胡婉玲，黃瑪蘭，王紅玲

1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，武漢 430070；2.湖北大學(xué)商學(xué)院/湖北大學(xué)中國(guó)農(nóng)業(yè)碳減排碳交易研究中心，武漢 430062

全球每年甲烷（CH4）的排放量約為5.7億t，人類(lèi)活動(dòng)排放的甲烷占全球總量的60%①https：//www.iea.org/reports/methane-tracker-2020。農(nóng)業(yè)源甲烷是人為排放甲烷的最大來(lái)源，而畜牧業(yè)占甲烷人為排放總量的37%［1］。減緩氣候變化需要大幅削減氣候污染物的排放，而國(guó)際上的關(guān)注點(diǎn)主要集中在二氧化碳上。事實(shí)上，許多科學(xué)家強(qiáng)調(diào)減少短期氣候污染物，如甲烷等的排放，對(duì)于避免突破危險(xiǎn)氣候臨界點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)也具有重要作用［2］。當(dāng)前，隨著國(guó)際社會(huì)對(duì)甲烷影響氣候認(rèn)識(shí)的加深，越來(lái)越多的國(guó)家、國(guó)際組織和企業(yè)參與到了甲烷的減排管控行動(dòng)當(dāng)中。

2021年11 月10 日，中美在聯(lián)合國(guó)氣候變化格拉斯哥大會(huì)發(fā)布《中美關(guān)于在21 世紀(jì)20年代強(qiáng)化氣候行動(dòng)的格拉斯哥聯(lián)合宣言》，宣布兩國(guó)將加強(qiáng)甲烷減排領(lǐng)域的合作，通過(guò)激勵(lì)措施和項(xiàng)目減少農(nóng)業(yè)甲烷排放。此后，在11 月19 日舉辦的中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技發(fā)展高峰論壇暨中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展論壇發(fā)布會(huì)上，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站首次發(fā)布了以減排固碳為主題的農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳十大技術(shù)模式。11 月25 日舉行的生態(tài)環(huán)境部新聞發(fā)布會(huì)上，生態(tài)環(huán)境部應(yīng)對(duì)氣候變化司進(jìn)一步列出了甲烷國(guó)家行動(dòng)計(jì)劃五步走戰(zhàn)略，再次提到農(nóng)業(yè)甲烷領(lǐng)域的減排計(jì)劃。至此，農(nóng)業(yè)甲烷減排的重要性被提升到前所未有的高度。

氣候變化可能會(huì)改變動(dòng)物的生產(chǎn)力和繁殖效率。畜牧生產(chǎn)和畜牧業(yè)對(duì)環(huán)境的影響相當(dāng)廣泛，將導(dǎo)致空氣污染、氣候變化、水資源的浪費(fèi)、水污染、森林砍伐、土地和土壤的破壞、物種的消亡等［1］。為了解決畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，本文對(duì)畜牧業(yè)甲烷排放方面的最新進(jìn)展進(jìn)行綜述，分析全球各地區(qū)、不同種類(lèi)以及不同國(guó)家的畜牧業(yè)甲烷排放現(xiàn)狀，最后提出畜牧業(yè)甲烷減排策略，旨在為推動(dòng)畜牧業(yè)甲烷減排進(jìn)程以及實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)。

1 相關(guān)文獻(xiàn)綜述

現(xiàn)有對(duì)畜牧業(yè)甲烷排放現(xiàn)狀以及減排策略的研究主要包括以下4個(gè)方面。

1）關(guān)于畜牧業(yè)甲烷排放來(lái)源的研究。反芻動(dòng)物是世界上最重要的人為甲烷排放來(lái)源，乳制品、牛肉、山羊和綿羊是甲烷的主要貢獻(xiàn)者［3］。來(lái)自反芻動(dòng)物腸道發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷是畜牧業(yè)甲烷排放的最大來(lái)源，歐盟畜牧業(yè)甲烷排放量中大約2/3 來(lái)自腸道發(fā)酵，1/3 來(lái)自動(dòng)物糞便［4］。影響反芻動(dòng)物甲烷排放量的因素也很多，包括采食量、飼料類(lèi)型和質(zhì)量、能量消耗、動(dòng)物大小、生長(zhǎng)速度、生產(chǎn)水平、遺傳和環(huán)境溫度等［5-6］。

2）畜牧業(yè)甲烷排放量測(cè)算及減排潛力估計(jì)。這包括對(duì)不同研究尺度上［3，7］的畜牧業(yè)甲烷排放量的測(cè)算［8-9］和未來(lái)排放量的預(yù)測(cè)［10］；對(duì)畜牧業(yè)甲烷排放因子改進(jìn)并進(jìn)行建模與估計(jì)［11］；以及采取措施緩解的減排潛力測(cè)算［12］。

