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2018年01月11日-11日

CEMF02“农业与土地利用”主题研讨会

  2018年01月11日,中国能源模型论坛农业与土地利用主题研讨会在北京召开。研讨会汇集了来自清华大学、北京大学、中国科学院、中国农业科学院、中国人民大学、中国矿业大学等多家研究单位的模型团队,在场学者围绕中国低排放发展战略下农业与土地利用研究主题,就各自研究的领域和细分方向展开深入交流,并对未来模型的优化和拓展提出展望。

 上午的会议由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所原所长林而达研究员主持,他首先简要介绍了CEMF主题研究2的发起背景及论坛研究主题。美国环保协会北京代表处的秦虎代表秘书处,向与会人员展开介绍了CEMF及本期的研究主题。中国能源模型论坛成立的主要目的是构建模型团队之间的交流平台,以及促进模型团队和政策决策者之间的对话平台。他同时指出,并不仅有能源模型一个领域可以解决政策问题,更可以通过不同领域、不同模型之间的交流与合作,为决策提供综合的支持。这也是在中国能源模型论坛下组织农业和土地利用方面的研究的理由。农科院环发所张燕卿所长向与会来宾介绍了环发所的历史沿革和主要研究方向,以及模型在农业绿色发展中的应用。

  来自中科院植物所的黄耀研究员做了题为中国农田土壤固碳对温室气体减排的贡献的专题报告。黄研究员首先介绍了通过文献综述方法及模型分析方法计算农业土壤有机碳的变化和碳汇,他的研究团队通过结合文献数据集成分析与模型分析两种方法得出的碳密度的变化基本在同一个范围,实现了对中国农田土壤有机碳的变化的基本判断。其次,黄研究员介绍了如何通过模型方法计算稻田中主要温室气体甲烷的排放量,其中,甲烷排放量与水稻的生长季为正相关关系。然后黄研究员介绍了结合水文条件计算农田氧化亚氮的方法,并指出化肥氮的投入施用是农田氧化亚氮直接排放最主要的原因。黄研究员的研究发现,以稻田为主的土壤有机碳对减排的贡献要低于旱作农田,而农田土壤有机碳总体呈增加趋势,具有明显的碳汇效应。

  郭李萍研究员向与会来宾介绍了农业和土地利用的研究背景和主要方法。郭老师分解了农业中种植业、养殖业等温室气体的排放来源的变化趋势,以及温室气体排放清单的计算方法。其中,使用模型方法计算排放清单可以将农业生产中的复杂影响因素都考虑进去。郭老师表示未来的工作包括利用结合IPCC法区分参数经验模型,及结合社会经济情景的GAINS模型等。

  来自中国科学院地理科学与资源研究所的匡文慧副研究员介绍了近30年的土地利用覆盖变化的时空特征和驱动因素。土地利用覆盖变化是气候变化的重要影响因素。中科院地理所从90年代开始开展土地利用动态监测工作至今,通过对1990-2000年,2000-2010年,2010-2015年这三个时间维度的遥感数据和实际野外调查的数据相结合进行比较,可以发现在2000-2010年以后,随着城市化速率和工况用地的明显增加,导致了非常明显的生态退耕现象。匡老师同时表示,2010年后,土地变化的速率强度发生了明显的减弱。

  同样来自中科院地理所的王绍强研究员介绍了他的团队的最新研究,将原本露天焚烧的秸秆保留在田里,达到减轻空气污染物排放以及土壤固碳的目的。王老师按照统计资料将中国农田分为七大区,然后利用EPIC模型模拟出如果各个省市露天焚烧的秸秆比例还到田里,加上实际的还田率可以得到土壤固碳的总量。模型模拟的结果与实际的数据进行了验证,得到的结论是相对没有秸秆还田,如果将焚烧的秸秆还田可以增加相当数量的碳储量。王老师同时对碳交易体系提出建议,中国的碳市场及未来国际的碳交易要将农田土壤固碳的情况考虑进去。

