造成温室气体的原因精选(九篇)

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第1篇：造成温室气体的原因范文

Abstract: Methodologies for estimation based on the Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories and for decomposition based on energy use are systematically combed in this paper. Finally, the great meaning of these methodologies used in GHG emission estimation and decomposition for low carbon economy research is boldly affirmed.

关键词: 温室气体排放量;清单指南;估算方法;因素分解法

Key words: greenhouse gas emission amount;guidelines for inventories;estimation methodology;decomposition methodology

中图分类号:X322 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)19-0223-02

0引言

自1990年开始至今,联合国气候变化政府间专家委员会(IPCC)连续了四次全球气候评估报告,逐渐明确了“人类活动是引起大气中温室气体排放增加,并进而引起全球气候变暖的主要原因”这一基本认识。1992年,联合国环境与发展大会通过了《联合国气候变化框架公约》(简称《公约》)。这是世界上第一个旨在“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的某一水平上”以应对气候变(暖)化的国际公约,具体而言就是“个别地或共同地使温室气体的人为排放回复到1990年的水平”。而要实现这一目标,首要的任务就是对各国温室气体排放情况――包括历史的和现实的排放量进行估算,并在此基础上识别影响温室气体排放的主要因素。

1基于《国家温室气体排放清单指南》的温室气体排放量估算

1.1 《国家温室气体排放清单指南》的出现及发展温室气体(greenhouse gas, GHG)是指大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然的和人为的气态成分。它以二氧化碳(CO2)为主,同时包括甲烷 (CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物 (HFCS)、全氟化碳 (PFCS)、六氟化硫(SF6)。

早在二十世纪八十年代晚期,各种国家温室气体清单就开始大量出现,但由于参照标准和应用范围不同,这些清单存在很大的不确定性。为促进有关气候变化和应对气候变化的信息交流,加快对历史及未来温室气体排放量的估算和预测,1996年,IPCC编写并了第一版《国家温室气体排放清单指南》(简称《指南》),首次界定了温室气体、排放源与汇的类别,从而为各国温室气体排放量估算确立了基本一致的范围。随后几年,IPCC又相继编写了《1996年IPCC国家温室气体清单指南修订本》、《国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理》、《土地利用、土地利用变化和林业优良作法指南》等。这些规定最终汇集成《2006年IPCC国家温室气体清单指南》。

《2006年国家温室气体排放清单》包括一般指导及报告、能源、工业过程和产品使用、农业林业和其他土地利用、废弃物共6卷。总的看来,IPCC《指南》提供了编制清单通用的基本方法、表式和可供参考的基本参数,具有较高的参考价值和指导意义,目前各国正尝试用这些标准来制定适用于本国的温室气体人为源排放和汇清除估算清单,以便向《公约》组织汇报。但由于IPCC《指南》对实际数据的可获得性考虑不足,使得该《指南》用于各个国家或地区时仍然面临较大的不确定性。其中,所提供的排放系数与各国实际排放系数的差异是影响温室气体排放量估算质量的重要原因。目前,只有美国芝加哥、韩国Chuncheon(春川市)等地区对石油、煤油、柴油、型煤、天然气和火力发电行业的CO2排放系数进行了实测。2006年,我国根据ACM0002方法指南确定了中国区域电网的基准线排放因子,从而促进了CDM项目的开发。

1.2 温室气体排放量估算方法对温室气体排放量估算的广泛关注基本上是从1992年《公约》建立前后开始的。有关全球变暖和温室效应的热烈讨论以及对保持气候稳定和可持续发展必要性的认识促使一些组织机构开始设计温室气体排放量和大气污染物排放量的估算方法和手段,以便评价组织对环境造成的影响。Paul等人开发出一个根据可获得燃料清单信息来估算组织机构排放量的软件系统。由于人为活动(如能源利用)造成的排放源容易准确计算,但土地使用及其他自然现象引起的排放量却很难获得,因此有关温室气体排放量的估算研究更多集中在化石能源利用领域。David等对1988年国内化石燃料消耗排放的温室气体占全国温室气体的比例进行估算发现,能源数据的统计来源不同以及对温室气体成分界定的不同导致计算结果出现较大误差。

从基于能源利用的温室气体(碳)排放估算方法来看,目前主要有实测法、物料衡算法和排放系数法。这三种方法是估算的基本工具,在使用过程中各有所长,互为补充。排放系数法的应用由于有IPCC《指南》可供参考,相对而言是最多的。这种方法往往与碳排放分解技术相结合,用于对各地区、行业某一时期内基于能源利用的CO2排放量进行估算和分解,剖析影响CO2排放较大的因素,从而为相关政策的制定提供指导。另外,也有部分研究机构采用AIM/排放模型估算和预测温室气体排放量。

从基于非能源的CO2排放估算方法来看,目前单独研究的不多。M.L. Neelis开发出一种基于非能源消耗的CO2排放估算表格模型(NEAT),可以用于帮助政府根据IPCC《指南》进行碳储量计算。同期,意大利的S. La Motta将NEAT模型及IPCC方法应用到了本国基于非能源消耗的CO2排放量估算中。

2有关碳排放量影响因素的分解方法

有关温室气体排放(主要是碳排放)量的分解研究始于二十世纪末。1991年,Torvanger使用迪氏指数分解法对9个经合组织国家制造业在1973-1987年间基于能源消费的CO2排放量进行因素分解,首次提出了能源强度的概念及其对CO2排放的重要影响。随后,B. W. Ang对行业层面的能源消费和能源需求进行分解分析,构建了因素分解分析的方法论,并提出一种不留残差的分解方法――对数平均迪氏指数分解法(Log Mean Divisia Index method,LMDI),从而为后来基于能源使用的碳排放影响因素研究及其在地区、部门及行业等范畴的应用奠定了模型基础。

目前关于CO2排放分解的研究相对较多,从这些研究来看,发达国家的研究较多,发展中国家的研究相对较少。大多数研究呈现的观点基本相似,即:从某一时段看,某一地区或部门基于能源利用的碳(或CO2)排放量的变化与其经济发展速度有关,影响CO2排放的因素主要包括:燃料(主要是指化石燃料,如煤、石油、天然气)排放系数、燃料消费结构、产业经济结构、部门或地区能源强度、人均GDP等。每一种因素对CO2排放的贡献不同,其中能源强度的贡献相对较大。

3结语

通过多年来全球科学家、专家学者及政府部门的共同努力,有关温室气体排放的估算与因素分解研究已经建立起一套较为完整的方法论体系。在此基础上,发展低碳经济也有了较为科学的评价方法和控制依据。

参考文献:

[1]Katrina Brown and Neil Adger, Estimating National Greenhouse Gas Emissions Under The Climate Change Convention, Global Environmental Change, Volume 3, Issue 2, June 1993, Pages 149-158.

[2]David Von Hippel; Paul Raskin; Susan Subak; Dmitry Stavisky. Estimating Greenhouse Gas Emissions From Fossil Fuel Consumption Two Approaches Compared,Nergy Policy, Volume 21, Issue 6, June 1993, Pages 691-702.

第2篇：造成温室气体的原因范文

在过去的三十多年中我们国家通过改革开放取得了举世瞩目的成就，但我们也为此付出了极大的代价。

说到环境问题，首先我们就应当关注的是温室效应，说到这里有同学就要说了，温室效应是全球性的，不只是我们国家的问题，但在过去的三十年，我们国家的确是温室气体的大的排放国，在过去的三十年中我国家的用煤量一直呈增长态势，到×年，我们国家的年用煤量是36亿吨，比其他国家的总和还多。温室效应所产生的影响是我们无法想像的。最近我看了一本书《继续生存十万年，人类能否作到》它对温室效应的影响大概是这样描述的：如果按照现在这个温度增长速度，喜玛拉雅山的终年积雪会在20××年全部融化，大家应该知道，喜玛拉雅山是长江源头，如果喜玛拉雅山的终年积雪全部融化，那到了枯水期长江的水量将严重不足，这必将对长江沿岸及长江三角洲的生产造成严重影响。另外温室效应还会水气循环加快，导致气候的不确定因素增加，极端恶劣天气增多，降水分布更加不均匀，从而导致水土流失和土地沙漠化。另外温室效应还会使西伯利亚冻土溶化，释放封存在冻土中的甲烷等温室气体，加剧温室效应。好在最近几年我们意识到了它的危害，世界上许多国家都在积极的减少温室气体的排放，但这些都还远远不够。