3）畜牧業(yè)甲烷排放的主要量化方法。反芻動(dòng)物甲烷排放量化的方法有室內(nèi)和放牧環(huán)境下兩種類(lèi)別［13］。大量構(gòu)建排放方程和碳賬戶的研究都采用了箱子頂部的呼吸箱法的方法。定量放牧環(huán)境中腸道甲烷排放的方法有六氟化硫示蹤技術(shù)（SF6）、Green-Feed 氣體定量系統(tǒng)、不同類(lèi)型牧場(chǎng)排放量化方法和動(dòng)物模型［14-15］。

4）畜牧業(yè)甲烷減排策略。這包括遺傳選擇、飼料添加劑、抗產(chǎn)甲烷牧草、控制瘤胃微生物種群、古細(xì)菌疫苗、最優(yōu)牧場(chǎng)管理實(shí)踐［16-18］。Knapp 等［19］則將畜牧業(yè)甲烷緩解策略分成飼料、飼養(yǎng)管理和營(yíng)養(yǎng)，瘤胃改進(jìn)劑，通過(guò)遺傳和其他管理方法增加反芻動(dòng)物產(chǎn)量等3類(lèi)。當(dāng)前已有眾多甲烷減排策略，但是它們?cè)诳尚行?、成本和生產(chǎn)者接受度方面存在差異，僅有少數(shù)具有成本效益的實(shí)際應(yīng)用潛力，可以在減少甲烷排放的同時(shí)，提高動(dòng)物生產(chǎn)力而且不會(huì)對(duì)動(dòng)物健康或產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響［20］。事實(shí)上，投入應(yīng)用的甲烷緩解策略應(yīng)該不僅具有減少甲烷排放的潛力，還應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)可行性和動(dòng)物性能提升［21］。

長(zhǎng)期以來(lái)，在圍繞氣候變化的政策和科學(xué)辯論中，農(nóng)業(yè)溫室氣體排放一直未受重視［22］。在現(xiàn)行政策下，全球2050年牲畜甲烷排放量預(yù)計(jì)將比2010年增長(zhǎng)約30%，但很少有國(guó)家制定明確目標(biāo)或正在實(shí)施減少排放量的政策。其原因可能不僅與許多國(guó)家的牲畜業(yè)在營(yíng)養(yǎng)和生計(jì)方面的關(guān)鍵地位有關(guān)，還與甲烷在大氣中的壽命較短、人們對(duì)減少這些排放的重要性看法不一致有關(guān)［23-24］。農(nóng)業(yè)甲烷的測(cè)量和核查所面臨的挑戰(zhàn)使得針對(duì)所有排放源的政策難以實(shí)施，但是解決部分排放的次優(yōu)政策，如反芻動(dòng)物甲烷排放的次優(yōu)政策已被證實(shí)充分可行［25］。目前，雖然有100多個(gè)國(guó)家將農(nóng)業(yè)納入其國(guó)家自主貢獻(xiàn)（NDCs）當(dāng)中，但除了新西蘭和英國(guó)等少數(shù)國(guó)家外，大多數(shù)國(guó)家的NDCs缺乏細(xì)節(jié)，僅有少數(shù)國(guó)家制定了具體目標(biāo)或正在制定政策，以推動(dòng)減少農(nóng)業(yè)甲烷排放［26-27］。由于畜牧養(yǎng)殖技術(shù)有待提升，低碳畜牧生產(chǎn)理念有待落實(shí)，導(dǎo)致我國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)減排任重道遠(yuǎn)［28］。有研究表明，在將氣候變暖限制在1.5 ℃的緩解途徑中，未來(lái)牲畜甲烷排放對(duì)2050年全球變暖的貢獻(xiàn)約為未來(lái)凈二氧化碳排放的1/3，其將極大地限制剩余碳排預(yù)算和實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格溫度控制的能力。這意味著減少畜牧業(yè)甲烷排放對(duì)實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的溫度目標(biāo)至關(guān)重要［29］。我國(guó)提出的“雙碳”目標(biāo)為總量目標(biāo)，未包含對(duì)減排結(jié)構(gòu)的要求。因此，選擇減排成本較低、可觀測(cè)、可計(jì)量的領(lǐng)域是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重點(diǎn)。而畜牧業(yè)溫室氣體在減排技術(shù)與實(shí)踐操作上已基本成熟的現(xiàn)實(shí)，使得畜牧業(yè)減排滿足可觀測(cè)、可計(jì)量、可形成有效規(guī)模的減排要求①http：//www.cfen.com.cn/dzb/dzb/page_7/202203/t20220329_3799162.html。因此，未來(lái)畜牧業(yè)減排大有可為。

