)域)的清單。狹義城市是指包括城市建成區(qū)90%面積的最小市轄區(qū)/縣范圍。許多研究城市的學(xué)者把市轄區(qū)作為狹義城市的概念，但縣升區(qū)的參考標準主要是整體經(jīng)濟水平，因而會把一些經(jīng)濟體量很大的農(nóng)業(yè)縣包括進來，例如北京市懷柔、平谷、門頭溝、房山等區(qū)，其包括了大量的農(nóng)村地區(qū)和非城市建成區(qū)。所以依據(jù)市轄區(qū)很容易高估狹義城市的面積。事實上，城市建成區(qū)是城市的最佳表征，然而城市建成區(qū)同城市行政區(qū)劃并不完全重合，導(dǎo)致數(shù)據(jù)口徑無法統(tǒng)一，難以完成數(shù)據(jù)收集和積累。

中國城市溫室氣體清單體系中，可以同時核算城市市域范圍內(nèi)(城市行政區(qū)域)的溫室氣體排放，和狹義城市溫室氣體排放。我國地級以上城市基本都有較為完整的市域范圍內(nèi)的公開統(tǒng)計數(shù)據(jù)，因而可以支持城市市域排放清單的編制。著重考慮狹義城市溫室氣體清單，可以突出城市意義和特色，真正指導(dǎo)中國城市低碳發(fā)展，同時也提高中國城市與西方城市溫室氣體清單的可比性，有利于中國最大限度地借鑒西方城市低碳化發(fā)展的成功經(jīng)驗。

排放源的歸屬問題在西方城市比較顯著，因為西方城市中的私人公司或者是私人入股公司占據(jù)絕大多數(shù)。因而西方城市處理排放源歸屬問題往往分為運行控制(Operational Control)和金融控制(Financial Control)兩類。運行控制是受市政府各項政策法規(guī)直接管理的，但其經(jīng)營和財務(wù)關(guān)系未必完全受當?shù)厥姓刂啤６鹑诳刂品蠂H財務(wù)會計標準，即對于一個排放源實體具有完全的金融管理權(quán)利。中國城市溫室氣體清單可以以行政管轄為邊界，即相當于西方城市的運行控制，符合我國城市對企業(yè)的管理和統(tǒng)計口徑。此外，由于西方城市的行政自治和民主管理的特點，城市溫室氣體清單都分為全市排放清單(Citywide Inventory)和政府排放清單(Government Inventory)，后者屬于前者，但單獨列出。政府排放清單主要包括政府部門的用電、采暖、用水、交通、廢棄物等，之所以單獨列出，是因為全市和政府部門減排的措施有很大不同。對于政府部門的溫室氣體排放，完全可以采取強制手段進行減排，而對于城市水平的排放，政府只能通過政策鼓勵或者財稅刺激等市場方法，要想采取強制手段，必須通過地方立法，其操作和實施都較為困難[25]。這一點和我國倡導(dǎo)和實施的綠色政府比較相近，可以充分借鑒。

5.2 清單范圍

清單范圍是指清單所包括的溫室氣體排放過程，主要指本地排放和異地排放，即直接排放過程（本地排放）和間接排放過程（異地排放）。具體可分為三個尺度(見圖3)。①尺度1：所有直接排放過程，主要是指發(fā)生在清單地理邊界內(nèi)的溫室氣體排放過程。②尺度2：由于電力、供熱的購買和外調(diào)發(fā)生的間接排放過程。以用電為例，大部分城市的電力依靠購買或外調(diào)，所以并不直接產(chǎn)生溫室氣體排放，但可能所購電力來自火力發(fā)電，而火力發(fā)電產(chǎn)生溫室氣體，所以這部分溫室氣體算為城市間接排放。③尺度3：未被尺度2包括的其他所有間接排放。這一尺度所包括的范圍很廣，包括城市從外部購買的燃料、建材、機械設(shè)備、食物、水資源、衣物等等，生產(chǎn)和運輸這些原材料和商品都會排放溫室氣體[25]。

建議中國城市溫室氣體清單需要同時包括尺度1和尺度2，暫不考慮尺度3排放。這樣中國城市編制清單相當于采用了生產(chǎn)+消費的混合模式，即在核算清單時，首先核算城市直接排放（生產(chǎn)模式），然后將外調(diào)電力和供暖導(dǎo)致的溫室氣體排放計入城市本身排放（消費模式）。國際上絕大部分城市都是采用這一“混和”模式編制溫室氣體清單。

6 案例對比研究

選擇北京市和紐約市，基于前文所述的城市溫室氣體清單原則和方法體系，對比分析兩個城市的溫室氣體排放特征。根據(jù)前面所述的狹義城市，北京市包括城市建成區(qū)90%面積的區(qū)/縣共6個，分別為東城區(qū)、西城區(qū)、海淀區(qū)、朝陽區(qū)、石景山區(qū)和豐臺區(qū)。

本研究對比了2個城市的CO2排放水平。北京市市域的碳排放清單可以基于能源統(tǒng)計年鑒核算，但狹義城市的碳排放清單卻缺乏數(shù)據(jù)支持，沒有公開出版的北京市各區(qū)縣的能源利用情況。因此，只能采用其它數(shù)據(jù)途徑。歐盟和荷蘭環(huán)保局聯(lián)合開發(fā)了全球0.1°×0.1°(中緯度地區(qū)約10 km)溫室氣體排放空間網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫，當前已經(jīng)更新至EDGAR version 4.1版本(2005年)，該數(shù)據(jù)庫是迄今為止全球水平上空間精度最高的溫室氣體排放數(shù)據(jù)庫。EDGAR排放源數(shù)據(jù)主要來源于IEA的排放點源數(shù)據(jù)庫，比較全面地核算了區(qū)域空間CO2排放信息，非常有利于我們利用該數(shù)據(jù)計算狹義城市CO2直接排放水平。因此，基于EDGAR數(shù)據(jù)庫，直接核算北京市2005年狹義城市的直接(尺度1)碳排放量為4 473萬t。然而北京市狹義城市間接(尺度2)排放量的估算較為困難，只能基于北京市市域直接排放和間接排放的比例來推算。

根據(jù)中國能源統(tǒng)計年鑒[27]、北京市統(tǒng)計年鑒[28]和IPCC排放因子[29]，2005年北京市域CO2排放量為1.413億t，其中直接排放1.012億t，間接排放(電力調(diào)入量為357.69億KWh時，2005年無熱力輸入)0.401億tCO2，間接排放占直接排放的39.62%。其中，外調(diào)電力排放因子取值為1.120 8t CO2/MWh，該值來源于國家2007中國區(qū)域電網(wǎng)基準線排放因子中的華北區(qū)域電網(wǎng)電量邊際排放因子OM(其計算數(shù)據(jù)基于2004-2006年《中國能源統(tǒng)計年鑒》)。根據(jù)北京市市域間接排放和直接排放的比例關(guān)系，以及北京狹義城市直接排放量，可以推算北京市狹義城市的間接(尺度 2)碳排放量為1 772萬t。北京市和紐約市的溫室氣體排放對比見表1。