相比温室效应，雾霾是最近几年才被我门重视，雾霾已经严重得影响到人们的生活，虽然我们的感受不是特别深，那时因为我门生活在攀枝花这个奇葩的地方。但如过你生活在北上广地区，那么几乎你每天出门都必须戴上口罩，就像在攀枝花生活的到女同学出门必须打伞一样。当我准备要以环境话题来演讲时，我看了看一段记录片，柴静自费拍的《穹顶之下》。这里边有两个调查让我感到震惊。一个是柴静采访一个女孩，问她：你见过蓝天吗？那个女还回答见过。然后柴静又问：什么时候？那个女孩回答：小时候。看到这里的时候我在想，我是有多么幸运的来到了攀枝花，天天都能够见到蓝天，白云和阳光。另一个是调查显示，杭州一年中雾霾天数竟然在200天以上。多么恐怖的数字。自古就有一句话：‘上有天堂，下有苏杭。’现在的杭州还配不配得上这句话，就要打个问号了。虽然雾霾引起的后果很严重，但对雾霾的治理可能性要比治理温室效应大的多，雾霾的主要原因是汽车尾气不达标和煤燃烧气体不达标造成的，只要国家加大对环境犯罪的打击。强制要求企业对燃煤气体达标排放，那么就会大大减小雾霾对人们的危害。

第3篇：造成温室气体的原因范文

关键词 农田；温室气体；净排放；影响因素

中图分类号 X22 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)08-0087-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.08.014

进入工业革命以来，大气中CO2浓度在不断升高，全世界大多数科学家已一致认为，不断增长的CO2浓度正导致全球温度上升，并可能带来持续的负面影响［1］。地表和大气之间的反馈对气候变化起着至关重要的作用，而农业生产过程不仅改变了地表环境，而且改变了大气、土壤和生物之间的物质循环、能量流动和信息交换的强度，因此带来了一系列环境问题，如土地沙化退化、水土流失、温室气体排放增强等。近十多年来，温室气体排放增加引起的全球气候变暖成为人们普遍关注的焦点，而农业则是CO2、CH4和N2O这三种温室气体的主要排放源之一［2］。据估计，农业温室气体占全球总温室气体排放的13.5%，与交通（13.1%）所导致温室气体排放相当［3］。因此，农田温室气体排放相关研究已成为目前国际研究热点之一。

1 农田温室气体净排放的涵义

农田是温室气体的排放源，但同时也具有固碳作用，研究农田温室气体排放的重点之一就是从“净排放”的角度综合考虑其“固”与“排”的平衡。如图1所示，在农田生态系统中，作物通过光合作用吸收大气中的CO2，而根和秸秆还田后分解转化成较稳定的有机碳（SOC），将CO2固定在土壤中。因此，SOC是农田生态系统的唯一的碳库。SOC的形成和土壤呼吸是一个同时进行的过程，采用黑箱的理论方法可得出，农田土壤固碳和土壤呼吸的共同作用最终体现为SOC变化量（dSOC）。农田土壤能排放CO2、N2O和CH4，其中CO2排放来自秸秆分解及土壤呼吸，已包含于dSOC中，故不再重复计算［4］，而CH4则是由有机碳通过一系列反应后转化而成，从土壤释放到大气中后其增温效应比CO2强，则须加以考虑。农田生产物资（柴油、化肥、农药等）的使用所造成的温室气体（主要为CO2、N2O和CH4）排放亦需加以考虑。

综上所述，农田温室气体净排放计算组成因素为dSOC、农田土壤N2O和CH4的排放、农田生产物资的使用所造成的温室气体（主要为CO2、N2O和CH4）排放，影响以上组成因素的农业措施主要有耕作方式、施肥、水分管理、作物品种、轮作及间套作等。当土壤固定的碳（CO2-eq）大于农田土壤N2O和CH4、农田生产物资的使用所造成的

之则为碳源。

2 农田温室气体净排放的主要影响因素

农业生产过程中采用的农业措施（如耕作、施肥、灌溉等）影响着SOC含量、农田土壤温室气体排放及物资投入量，从而影响了农田温室气体净排放结果。因此，了解其主要的影响因素具有一定的现实指导意义，具体如下。

黄坚雄等：农田温室气体净排放研究进展

中国人口•资源与环境 2011年 第8期2.1 耕作方式

2.1.1 耕作方式对农田土壤有机碳含量的影响

目前，国内外学者基本一致认为，与传统翻耕相比，以少免耕和秸秆还田为主要特征的保护性耕作能主要提高0-10 cm土层SOC含量［5-10］，而对深层SOC含量影响不大［11-12］。据估计，全世界平均每公顷耕地每年释放C素为75.34 t［13］，而保护性耕作则相对减少了对土壤的扰动，是减少碳损失的途径之一。在美国，Kisselle等和Johnson等的研究表明，与传统耕作相比，以少免耕和秸秆还田为主要特征的保护性耕作提高了土壤碳含量［5-6］，美国能源部门的CSiTE（Carbon Sequestration in Terrestrial Ecosystems）研究协会收集了76个的农业土壤碳固定的长期定位试验的数据进行分析，结果表明从传统耕作转变免耕，0-30 cm的土壤平均每年固定337±108 kg/hm2［14］碳。在加拿大，Vanden等分析对比了西部35个少耕试验，结果表明平均每年土壤碳固定的增长量为320±150 kg/hm2 ［8］碳。国内的许多研究亦表明保护性耕作能提高SOC含量，如罗珠珠等和蔡立群等的试验表明，免耕和秸秆覆盖处理可显著增加SOC含量［9-10］。但也有部分的研究的结果表明免耕和秸秆还田没有显著增加土壤碳含量［15］，可能的原因是SOC变化受气候变化的影响或测定年限较短造成的［12］。总体而言，与传统耕作相比，通过少免耕和秸秆还田等措施能提高SOC含量是受到广泛认同的结论。

2.1.2 耕作方式对农田土壤温室气体排放的影响

（1）耕作方式对农田CH4排放的影响。农田CH4在厌氧条件下产生，而在有氧条件下，土壤中的甲烷氧化菌可氧化CH4并将其当作唯一的碳源和能源。甲烷氧化菌在团粒结构较好的壤土中可保护自己免受干扰［16］，有利于其氧化CH4，而耕作方式对土壤团粒结构有一定的影响［17］。许多研究结果表明，与传统耕作相比，保护性耕作减少CH4的排放。如David等在玉米农田的长期耕作试验的研究结果表明免耕是CH4的汇，而深松和翻耕则为CH4的源［18］。Verlan等和Liebig等的研究亦得出类似的结果［19］。在国内，隋延婷研究表明玉米农田常规耕作处理的CH4排放通量大于免耕处理的CH4的排放通量，由于在常规耕制度下土壤受到耕作扰动，促进了分解作用，导致土壤有机质含量下降，而免耕制度下减少了对土壤的扰动，从而增加了土壤有机质的平均滞留时间，降低了CH4排放量［20］。但亦有部分研究结果表明保护性耕作增加了CH4的排放，如Rex等的研究表明在玉米大豆轮作体系中免耕比深松和翻耕排放更多的CH4［21］。总体而言，少免耕措施能基本减少CH4排放。

（2）耕作方式对农田N2O排放的影响。土壤中N2O的产生主要是在微生物的参与下，通过硝化和反硝化作用完成。目前，耕作方式对农田N2O排放的影响没有较一致的结果。郭李萍研究表明，与传统耕作相比，免耕措施和秸秆还田处理的小麦农田的N2O排放量比传统耕作低，保护性耕作减少了土壤N2O的排放［22］，李琳在研究不同耕作措施对玉米农田土壤N2O排放量影响的结果中表明，不同耕作方式土壤N2O排放量大小为翻耕>免耕>旋耕［23］。国外的一些研究结果亦与以上研究结果一致，如Malhi等的研究表明传统耕作处理的N2O排放高于免耕［24］。David等在玉米农田的耕作试验结果表明N2O年排放量最大为翻耕，其次为深松，最小免耕［18］。但也有部分研究结果与上述结果不同，如Bruce等的研究表明免耕会增加N2O的排放［25］。钱美宇在小麦农田的研究表明传统耕作方式农田土壤N2O排放量较高，单纯的免耕措施会降低N2O通量，而秸杆覆盖和立地留茬处理会相对增加免耕处理的农田土壤N2O通量［26］。总体而言，少免耕措施比传统耕作更能减少农田土壤N2O的排放的研究尚存在一定的争议，可能是土壤、气候等因素导致存在差异。

2.1.3 耕作方式对物资投入的影响

农业是能源使用的主要部分，Osman等指出，能源消耗指数和农业生产力有极显著的正相关性［27］。耕作方式改变意味着化石燃料的使用亦发生改变。农业生产过程中，耕地和收获两个环节耗能最大，实践表明，采用“免耕法”或“减少耕作法”每年每公顷能节省23 kg燃料碳。日本在北海道研究认为，在少耕情况下，每公顷可节省47.51 kg油耗，相当于125.4 kgCO2的量，总的CO2释放量相比传统耕作减少15%-29%［28］。实施保护性耕作将秸秆还田，能保土保水［29-30］，从而减少了养分和水分投入所造成的温室气体排放。所以，培育土壤碳库是节约能源、减少污染、培肥土壤一举多得的措施［31］。晋齐鸣等的研究指出，保护性耕作田的致病菌数量较常规农田有较大幅度提高，并随耕作年限的延长而增加［32］。Nakamoto等的研究表明旋耕增加了冬季杂草的生物量，翻耕减少了冬季和夏季杂草多样性［33］。类似的，Sakine的研究表明深松处理杂草密度最高，其次为旋耕，最小为翻耕［34］。因此，因保护性耕作导致土壤病害和草害的加重很可能会导致农药的使用量增加。总而言之，采取保护性耕作在一定程度上可减少柴油、肥料等的投入，但却可能增加农药等的投入，其对减少农田温室气体排放的贡献需综合两者的效应。