現(xiàn)有研究為本研究提供了理論基礎(chǔ)與借鑒，但是仍然存在進(jìn)一步完善的空間。一是基于實(shí)驗(yàn)測(cè)算的畜牧業(yè)甲烷排放量分析的排放現(xiàn)狀相對(duì)準(zhǔn)確也更科學(xué)，但是，現(xiàn)有利用長(zhǎng)時(shí)序數(shù)據(jù)對(duì)全球不同區(qū)域、不同種類(lèi)反芻動(dòng)物以及不同國(guó)家的甲烷排放量的變化趨勢(shì)的研究相對(duì)不足。二是現(xiàn)有的減排策略主要從技術(shù)視角進(jìn)行研究，側(cè)重從生產(chǎn)源頭減少甲烷排放，缺少?gòu)恼咧贫ㄕ吆拖M(fèi)者視角來(lái)研究畜牧業(yè)甲烷減排問(wèn)題。因此，本研究擬對(duì)上述研究不足進(jìn)行補(bǔ)充性研究。首先，利用FAO 數(shù)據(jù)庫(kù)1961—2019年全球尺度的世界各地區(qū)、不同種類(lèi)以及不同國(guó)家的畜牧業(yè)甲烷排放變化趨勢(shì)進(jìn)行分析；在此基礎(chǔ)上，從政府端、生產(chǎn)端和消費(fèi)端3 個(gè)維度闡釋政策制定者、生產(chǎn)者和消費(fèi)者的甲烷減排措施。

2 畜牧業(yè)甲烷來(lái)源與排放量變化趨勢(shì)

2.1 畜牧業(yè)甲烷來(lái)源

據(jù)2019年FAO 數(shù)據(jù)顯示，全球牲畜業(yè)生產(chǎn)的總排放量為每年71億t二氧化碳當(dāng)量，占所有人為溫室氣體排放量的14.5%。其中牛（牛肉和牛奶）、豬肉、水牛奶和肉、雞肉和雞蛋、小型反芻動(dòng)物奶和肉類(lèi)分別占畜牧業(yè)溫室氣體排放量的65%、9%、8%、8%、6%。而 2019年 IPCC 報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，2007—2016年間，全球溫室氣體排放中約有23%來(lái)自農(nóng)業(yè)、林業(yè)等和土地相關(guān)的活動(dòng)，其中甲烷占比44%。有研究表明，約80%的農(nóng)業(yè)甲烷來(lái)自畜牧系統(tǒng)，其中近90%來(lái)自牛、羊等反芻動(dòng)物的腸道發(fā)酵，約10%來(lái)自動(dòng)物糞便［7］，剩下的20%主要來(lái)自稻田，少量來(lái)自農(nóng)業(yè)殘?jiān)紵?。因此，降低畜牧業(yè)甲烷排放對(duì)于快速減緩氣候變暖發(fā)揮著重要作用。

2.2 畜牧業(yè)甲烷排放變化趨勢(shì)

據(jù)估計(jì)，到2050年全球牲畜數(shù)量可能超過(guò)1 000億頭，豬肉將增長(zhǎng)290%，綿羊和山羊肉將增長(zhǎng)200%，牛肉和水牛肉將增長(zhǎng)180%，牛奶將增長(zhǎng)180%，禽肉將增長(zhǎng)700%。2004年，牲畜消耗了約43%的飼料，到2050年這一比例可能上升至48%～55%，全球平均放牧強(qiáng)度預(yù)計(jì)將增加約70%［30］?？梢?jiàn)，未來(lái)全球農(nóng)業(yè)活動(dòng)數(shù)量大、增長(zhǎng)快，如果不采取相應(yīng)的減排措施，畜牧業(yè)甲烷排放將會(huì)大幅增加。

就全世界而言，在世界各地區(qū)，1961年以來(lái)畜牧業(yè)甲烷估計(jì)排放量存在顯著差異，并且總體呈不斷上升的趨勢(shì)（圖1）。1961—2019年，在非洲和亞洲等快速發(fā)展的地區(qū)，畜牧業(yè)甲烷排放總量也增加較多且增速最快；歐洲和大洋洲的排放量略有下降且年增長(zhǎng)率為負(fù)；美洲的排放總量有一定程度增長(zhǎng)且增速適中。

圖1 世界各大洲畜牧業(yè)甲烷排放量變化趨勢(shì)（1961—2019）Fig.1 Trends in methane emissions from animal husbandry in the world from 1961 to 2019