從表1可以看出，狹義城市的溫室氣體清單體系下，北京市和紐約市具有較好的可比性。紐約市的總排放量(尺度1+尺度2)略低于北京市排放量，人均排放量略高于北京市。較為顯著的一點是，紐約市尺度2排放占總排放比例明顯高于北京市的這一數(shù)值，這主要是因為紐約市內(nèi)工業(yè)很少，主要能源消耗是電力和交通燃料。這也是西方發(fā)達國家城市的典型特征，即其低碳發(fā)展的主要方向都是建筑、交通、城市廢棄物處理等明顯具有城市特色的方向。北京市盡管在逐漸搬遷市內(nèi)的重工業(yè)，但2005年依舊存在著不少工業(yè)企業(yè)。

7 結(jié) 論

城市溫室氣體清單體系的不完善和無法核算真正意義的城市溫室氣體排放，是我國城市溫室氣體排放研究的重要不足，直接影響我國低碳城市的積極、健康發(fā)展。借鑒和對比分析當前國際城市排放清單研究的主要方法，并對其進行梳理和篩選。選擇主流和較為全面的方法體系，結(jié)合我國城市實際情況，確定我國城市溫室氣體排放清單的方法體系，是我國城市溫室氣體排放清單研究的首要工作。同時，考慮當前數(shù)據(jù)的可獲取性，基于城市市域排放和理論模型，研究狹義城市的溫室氣體排放水平是一個重要的研究方向。

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Research on Greenhouse Gas Emissions Inventory in the Cities of China

CAI Bofeng

(Center for Climate and Environmental Policy, Chinese Academy for Environmental Planning, Beijing 100012, China)

溫室氣體排放的原因范文第2篇

關(guān)鍵詞：火電企業(yè)；溫室氣氣排放；減少

中圖分類號：X16 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）35-0012-03

一、我國火電企業(yè)溫室氣體排放現(xiàn)狀

我國經(jīng)濟正處于一個蓬勃發(fā)展的狀態(tài)中，同時，隨著經(jīng)濟的增長，各種環(huán)境問題也應(yīng)運而生，并顯得日益嚴重。其中，降低溫室氣體的排放成為當今國際社會面臨的重要問題之一。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在我國有近80%的二氧化碳排放來自煤炭的燃燒，而50%左右的煤炭是用于火力發(fā)電，在火電企業(yè)中絕大部分是利用燃燒煤炭來進行發(fā)電的。因此，怎樣減少火力發(fā)電企業(yè)的溫室氣體排放，以實現(xiàn)“十二五”計劃期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2010年下降16%的目標，成為當前我國節(jié)能減排的重點之一。由于火電企業(yè)燃煤量的比例之大，因此減少溫室氣體排放成為我國火電企業(yè)實現(xiàn)競爭力提升的重要舉措。

圖1中的數(shù)據(jù)是利用火電企業(yè)供電耗煤量，根據(jù)馬宗海（2002）提供的計算溫室氣體排系數(shù)的方法：

其中，根據(jù)經(jīng)驗，發(fā)電運行量占比大約為78%。

根據(jù)上述公式算的火電企業(yè)排放系數(shù)如圖1。從趨勢圖1可以看出，我國火電企業(yè)溫室氣體排放系數(shù)在逐漸減少，即生產(chǎn)單位千瓦時所排放的溫室氣體數(shù)量在不斷的減少的通道中，但離“十二五”的目標還有一定的距離。

關(guān)于怎樣減少火電企業(yè)的溫室氣體排放的問題，國內(nèi)一些學(xué)者已經(jīng)做了一些研究。劉麗娟等（2012）通過建立火電企業(yè)的節(jié)能減排系統(tǒng)動力學(xué)模型，對火電企業(yè)節(jié)能減排進行分析，并用實際例子模擬調(diào)控不同參數(shù)對體統(tǒng)的影響，為政府實施節(jié)能減排政策提供了參考。馮明等（2010）以節(jié)能減排信息化應(yīng)用的共性需求為出發(fā)點，提出了一種新的節(jié)能減排信息化框架，并對關(guān)鍵技術(shù)進行的進一步的展望。這些研究給我國火電企業(yè)減少溫室氣體排放提供了一定的參考。也有學(xué)者提出要通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高水電、風(fēng)電及核電在電力產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，以降低火力發(fā)電的比重，從而減少煤炭消耗，降低溫室氣體的排放。雖然其他來源的電能具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ野l(fā)展的速度很快，但是由圖2可以發(fā)現(xiàn)，在近10年中，我國火電企業(yè)發(fā)電量的比重并沒有減少，始終保持在總發(fā)電量的80%以上，火電發(fā)電的重要地位并沒有動搖。因此，在調(diào)整電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的同時，開發(fā)水電、風(fēng)電等從長期而言具有戰(zhàn)略意義，但就目前在火電企業(yè)發(fā)電量仍占主導(dǎo)地位的情況下，直接減少火電企業(yè)自身的溫室氣體排放量，依舊是當前需要面臨的重要挑戰(zhàn)，也是解決當前溫室效應(yīng)的最有效途徑之一。

二、火電企業(yè)信息化減排構(gòu)架

企業(yè)信息化建設(shè)從20世紀80年代開始，此時主要用于數(shù)據(jù)的基本處理和分類等。20世紀90年代至20世紀末，是計算機用于企業(yè)管理的探索階段，企業(yè)管理的信息化概念逐漸被提出，針對發(fā)電企業(yè)的管理信息系統(tǒng)只是剛剛涉及，并沒有被完整的提出。從上世紀末開始，大量的發(fā)電企業(yè)紛紛建設(shè)各自的管理信息系統(tǒng)，從而大量的節(jié)約了搜集數(shù)據(jù)的成本，勞動生產(chǎn)率也有了很大提高，降低了運行工人的勞動強度。

圖1所顯示的單位千瓦時所排放的溫室氣體數(shù)量在不斷減少這一趨勢，一方面原因是由于燃燒技術(shù)、熱電轉(zhuǎn)化技術(shù)以及電傳導(dǎo)技術(shù)的提高。但技術(shù)的發(fā)展終究會遇到一定的瓶頸，此時優(yōu)化整個生產(chǎn)、管理和營銷流程成為重中之重。信息化的出現(xiàn)使的火電企業(yè)優(yōu)化了內(nèi)部資源配置、提高了完成信息加工處理和能力，從而直接或者間接地減少了溫室氣體的排放。