  来自中国农业大学的刘学军教授介绍了氨排放和大气污染之间的关系。农业氨排放与温度相关,具有明显的季节性;而且大气中的氨浓度与施肥的时间直接相关。在大气中,氨盐的二次转化是雾霾快速形成的重要因子。在城市中的氨排放与机动车有良好的线性关系,但对非农业源氨排放的研究仍有较大的欠缺。刘教授表示,减排氨的空间较大,技术也相对成熟。但涉及到粮食安全等问题,应整体保持慎重的态度。

  下午的会议由郭李萍老师主持。南京农业大学资环学院潘根兴教授团队的程琨老师首先介绍了他的团队对稻田土壤碳汇及温室气体低排放的研究。研究表明,稻田中氧化亚氮的排放量会根据地区差异及肥料类型发生变化。甲烷排放主要使用修正的DAYCENT模型进行模拟。同时,他的团队使用模型方法分析发现减少氮肥用量结合间歇淹水,或者保护性耕作配合间歇淹水的条件下,水稻生产过程中的温室气体减排潜力较高。

  来自农科院环发所的朱志平研究员介绍了养殖业过程中的甲烷排放和废弃物的处理。他的团队通过评估奶牛肠道发酵与饲料类型的影响,发现清贮秸秆减排潜力能够达到30%左右。添加矿物舔砖提高了饲料转化效率,也可以减少甲烷排放20%左右。同时,畜牧业废弃物处理方向以沼气和有机肥为主要利用方向,通过固液分离再加堆肥这种组合模式,氨气减排可以60—80%。他表示,目前最关键的减排技术就是粮改饲项目,青贮技术可能是减排效果最优的方式。

  来自中国林科院的朱建华研究员做了土地利用变化与林业温室气体清单的介绍。朱老师表示,温室气体清单编制对整个领域温室气体吸收汇或者排放源有一个量化,可以量化到具体森林类型、每个碳库,这样对这个领域中制定减排政策、实施一些减排措施具有很强的指导意义。未来可以通过结合遥感的数据、地理信息系统数据等手段提高清单编制精度。其次对土地类型进行进一步细分,提高相关的排放因子和参数选择的准确性。再次,我们现在的相关参数按照生物质来划分,我们生物质参数都是按照具体的植被类型,包括树种、森林类型,甚至细分到年龄阶段。

  在讨论环节,来自美国环保协会北京代表处的高霁进一步解释了CEMF低排放战略研究的设置目标及工作计划。他表示,能源模型论坛最终的需求是围绕2050年的目标,在2020、2035、2050这些关键的时间点上提出农业与土地利用减排的路线图,同时在每个节点上嵌套一些优化技术、减排技术,并对其做出经济可行的评价。


2018年01月11日-11日

中国农业科学院研究生院第三会议室

报名已结束

活动内容

致辞

林而达  

CEMF农业与土地利用主题召集人,中国农科院农业环境与可持续发展研究所研   究员

张建宇

中国能源模型论坛学术委员,美国环保协会北京代表处首席代表

张燕卿

中国农科院农业环境与可持续发展研究所研究员、所长

发言嘉宾及主题

郭李萍

中国农科院农业环境与可持续发展研究所研究员

《农业与土地利用活动的碳汇及温室气体排放研究方法》

黄  耀 

中国科学院植物研究所研究员

《农田碳汇及N2O低排放研究方法》

匡文慧

中国科学院地理科学与资源研究所副研究员

《中国近30年土地利用/覆盖时空变化特征及驱动因素》

王绍强

中国科学院地理科学与资源研究所研究员

《中国秸秆还田固碳及其经济成本分析》

刘学军

中国农业大学资环学院教授

《农业活动与氨挥发及酸雨的测定及估算方法》

程  琨 

南京农业大学资环学院副教授

《稻田土壤碳汇及温室气体低排放研究》

朱建华

中国林科院研究员

《中国森林碳汇研究方法及进展》

朱志平

中国农科院农业环境与可持续发展研究所研究员

《畜禽养殖及废弃物活动的温室气体及污染气体低排放研究》