全世界畜牧業(yè)甲烷排放總量由1961年的7 252.21 萬(wàn) t 增長(zhǎng)至 2019年的 11 055.06 萬(wàn) t，年平均增長(zhǎng)率為0.73%。就各地區(qū)而言，非洲畜牧業(yè)甲烷排放總量由 1961年的 608.82 萬(wàn) t 增長(zhǎng)至 2019年的1 947.39 萬(wàn)t，年平均增長(zhǎng)率高達(dá)2.02%。亞洲畜牧業(yè)甲烷排放總量由1961年的2 029.97 萬(wàn)t 增長(zhǎng)至2019年的4 031.08 萬(wàn)t，年平均增長(zhǎng)率高達(dá)1.19%。美洲畜牧業(yè)甲烷排放總量由1961年的2 132.65 萬(wàn)t增長(zhǎng)至2019年的3 487.20 萬(wàn)t，年平均增長(zhǎng)率達(dá)0.85%。歐洲畜牧業(yè)甲烷排放總量由1961年的2 131.48萬(wàn)t下降至2019年的1 248.89萬(wàn)t，年平均下降率達(dá)0.92%。大洋洲畜牧業(yè)甲烷排放總量由1961年的 349.30 萬(wàn) t 下降至 2019年的 340.49 萬(wàn) t，年平均下降率為0.04%。

反芻類(lèi)動(dòng)物生物代謝所排放的甲烷是畜牧業(yè)甲烷排放的主要來(lái)源（圖2A）。1961—2019年，反芻動(dòng)物甲烷排放量由6 804.79 萬(wàn)t 增加至10 352.91 萬(wàn)t，分別占畜牧業(yè)甲烷排放總量的96.98%、97.51%。主要品種的非反芻動(dòng)物甲烷排放總量由1961年的211.61 萬(wàn) t 緩慢增加至 2019年的 264.42 萬(wàn) t。牛、羊是反芻類(lèi)動(dòng)物中的主要甲烷排放來(lái)源（圖2B）。其中，肉牛的甲烷排放量穩(wěn)居第一，排放量遠(yuǎn)高于其他反芻動(dòng)物的甲烷排放量，由1961年的3 498.87 萬(wàn)t 增加至2019年的5 666.16 萬(wàn)t。其次甲烷排放量位居第二和第三的分別是奶牛和水牛，兩者的甲烷排放量分別 由 1961年的 1 861.56 萬(wàn)、520.98 萬(wàn) t 增加 至2019年的 1 996.04 萬(wàn)、1 208.33 萬(wàn) t。駱駝是本研究統(tǒng)計(jì)的所有反芻動(dòng)物中甲烷排放量最低的反芻動(dòng)物，其排放量由 1961年的 78.29 萬(wàn) t 增加至 2019年的209.52萬(wàn)t。

圖2 1961—2019年不同類(lèi)別畜牧業(yè)甲烷排放量的變化趨勢(shì)Fig.2 Trends in methane emission from different categories of animal husbandry from 1961 to 2019

進(jìn)一步以2018年牛、羊肉生產(chǎn)量排名世界前10位的國(guó)家為依據(jù)，分別估算了這些國(guó)家1961—2019年的甲烷排放量（圖3），發(fā)現(xiàn)甲烷排放來(lái)源主要為腸道發(fā)酵和糞便管理兩個(gè)部分。2018年牛肉生產(chǎn)量位居世界前11 位的國(guó)家分別為美國(guó)、巴西、中國(guó)、阿根廷、印度、墨西哥、巴基斯坦、俄羅斯、法國(guó)、加拿大、德國(guó)，因俄羅斯的數(shù)據(jù)缺乏連續(xù)性，故將其剔除，將排名第11 位的德國(guó)作為替補(bǔ)；2018年羊肉生產(chǎn)量位居世界前11 位的國(guó)家分別為中國(guó)、澳大利亞、印度、巴基斯坦、新西蘭、土耳其、伊朗、尼日利亞、蘇丹、阿爾及利亞、英國(guó)，因蘇丹的數(shù)據(jù)缺乏連續(xù)性，故將其剔除，將排名第11位的英國(guó)作為替補(bǔ)。

圖3 1961—2019年世界主要牛羊肉生產(chǎn)大國(guó)甲烷排放量變化趨勢(shì)Fig.3 Trends in methane emissions from major beef and mutton producers in the world from 1961 to 2019