2.2 施肥

2.2.1 施肥对农田土壤有机碳含量的影响

在农田施肥管理措施中，秸秆和无机肥配施、秸秆还田、施有机肥、有机肥和无机肥的施用均能提高SOC的含量［35-36］，其中，有机肥和无机肥配施的固碳潜力较大［37］。Loretta等在麦玉轮作体系中长期施用有机肥和无机肥的试验结果表明，从1972至2000年，单施无机氮肥处理的SOC均变化不明显，而有机粪肥和秸秆分别配施无机氮肥均能显著提高SOC含量［38］。Cai等在黄淮海地区开展14年定位的试验结果表明，施用NPK肥和有机肥均能提高0-20 cm土层土壤的有机碳含量。有机肥处理的SOC含量最高，为12.2 t/hm2碳，NPK处理的作物产量最高，但SOC含量却较低，为3.7 t/hm2碳，对照为1.4 t/hm2碳。因此，有机肥和无机化肥配施既能保证产量，又能提高SOC含量［37］。Purakayastha等的研究亦得出相同结论［39］。总而言之，施肥（特别是配施）能提高SOC含量的研究结果较一致。

2.2.2 施肥对农田土壤温室气体排放的影响

农田是N2O和CH4重要的排放源之一，其中农田N2O排放来自土壤硝化与反硝化作用，而施用氮肥可为其提供氮源。N2O的排放量与氮肥施用量成线性关系，随着无机氮施用的增加，N2O的产生越多［40］。项虹艳等的研究表明施氮处理对紫色土壤夏玉米N2O排放量显著高于不施氮肥处理［41］。Laura等的试验也得出了相同的结果，且有机物代替化肥能减少N2O的排放［42］。孟磊等在旱地玉米农田的研究及秦晓波等在水稻田的研究表明施有机肥处理下N2O的排放通量比施无机肥处理小［43-44］，但在水稻田中施有机肥促进了CH4的排放［45］。石英尧等的研究表明随着氮肥用量的增加，稻田CH4排放量增加［46］。此外，施肥种类对温室气体排放亦有一定的影响［47］。总体而言，施肥对土壤N2O和CH4排放有影响，N2O排放主要受无机氮肥影响较大，且在一定程度上随氮肥用量的增大而增大，而CH4主要受有机物料的影响较大，可能是有机物料为CH4的产生提供了充足的碳源。

2.3 水分管理

农田土壤N2O在厌氧和好氧环境下均能产生，而CH4则是在厌氧环境下产生。水分对土壤农田透气性具有重要的调节作用，是影响农田土壤N2O和CH4排放的重要因素之一。旱地土壤含水量与土壤中的硝化作用和反硝化作用具有重要的相关性，N2O排放通量与土壤含水量显著正相关，直接影响着土壤N2O的排放［48］。Ponce等的试验指出，在一定程度上随着土壤含水量的增加，N2O的产生越多，提高含水量促进N2O的产生［49］，Laura等亦得出相似的研究结果［42］。Liebig等、Metay等和郭李萍在其研究当中均指出CH4在旱地土壤表现为一个弱的碳汇［19,22］，其对农田温室气体排放的贡献较小。因此，在旱田的水分管理中要提倡合理灌溉。

水稻田是一个重要的N2O和CH4的排放源，并且排放通量的时空差异明显［50］。稻田淹水下由于处于极端还原条件，淹水期间很少有N2O的排放［22］，但稻田淹水制造了厌氧环境，有利于CH4的产生［51］，且管理措施对其有重要影响，假如水稻生长季至少搁田一次，全球每年可减少4.1×109t的CH4排放，但搁田增加了N2O的排放［52］。Towprayoon等的研究亦得出了类似的结论［53］，因此，稻田水分对减少N2O和CH4排放有相反作用，需综合进行平衡管理。

2.4 作物品种、轮作及间套作

品种对农业减排亦有重要作用。如水稻品种能影响CH4排放，由于根氧化力和泌氧能力强的水稻品种能使根际氧化还原电位上升，抑制甲烷的产生，同时又使甲烷氧化菌活动增强，促进甲烷的氧化，则产生的甲烷就减少，排放量亦会减少［54］。抗虫棉的推广亦能减少农药使用，减少了农药制造的能耗；培育抗旱作物能减少对水分的需求量，使之更能适应在逆境中生长，增加了生态系统的生物量，作物还田量增加，有利于SOC的积累。品种的改良与引进能增加生物多样性，改善了作物生态环境，可减少物资的投入［55］。因此，品种选育是减少农田温室气体排放的途径之一。

轮作、间套作在一定程度上能减少农田温室气体排放。Andreas等指出，轮作比耕作更有减排潜力，其对20年的长期定位的试验结果分析表明，玉米-玉米-苜蓿-苜蓿轮作体系土壤固碳量较大，每年固碳量为289 kg/hm2碳，而玉米-玉米-大豆-大豆轮作体系表现为碳源。与玉米连作对比，将豆科植物整合到以玉米为主的种植系统能带来多种效益，如提高产量、减少投入、固碳并减少温室气体的排放。玉米和大豆、小麦和红三叶草轮作能减少相当于1 300 kg/hm2CO2的温室气体。苜蓿与玉米轮作每年能减少至少2 000 kg/hm2CO2。豆科植物具有固氮作用，比减少氮肥使用、减少化肥生产和土壤碳固定减少温室气体排放更有显著贡献［8］。West and Post总结了美国67个长期定位试验，表明轮作使土壤平均每年增加200±120 kg/hm2碳［56］。Nzabi等的研究表明，豆科植物秸秆还田能提高SOC，但由豆科种类决定［57］。Rao等研究表明，间作使SOC减少［58］。Maren等研究表明，玉米与大豆间作系统N2O排放量显著比玉米单作少但比大豆单作多，且间作系统是比较大的CH4汇［59］。陈书涛等研究表明不同的轮作方式对N2O排放总量影响不同［60］。总体而言，作物类型对温室气体排放具有较大的差异性，部分轮作模式和间作模式对提高农田SOC含量，减少农田温室气体排放具有一定的贡献。

3 讨 论

3.1 国内外关于农田温室气体净排放研究的差异

人们在关注到固碳减排的重要性的同时，也意识到了农业生态系统具有巨大的固碳潜力。固碳指大气中的CO2转移到长期存在的碳库的过程［4,61］，农田生态系统中的碳库则是土壤有机碳库。据估计，到2030年全球农业技术减排潜力大约为5.5×109-6.0×109 t CO-ep2，其中大约89%可通过土壤固碳实现［3］。然而，系统范围的界定对土壤固碳潜力计算的结果存在较大的影响。目前，国内和国外在此方面的研究取向存在着一定的差异。

国外学者关于农田温室气体排放计算的相关研究大多考虑了农业措施（如物资投入）造成的隐藏的温室气体排放［61-63］，并得出了一些比较有价值的结论，如Ismail等根据肯塔基州20年的玉米氮肥长期定位试验计算结果表明，施用氮肥显著地促进了土壤碳固定，然而来自氮肥使用所排放的CO2抵消了土壤固定的碳的27%-65%。类似的，瑞士的Paustian等也指出41%土壤固定的碳被氮肥生产使用所抵消。Gregorich等则指出增长的有机碳被生产使用的氮肥抵消了62%［63］。

相较之下，国内对农田温室气体排放的研究主要集中在农田土壤的碳源碳汇范围，多数没有考虑物资投入所造成的排放。国内从“净排放”进行的相关研究较少，类似问题从近期开始得到重视，如逯非等就提出了净减排潜力(Net Mitigation Potential，NMP)［64］，如伍芬琳等估算了华北平原小麦-玉米两熟地区保护性耕作的净碳排放［65］，但没有考虑农田土壤N2O和CH4的排放。韩宾等从耕作方式转变的角度研究了麦玉两熟区的固碳潜力［66］，亦没有考虑农田土壤N2O和CH4的排放。

综上所述，国内外关于农田温室气体排放的研究差异主要在于对温室气体排放计算范围的界定，考虑隐藏的碳排放更能体现农田温室气体的真实排放。农田温室气体净排放能真实地反应出一系列农业措施的综合效应是碳源还是碳汇，具有重要的指导意义，需加以重视。