圖3給出了火電企業(yè)信息化對溫室氣體排放的構(gòu)架圖?；痣娖髽I(yè)的信息化包括兩個部分：一是建立生產(chǎn)控制信息化系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括設(shè)備管理系統(tǒng)、運行管理系統(tǒng)、任務(wù)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)技術(shù)管理和安全監(jiān)察管理系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，火電企業(yè)的運行和管理人員可以監(jiān)測到大量發(fā)電機組實時數(shù)據(jù)，掌握系統(tǒng)運行動態(tài)，自動的對各種動態(tài)指標進行統(tǒng)計，同時也為之后提出進一步優(yōu)化方案提供數(shù)據(jù)支持，為提示各種定期工作，記錄各種日志的檢查提供方便；對設(shè)備進行技術(shù)監(jiān)督，及時掌握各類設(shè)備的技術(shù)狀況，為預(yù)防性檢修提供科學(xué)依據(jù)；在完成主要的功能之余，也可以輔助管理人員對安全工作進行指導(dǎo)、統(tǒng)計和考核。更重要的是，在生產(chǎn)過程中建立可控制生產(chǎn)流程的系統(tǒng)，可以在既定的技術(shù)水平下，從非技術(shù)角度促使工藝優(yōu)化、降低能耗。這種優(yōu)化往往比直接改進技術(shù)要更有效果。如在企業(yè)制定的生產(chǎn)指標和生產(chǎn)計劃中，通過作業(yè)計劃、作業(yè)標準、工藝指標等自動控制系統(tǒng)，在通過對原始數(shù)據(jù)的匯總、分析，促進火電企業(yè)在發(fā)電過程中的中提優(yōu)化和全面控制，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。同時該系統(tǒng)可以對與電廠的設(shè)備維護和維修工作緊密相關(guān)的主要業(yè)務(wù)過程進行管理，從而提高設(shè)備的可靠性及可利用率?？傊?，該系統(tǒng)優(yōu)化了在發(fā)電過程中的工藝流程，提高勞動生產(chǎn)率，降低物料損耗，最終有實現(xiàn)直接減少溫室氣體的排放的目的。二是建立生產(chǎn)計劃、目標和資金管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)從企業(yè)管理的整體角度出發(fā)，著力于生產(chǎn)計劃、目標和資金的管理，強調(diào)事前計劃和事中控制?；痣娖髽I(yè)借助該信息系統(tǒng)，可以平衡在有限資源、煤炭價格變化和社會需求等多方壓力下的生產(chǎn)計劃，達到一個企業(yè)的優(yōu)產(chǎn)目標。同時在優(yōu)產(chǎn)和減少溫室氣體排放的過程中，可以更加合理的使用有限的資金，使其發(fā)揮更大的作用。通過信息化手段，合理地對企業(yè)的各種資源進行配置，最終可以間接達到減少生產(chǎn)過程中溫室氣體的排放量。

三、火電企業(yè)信息化建設(shè)自身對溫室氣體排放的影響

火電企業(yè)信息化建設(shè)后會對該行業(yè)的溫室氣體排放有著積極的作用已經(jīng)顯而易見，但是，在信息化平臺的建設(shè)過程中也會產(chǎn)生能源損耗，并排放溫室氣體。因此，火電企業(yè)進行信息化建設(shè)，一方面增加了火電企業(yè)溫室氣體排放的來源，另一方面也有效地解決了傳統(tǒng)發(fā)電工藝中資源配置不合理的缺陷，對于全球變暖而言，它是一把雙刃劍。火電企業(yè)信息化建設(shè)是否具有經(jīng)濟性，也是值得考慮的重要問題。最新研究表明，信息行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)置建設(shè)及相關(guān)產(chǎn)品制造越占全球溫室氣體排放的2.5%。同時，全球電子可持續(xù)發(fā)展推進協(xié)會（GeSI）了《智慧2020：建立信息時代的低碳經(jīng)濟》報告。報告中指出，到2020年，全球碳腳印將達到519億噸二氧化碳當量，其中有信息與通信技術(shù)行業(yè)本身直接產(chǎn)生的二氧化碳14億噸。但是，通過其他企業(yè)的信息化建設(shè)可以使總排放量減少78億噸，占全球二氧化碳排放的15%，這是信息與通信技術(shù)行業(yè)本身所造成的二氧化碳排放的5倍以上。從該報告的分析結(jié)果可以看出，雖然信息化建設(shè)本身會產(chǎn)生溫室氣體排放，但其企業(yè)有效地使用信息與通信技術(shù)可以大大減少其他行業(yè)溫室氣體的排放?；鹆Πl(fā)電是我國電力的主要來源，本身具有很大的規(guī)模效應(yīng)，很多生產(chǎn)工藝過程和數(shù)據(jù)采集等只通過人工管理很難達到最優(yōu)水平，信息化建設(shè)可以利用先進的計算機技術(shù)代替人工管理，不僅能達到減少人工成本的目的，還能是溫室氣體排放處于實時監(jiān)控之中，其對減少溫室氣體排放的效果比小規(guī)模行業(yè)更好。

四、火電利用企業(yè)信息化減少溫室氣體過程中注意的問題

雖然信息化建設(shè)可以優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)管理，但該系統(tǒng)的建立并不是一蹴而就的。國外已經(jīng)有了比較先進的信息化系統(tǒng)，但我國對其建設(shè)還需要不斷的探索，最終找到適合我國火電企業(yè)的信息化構(gòu)架。在這條利用先進技術(shù)的曲折道路上，也應(yīng)注意以下一些問題。

（一）領(lǐng)導(dǎo)層的高度重視

我國火電企業(yè)信息化建設(shè)要求遵循“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準”的三統(tǒng)一原則，同時信息化所建設(shè)的生產(chǎn)控制信息化系統(tǒng)和生產(chǎn)計劃、目標和資金管理系統(tǒng)是領(lǐng)導(dǎo)決策層管理思路、管理理念一起工程師的具體實現(xiàn)，領(lǐng)導(dǎo)層對于減少溫室氣體排放的節(jié)能減排理念也會在信息化系統(tǒng)建設(shè)中得到充分的體現(xiàn)。因此，所有信息化系統(tǒng)從規(guī)劃、調(diào)研、分析、設(shè)計開始，必須得到企業(yè)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的重視和參與，領(lǐng)導(dǎo)層對于企業(yè)管理的認識和對未來發(fā)展的把握，對社會責任的理解與執(zhí)行力度，決定了管理信息系統(tǒng)的建設(shè)水平和發(fā)揮其減少溫室氣體排放效能的大小。同時，信息系統(tǒng)的建設(shè)對整個企業(yè)的管理會帶來崗位的調(diào)整、工藝流程的轉(zhuǎn)變，這些都需要領(lǐng)導(dǎo)層的大力支持再能得到堅持不懈地貫徹。

溫室氣體排放的原因范文第3篇

我們對地球的氣候的許多方面并不了解，在這個星球的地表和大氣層，物理、化學(xué)和生物過程是如此之復(fù)雜。但是，有些事我們能夠確定。地球正在變暖，人類活動要為此負很大責任。不過，地球究竟處于變暖過程的哪一階段？ 整個地球和各個地區(qū)分別將受什么影響？氣候變化將如何影響我們的生活？關(guān)于這個問題，我們有知道和不知道的三件事。