全世界主要牛、羊肉生產(chǎn)大國(guó)的甲烷排放量存在顯著差異，并且呈現(xiàn)出不同的時(shí)空變化特征（圖3）。由圖3A 可知，世界主要牛肉生產(chǎn)大國(guó)的甲烷排放量最多的是印度，由1961年的950.65 萬(wàn)t 增加至2019年的 1 525.21 萬(wàn) t。1961—2019年間，甲烷排放量增長(zhǎng)率最大的是巴基斯坦，年平均增長(zhǎng)率高達(dá)2.76%；其次為巴西，年平均增長(zhǎng)率達(dá)2.25%；排在第3 位和第4 位的分別為墨西哥和中國(guó)，年平均增長(zhǎng)率分別為1.23%、1.10%。阿根廷甲烷排放量由1961年的 283.89 萬(wàn) t 增加至 2019年的 329.34 萬(wàn) t，年平均增長(zhǎng)率為0.26%。與上述國(guó)家甲烷排放量不斷增長(zhǎng)相反，美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、加拿大這4 個(gè)國(guó)家的甲烷排放量呈現(xiàn)出略微下降的趨勢(shì)。與1961年相比，2019年此4 個(gè)國(guó)家的甲烷排放量分別減少了85.15 萬(wàn)、68.77 萬(wàn)、36.31 萬(wàn)、8.45 萬(wàn) t，年平均下降率分別為0.18%、0.74%、0.35%、0.15%。

由圖3B 可知，世界主要羊肉生產(chǎn)大國(guó)的甲烷排放量最多的還是印度，由1961年的950.65萬(wàn)t增加至2019年的 1 525.21 萬(wàn) t。1961—2019年間，甲烷排放量增長(zhǎng)率最大的為尼日利亞，年平均增長(zhǎng)率高達(dá)3.15%；其次為巴基斯坦，年平均增長(zhǎng)率達(dá)2.76%；排在第三位和第四位的分別為阿爾及利亞和中國(guó)，年平均增長(zhǎng)率分別為2.26%、1.10%。1961—2019年間，新西蘭、伊朗、土耳其的甲烷排放量分別由90.15萬(wàn)、50.12 萬(wàn)、87.66 萬(wàn) t 增加至 2019年的 109.93 萬(wàn)、55.89 萬(wàn)、90.38 萬(wàn) t，年平均增長(zhǎng)率分別為 0.34%、0.18%、0.05%。與上述國(guó)家甲烷排放量呈不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)相反，澳大利亞和英國(guó)的甲烷排放量呈現(xiàn)出略微下降的趨勢(shì)，與1961年相比，2019年此2 個(gè)國(guó)家的甲烷排放總量分別減少了33.79萬(wàn)、27.85萬(wàn)t，年平均下降率分別為0.24%、0.39%。

上述分析表明，印度、中國(guó)、巴基斯坦等國(guó)家是世界上畜牧業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，其牛、羊等反芻動(dòng)物產(chǎn)量均排名世界前10位，其甲烷排放量也在不斷增加，且增量多增速較快。與此同時(shí)，世界各國(guó)甲烷排放量及其年平均變化率不一致的情形也較為普遍，這可能是由于各國(guó)畜牧業(yè)甲烷排放量的基數(shù)存在較大差異所導(dǎo)致。整體而言，在牛、羊肉生產(chǎn)大國(guó)當(dāng)中，位于亞洲、拉丁美洲和非洲等快速發(fā)展地區(qū)的國(guó)家，畜牧業(yè)甲烷排放總量也增加最多。美國(guó)和加拿大以及西歐等國(guó)家的排放量則略有下降。

3 畜牧業(yè)甲烷減排策略

采取措施減少畜牧業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。一方面，隨著全球人口的增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、以及人口向城市遷移導(dǎo)致人類(lèi)對(duì)動(dòng)物蛋白的需求量不斷上升，到2050年，預(yù)計(jì)這一需求量將增加70%。另一方面，畜牧業(yè)產(chǎn)值占發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的40%，占發(fā)展中國(guó)家農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的20%，為全世界至少13 億人的生計(jì)和糧食安全提供了支持，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)做出了巨大貢獻(xiàn)①https：//www.fao.org/animal-production/en/。

3.1 基于政府端減少畜牧業(yè)甲烷排放

在控制畜牧業(yè)甲烷排放的政策層面，可以從以下幾個(gè)方面著手。

一是建立畜牧業(yè)甲烷排放的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與規(guī)范測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)對(duì)畜牧業(yè)甲烷排放的檢測(cè)和管理。重視縮小我國(guó)甲烷方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及測(cè)算方法與國(guó)際水平的差距。完善甲烷排放的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，降低甲烷監(jiān)測(cè)誤差，形成一套受?chē)?guó)際認(rèn)可的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。逐步完善長(zhǎng)期以來(lái)甲烷減排在國(guó)家層面上缺少統(tǒng)一的管理方案，且相關(guān)政策主要以安全為導(dǎo)向等的不足。