3.2 研究展望

鉴于国内农田温室气体排放研究的重要性及不足，在未来关于农田温室气体排放计算的研究当中，需注重以下两点：一是加强各种农业措施对农田温室气体排放影响的研究。农业生态系统是一种复杂的系统，由于气候、土壤等的差异，同一研究问题得出的结论存在一定的差异，加强研究不同的农业措施对温室气体排放的影响及机制，在各个环节中调控农田温室气体排放具有重要的意义。主要包括以下内容：①综合考虑农业措施对深层SOC含量的影响条件下，研究农田土壤是否为一个碳汇。以往对其的研究主要集中在土壤表层，如保护性耕作能提高表层SOC含量，但亦得出保护性耕作对深层SOC含量影响不大［11-12］，仅极少研究报道保护性耕作能提高深层SOC含量［67］；②加强耕作措施和施肥对SOC增长潜力的研究［68］，如由于气候及土壤环境有差异，如同一物质的玉米秸秆在中国东北地区的腐殖化系数为0.26-0.48，而在江南地区则是0.19-0.22［69］，从而对SOC的累计影响较大。中国农业的区域性特点明显，了解不同区域的SOC增长潜力在该领域研究具有重要意义；③加强轮作和间套作对SOC含量及温室气体排放的影响。在国内，轮作和间套作对温室气体排放的研究较少，如陈书涛等的研究表明玉米-小麦轮作农田的N2O年度排放量比水稻-小麦轮作高［60］。Oelbermann等研究表明间作能提高SOC含量［70］；④研究减少物质投入的农业措施，且主要为减少氮肥的投入。保护性耕作对减少化石能源有重要作用，但农业投入造成温室排放和农田土壤N2O排放的主要因素为氮肥生产及投入；⑤水稻田水分管理。连续淹水条件下水稻田排放的温室气体主要为CH4，而搁田可减少CH4排放，但却增加了排放N2O排放增加。因此，需要在水稻田提出适宜的水分管理制度。二是加强国内农田温室气体净排放的计算研究。国内近年来对农田温室气体的排放的计算目前，国内对净排放的研究存在不足，主要关注在SOC及农田土壤温室气体排放两方面。近年国外学者对国内学者发表文章的回应就体现了国内在该方面研究的不足［71-72］。值得一提的是，农田投入所造成的温室气体排放清单对净排放研究具有重要影响，如生产等量的纯N、P2O5和K2O，如发达国家的生产造成的温室气体排放分别约是我国的31.1%、40.5%和45.3%［14，73］。因此，排放清单研究有待进一步的加强和跟踪研究。

总之，加强该领域的研究，能在温室气体减排的角度上得出最佳的减排措施及途径，能为提出更合理的建议和制定更准确的决策提供一定的参考依据。

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Research Progress of Net Emission of Farmland Greenhouse Gases

HUANG Jianxiong CHEN Yuanquan SUI Peng GAO Wangsheng

WANG Binbin WU Xuemei XIONG Jie SHI Xuepeng SUN Ziguang

（Circular Agriculture Research Center of China Agricultural University, Beijing 100193,China）

第4篇：造成温室气体的原因范文

关键词：土地利用 碳排放 低碳管理

中图分类号：X322 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（b）-0093-02

近几十年来，全球气候正在逐渐变暖，造成这种现象主要是由于二氧化碳等气体的不断排放所致。气候的不正常变化体现了目前环境所处的危机，因此，减少温室效应气体的排放势在必行。土地利用关系到环境的变化和温室气体的排放，而且，通过土地利用和变化引起的直接碳排放所占比例较大，对于全球碳循环有很大的影响。因此，通过土地利用角度开展人为碳排放的相关研究正在不断提升日程，而且，由于土地利用导致的温室气体排放的原因复杂，不能一概而论。该文主要探讨了土地利用碳排放效应及其低碳管理研究进展。

1 土地利用碳排放效应研究进展

1.1 核算

为了更好地研究土地利用的直接碳排放效应，理解其过程，并不断优化该项工作，需要通过核算的方式进一步确定土地利用产生的直接碳排放量，这是开展各种工作的基础。上至国家，下至城市和区域，关于土地利用的核算研究可谓涉及多方面。

在国家层面，IPCC的相关国家温室气体清单指南十分具有代表性，该指南可以为世界温室气体排放提供参考[1]。UNFCCC等权威机构先后推出了关于世界碳排放的相关历史数据，极大地推动了土地利用核算的相关研究进展。

在区域层面，IPCC的国家清单法依然是主要的核算方式。但由于该核算体系中的确性参数不能反映不同区域的情况，很难体F出区域的差异性，更侧重整体核算，因此，我国的一些学者更侧重于采用机理模型、样地清查等方法[2]。中国市场成为主要的研究对象，通过植被―土壤―气候相互关系的机理模型来模拟自然碳循环。通过该机理模型的核算，可以准确核算碳排放量，但是却无法解决由于区域差异造成的一些问题。还有学者用样地清查法测算碳累积量，这样就可以根据节点算出碳的排放量。还有学者利用卫星遥感与地图数据进行核算，重在通过生物量推算出碳排放与变化，该方法的核算尺度广泛，但是结果却容易受到影响。

在城市层面，受到城市、社会、经济等方面的影响，核算的方法尚不完善。目前，采用全面核算的研究主要是发达国家学者的研究成果。国际理事会提供的温室气体评估和预测软件是进行全面核算的主要软件，该软件可支持许多城市的评估结果对比，使评估结果更加权威。目前，以纽约、多伦多为首的多个发达国家城市加入到这一理事会中，应用该软件进行全面核算。作为非会员的中国并没有使用该软件的权利。还有一部分学者采用样地清查法进行碳排放的核算。中国也开始使用该方法，不过研究成果有限，还没有大面积在全国开展研究。样地清查法不适合大尺度研究，结果存在许多不确定性。近几年来，微气象学涡度技术可以直接通过观测得到二氧化碳的排放数据，在我国，该项技术还没有大规模使用。

1.2 机理研究

碳排放以人为因素影响居多，研究土地利用直接碳排放效应的机理从而制定科学的土地利用规划。土地利用类型转换碳排放机理易于理解，人类活动会影响碳排放，比如砍伐树木、植树造林等活动都会影响植物的生物量和植被的碳储量。关于碳排放，主要是由于许多城市大力发展工业造成的[3]。城市需要不断发展，扩大规模和建设，相应的土地利用与覆被变化研究层出不穷，但相对的土壤、区域植被碳储量研究成果有待于进一步提高。国内关于这一方面的研究，主要有学者对上海城市土壤的有机碳和无机碳影响，找到影响城市土壤有机碳含量的方法，其主要采取样地清查法。

另外，土地管理也是机理研究的工作重点。不同的土地利用类型不同，承担的内容不同，那么其碳排放的机制也会有不同。在农田生态系统中，其所面临的碳排放可谓是最为严重，一旦农田使用的土壤中碳有了变化，就会影响整个农田生态系统正常运行。学者从不同角度研究了农田生态系统碳排放问题。有的认为气候、人为因素、土壤所产生的一系列化学反应等作用会深刻影响农田土壤碳排放。还有人认为长期免耕十分有利于土壤中有机碳的含量稳定和增长。还有学者认为不同的施肥方式会对农田土壤的有机碳产生很大影响，使用有机肥和无机肥能够大大提高土壤中有机碳的含量。

第5篇：造成温室气体的原因范文

联合国环境规划署的《气候变化的影响和适应评估报告》，呼吁各国迅速采取行动措施适应气候变化，在制定经济发展计划时将适应气候变化问题纳入其中。将适应气候变化纳入到我国战略环境影响评价在目前构建环境友好型社会中有积极的现实意义，应该得到政府决策部门和科学研究机构的广泛关注。宁夏自治区把适应气候变化纳入了“十一五”规划，成为我国第一个把应对气候变化纳入地方中长期规划的省份。

将适应气候变化纳入战略环评的必要性

由于全球环境演变，可持续发展面临新问题，突出表现在全球温室气体减排效果不明显，气候问题会更加突出。面对国际前沿热点以及国家迫切需要，环境学科发展面临新的机遇与挑战，未来要应对气候变化和气象灾害，确保粮食及水安全，因此须加强研究已有气候变化对环境影响的规律，抓住气候变化与全球减灾热的机遇，努力使环境学科的发展适应全球主流政策，按市场机制的发展模式，开发新技术，推动多元化投资方式的实现。为此有必要在战略环评中纳入适应气候变化的内容，从战略高度评价应对气候变化的行动与计划。

(一)国际社会关于气候变化响应的认识

由于过去温室气体的累积排放，气候变暖已不可避免，有必要采取适应措施以应对变暖所造成的影响。目前我们尚未对适应的限制因素或成本有清晰的了解，还因为有效适应措施在很大程度上取决于具体的、地理的和气候的风险因子。也取决于制度、政治和财政方面的制约。虽然多数技术和策略已被一些国家了解并得到开发，但已有的评估并未指出，各种措施选择是如何有效降低风险的，特别是在变暖更厉害、影响更严重的情况下以及脆弱群体的反应。此外，履行适应措施在环境、经济、信息、社会、态度和行为等方面还存在着相当大的障碍。对发展中国家而言，特别是资源的有效利用以及适应能力建设尤为重要。

非气候压力的出现会加剧气候变化的脆弱性。例如气候波动和气候灾害、不能公平地获取资源并导致贫穷、无法保障的粮食安全、经济的全球化趋势、冲突以及艾滋病等疾病的发生等。

