内蒙古畜牧业温室气体减排策略与路径研究

ResearchonStrategiesandPathwaysofGreenhouseGasemissionreductionaboutanimalhusbandryinInnerMongolia 内蒙古自治区农牧业科学院 2023.12.22 InnerMongoliaAcademyofAgricultureandAnimal HusbandrySciencesDecember22,2023 关于主要作者 金海，内蒙古自治区农牧业科学院，研究员，博士，日本筑波大学博士，内蒙古自治区农牧业科学院博士生导师，二级研究员，国家现代肉羊产业技术体系首席科学家，“百千万人才工程”国家级人选，内蒙古自治区产业创新人才团队首席专家；中国畜牧业协会羊业分会会长。 李长青，内蒙古自治区农牧业科学院动物营养与饲料研究所肉羊研究室主任，研究员，博士，国家肉羊体系岗位专家，中国畜牧兽医学会养羊学分会常务理事，内蒙古第十三届政协委员，内蒙古知联会第三届理事，自治区“草原英才”，“新世纪321人才工程”二层次人选，国家科技特派团专家成员。邮箱：lcqeg@126.com 郭二果，内蒙古自治区生态环境科学研究院，正高级工程师博士，国家环境影响评价工程师、国家清洁生产审核师，内蒙古自治区新世纪321人才工程二层次人才。完成课题曾获国家梁希林业科学技术奖、自治区第七届哲学社会科学优秀成果政府奖、自治区科技进步奖、呼和浩特市科技进步奖。邮箱：474249984@qq.com。 ABOUTTHEAUTHORS Pro.JinHai,researcherofInnerMongoliaAutonomousRegionAcademyofAgriculturalandAnimalHusbandrySciences,Ph.D.,PhDfromUniversityofTsukuba,Japan,professorofInnerMongoliaAutonomousRegionAcademyofAgriculturalandAnimalHusbandrySciences,second-levelresearcher,chiefscientistoftheNationalModernMuttonSheepIndustryTechnologySystem,national-level"HundredThousandTalentsProject"Candidate,chiefexpertoftheInnerMongoliaAutonomousRegionIndustrialInnovationTalentTeam;presidentoftheSheepIndustryBranchoftheChinaAnimalHusbandryAssociation. LiChangqing,directoroftheLambResearchOfficeoftheInstituteofAnimalNutritionandFeed,researcherofAcademyofAgriculturalandAnimalHusbandrySciencesoftheInnerMongoliaAutonomousRegion,Ph.D.,expertinthenationalmuttonsystem,executivedirectoroftheSheepBranchoftheChineseSocietyofAnimalHusbandryandVeterinaryMedicine,memberofthe13thCPPCCInnerMongoliaCPPCC,InnerMongoliaintellectualThethirdsessiondirectorofthe Federation,a“GrasslandTalent”oftheautonomousregion,asecond-levelcandidateforthe“NewCentury321TalentProject”,andanexpertmemberoftheNationalScienceandTechnologyMission. GuoErguo,InnerMongoliaAutonomousRegionEcologicalandEnvironmentalScienceResearchInstitute,isaPh.D.seniorengineer,NationalEnvironmentalImpactAssessmentEngineer,NationalCleanerProductionAuditor,andasecond-leveltalentintheNewCentury321TalentProjectofInnerMongoliaAutonomousRegion.ThecompletionoftheprojecthaswontheNationalLiangXiForestryScienceandTechnologyAward,the7thAutonomousRegionGovernmentAwardforOutstandingAchievementsinPhilosophyandSocialSciences,theAutonomousRegionScienceTechnologyProgressAward,andtheHohhotCityScienceandTechnologyProgressAward. 致谢 本研究由【内蒙古自治区农牧业科学院】统筹撰写，由能源基金会提供资金支持。 本研究是【能源基金会环境管理项目/工作组下的课题，是内蒙古畜牧业温室气体减排策略与路径研究】。 本项目研究过程中，研究团队得到了内蒙古自治区生态环境研究院、中国农业科学院饲料所的大力支持，在此向他们表示诚挚感谢。 