我們知道：溫熱氣體捂熱地球

高海拔推進，動物分布的變化——多種證據(jù)都支持溫度計顯示的事實：地球的確越來越暖和。整個20世紀，全球平均氣溫升高了0.8攝氏度。

溫度升高，有兩種解釋：到達地球的熱量變多，或離開地球的熱量變少。第一種解釋可以排除。太陽活動的變化，只使每年到達地球的熱量變動大約0.1%。衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示，熱量近幾十年來在總體上并未有明顯增長。那么，只剩下第二種解釋：離開地球的熱量變少了。

造成這一結(jié)果的原因很多。一種觀點認為，二氧化碳等溫室氣體增多了。這些氣體吸收特定頻率的紅外輻射，而這些熱能本會發(fā)散到太空中。溫室氣體會重新將一些沒發(fā)散出去的能量輻射回地球表面和低層大氣；大氣層中溫室氣體增加，意味著能發(fā)散出去的熱量減少，地球因此變得更溫暖。

通過研究地球過去的氣候，人們發(fā)現(xiàn)，不論何時，只要二氧化碳濃度上升，地球就會變暖。自從19世紀工業(yè)時代開始，大氣中二氧化碳濃度從280ppm上升到380ppm（編者注：ppm為百萬分比濃度）。雖然有多種因素同時影響我們星球的氣候，但已有的證據(jù)表明：二氧化碳是引起近年來氣候變暖的首要原因。

我們不知道：人們會排放多少溫室氣體

除非我們知道大氣層中最后會有多少溫室氣體，否則我們無法預(yù)測未來幾年地球溫度會上升多少。

人類是最大的不確定性因素。我們未來如果能大幅度減排，二氧化碳濃度就不會超過400ppm，溫度不至于升高太多。但事實上，只有少數(shù)國家承諾削減溫室氣體的排放，中美等重要排放國并不在列；而一些做出承諾的國家還在暗中建造更多火電廠，承諾的可信度打上折扣。目前，溫室氣體的排放軌跡接近于聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的最差情況。如果還不減排，2100年二氧化碳濃度可能達到1000ppm甚至更高。

另一個不確定因素是地球的反應(yīng)。到目前為止，大氣中人類排放的二氧化碳被海洋大量吸收，大約占排放量的1/3。試想，如果這個緩沖效應(yīng)減弱以后會怎樣。當前，大氣中二氧化碳濃度上升使地球變暖，但過去二氧化碳濃度也在自然上升。

現(xiàn)在，暖水海洋溶解二氧化碳的能力下降，而我們依然不知道確切原因；有人提出生物活性的改變或許能解釋這一現(xiàn)象。如果這種機制開始生效，人們就需要更大力度地減排才能抑制地球變暖。

永久凍土層、泥炭沼澤和海底甲烷水合物中封藏有大量溫室氣體。我們尚不知道儲藏量有多大，不知道凍土層會融化多少，也不知道泥炭沼澤會干涸到什么程度，不知道大海會不會隨著溫度升高開始從水合物中釋放甲烷——作為溫室氣體，甲烷可比二氧化碳更強力。

溫室氣體排放的原因范文第4篇

關(guān)鍵詞：排水造林；泥炭沼澤濕地；碳循環(huán)

中圖分類號：X131.3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632183

隨著工業(yè)化進程的推進，人類的活動已經(jīng)使全球溫室氣體濃度有了很大程度的增加。有必要對排水造林給泥炭沼澤濕地CO2、CH4及有機碳儲量帶來的影響進行深入的分析與研究，為恢復(fù)破壞后的濕地，加強濕地管理奠定基礎(chǔ)。

1 排水造林對泥炭沼澤濕地碳循環(huán)的影響

1.1 排水造林對泥炭沼澤濕地土壤CO2排放的影響規(guī)律

回顧全球變暖的歷程可以發(fā)現(xiàn)，1970―2004年，CO2的排放量增加約為80%，產(chǎn)生的主要原因是化石燃料的頻繁使用，其中也包括土壤利用變化所產(chǎn)生的顯著但卻較小的貢獻。說明加強對泥炭沼澤濕地的研究，對預(yù)測碳排放量有很大作用。

排水造林是改變泥炭沼澤濕地的一種措施。那么，這種措施的實施是否與泥炭沼澤濕地土壤CO2的排放有關(guān)呢。通過查閱的相關(guān)資料，確定排水造林會導(dǎo)致泥炭沼澤濕地土壤水位下降，增加有氧層，必然會使CO2的排放通量增加。具體來說，排水造林的過程，必然會改變土壤的溫度，致使經(jīng)過排水造林處理的泥炭沼澤濕地土壤CO2排放量大于自然濕地；排水造林的過程中，因林木栽種，是必然對泥炭沼澤濕地土壤進行排水處理，如此將會影響排水立地地表的CO2排放量，使之大于非排水立地地表的CO2排放量。利用凈初級生產(chǎn)力模擬，確定所有排水樣地是溫室氣體的排放源，加之相關(guān)研究表明CO2排放時間的變化與地下水位、空氣溫度有密切的關(guān)系，這充分說明了排水造林會加劇泥炭沼澤濕地土壤CO2的排放。因植被對溫室氣體的影響是比較復(fù)雜的，且具有較高的不確定性，因此以上研究之中不涉及植被一類。

1.2 排水造林對泥炭沼澤濕地CH4排放的影響規(guī)律

天然濕地是大氣CH4的最大來源，每年向大氣大約排放110Tg的CH4，占全球排放總量的20%左右，而且CH4單個分子的全球變暖潛力在經(jīng)過20a和100a時間跨度，將是CO2單個分子WGP的56倍和21倍。由此可以確定，濕地所排放的CH4也將是提高溫室氣體的重要因素之一。

排水造林的實施，將會大大改變泥炭沼澤濕地，使之變?yōu)榭筛N的農(nóng)田、森林或泥炭開采地等，如此勢必會破壞濕地，相應(yīng)的CH4的排放也將會受到影響。經(jīng)過相關(guān)調(diào)查研究表明，當?shù)嘏潘炝謱H4排放規(guī)律影響是苔草沼澤、灌叢沼澤、10a生落葉松人工生長季、20a生落葉松人工生長季中CH4排放總量分別為（6.66±8.31）g/（m2? a）、（0.32±0.31）g/（m2? a）、（0.13±0.50）g/（m2? a）和（-0.11±0.20）g/（m2? a）。這充分說明了造林排放的過程中，沼澤水位降低和維管植物減少對CH4排放量的影響較大，即降低CH4排放總量或者出現(xiàn)CH4吸收匯現(xiàn)象。