二是對(duì)畜牧業(yè)溫室氣體排放征稅或使其參與碳市場(chǎng)提高畜牧產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格，改變?nèi)藗兊南M(fèi)習(xí)慣，從而減少甲烷排放。針對(duì)畜牧養(yǎng)殖業(yè)征稅，以鼓勵(lì)人們減少肉食消費(fèi)，降低牛、綿羊和山羊的甲烷排放量。并且，減少牲畜的數(shù)量還能夠避免森林被變?yōu)樯箴B(yǎng)殖場(chǎng)后釋放的二氧化碳。充分利用碳排放權(quán)交易市場(chǎng)對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)溫室氣體排放進(jìn)行控制，以及開(kāi)展畜牧養(yǎng)殖企業(yè)的CCER項(xiàng)目獲取生態(tài)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)畜牧養(yǎng)殖企業(yè)的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同發(fā)展。

三是建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制激勵(lì)農(nóng)戶降低農(nóng)場(chǎng)的甲烷排放。建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制有助于農(nóng)戶抵消其投入在溫室氣體減排技術(shù)上的成本，增加農(nóng)戶采納緩解甲烷排放的經(jīng)營(yíng)措施，并且有助于激發(fā)農(nóng)戶提升養(yǎng)殖產(chǎn)能的創(chuàng)造力。

四是加強(qiáng)生產(chǎn)者和消費(fèi)者關(guān)于畜牧業(yè)促使氣候變化方面的科學(xué)認(rèn)知。加強(qiáng)政府和環(huán)境組織等對(duì)畜牧業(yè)溫室氣體排放對(duì)氣候變化影響的宣傳，增強(qiáng)人們對(duì)減少畜牧業(yè)甲烷排放問(wèn)題的環(huán)境意識(shí)，從而進(jìn)一步提升人們采取低碳畜牧業(yè)生產(chǎn)與低碳畜產(chǎn)品消費(fèi)的意愿②https：//www.chathamhouse.org/2014/12/livestock-climate-changes-forgotten-sector-global-public-opinion-meat-and-dairy-consumption。通過(guò)向生產(chǎn)者宣傳畜牧業(yè)養(yǎng)殖對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害性，增強(qiáng)其轉(zhuǎn)向低碳綠色可持續(xù)養(yǎng)殖的意愿與行動(dòng)。此外，還可以向消費(fèi)者宣傳肉類(lèi)和乳制品對(duì)氣候變化的影響，促使其降低肉類(lèi)和乳制品消費(fèi)比例，以及轉(zhuǎn)向偏植物性的膳食結(jié)構(gòu)。

3.2 基于生產(chǎn)端減少畜牧業(yè)甲烷排放

在控制畜牧業(yè)甲烷排放的生產(chǎn)端層面，可以從以下幾個(gè)方面著手。

一是提高牧草質(zhì)量。草料基地的適當(dāng)管理、放牧的草料類(lèi)型和飼草成熟期會(huì)影響甲烷排放和反芻動(dòng)物的生產(chǎn)效率［31-32］。提高牧草質(zhì)量可以提高日糧消化率并有助于減少動(dòng)物腸道甲烷排放。草料的質(zhì)量不僅取決于所提供的飼料類(lèi)型，飼料成熟度還通過(guò)改變飼料的營(yíng)養(yǎng)密度和消化率影響反芻動(dòng)物腸道甲烷的產(chǎn)生量。

二是合理的放牧管理策略會(huì)降低甲烷排放［33］。牧場(chǎng)管理策略包括飼草生長(zhǎng)階段控制、牧場(chǎng)的休牧和飼草恢復(fù)、牧草林的管理（制定放牧計(jì)劃、放牧系統(tǒng)、圍場(chǎng)設(shè)計(jì)、牲畜分布、豆科牧草）、具備放牧管理術(shù)語(yǔ)和計(jì)算的實(shí)用知識(shí)①https：//www.beefresearch.ca/research-topic.cfm/grazing-management-48；放牧策略包括提高牲畜的活重與年齡的比率、降低畜群的平均年齡、減少畜群中非生產(chǎn)性動(dòng)物的比例、改變每類(lèi)牲畜的相對(duì)數(shù)量等［20］。De-Ramus等［34］確定，當(dāng)采用由最佳管理實(shí)踐（best management practices，BMPs）組成的輪換系統(tǒng)時(shí)，與連續(xù)放養(yǎng)系統(tǒng)相比，定期受精和頻繁輪換動(dòng)物，將會(huì)使動(dòng)物腸道甲烷排放年均減少22%。在澳大利亞的放牧企業(yè)中采用BMPs 可以提高約20%的生產(chǎn)率，同時(shí)減少約5%的甲烷排放［16］。

三是添加飼料補(bǔ)充劑。飼料補(bǔ)充劑包括但不限于紅海藻［35］、3-NOP［17］、葡萄渣［36］、硝酸鹽［37］、灌木或植物化合物［20］、生物炭［18］以及熱帶豆科植物作為種植飼料或飼料添加劑［38］。

