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农业、林业与其他土地利用(AFOLU,Agriculture,Forestry and Other Land Use)温室气体(GHG,Greenhouse Gas)清单是国家温室气体清单的重要组成部分。对中国AFOLU部门的GHG排放量进行估算与时空格局分析,以准确掌握当前中国AFOLU部门GHG的源汇状况,不仅可降低全球与中国陆地生态系统GHG源汇评估的不确定性,具有重大的科学意义,也可以为制定应对气候变化的国内政策、参与全球气候变化与GHG减排谈判、促进中国和全球可持续发展提供数据支持,具有重要的政策意义。
本研究基于IPCC(2006)GHG清单方法Ⅰ或方法2,对过去二十年中国AFOLU部门各个排放源的GHG排放进行系统估算和时空格局分析,以综合评估中国AFOLU部门的GWP贡献,并提出应对气候变化的减排策略建议。估算的排放源包括土地利用变化导致的陆地碳储量变化、森林火灾GHG排放、农业CH4排放以及农业N2O排放。使用的数据主要为中国土地利用、森林资源调查和农业生产的统计数据,以及文献调研得到的排放因子或估算参数。主要研究结论如下:
(1)LUCC导致中国陆地碳库每年增加约0.19~0.49PgC,西南地区陆地碳库增长最为显著,并且过去十年间中国东部地区植树造林引起的LUCC碳汇作用正在加强。
(2)1990~2009年间,中国森林火灾GHG排放量年均为8.582TgCO2-eq.,平均排放密度30.1MgCO2-eq.ha-1,随受灾森林与灌木林地相对面积的变化而有所起伏。与上世纪九十年代相比,过去十年间中国亚热带森林区和北方林区(黑龙江省)森林火灾年均GHG排放量明显增加,前者主要是由于一般火灾发生次数的增加,而后者在很大程度上是由重特大火灾发生增多造成的。
(3)1990~2009年间,中国农业CH4排放量由16.374Tg微增到16.438Tg,但在2006年以前保持年均增长1.03%。分排放源类别来看,除了秸秆田间焚烧排放总量较小,水稻种植与牲畜饲养的排放呈现出差异巨大的增减趋势,这与分类型水稻种植面积和牲畜数量的组成变化密切相关。从区域分布来看,中国农业CH4排放格局呈现出了由南向北推进的变化。中国北方重要农牧区农业活动对环境的人为扰动强度正在迅速增大。
(4)1990~2009年间,中国农业N2O排放量从433.9GgN2O-N增加到649.0GgN2O-N,年均增长2.14%。从排放源类别来看,农业土壤的直接排放(DEAS)是中国农业N2O排放的主要来源,而化肥与放牧牲畜又是DEAS的主要来源。从空间分布来看,华北平原地区(山东、河南、河北)与四川盆地地区(四川+重庆)是全国排放量最高的地区。主要由于施加N肥与放牧牲畜的贡献,中国大多数省区的农业N2O排放明显增加。
(5)对中国AFOLU部门GHG排放的综合评价表明,整个AFOLU部门在1996年为一个微弱的GHG排放源,但在2001年之后,由于LUCC导致的陆地碳储量显著增加,中国AFOLU部门净GHG排放量小于零,在2006年相当于吸收了1.023PgCO2-eq.,该吸收量约为当年中国化石燃料燃烧CO2排放的1/6。从空间分布变化来看,1996年,华北、华东、中南地区以及青藏高原都是GHG净排放源区;随着西南和东北地区碳汇作用的加强,到2006年,只剩下华北地区、广东省是较强的GHG净排放源区。
(6)针对不同排放源,本研究建议:在全国尺度上建立一个包括监测、防控与科学研究在内的森林火灾综合管理体系;在黄河中下游地区开展农业CH4减排技术示范;将农业N2O减排策略与面源污染治理结合起来;加强国家GHG清单编制相关活动水平与排放因子数据的科学监测与统计。在AFOLU部门层面上,本研究进一步建议:AFOLU部门开展应对气候变化的节能减排时,应特别注重区域社会经济与环境特征;要特别重视农业CH4、N2O的减排;综合评估各种减排增汇措施的GHG效应。