1.3 排水造林對泥炭沼澤濕地土壤有機碳密度的影響規(guī)律

查閱相關(guān)資料，確定一些學(xué)者認為泥炭地排水，將會降低泥炭地泥潭層，而土壤碳密度將會增加，相應(yīng)的有機碳儲量業(yè)也會增加，但卻不能直接證實泥炭地排水是土壤作為大氣碳排放源@一點?；诖死碚摚瑢δ嗵空訚蓾竦厣线M行排水造林作進一步的分析，確定經(jīng)過長時間的排水，尤其是60a后土壤中碳儲量將增加，這是因為泥炭層受氧化分解的作用，直到泥炭的物理結(jié)構(gòu)發(fā)了變化，加之植物具有凈初級生產(chǎn)力，尤其是喬木，如此將會輸入新碳，使土壤碳儲量增多，并且處于平衡狀態(tài)。

我國在排水造林對泥炭沼澤濕地土壤有機碳密度影響的研究中，則認為排水造林的實施，將會使土壤碳儲量降低。2011年康文星等人基于對洞庭湖濕地楊樹造林的調(diào)查研究中確定在1999―2007年這8a內(nèi)土壤碳儲量降低12.7%。2009年王麗麗等人在三江平原濕地排水種植楊樹的研究中也證明了這點。說明了排水造林對土壤有機碳儲量的影響還存在一定的矛盾，而矛盾的根源來自于不同植被種植對碳儲量的影響是不一樣的。

2 研究展望

采取排水造林措施來對濕地進行改造，意在提高林業(yè)生產(chǎn)力，但也給溫室氣體帶來了一定的影響，也就是說，排水造林將會給泥炭沼澤濕地土壤CO2、CH4的排放量帶來一定影響，即CO2的排放量的增加；CH4排放量的降低，對泥炭地土壤有機碳儲量的影響存在爭議?；诖?，在未來進一步治理溫室氣體排放的過程中，應(yīng)當進步一分析排水造林給泥炭沼澤濕地土壤CO2、CH4及有機碳儲量帶來的影響，降低大氣溫室氣體的排放通量。

3 結(jié)束語

排水造林對泥炭沼澤濕地碳循環(huán)有一定的影響，可以降低有機碳儲量，使溫室氣體增多。為了盡可能避免此種情況發(fā)生，應(yīng)進一步研究如何科學(xué)地恢復(fù)排水造林泥炭沼澤濕地的結(jié)構(gòu)、功能并減緩排水造林泥炭地大氣溫室氣體的排放通量。

溫室氣體排放的原因范文第5篇

作者簡介：石岳峰，博士生，主要研究方向為農(nóng)田溫室氣體排放。

基金項目：Climate, Food and Farming Research Network (CLIFF)資助；中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生科研創(chuàng)新專項（編號：KYCX2011036）。

摘要

農(nóng)田是CO2，CH4和N2O三種溫室氣體的重要排放源, 在全球范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動貢獻了約14%的人為溫室氣體排放量，以及58%的人為非CO2排放，不合理的農(nóng)田管理措施強化了農(nóng)田溫室氣體排放源特征，弱化了農(nóng)田固碳作用。土壤碳庫作為地球生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的碳庫之一，同時也是溫室氣體的重要源/匯。研究表明通過采取合理的農(nóng)田管理措施，既可起到增加土壤碳庫、減少溫室氣體排放的目的，又能提高土壤質(zhì)量。農(nóng)田土壤碳庫除受溫度、降水和植被類型的影響外，還在很大程度上受施肥量、肥料類型、秸稈還田量、耕作措施和灌溉等農(nóng)田管理措施的影響。本文通過總結(jié)保護性耕作/免耕，秸稈還田，氮肥管理，水分管理，農(nóng)學(xué)及土地利用變化等農(nóng)田管理措施，探尋增強農(nóng)田土壤固碳作用，減少農(nóng)田溫室氣體排放的合理途徑。農(nóng)田碳庫的穩(wěn)定/增加，對于保證全球糧食安全與緩解氣候變化趨勢具有雙重的積極意義。在我國許多有關(guān)土壤固碳與溫室氣體排放的研究尚不系統(tǒng)或僅限于短期研究，這也為正確評價各種固碳措施對溫室氣體排放的影響增加了不確定性。

關(guān)鍵詞 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)；溫室氣體；秸稈還田；保護性耕作；氮素管理；固碳

中圖分類號 S181 文獻標識碼 A

文章編號 1002-2104(2012)01-0043-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.01.008

人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生了大量的CO2, CH4和N2O等溫室氣體，全球范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動貢獻了約14%的人為溫室氣體排放量，以及58%的人為非CO2排放（其中N2O占84%，CH4占47%）[1]。在許多亞洲、拉丁美洲和非洲的發(fā)展中國家，農(nóng)業(yè)更成為溫室氣體的最大排放源，同時由于人口快速增長帶來了糧食需求的大量增加，使得未來20年中農(nóng)田溫室氣體的排放量也會有所增加[2]。大氣中溫室氣體濃度的升高可能引起的全球氣候變化已受到各國的廣泛重視。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中溫室氣體的產(chǎn)生是一個十分復(fù)雜的過程，土壤中的有機質(zhì)在不同的氣候、植被及管理措施條件下，可分解為無機C和N。無機C在好氧條件下多以CO2的形式釋放進入大氣，在厭氧條件下則可生成CH4。銨態(tài)氮可在硝化細菌的作用下變成硝態(tài)氮，而硝態(tài)氮在反硝化細菌的作用下可轉(zhuǎn)化成多種狀態(tài)的氮氧化合物，N2O可在硝化/反硝化過程中產(chǎn)生。在氣候、植被及農(nóng)田管理措施等各因子的微小變化，都會改變CO2，CH4和N2O的產(chǎn)生及排放。

而通過增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的碳庫儲量被視為一種非常有效的溫室氣體減排措施。農(nóng)田土壤碳庫除受溫度、降水和植被類型的影響外，還在很大程度上受施肥量、肥料類型、秸稈還田量、耕作措施和灌溉等農(nóng)田管理措施的影響。通過增施有機肥、采用免耕/保護性耕作、增加秸稈還田量等措施，可以減少農(nóng)田土壤CO2凈排放量，同時起到穩(wěn)定/增加土壤有機碳含量作用。農(nóng)田碳庫的穩(wěn)定/增加，對于保證全球糧食安全與緩解氣候變化趨勢具有雙重的積極意義[3]。中國農(nóng)田管理措施對土壤固碳的研究主要集中在土壤碳的固定、累積與周轉(zhuǎn)及其對氣候變化的反饋機制，正確評估農(nóng)田土壤碳固定在溫室氣體減排中的作用，加強農(nóng)田碳匯研究具有重要意義。