未来气候变化影响的脆弱性不仅取决于气候变化，还取决于发展途径。在不同情景下，地区之间在人口、收入和技术发展上可能存在巨大差异，而这些因素通常对气候变化的脆弱性程度起到很大的决定性作用。在中高排放情景(以人均收入较低、人口增长巨大为特征)下预估的受影响人口数量相当大。

可持续发展能够降低对气候变化影响的脆弱性，气候变化也能阻碍各国实现可持续发展的能力。通过提高适应能力并增强恢复能力，可持续发展能够降低对气候变化影响的脆弱性。然而，目前几乎还没有促进可持续发展计划把适应气候变化的影响或提高适应能力明确地纳入其中。

(二)国际社会关于气候变化响应的行动

现在已针对观测到的和预估的气候变化采取了部分适应措施，但仍有限。自政府间气候变化专门委员会(IPCC)第三次评估以来，有越来越多的人类活动适应已有和未来气候变化的证据被观测到。例如，在基础设施项目的设计中考虑应对气候变化因素，如在青藏铁路设计和建设中考虑了未来气候变暖对冻土地带路基的影响。

兼顾适应和减缓的措施，最能够降低与气候变化有关的风险。提高适应能力的途径之一就是把气候变化影响纳入到发展规划中予以考虑，如通过“把适应措施包含在土地利用规划和基础设施设计中”，“把降低脆弱性的措施包含在现有的降低灾害风险策略中”等方式。

气候变化影响造成的损失将因全球温度的不断升高而逐年增加。IPCC评估清楚地表明，未来温度升高不足1℃－3℃的气候变化的区域影响是混合的，但会增加适应成本。然而，如果温度升高超过约3℃，很可能所有区域不利影响更为严重，而发展中国家预期会承受大部分损失。如果变暧4℃，全球平均损失可达国内生产总值(GDP)的1％－5％。目前。国际社会正在制定针对不同阶段影响的应对措施。

如何把适应气候变化纳入战略环评

(一)战略环评和气候变化

与战略环境影响评价相关的气候变化问题可以归纳为下面几点：

气候变化：包括对已有变化的评估和对未来变化的预测。这些变化包括海平面上升、温度和降雨的变化、极端事件(如暴风雨和干旱事件)发生频率的变化。

影响复杂：气候变化无疑会产生一系列的影响，正面影响和负面影响的类型和强度在不同的区域表现也不一致。

适应措施：气候变化影响的严重程度取决于所采取怎样的适应措施。这些措施包括改善洪水风险管理和防止在海平面上升地段建设不合适的建筑。

减缓措施：人类采取的减少人为活动对气候系统影响的直接行动，特别是减少温室气体排放的措施，这些措施包括提高能源效率，提高建筑物的绝热效果，增加可再生能源的比例等。

人类共识：未来的人为活动必须减少温室气体的排放，走低碳经济的可持续发展道路。

(二)战略环评各个阶段都要考虑气候变化的影响以及适应气候变化的措施

在战略环评中开展评价气候变化对规划的影响不同于评估其他方面的影响。首先，气候变化是多种原因复合累计效应的结果，是多种活动(包括人类活动)累积产生的效果，虽然每一个单独的活动所产生的影响可能很有限，但是这些有限的影响累积起来就会造成非常严重的影响；其次，在战略环评中一般需要考虑下面两项与气候变化有关的重要内容，包括：气候变化对规划所产生的影响及约束(一般在战略环评前言部分描述)；规划对未来温室气体排放的影响(一般在战略环评的预测和评估阶段)。

(三)与气候变化一致的目标和指标：气候变化基准的描述和监测

战略环评的目标和指标中应该包括未来可能的气候变化相关内容，与可能的应对气候变化相关的目标和指标要一致，并可以实施。

(四)确定未来可能的气候变化导致的主要问题和约束

气候变化可能导致的影响包括高温的风险，暖冬后的寒潮、干热的夏天、海平面上升，以及洪涝风险的增加、某些极端天气气候事件(强风暴、干旱等)增加等。这些影响结合其他因子的作用可以导致对以下领域的重要影响。

对水供需和水质的影响：气候变化可能会导致夏季河流水位下降，冬季上升，这一影响可能恶化(或加重)水质问题和水资源问题。

对粮食安全的影响：气候变化可能增加粮食生产的波动性，使粮食供不应求、全球粮价持续上涨。

对生物多样性的影响：夏季的洪涝可能严重影响湿地。温度升高可能影响物种习性，导致物种迁移甚至消亡。

对人体健康的影响：事故和某些疾病对天气非常敏感，热的天气可以加速疾病和病菌的传播。

(五)将气候变化的适应措施纳入到评价规划中

气候变化的影响只有通过多方面的行动才能得以解决。我国已经提出并采取了一系列有效措施减少温室气体的排放，下一步，要优先把减少温室气体的建议纳入到评价规划中。

第6篇：造成温室气体的原因范文

低碳农业是指在保障社会需求的前提下，通过科技、政策、管理等措施节约资源、降低投入、减少排放、控制污染．提高资源的利用转化效率、生产的经济效益和碳捕获碳汇能力．实现生产全过程(产前、产中和产后)直接和间接排放的温室气体最小化的农业生产系统从此定义可以看出．低碳农业的目的是使农业源温室气体净排放最小化其实现途径是改变以“高能耗、高物耗、高排放和高污染”为特征的“石油农业”、“机械农业”和“化学农业”等高碳农业形态．代之以“节能、降耗、减排、控制污染”为特征的生态农业、有机农业、循环农业等新型农业形态从功能上看．一方面．低碳农业是通过农业生产方式的转变来减少温室气体的排放农业源温室气体排放主要表现在四个方面：一是化肥过度使用。农业中最大的温室气体排放源是氮肥在农业生产过程中施用的氮肥．大约只有一半被作物吸收剩余的氮肥或渗人土壤，成为主要的水污染源；或以氮氧化物的形式排放到空气中．造成的温室效应几乎是CO的300倍：二是畜禽粪便不当处理畜牧业排放的温室气体主要是牛羊等家畜在反刍消化过程中排放的CH气体，以及动物粪便处理过程中产生的CI-I．、CO，等。联合国粮农组织2006年的报告指出．畜牧业造成的温室气体排放量．按等量二氧化碳测量占全球总量的18％．超过全球交通运输业排放量，位居第二；三是耕地源温室气体。联合国粮农组织指出．耕地释放的温室气体．已经超过全球人为温室气体排放总量的30％，相当于150t的CO2；四是秸秆焚烧及森林减少秸秆燃烧会排放大量的二氧化碳如能在上述四个方面采用生态农业、有机农业、循环农业等新型农业生产方式．就会大大降低农业源温室气体排放另一方面．农业系统具有碳汇功能。所谓碳汇，就是通过采用免耕、植树、植草等方式将空气中的碳固定到土壤中。农业耕地和非耕地(如园地)上种植和养殖的农业系统，包括稻田、鱼塘等人工湿地．具有碳[功能。研究表明，水稻、甘蔗、木薯和果用瓜4种连作或高杆作物系统每年作物净生产力吸收二氧化碳量大于土壤二氧化碳的排放量：花生、大豆、花卉和蔬菜4种矮秆作物系统每年作物净生产力吸收二氧化碳量也大于于土壤二氧化碳的排放量：大多数农作物在生育期间都具有碳汇功能。在撂荒期才体现碳源作用。

2美国发展低碳农业的经验

美国从市场机制和农业政策两方面入手来解决农业温室气体排放问题美国以相对完善的技术体系、服务体系为支撑．构建标准的碳交易市场．用市场机制作为基础性力量来推动美国低碳农业的发展美国于2003年成立了芝加哥气候交易所．这是全球第一个具有法律约束力、基于国际规则的温室气体排放登记、减排和交易的平台。它试图用市场机制来解决温室效应这一日益严重的社会问题美国农户参与芝加哥碳交易市场的途径有两种：一种是作为碳排放者加入．另一种是作为碳抵消额提供者加入美国政府主要是激励农户成为碳抵消提供者如果农户的碳排放并不显著．那么农户可通过以下三种方式中的任意一种来获得碳财务证券契据(CFI)，并可以到芝加哥碳交易所交易。(1)保护性耕作。这是一个合同项目．要求农户在固定范围的土地上连续5年以上使用免耕方式．在此基础上．基于项目及地点的不同．按照标准比率给该农户发放碳抵消额．通常比率范围每英亩每年为0．12～0．15公t。另外．此类项目需要通过芝加哥气候交易所认可的第三方组织来进行评估(2)草地保护项目。芝加哥气候交易所给那些增加草地覆盖率的农户发放CFI契据但农户种植时间要求至少10时间。另外．此类项目也有一个具体基本碳储量标准要求．如果农户能够提供一个更高的碳储量证据．可以从芝加哥碳交易所获得更高的CFI契据。农户所得的CFI契据．有20％是应对自然灾害而准备的碳储备．灾情中所损失的土壤碳储量将从中扣除其余80％的CFI契据．可以拿到市场上交易。(3)农业沼气。对于用特定方法处理沼气甲烷的农户给予信用额的办法信用额的给定．从以下两者中取其少者一是如果没有这样的措施．所排放的甲烷的理论值：二是实际处理的甲烷的量。通过建立芝加哥气候交易所这一平台．就能把企业(或公司)和农户联系起来实际上是一种“企业——碳交易所——农户”的低碳农业发展模式某些已达标的会员可以卖出超标减排量并获得额外利润而未完成减排目标的会员可以通过农业碳汇等手段去弥补．但其所购的碳汇量的比例不能超过其目标减排量的一半科研结果显示．采用免耕后每年每英亩可以减少0．17～0．35t碳排放．相当于每英亩0．5～ItCO，．而参与碳汇交易的农民每年每英亩可获得3．5美元的收益依阿华州的农业主管部门从2003年开始实施碳汇一举成功．现已将碳汇市场扩大到了全美。除了建立标准化的碳交易市场f芝加哥气候交易所)之外．美国政府还通过行政手段。推出了一系列农业政策、法规以解决农业温室气体排放问题。