四是遺傳選育被認(rèn)為是可以提高動(dòng)物生產(chǎn)力并降低單位動(dòng)物產(chǎn)品甲烷排放的非常有效的管理策略［39］。通過(guò)培育高生產(chǎn)性能的動(dòng)物，進(jìn)而調(diào)高飼喂能量飼料的比例，減少甲烷的排放量［40］。Goopy［41］認(rèn)為，動(dòng)物的甲烷排放減少主要是因?yàn)榱鑫阁w積變小、食糜流出率增加和瘤胃發(fā)酵減少。為應(yīng)對(duì)氣候變化減少溫室氣體排放，2019年新西蘭畜牧業(yè)啟動(dòng)了一項(xiàng)全球首創(chuàng)的基因計(jì)劃，該計(jì)劃旨在通過(guò)培育低甲烷排放量的綿羊來(lái)幫助政府應(yīng)對(duì)氣候變化。

五是提升畜牧養(yǎng)殖的糞污利用水平。畜牧養(yǎng)殖產(chǎn)生的大量糞便，是畜牧業(yè)溫室氣體的主要來(lái)源之一，但也是種植業(yè)有機(jī)肥生產(chǎn)的原料來(lái)源之一。因此，畜牧糞污減排和種養(yǎng)業(yè)的高度融合可作為畜牧業(yè)甲烷減排的重點(diǎn)研究方向。針對(duì)排放潛力大的糞便減少液體貯存過(guò)程，并通過(guò)厭氧發(fā)酵回收甲烷減少溫室氣體排放是減少糞便甲烷排放的主要措施［42］。建設(shè)沼氣工程回收利用甲烷、改濕清糞為干清糞減少甲烷排放量、通過(guò)覆蓋等改變糞便貯存方式減少甲烷排放等都是合理有效的措施［20］。

3.3 基于消費(fèi)端減少畜牧業(yè)甲烷排放

從消費(fèi)端減少畜牧業(yè)甲烷排放的措施包括減少肉類(lèi)和乳制品浪費(fèi)和用植物性飲食減少或替代動(dòng)物類(lèi)飲食兩個(gè)方面。畜牧業(yè)是世界上最大的土地資源使用者，牧場(chǎng)和用于生產(chǎn)飼料的耕地，約占所有農(nóng)業(yè)用地的80%。用于種植飼料作物的農(nóng)田占了所有農(nóng)田總數(shù)的1/3，而牧場(chǎng)所占的土地總面積相當(dāng)于無(wú)冰陸地面積的26%。此外，人類(lèi)大規(guī)模開(kāi)墾農(nóng)田種植的農(nóng)作物大部分也不是人類(lèi)直接用于食物消費(fèi)，而是給畜牧業(yè)的牲畜提供飼料。因此，食物浪費(fèi)意味著土地和水資源等的無(wú)效投入和溫室氣體的無(wú)序排放。2018年，世界自然基金會(huì)（WWF）與中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所聯(lián)合發(fā)布了《中國(guó)城市餐飲食物浪費(fèi)報(bào)告》，該報(bào)告對(duì)2015年4 個(gè)城市（北京、上海、成都和拉薩）餐飲業(yè)調(diào)查的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，從浪費(fèi)的食物結(jié)構(gòu)來(lái)看，肉食類(lèi)的人均浪費(fèi)量約為每餐每人16 g，占總浪費(fèi)量的18%。其中以豬肉和禽肉浪費(fèi)為主，分別占總浪費(fèi)量的8%和6%，奶類(lèi)浪費(fèi)比例為0.2%。王靈恩等［43］研究表明，2018年我國(guó)人均食物浪費(fèi)量為67.33 g/d，其中肉類(lèi)浪費(fèi)量占比15.38%。其所占用的人均生態(tài)足跡為448 m2，肉類(lèi)的生態(tài)足跡占比為34.22%，達(dá)到2 140.25 萬(wàn)hm2。因此，消費(fèi)端肉類(lèi)和奶類(lèi)食物浪費(fèi)的減量化對(duì)于緩解食物浪費(fèi)的環(huán)境影響和資源消耗壓力、保障全球糧食安全具有重要意義。