1 農(nóng)田固碳

土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分，它與大氣以及陸地生物群落共同組成系統(tǒng)中碳的主要貯存庫和交換庫。土壤碳分為土壤有機碳（soil organic carbon, SOC）和土壤無機碳（soil inorganic carbon, SIC）。SIC相對穩(wěn)定，而SOC則時刻保持與大氣的交換和平衡，因此對SOC的研究是土壤碳研究的主要方面。據(jù)估計，全球約有1.4×1012-1.5×1012t的碳是以有機質(zhì)形式儲存于土壤中，土壤貢獻給大氣的CO2量是化石燃料燃燒貢獻量的10倍[4]，因此SOC的微小變化都將會對全球氣候變化產(chǎn)生重要影響。同時，土壤碳庫與地上部植物之間有密切關(guān)系，SOC的固定、累積與分解過程影響著全球碳循環(huán)，外界環(huán)境的變化也強烈的影響著地上部植物的生長與土壤微生物對土壤累積碳的分解。

Lal認為SOC的增加可以起到改善土壤質(zhì)量，增加土壤生產(chǎn)力，減少土壤流失風(fēng)險，降低富營養(yǎng)化和水體污染危害的作用，且全球耕地總固碳潛力為0.75-1.0 Pg•a-1, IPCC 第四次評估報告剔除全球農(nóng)業(yè)固碳1 600-4 300 Mt a-1（以CO2計），其中90%來自土壤固碳[5]。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是受人類干擾最重的陸地生態(tài)系統(tǒng)，與自然土壤相比，農(nóng)田土壤在全球碳庫中最為活躍，其土壤碳水平直接受人類活動的影響和調(diào)控空間大，農(nóng)田土壤碳含量管理及對溫室氣體影響機制正日益受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。農(nóng)田管理措施是影響SOC固定、轉(zhuǎn)化及釋放的主要因素，同時還受土地利用方式、氣候變化等多因素的共同影響，因此對農(nóng)田碳庫的評價及調(diào)整措施需全面考慮多種因素的交互作用。

2 農(nóng)田固碳措施對溫室氣體排放的影響

近年來，農(nóng)田土壤固碳的研究已經(jīng)成為全球變化研究的一大熱點。大量研究表明，SOC儲量受諸多因素的影響，如采用保護性/免耕措施、推廣秸稈還田、平衡施用氮肥、采用輪作制度和土地利用方式等，上述管理措施的差異導(dǎo)致農(nóng)田土壤有機碳庫的顯著差別，并影響農(nóng)田溫室氣體排放水平。

2.1 保護性耕作/免耕措施

保護性耕作作為改善生態(tài)環(huán)境尤其是防治土壤風(fēng)蝕的新型耕作方式，在多個國家已經(jīng)有廣泛的研究和應(yīng)用。中國開展的保護性耕作研究證明了其在北方地區(qū)的適用性[6]，并且已進行了保護性耕作對溫室效應(yīng)影響的相關(guān)研究。統(tǒng)計表明2004年全球范圍內(nèi)免耕耕作的面積約為95 Mha, 占全球耕地面積的7%[7], 并且這一面積有逐年增加的趨勢。

常規(guī)耕作措施會對土壤物理性狀產(chǎn)生干擾，破壞團聚體對有機質(zhì)的物理保護，影響土壤溫度、透氣性，增加土壤有效表面積并使土壤不斷處于干濕、凍融交替狀態(tài)，使得土壤團聚體更易被破壞，加速團聚體有機物的分解[8]。免耕/保護性耕作可以避免以上干擾，減少SOC的分解損失[9]。而頻繁的耕作特別是采用犁耕會導(dǎo)致SOC的大量損失，CO2釋放量增加，而免耕則能有效的控制SOC的損失，增加SOC的儲量，降低CO2的釋放量[10]。West和 Post研究發(fā)現(xiàn)從傳統(tǒng)耕作轉(zhuǎn)變?yōu)槊飧梢怨潭?.57±0.14 Mg C ha-1yr-1[11]。但對于保護性耕作/免耕是否有利于減少溫室氣體效應(yīng)尚不明確，這是由于一方面免耕對減少CO2排放是有利的，表現(xiàn)為免耕可以減少燃油消耗所引起的直接排放；另一方面，秸稈還田以后秸稈碳不會全部固定在土壤中，有一部分碳以氣體的形式從農(nóng)田釋放入大氣[12]。

免耕會導(dǎo)致表層土壤容重的增加，產(chǎn)生厭氧環(huán)境，減少SOC氧化分解的同時增加N2O排放[13]；采用免耕后更高的土壤水分含量和土壤孔隙含水量（Water filled pore space, WFPS）能夠刺激反硝化作用，增加N2O排放[14]；同時免耕導(dǎo)致的N在表層土壤的累積也可能是造成N2O排放增加的原因之一，在歐洲推廣免耕措施以后，土壤固碳環(huán)境效益將被增排的N2O抵消50%以上[15]。但也有新西蘭的研究表明，常規(guī)耕作與免耕在N2O排放上無顯著性差異[16]，還有研究認為鑿式犁耕作的農(nóng)田N2O排放比免耕高，原因可能是免耕時間太短，對土壤物理、生物性狀還未產(chǎn)生影響。耕作會破壞土壤原有結(jié)構(gòu)，減少土壤對CH4的氧化程度[17]。也有研究表明，翻耕初期會增加土壤對CH4的排放，但經(jīng)過一段時間（6-8 h）后，CH4排放通量有所降低[18]。

總之，在增加土壤碳固定方面，保護性耕作和免耕的碳增匯潛力大于常規(guī)耕作；在凈碳釋放量方面，常規(guī)耕作更多起到CO2源的作用，而保護性耕作和免耕則起到CO2匯的作用；在碳減排方面，免耕和保護性耕作的減排潛力均大于常規(guī)耕作；由于N2O和CH4的排放受多種因素的綜合影響，因此耕作措施對這兩種溫室氣體排放的影響還有待進一步研究。

2.2 秸稈管理措施

作物秸稈作為土壤有機質(zhì)的底物，且作物秸稈返還量與SOC含量呈線性關(guān)系，因此作物秸稈是決定SOC含量的關(guān)鍵因子之一。秸稈還田有利于土壤碳匯的增加，同時避免秸稈焚燒過程中產(chǎn)生溫室氣體。因此，秸稈還田是一項重要而又可行的農(nóng)田碳匯管理措施。秸稈還田以后，一部分殘留于土壤中成為土壤有機質(zhì)的來源，另一部分將會以CO2氣體的形式散逸到大氣中，因此，隨著秸稈還田量的增加CO2排放也會增加。有研究表明，秸稈經(jīng)過多年分解后只有3%碳真正殘留在土壤中，其他97%都在分解過程中轉(zhuǎn)化為CO2散逸到大氣中[19]。秸稈還田會增加土壤有機質(zhì)含量，而有機質(zhì)是產(chǎn)生CH4的重要底物，因此秸稈還田會增加CH4的排放。綜合考量，秸稈還田措施會引起CH4排放的增加，但直接減少了對CO2的排放，同時秸稈還田相對提高了土壤有機質(zhì)含量，有利于土壤碳的增加，對作物增產(chǎn)具有積極作用。