3从经济学的角度看美国低碳农业及启示

农业作为重要的温室气体排放源．除了土地自身的碳释放外．化肥施用量、畜牧业与水稻种植业等也不同程度影响着农业源温室气体的排放量。从经济学角度看．农业温室气体减排问题源于排放的负外部性美国经济学家萨缪尔森认为．当一个行为主体在生产和消费过程中给第三方强加了非自愿的成本或利润时．外部性就产生了这种外部性的实质是使行为主体的私人收益和社会收益不一致．私人成本与社会成本不一致负外部性是指行为主体将本应自己负担的一部成本转嫁给社会来承担农业生产活动产生的负外部性导致农业资源配置效率的低下、生态环境恶化和大量温室气体的产生要根治这一外部性从经济学思想渊源看有两条路径：

①庇古的征税和补贴。1920年，英国经济学家庇古在《福利经济学》中指出．某一经济主体的行为给社会造成不需要付出代价的损失．那就是负外部性这时．其边际私人成本小于边际社会成本当出现这种情况时．依靠市场是解决不了这种损害的．即所谓“市场失灵”．必须通过政府的干预来解决这一问题。庇古指出，如果某一种生产要素在生产中的边际私人净收益和边际社会净收益相等．同时它在各生产用途的边际社会净收益都相等．这就意味着资源配置达到最佳状态在边际私人净收益与边际社会净收益相背离的情况下．单靠市场力量是不可能达到帕累托最优的要消除这种背离．政府必须进行干预．对边际私人净收益对于边际社会净收益的部门征税．使对边际私人净收益小于边际社会净收益的部门实行奖励和补贴．使其二者相等。庇古认为，通过征税和补贴，就可以实现外部性内部化。这种政策建议被后人称为“庇古税(PigouTax)”；

②科斯的明晰产权．通过市场自由交易权利使社会利益达到最大。1960年．美国芝加哥大学教授科斯，在著名论文《社会成本问题》中表达了被后人称为“科斯定理”的思想：只要交易成本为零，无论把初始产权赋予谁．市场机制都会驱使人们自由谈判．最后资源配置达到帕累托最优。如果交易成本不为零．则不同的权利界定会带来不同效率的资源配置也就说．由于交易成本的存在．在不同的产权制度下．交易成本不同．从而对资源配置的效率会有不同的影响。所以．在有交易成本的情况下．制度对产权的初始安排和重新安排的选择是重要回过头来看美国低碳农业的做法首先．美国通过建立一个统一的碳权交易市场——芝加哥气候交易所(cox)碳交易遵循科斯定理．即以二氧化碳为代表的温室气体需要治理．而治理温室气体则会给企业(或农户)造成成本差异就像普通商品一样．各会员可以以碳排放权为标的进行自由的交易．其背后实际上体现出人们的一种权利(产权)的交易由此。借助碳权交易便成为市场经济框架下解决温室气体排放问题最有效率方式。这样，碳交易把气候变化这一科学问题、减少碳排放这一技术问题与可持续发展这一经济问密地结合起来．以市场机制来解决这个科学、技术、经济综合问题。需要指出，碳交易本质上是一种金融活动．但与一般的金融活动相比．它更紧密地连接了金融资本与基于绿色技术的实体经济：一方面金融资本直接或间接投资于创造碳资产的项目与企业：另一方面来自不同项目和企业(或农户)产生的减排量进入碳金融市场进行交易．被开发成标准的金融工具政府利用以产权交易制度为基础的碳权交易市场．发挥自由市场的成本激励机制．从而产生市场的供给行为和需求行为．最后实现市场价格机制配置资源的功能。政府作为外部性市场成本的“创造者”．

正是其不可或缺的成本激励手段形成了市场的成本级差效果．以“级差地租”的经济性引导资本、劳动力等生产要素的流向。其次．政府介入．推出一系列农业政策。尽管这些政策大都以激励机制为主(主张农户自愿减排)，如对农民的减排行为提供补贴和奖励．对农业碳减排方面的研究与技术推广给予公共财政支持。但同时政府也推出了强制性行政措施．如实施农业碳排放限额制度和征收碳税等原因在于．农业减排成本不容易被内部化，换言之，农民在做生产决策时，不会将这部分成本考虑进来。因此．美国通过制定农业碳排放限额和征收碳税等办法把这些成本内部化．借此对农民的生产决策实施影响农业是化石燃料的消费大户．一方面．天然气是生产化肥的重要原料，另一方面．农业生产也直接消费大量的能源在实施农业碳排放限额制度和碳税背景下．如果不能提高化石燃料的使用效率．或者对化石能源实行绿色化替代．那么农业生产成本就将上升．进而会降低农民的收益．并通过价格对农产品消费者产生影响考虑到农产品是缺乏价格弹性的产品．碳税的负担绝大部分会由农产品消费者承担．但同时也会对农业内部资源重新配置产生重要影响那些使用较多化石燃料的农产品．其需求及利润可能会出现下降．这些农产品将在市场上处于价格劣势而被其他产品所代替碳税对农业温室气体排放的最终影响．取决于碳税收人的使用如果碳税收入被用来促进低碳产品的消费．或直接降低了碳消费．农业温室气体排放将会减少如果碳税收入被用来促进其他高化石燃料的产品的生产和消费．则碳税的减排效果会被冲淡．碳税对资源重新配置的效果也将抵消相对价格变化过程中的替代效应因此．加大对低碳技术的发展和使用方面的投资．或改变消费方式而选择绿色消费．将会促进碳税对农业碳减排的作用综上分析．美国主要通过市场和行政手段两方面来推动美国低碳农业的发展。

借鉴美国经验，建议如下：

第7篇：造成温室气体的原因范文

关键词：碳交易；制度经济学；理论分析

中图分类号：F113.3 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2012）11-0001-03

针对日益严重的气候变化问题，各国纷纷采取行动进行节能减排以控制温室气气体排放。为此，国际社会经过漫长的谈判过程，终于达成了一系列多变法律框架协议，取得了显著的合作减排的成果。从某种角度来讲，全球合作应对气候问题的举措与其说是一个环境条约，不如说更像是一个贸易条约。因此，环境问题的法律规制背后蕴涵着深刻的经济学理论基础。

一、碳交易的定义与内涵

碳排放权交易的概念源于20世纪经济学家提出的排污权交易概念，即在一定范围内满足环境质量要求的条件下，授予国家或私人以一定数量合法的二氧化碳等污染物排放权，允许对排放权视同商品进行买卖，调剂余缺，实现碳排放总量控制。碳交易越来越成为市场经济国家重要的环境经济政策，与《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》密切相关。

（一）《联合国气候变化框架公约》

1992年5月22日联合国政府间谈判委员会就气候变化问题达成了《联合国气候变化框架公约》（The United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC，以下简称《公约》），并于同年6月4日在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展大会上通过，于1994年3月21日正式生效。《公约》具有法律约束力。该公约由序言以及26条正文组成，是世界上第一个为了控制二氧化碳等温室气体排放，应对全球变暖给人类带来不利影响的国际公约。《公约》将全球各国分成两组:附件I国家和非附件I国家[1]。前者是指那些对气候变化负有重大历史责任的工业化国家; 后者主要包括发展中国家。对发达国家和发展中国家规定的义务和履行义务的程序有所区别，要求对气候变化负有重大历史责任的工业化国家采取具体措施控制温室气体的排放，并向发展中国家提供资金以支付他们履行公约义务所需的费用。而发展中国家只承担提供温室气体源与温室气体汇（“源”是指向大气排放温室气体的任何过程的活动; “汇”是指从大气中清除温室气体的任何过程或活动）的国家清单的义务。同时，《公约》建立了一个向发展中国家提供资金和技术，使其能够履行公约义务的资金机制[2]。但是，在此公约中，遗憾的是它并没有对其确立的“最终目标”——把大气中的温室气体浓度稳定在一个安全水平中的概念“安全水平”予以量化界定。只规定各国根据“共同但有区别的原则”，由附件I国家首先采取行动，在2000年底以前将温室气体排放量降低到本国1990年的水平。因此，它也成为了后来国际社会为应对气候变化问题进行国际合作的基本框架。