此外，改變膳食結(jié)構(gòu)與飲食習(xí)慣也可以有效減少甲烷排放。這些措施包括，采取更加均衡的飲食結(jié)構(gòu)，例如，提高粗糧、豆類(lèi)、水果和蔬菜在飲食中的比例；將動(dòng)物類(lèi)蛋白質(zhì)攝取調(diào)整為以低排放、可持續(xù)生產(chǎn)的禽蛋肉類(lèi)為主；適度轉(zhuǎn)向植物性食物和替代肉產(chǎn)品（培養(yǎng)肉，或者人造肉）消費(fèi)。2010年，聯(lián)合國(guó)可持續(xù)性資源管理國(guó)際委員會(huì)發(fā)表的報(bào)告指出，為了減少環(huán)境壓力，人們的膳食結(jié)構(gòu)應(yīng)該向更加素食的方向轉(zhuǎn)變。2019年，公益機(jī)構(gòu)EAT 和Lancet雜志合作發(fā)布的報(bào)告指出，基于動(dòng)物性食物對(duì)人體健康和環(huán)境的綜合干擾，倡議人們減少肉食的攝入量［44］。2019年，聯(lián)合國(guó)發(fā)布的《氣候變化與土地利用特別報(bào)告》指出素食為主可能會(huì)成為減緩氣候變化的一個(gè)契機(jī)。因此，消費(fèi)端膳食結(jié)構(gòu)與飲食習(xí)慣改變對(duì)于緩解肉類(lèi)食品需求不斷增加帶來(lái)的環(huán)境影響和資源消耗壓力、改善人類(lèi)健康水平具有重要意義。

雖然目前已有多種畜牧業(yè)甲烷減排措施，但正如《全球甲烷評(píng)估》報(bào)告所指出，僅有針對(duì)性的甲烷減排措施是不夠的。到2030年，非專(zhuān)門(mén)針對(duì)甲烷減排的其他措施，如轉(zhuǎn)向可再生能源、住宅和商業(yè)能效提升以及減少食物損失和浪費(fèi)，可以將甲烷排放量再減少15%。因此，畜牧業(yè)甲烷作為人為甲烷排放的主要來(lái)源，在畜牧養(yǎng)殖行業(yè)，同樣有必要采取非專(zhuān)門(mén)針對(duì)畜牧業(yè)甲烷減排的其他措施。畜牧業(yè)甲烷減排是個(gè)復(fù)雜的工程，只有多策并舉才能實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的減排，從而緩解農(nóng)業(yè)對(duì)全球變暖的影響，并實(shí)現(xiàn)低碳畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［45］。

4 結(jié) 論

隨著我國(guó)“碳達(dá)峰”和“碳中和”戰(zhàn)略的實(shí)施，畜牧業(yè)面臨著高效生產(chǎn)和綠色低碳協(xié)調(diào)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。因此，迫切需要探究更加綠色、安全的畜牧養(yǎng)殖方式來(lái)平衡人們對(duì)物質(zhì)需求與生態(tài)環(huán)境安全之間的矛盾。本文重點(diǎn)分析了畜牧業(yè)甲烷排放現(xiàn)狀及其相應(yīng)的減排策略。

在全世界各地區(qū)，1961年以來(lái)畜牧業(yè)甲烷估計(jì)排放量存在顯著差異，并且總體呈不斷上升趨勢(shì)。具體而言，在非洲和亞洲等快速發(fā)展的地區(qū)，畜牧業(yè)甲烷排放總量增加較多且增速最快；歐洲和大洋洲的排放量略有下降且年增長(zhǎng)率為負(fù)；美洲的排放總量有一定程度增長(zhǎng)且增速適中。反芻類(lèi)動(dòng)物生物代謝所排放的甲烷是畜牧業(yè)甲烷排放的主要來(lái)源，而牛、羊是反芻類(lèi)動(dòng)物中的主要甲烷排放來(lái)源。其中，肉牛的甲烷排放量穩(wěn)居第一，排放總量遠(yuǎn)高于其他反芻動(dòng)物，其次甲烷排放量位居第二和第三的分別是奶牛和水牛，駱駝在所統(tǒng)計(jì)的反芻動(dòng)物中甲烷排放量最低。世界主要牛、羊肉生產(chǎn)大國(guó)的甲烷排放量存在顯著的差異，并且呈現(xiàn)出不同的時(shí)空變化特征。印度、中國(guó)、巴基斯坦是世界上畜牧業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，其牛、羊等反芻動(dòng)物產(chǎn)量均排名世界前10 位，其甲烷排放量在不斷增加，且增量多增速較快。整體而言，處于亞洲、拉丁美洲和非洲等快速發(fā)展地區(qū)的國(guó)家，其畜牧業(yè)甲烷排放總量增加最多。美國(guó)和加拿大以及西歐等地的排放量則略有下降。本文在綜合分析現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上建議從政府端、生產(chǎn)端、消費(fèi)端三個(gè)維度，多策并舉減少畜牧業(yè)甲烷排放，減緩農(nóng)業(yè)對(duì)全球變暖的影響，從而實(shí)現(xiàn)低碳畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。