秸稈還田措施對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)C、N循環(huán)的影響可表現(xiàn)為：一方面由于供N量的增加，可促進反硝化和N2O排放量的增加；另一方面表現(xiàn)為高C/N的秸稈進入農(nóng)田后會進行N的生物固定，降低反硝化N損失；同時在秸稈分解過程中還可能產(chǎn)生化感物質(zhì)，抑制反硝化[20]。我國采用秸稈還田農(nóng)田土壤固碳現(xiàn)狀為2389Tg•a-1，而通過提高秸稈還田量土壤可達的固碳潛力為4223Tg•a-1[3]，與國外研究結(jié)果相比較，Vleeshouwers等研究認為，如果歐洲所有農(nóng)田均采用秸稈還田措施，歐洲農(nóng)田土壤的總固碳能力可達34Tg•a-1[21]。La1預(yù)測采用秸稈還田措施后全球農(nóng)田土壤的總固碳能力可達200Tg•a-1[22]。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展及長期以來氮肥的過量投入，氮肥損失也是日益嚴重，可通過秸稈還田措施與氮肥的配合施用降低氮肥的反硝化作用及N2O的排放。但秸稈還田后秸稈與土壤的相互作用異常復(fù)雜，因此需要進一步開展秸稈施入土壤后與土壤的相互作用機理及田間實驗研究。

2.3 氮肥管理措施

在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，土壤中的無機氮是提高作物生產(chǎn)力的重要因素，氮肥投入能夠影響SOC含量，進而對農(nóng)田碳循環(huán)和溫室氣體排放產(chǎn)生重要影響。長期施用有機肥能顯著提高土壤活性有機碳的含量，有機肥配施無機肥可提高作物產(chǎn)量，而使用化學(xué)肥料能增加SOC的穩(wěn)定性[23]。農(nóng)業(yè)中氮肥的投入為微生物生長提供了豐富的氮源，增強了微生物活性，從而影響溫室氣體的排放。但也有研究在長期增施氮肥條件下能夠降低土壤微生物的活性，從而減少CO2的排放[24]。有研究表明，CO2排放與土壤不同層次的SOC及全N含量呈正相關(guān)性，說明在環(huán)境因子相對穩(wěn)定的情況下，土壤SOC和全N含量直接或間接地決定CO2排放通量的變化[25]。對農(nóng)業(yè)源溫室氣體源與匯的研究表明，減少氨肥、增施有機肥能夠減少旱田CH4排放，而施用緩/控釋氮肥和尿素復(fù)合肥能顯著減少農(nóng)田土壤NO2的排放[26]。但也有研究表明，無機氮肥施用可減少土壤CH4的排放量，而有機肥施用對原有機質(zhì)含量低的土壤而言可大幅增加CH4的排放量[27]。長期定位施肥實驗的結(jié)果表明，氮肥對土壤CH4氧化主要來源于銨態(tài)氮而不是硝態(tài)氮，因為氨對CH4氧化有競爭性抑制作用。此外，長期施用氮肥還改變了土壤微生物的區(qū)系及其活性，降低CH4的氧化速率，導(dǎo)致CH4凈排放增加[28]。全球2005年生產(chǎn)的100 Mt N中僅有17%被作物吸收，而剩余部分則損失到環(huán)境中[29]。單位面積條件下，有機農(nóng)田較常規(guī)農(nóng)田有更少的N2O釋放量，單位作物產(chǎn)量條件下，兩種農(nóng)田模式下N2O的釋放量無顯著性差異[23]。尿素硝化抑制劑的使用可以起到增加小麥產(chǎn)量，與尿素處理相比對全球增溫勢的影響降低8.9-19.5%，同時還可能起到減少N2O排放的目的[30]。合理的氮素管理措施有助于增加作物產(chǎn)量、作物生物量，同時配合秸稈還田等措施將會起到增加碳匯、減少CO2排放的作用。同時必須注意到施肥對農(nóng)田碳匯的效應(yīng)研究應(yīng)建立在大量長期定位試驗的基礎(chǔ)上，對不同氣候區(qū)采用不同的氮肥管理措施才能起到增加農(nóng)田固碳目的。

2.4 水分管理措施

土壤水分狀況是農(nóng)田土壤溫室氣體排放或吸收的重要影響因素之一。目前全球18%的耕地屬水澆地，通過擴大水澆地面積，采取高效灌溉方法等措施可增加作物產(chǎn)量和秸稈還田量，從而起到增加土壤固碳目的[31]。水分傳輸過程中機械對燃料的消耗會帶來CO2的釋放，高的土壤含水量也會增加N2O的釋放，從而抵消土壤固碳效益[32]。濕潤地區(qū)的農(nóng)田灌溉可以促進土壤碳固定，通過改善土壤通氣性可以起到抑制N2O排放的目的[33]。土壤剖面的干濕交替過程已被證實可提高CO2釋放的變幅，同時可增加土壤硝化作用和N2O的釋放[34]。采用地下滴灌等農(nóng)田管理措施，可影響土壤水分運移、碳氮循環(huán)及土壤CO2和N2O的釋放速率，且與溝灌方式相比不能顯著增加溫室氣體的排放[35]。

稻田土壤在耕作條件下是CH4釋放的重要源頭，但通過采取有效的稻田管理措施可以

減少水稻生長季的CH4釋放。如在水稻生長季，通過實施一次或多次的排水烤田措施可有

效減少CH4釋放，但這一措施所帶來的環(huán)境效益可能會由于N2O釋放的增加而部分抵消，

同時此措施也容易受到水分供應(yīng)的限制，且CH4和N2O的全球增溫勢不同，烤田作為CH4

減排措施是否合理仍然有待于進一步的定量實驗來驗證。在非水稻生長季，通過水分管理尤

其是保持土壤干燥、避免淹田等措施可減少CH4釋放。

許多研究表明，N2O與土壤水分之間有存在正相關(guān)關(guān)系，N2O的釋放隨土壤濕度的增加而增加[36]，并且在超過土壤充水孔隙度（WFPS）限值后，WFPS值為60%-75%時N2O釋放量達到最高[37]。Bateman和Baggs研究表明，在WFPS為70%時N2O的釋放主要通過反硝化作用進行，而在WFPS值為35%-60%時的硝化作用是產(chǎn)生N2O的重要途徑[38]。由此可見，WFPS對N2O的產(chǎn)生釋放影響機理前人研究結(jié)果并不一致，因此有必要繼續(xù)對這一過程深入研究。