（二）《京都议定书》的制定及发展

1997年12月，在日本京都召开的第3次缔约方大会上，经过了复杂激烈的谈判之后，终于通过了《京都议定书》（Kyoto Protocol，以下简称《议定书》）。《议定书》具有里程碑的意义。主要从两个方面来讲，一是《议定书》比之《公约》规定了具有约束力的减排目标和时间表，它是各国政府第一次考虑接受具有法律约束力的限控或减排温室气体的义务；第二，它建立了一系列旨在削减温室气体减缓成本的、创新性的“合作机制”，即国际排放贸易（Interbnational Emissions Trading，IET）、联合履行机制（Joint Implementation，JI） 、清洁发展机制（CDM）[3]。IET允许附件I国家之间相互转让它们的部分“容许的排放量”（“排放配额单位”）；JI允许附件I国家从其他工业化国家的投资项目产生的减排量中获取减排信用，结果实际相当于工业化国家之间转让了同等量的“减排单位”；而CDM允许附件I的投资者从其在发展中国家实施的、并有利于发展中国家可持续发展的减排项目中获取“经认证的减排量” 。

因为有了京都议定书的法律约束，各国的碳排放额开始成为一种稀缺的资源，因而也具有了商品的价值和进行交易的可能性，并最终催生出一个以二氧化碳排放权为主的碳交易市场。由于二氧化碳是最普遍的温室气体，也因为其他五种温室气体根据不同的全球变暖潜能，以二氧化碳来计算其最终的排放量，因此，国际上把这一市场简称为“碳市场”。

二、碳交易的经济学理论分析

在古典经济学的视野之中，产品是市场需要的产物，通过市场的消费，产品的价值得以实现，从而产品的生产者实现他们的利益[4]。环境问题的产生也是根植于生产活动这一人类最本质的活动的。在从事生产活动的时候人们面临要处理的两大关系——人与自然的关系和人与人的关系。随着科技的发展，人与自然的作用与被作用也越来越明显和紧张，人类对环境的利用和侵害直接反过来又威胁到了人类本身的生活状态，环境治理比以往任何时候都显得更为迫切和需要，这也是全球环境市场形成和发展的源泉。

（一）制度经济学理论

这种论点直接来源于科斯（Coase）的产权管理思想的经济学解释。现代产权理论是对传统的外部性理论的扩展，主要讨论了外部侵害导致的“社会成本问题”。它用制度分析的方法研究具有稀缺性的资源如何达到最佳配置，并且依据新古典微观经济学的主体性范畴和力量模型来分析“个人和企业实施一定行动的权利转让及其对生产和销售的影响”。

假设产权明晰和没有交易成本，拥有产权的各方可以在不需要政府干预的情况下，通过讨价还价协调利益，实现无成本的优化管理。由于对于大气等人类共有资源，产权不易界定，于是国际组织或政府之间通过谈判分配许可额度，来建立许可额度的交易市场。因此，这也可理解为一种市场优化的配置，也是一种对产权管理方法的近似值。西方学者在应用这种经济学理论分析气候变化的问题时，将大气作为人类的共有资源。温室气体排放表现为全球外部性，在非合作的条件下，一国的减排水平决定于本国的减排成本与全球总边际效益曲线交点的局部最优；在合作的条件下，减排水平取决于自身的减排成本与全球总边际损失曲线的交点，即社会最优。从“经济人”的假设出发看待各国，所有国家都希望自己获利，而此时一国拥有的廉价减排机会为全球共享，同时它的经济损失可以通过国际资源转移加以补偿[5]。现实当中，在非合作条件下，不同损失情况时的减排都主要集中在欧盟和美国，撇开发展中国家不讨论，因为这些国家相对减排成本太高；在合作条件下，全球减排1个百分点，全球总福利上升，CDM机制中的附件I国家也获得了GDP的净增值利益。

（二）交易成本理论

交易成本一词是科斯在1937年《企业的性质》一书中首次提出的，并在《社会成本问题》中对交易成本的含义作了比较详细的解释。科斯指出:任何一项交易的达成，都需要契约的议定、对合约执行的监督、讨价还价以及了解有关生产者和消费者的生产与需求的信息等，在这一过程中产生的费用就是“交易成本”[6]。由于市场交易不是处于一种没有摩擦力的真空状态，所以，“零交易成本”是不可能存在的。相反，有时候因成本过高而使交易无法达成。为了克服市场交易的固有缺陷，企业应当尽可能地降低交易成本。奥立弗·威廉姆森在科斯的基础上更进一步，指出交易成本还分为事前成本和事后成本，前者是指起草、谈判和保障契约履行的成本，后者指的是调整契约、纠正事后的不适当而进行讨价还价的成本、与管理结构有关的组织与操作成本、约束成本等。①

在科斯定律所假定的零交易成本的世界里，人们可以通过交易来改变初始的权利界定。这说明，在这个假定世界里，法律规定对于资源效益配置是不起作用的，就好比摩擦力相对物体运动在真空世界不起阻力作用一样（第一定律） 。然而，这个假定正是为了证明在有交易成本的世界里，法律制度所起的作用:在交易成本为正的情况下，不同的权利界定和分配制度，则会带来不同效率的资源配置（第二定律） 。

在研究方法上，交易成本理论从法律降低交易成本的基本功能出发，为论证法律的合理性提供了崭新的视角，并进而通过主体对交易规则的理性选择而实现法律的优化。正因如此，交易成本理论才成为经济分析法学之法律经济分析的基本路径。

竞争与合作是国际社会存在与发展的基本形态，变动不居、纷繁复杂、扑朔迷离的国际关系，总是表现为竞争与合作混合状态。由于权利的稀缺性使竞争成为国际关系的常态，也正是由于权利的稀缺性促使国家必须进行权利的交易以满足各自需要。而全球化的浪潮更是“使一切国家的生产和消费都成为世界性的”。交易的前提是权利的界定，原则是构成国际秩序的基石。国家作为国际市场的平等主体，在各种形式的国际交往中让渡着自己的国家权利。而这种国家权利的存在是正常国际交易的前提和实质性内容。在相互依赖日益加深的世界中，任何国家要想实现自身的发展，就必须与其他国家展开广泛的交往。要想实现正常的国际交往，国家之间必然需要相互出让各自的某些权利。因此，在相互依赖的条件下，国家间权利的相互让渡就成为一种普遍的现象。国家间的交往形式也以明示或者默示的契约形态表现出来。可以说，以“契约性条约”②为基本形式、以国家间的权利让渡为主要内容是国家间交往的核心和实质。国际法之经济分析的理论意义在于，当汉斯·摩根索和爱德华·卡尔等现实主义学者对国际法作用产生质疑的时候，国际法的经济分析论证了国际法在国际社会的基本功能。国家以条约确定彼此间的权利归属，用准确的语言设定权利义务关系，以最大限度地减少国际交往的不确定性和促进稳定的预期。国际组织将国际交往的规则固定化，并以组织化特征使国际法的强制性得到进一步加强。国际组织的监督机制和大量的国际司法及仲裁机构则构成了国际交往的外部监督机制。这一切都在很大程度上减少了交易成本，促进了国际间的合作。

在国际社会共同应对气候问题的合作路径上，交易主体根据交易成本理论理性地选择最有效的国际法律制度来降低交易成本，从而实现对国际法本身的优化，这是推动国际环境合作不断发展变化的内在原因之一。比如，为了降低缔约成本，《京都议定书》的出台便是循着这一路径达成的条约。所以，对国际法各个领域的经济分析也应该成为国际法学的新的研究路径。

（三）福利经济学理论

福利经济学中的外部性理论是环境经济学这一学科建立的理论基础。该理论一方面揭示了市场经济活动中一些低效率资源配置的原因，另一方面又为如何解决环境外部不经济性问题提供了可选择的思路。

外部性理论即是指一种向第三人施加其并不情愿的成本或者效益的行为，换言之，是一种其影响无法完全体现在价格和市场交易之上的行为。外部性又可以分为正外部性和负外部性。正外部性又称为外部经济性。当一个人发明了一种治理污染的好方法时，这一方法所带来的益处将被其他很多人所享用，但这些人却并未向发明者付费，这就是一种正外部性或称外部经济性。同样的，负外部性又称为外部不经济性。排污的行为就是一种典型的引起负面影响的行为，而排污者并未将这些负面影响纳入市场交易的成本与价格之中。因此，若排污者从排污行为中获益，而治理污染的费用转嫁到他人身上，就形成了所谓的外部不经济性。

对于环境资源这样的公共物品来说，因为产权难以界定，环境资源易有被滥用的问题。为了避免更多的人免费使用环境资源，减少在排污行为中的外部不经济性，庇古教授提出了“庇古税”的说法，即根据由权威机构或者政府给外部不经济性确定了一个合理负价格，据此征税。“庇古税”根据排污者对环境的危害程度来征税，以此弥补私人和社会成本之间的差距。这是一种运用经济调控的手段，具有极强的理想色彩，在实践操作中却面临很多的困难。比如说缺乏确定最优排污量标准所需要的信息。并且“庇古税”的征收标准的确定必须以对边际私人纯收益和边际外部成本的确定为前提条件，而边际外部成本的确定是十分困难的，环保部门要了解并掌握边际私人纯收益曲线也是困难重重，因为没有切实可行的办法使排污者向政府如实报告其成本和收益情况。

虽然这样的一个理论带着极强的理想主义色彩，但是也为我们解决环境问题提出了一个可以借鉴的思路。实践中，通过拍卖的方式取得温室气体排放权指标，超出排放许可向大气排放过量的温室气体要受到行政处罚就是这样的一个思路的体现。

用经济学的理论和方法来研究法律是西方学者进行法律研究的常用方法。随着经济学这一学科的演进，法律的经济分析方法得到了广泛的运用。在环境保护法律合作的领域，用经济学的观点来考察环境问题成为了全球气候合作的理论支撑之一。

参考文献：

[1] 王曦.气候变化框架公约[M].北京：民主与建设出版社，1999：250.