研究团队同时感谢以下专家在项目研究过程中作出的贡献： 【张树礼原内蒙古自治区生态环境厅】 【屠焰中国农业科学院饲料研究所】 【马涛中国农业科学院饲料研究所】 【田彦锋内蒙古悠然牧业有限责任公司】 ACKNOWLEDGEMENT Thisreportisaproductwrittenby[AcademyofAgriculturalandAnimalHusbandrySciencesinInnerMongoliaAutonomousRegion],fundedbyEnergyFoundationChina. Thisreportis[partoftheresearchprojectunderEnergyFoundationChina’sEnvironmentalManagementTaskForce/Program,whichisResearchontheInnerMongoliaAnimalHusbandryGreeningGasDischargeStrategyandPath] TheteamisgratefulforthegeneroussupportitreceivedthroughoutthisresearchfromInnerMongoliaAutonomousRegionEcologicalEnvironmentResearchInstitute,FeedoftheChineseAcademyofAgriculturalSciences. Theteamwouldliketothankthefollowingexpertsfortheircontributiontothisresearch: [ZhangShuli,FormerInnerMongoliaAutonomousRegionEcologicalEnvironmentDepartment] [TuYan,InstituteofFeedoftheChineseAcademyofAgriculturalSciences][MaTao,InstituteofFeedoftheChineseAcademyofAgriculturalSciences][TianYanfengInnerMongoliaYouranHusbandryCo.,Ltd.] 目录 摘要1 第一章绪论1 1.1研究背景及意义1 1.1.1温室气体引起的气候变化给人类生存发展带来危机1 1.1.2甲烷等非二氧化碳温室气体对气候变化的贡献不容忽视6 1.1.3国际社会积极做出甲烷减排承诺并采取务实行动计划8 1.1.4控制畜牧业甲烷排放是内蒙古温室气体减排的重要途径12 1.2研究方法与技术路线17 1.2.1典型养殖场、牧户调查和相关单位走访17 1.2.2数据处理与统计分析18 1.2.3研究内容概述与技术路线19 第二章内蒙古畜牧业温室气体排放现状20 2.1内蒙古畜牧业发展现状20 2.1.1畜牧业发展政策不断完善20 2.1.2内蒙古畜牧业发展稳中向好21 2.2内蒙古畜牧业温室气体排放26 2.2.1畜牧业温室气体排放计算方法26 2.2.2内蒙古畜牧业碳排放分析27 第三章内蒙古畜牧业温室气体本地化排放因子及核算方法31 3.1温室气体的产生机制31 3.1.1肠道甲烷产生31 3.1.2排泄物（粪便）产生甲烷及影响因素34 3.1.3排泄物（粪便）产生氧化亚氮机制及影响因素35 3.1.4畜禽排放CO2的机制36 3.2温室气体的排放途径37 3.3温室气体的测定方法37 3.3.1直接测定法38 3.3.2间接测量法47 3.3.3群体和大规模尺度上的测定方法51 3.4温室气体排放量的计算与预测51 3.4.1肠道CH4排放量计算51 3.4.2家畜粪便管理系统甲烷（CH4）排放的估算55 3.4.3家畜粪便管理系统氧化亚氮（N2O）排放的估算56 3.4.4IPCC预测模型56 3.4.5畜牧业非二氧化碳温室气体预测模型58 3.5小结61 第四章内蒙古畜牧业甲烷排放特征及调控措施63 4.1放牧对甲烷排放特征63 4.1.1内蒙古双峰驼63 4.1.2内蒙古白绒山羊63 4.2生理阶段对甲烷排放特征65 4.2.1羊65 4.2.2奶牛67 4.3饲粮组成对甲烷排放的影响70 4.3.1精粗比70 4.3.2碳水化合物结构72 4.4饲料添加剂对甲烷排放的影响73 4.4.1植物提取物73 4.4.2微生态制剂74 4.4.3不同甲烷减排策略的比较74 4.5遗传因素对甲烷排放的影响76 4.6粪污管理温室气体排放特征及影响因素77 4.6.1不同处理方式对粪污温室气体排放的影响77 4.6.2日粮组成对粪污温室气体排放的影响78 4.7圈舍养殖环境对温室气体排放的影响78 4.8饲料种类、饲养方式及养殖规模对温室气体排放的影响79 4.9小结80 第五章养殖场减污降碳协同效应及措施81 5.1粪便管理减污降碳效应及影响因素81 5.2奶牛场恶臭污染物与温室气体排放相关性85 5.2.1规模化奶牛场厂界恶臭浓度与温室气体排放关系85 5.2.2规模化奶牛场堆肥车间恶臭污染物与温室气体排放相关性87 5.3内蒙古畜牧业恶臭污染物与温室气体协同控制措施89 5.4内蒙古典型养殖场减污降碳技术应用案例98 5.4.1奶牛场案例98 5.4.2肉牛场案例102 5.4.3羊舍饲养殖案例104 5.5养殖场减污降碳协同效应及措施研究小结105 第六章内蒙古畜牧业碳排放影响因素实证分析107 6.1畜禽养殖碳排放趋势评价及影响因素107 6.1.1畜禽养殖碳排放过程及评价107 6.1.2畜禽养殖碳排放评价模型108 6.2内蒙古农业碳排放时序变化与影响因素109 6.3内蒙古农业碳排放的影响因素分析111 6.4内蒙古畜牧业碳排放影响因素实证分析112 6.5内蒙古畜牧业温室气体减排实例分析117 6.5.1伊利集团零碳未来计划模式117 6.5.2优然牧业绿色低碳发展模式125 6.5.3华颐乐“光伏发电+种草+养羊”空间立体式全产业链模式126 6.5.4牧区肉羊夏