2.5 農(nóng)學(xué)措施

通過選擇作物品種，實行作物輪作等農(nóng)學(xué)措施可以起到增加糧食產(chǎn)量和SOC的作用。有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用地表覆蓋，種植覆蓋作物，豆科作物輪作等措施來增加SOC，但同時又會對CO2，N2O及CH4的釋放產(chǎn)生影響，原因在于上述措施有助于增強微生物活性，進而影響溫室氣體產(chǎn)生與SOC形成/分解[39]，從而增加了對溫室氣體排放影響的不確定性。種植豆科固氮植物可以減少外源N的投入，但其固定的N同樣會起到增加N2O排放的作用。在兩季作物之間通過種植生長期較短的綠被植物既可起到增加SOC，又可吸收上季作物未利用的氮，從而起到減少N2O排放的目的[40]。

在新西蘭通過8年的實驗結(jié)果表明，有機農(nóng)場較常規(guī)農(nóng)場有更高的SOC[41]，在荷蘭通過70年的管理得到了相一致的結(jié)論[42]。Lal通過對亞洲中部和非洲北部有機農(nóng)場的研究表明，糞肥投入及豆科作物輪作等管理水平的提高，可以起到增加SOC的目的[31]。種植越冬豆科覆蓋作物可使相當數(shù)量的有機碳進入土壤，減少農(nóng)田土壤CO2釋放的比例[39]，但是這部分環(huán)境效益會由于N2O的大量釋放而部分抵消。氮含量豐富的豆科覆蓋作物，可增加土壤中可利用的碳、氮含量，因此由微生物活動造成的CO2和N2O釋放就不會因缺少反應(yīng)底物而受限[43]。種植具有較高C：N比的非固氮覆蓋作物燕麥或深根作物黑麥，會因為深根系統(tǒng)更有利于帶走土壤中的殘留氮，從而減弱覆蓋作物對N2O產(chǎn)生的影響[44]。綜上，通過合理選擇作物品種，實施作物輪作可以起到增加土壤碳固定，減少溫室氣體排放的目的。

2.6 土地利用變化措施

土地利用變化與土地管理措施均能影響土壤CO2，CH4和N2O的釋放。將農(nóng)田轉(zhuǎn)變成典型的自然植被，是減少溫室氣體排放的重要措施之一[31]。這一土地覆蓋類型的變化會導(dǎo)致土壤碳固定的增加，如將耕地轉(zhuǎn)變?yōu)椴莸睾髸捎跍p少了對土壤的擾動及土壤有機碳的損失，使得土壤碳固定的自然增加。同時由于草地僅需較低的N投入，從而減少了N2O的排放，提高對CH4的氧化。將旱田轉(zhuǎn)變?yōu)樗飼?dǎo)致土壤碳的快速累積，由于水田的厭氧條件使得這一轉(zhuǎn)變增加了CH4的釋放[45]。由于通過土地利用類型方式的轉(zhuǎn)變來減少農(nóng)田溫室氣體的排放是一項重要的措施，但是在實際操作中往往會以犧牲糧食產(chǎn)量為代價。因此，對發(fā)展中國家尤其是如中國這樣的人口眾多的發(fā)展中國家而言，只有在充分保障糧食安全等前提條件下這一措施才是可考慮的選擇。

3 結(jié)語與展望

農(nóng)田管理中存在顯著增加土壤固碳和溫室氣體減排的機遇，但現(xiàn)實中卻存在很多障礙性因素需要克服。研究表明，目前農(nóng)田溫室氣體的實際減排水平遠低于對應(yīng)管理方式下的技術(shù)潛力，而兩者間的差異是由于氣候-非氣候政策、體制、社會、教育及經(jīng)濟等方面執(zhí)行上的限制造成。作為技術(shù)措施的保護性耕作/免耕，秸稈還田，氮肥投入，水分管理，農(nóng)學(xué)措施和土地利用類型轉(zhuǎn)變是影響農(nóng)田溫室氣體排放的重要方面。常規(guī)耕作增加了燃料消耗引起溫室氣體的直接排放及土壤閉蓄的CO2釋放，而免耕、保護性耕作穩(wěn)定/增加了SOC，表現(xiàn)為CO2的匯；傳統(tǒng)秸稈處理是將秸稈移出/就地焚燒處理，焚燒產(chǎn)生的CO2占中國溫室氣體總排放量的3.8%，而秸稈還田直接減少了CO2排放增加了碳匯；氮肥投入會通過對作物產(chǎn)量、微生物活性的作用來影響土壤固碳機制，過量施氮直接增加NO2的排放，針對特定氣候區(qū)和種植模式采取適當?shù)牡毓芾泶胧┛梢云鸬皆黾油寥捞脊潭ǎ瑴p少溫室氣體排放的目的；旱田采用高效灌溉措施，控制合理WFPS不僅能提高作物產(chǎn)量，還可增加土壤碳固定、減少溫室氣體排放；間套作農(nóng)學(xué)措施、種植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的，減少農(nóng)田土壤CO2釋放的比例；將農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)樽匀恢脖桓采w，可增加土壤碳的固定，但此措施的實施應(yīng)充分考慮由于農(nóng)田面積減少而造成糧食產(chǎn)量下降、糧食漲價等一系列問題。

在我國許多有關(guān)土壤固碳與溫室氣體排放的研究尚不系統(tǒng)或僅限于短期研究，因此為正確評價各種管理措施下的農(nóng)田固碳作用對溫室氣體排放的影響增加了不確定性。本文結(jié)果認為，保護性耕作/免耕，秸稈還田，合理的水、氮、農(nóng)學(xué)等管理措施均有利于增加土壤碳匯，減少農(nóng)田CO2排放，但對各因素協(xié)同條件下的碳匯及溫室氣體排放效應(yīng)尚需進一步研究。在未來農(nóng)田管理中，應(yīng)合理利用管理者對農(nóng)田環(huán)境影響的權(quán)利，避免由于過度干擾/管理造成的災(zāi)難性后果；結(jié)合農(nóng)田碳庫特點，集成各種農(nóng)田減少溫室氣體排放、減緩氣候變化的保護性方案；努力發(fā)展替代性能源遏制農(nóng)田管理對化石燃料的過度依賴，從而充分發(fā)掘農(nóng)田所具有的增加固碳和溫室氣體減排的潛力。

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Advance in Evaluation the Effect of Carbon Sequestration Strategies on

Greenhouse Gases Mitigation in Agriculture

SHI Yuefeng1 WU Wenliang1 MENG Fanqiao1 WANG Dapeng1 ZHANG Zhihua2

（1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;

2. College of Resources Science & Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China）

Abstract

Agricultural field is an important source for three primary greenhouse gases (GHGs), including CO2, CH4 and N2O. Unreasonable agricultural managements increase GHGs and decrease the effect of soil carbon sequestration. Agricultural activities generate the largest share, 58% of the world’s anthropogenic noncarbon dioxide (nonCO2) emission, and make up roughly 14% of all anthropogenic GHG emissions. And soil carbon pool is the most active carbon pools in ecosystems. In addition, soil carbon pool could be a source or sink of GHGs.