[2] United Nations Framework Convention on Climate Change[M]. Switzerland: IUCC，1992：6.

[3] 《京都议定书》.coi.省略/question/q208a..htm 2006-12-22.

[4] 王亚南.资产阶级古典政治经济学选辑[M].北京：商务印书馆，1979: 24.

[5] 陈迎.气候变化的经济分析[J].世界经济，2000，（5）:65-73.

[6] R. H. Coase，The Problem of Social Cost[J]. Law & Econ，1960，（1）:15.

Analysis of the economic theory of the international carbon trading

CHEN Guan-ling

（International law college,south-west politics and law university,Chongqing 401120,China）

第8篇：造成温室气体的原因范文

6月末,美国众议院通过了《清洁能源安全法案》。如果参议院能批准与之类似的法案,这将成为美国控制碳排放领域最为重要的立法。

这一法案的核心条款,是在2012年启动的名为“总量控制与排放交易”的温室气体排放权交易机制。这一机制,将对企业二氧化碳和其他温室气体的排放量设置额度。

这一法案的目标是,到2020年,将美国企业的温室气体排放量在2005年的基础上减少17%;到2050年,进一步将温室气体排放量在2005年的基础上减少83%。

一些环保人士对这一法案提出批评。他们认为,2020年的减排目标定得太低,并且时间也太晚。但是,我认为,合理的温室气体减排政策,开始的时候步子不必迈得太大;可以在全球变暖的迹象更明显时,再采取更积极的举措。

气候变化对人类最大的威胁是急剧的气候变暖,对全球造成剧烈危害,而这一情况出现的可能性当前尚无定论。人类适应相对温和的气候变暖,可能只需要付出相对较小的代价。

今后十年里,将会有更多的信息帮助我们判断,是否需要采取更为积极的措施来应对严重的气候变暖。如果确实需要这些举措,那么,减少碳排放和增加碳存储的努力,就应该超过众议院法案中的目标。同时,如果全球气候只发生温和的变化,那么,可以适当降低2050年减排80%的目标。

温室气体减排开始时,步子不必迈得太大的另一原因,是需要确定欧洲以外的国家应该为减排付出多少努力。

今后十年,美国、欧洲和发展中国家,将是温室气体最主要的排放国。如果“金砖四国”(巴西、俄罗斯、中国和印度)不采取措施减少温室气体排放量,美国也许需要重新考虑它愿意付出多少努力。如果美国减排举措越多,而美国企业向发展中国家转移的越多,那么,就有必要重新考虑美国的减排政策。

接下来的十年,在确定全球变暖严重程度的同时,美国也应该大力投资于碳减排和碳存储领域的突破性技术。

这些努力的目标应该是,一旦证明有必要在短时间内大力减少碳排放和增加碳存储,美国研发的这些技术将能够得到快速运用,并且不需要太高的成本。

参议院的法案提议设立碳存储研发集团,并为这一集团每年提供10亿美元用于相关研究。考虑到今后可能有必要对全球变暖作出快速反应,这些钱也许并不充裕。

根据参议院的法案,在今后十年里,几乎所有的碳排放额度都会被直接分配给企业,而不是拍卖给出价最高的竞标者。

但是,用于拍卖的额度会逐步增加,直到绝大多数额度都通过拍卖分配。很多经济学家对今后数年免费发放排放额度提出批评,认为这浪费了提高联邦政府收入的机会。考虑到今后几年联邦政府将面对巨额财政赤字,拍卖排放额度也许是当前增加联邦政府财政收入的最好办法。

但是,如果政府一开始就将排放额度拍卖,而不是将大部分额度给予受影响最严重的产业,这一立法也许无法获得足够的政治支持。这是当前的政治现实。高能耗企业在政治领域有很大的影响力,它们会强烈反对开征碳税,因为这会减少它们的利润。排放额度拍卖的实质就是一种碳税。

经济学家通常认为,增加一个新税种后,如果政府的支出可以保持不变,就可以减少其他税收。这一假设在用来分析问题时通常是可行的,但在政治上也许并不现实。一个新税种带来的财政收入,也许会被用于弥补增加的财政支出,而不是减少其他税收。

以拍卖碳排放额度为例,如果政府将额外的财政收入浪费了,或者额外的财政支出扭曲了家庭和企业的行为,那么,还不如将排放指标先直接分配给企业。

第9篇：造成温室气体的原因范文

引起气候变化的原因是大气中温室气体的增加。众所周知，大气的主要由氮气（占78%））和氧气（占21%）组成，但它们对气候调节基本没有作用。在剩下的1%中，包含了二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等温室气体。正是这不到1%的气体，为地球提供了保暖——如果没有它们，地球会比现在低30度。

现在的问题是人类活动产生了过多温室气体，导致全球气候变暖。人类燃烧如煤、石油和天然气等燃料产生二氧化碳，以及破坏森林降低了二氧化碳吸收能力，都是公认的温室气体增加的主要原因。

地球上的动植物，几乎都受到气候变化的影响，因此全球变暖对生物多样性的影响巨大。例如春天的提早到来，使植物开花、青蛙产卵的日期都提前了。在英国的春天，蝴蝶出现时间在20年间提前了6天。在欧洲，树木呈现“秋色”的时间也在变晚，这迫使迁徙的候鸟改变它们的行程，如果错过了毛虫生长旺季，它们的后代难免被饿死。于是越来越多的动物，为了适应气候变化而不断地改变其行为。这样的改变很容易引起生态混乱。

由于全球变暖，一些地区的生物多样性已经明显受到影响，例如哥斯达黎加的鸟类濒临威胁、坦桑尼亚的蚊子向高海拔处扩张、加利福尼亚的蝴蝶栖息地在丧失、并不耐寒的植物上升到新的海拔高度……其中最为知名的，无疑是位于澳大利亚的大堡礁，此前有科学家预言，大堡礁将在20年后消失殆尽。

然而根据最近的研究，在地球的历史上，气候变暖的时期往往会出现生物多样性增加的情况，而不是预想中的灭绝周期的开始。不过，这并不意味着目前正在发生的“生物大灭绝”速度会减缓。

这一结果完全颠覆了之前的研究结果——全球变暖会让生物多样性减少。之所以会出现这个180度的大转弯，是因为以前的研究工作是通过清点每个门类中最早和最后出现的物种，并假设这些物种仅生存于那个年代，从而判断那个时间周期的生物多样性。这种方法听起来合乎逻辑，但却犯了一个容易忽略的错误：由于各种原因，在漫长的地球历史中，人们对其中某些地质时代的研究和认识，远比其他的年代透彻和熟悉。因此，本次研究纠正了这一问，仅仅选用人们熟悉的时间周期作为研究对象。此外，与根据起源和灭绝时间假设生物生存的年代不同，这次研究仅仅计算了在每个周期内存在的物种数量。

在这样的条件下，研究人员仔细地调查、研究了过去5.4亿年的地球历史，发现当温度较高时，生物多样性也随之提高；而当温度降低时，生物多样性也会下降。

这确实是一个令人意外惊喜的研究结果。众所周知，热带地区是公认的地球上生物多样性最丰富的地区，同时热带地区被认为会在全球变暖期间向外扩张。我们通过对历史的研究，发现热带地区在温度较低的时代，物种较为贫乏。对海洋生物以及海洋表面温度的研究，我们也得出了相同的结论。

毫无疑问，气候的变化会引起生物的灭绝和起源。不过令人意外的是，在变暖的条件下，新物种的起源速度已经超过了旧物种的灭绝速度。

当然，这个研究结果并不能证明如今正在发生的全球变暖以及生物灭绝是无害甚至有益的。因为新的物种需要进化，而这动辄需要数万年、甚至上百万年的时间——远远慢于目前物种灭绝速度。