全球畜牧业环境评估模型(GLEAM)

GLEAM 2.0 – 温室气体排放及减排潜力评估

Mitigation potentialRegional resultsEmission sourcesEmission intensitiesAggregated emissions

各区域畜牧业产量

畜牧供给链产量可用蛋白质表示,使得不同品种和产品之间具有可比性。东亚和东南亚的产量最高,约为1900万吨蛋白质,主要来自单胃动物。西欧、北美、拉丁美洲及加勒比和南亚产量水平相当,在1200万吨到1000万吨蛋白质之间。但产品构成情况不太一样:在拉丁美洲和北美洲,牛肉、奶和鸡肉占主要地位,在西欧,产量主要是由奶牛养殖业驱动,而在南亚,水牛养殖也发挥着重要作用。近东及北非、撒哈拉以南非洲、东欧、大洋洲及俄罗斯联邦的产量在400万吨到160万吨蛋白质之间,对比全球水平人均占有量偏低。

区域产量 图中显示了区域总产量情况及分产品产量情况。折算为蛋白质的肉类产量利用胴体屠宰率、胴体/去骨肉比率以及平均去骨肉蛋白质含量计算得出。所有动物品种的奶产量折算为脂肪和蛋白质校正标准奶。禽蛋产量也折算为蛋白质。

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全球畜禽日粮

畜牧业每年消耗的饲料原料约为60亿吨干物质,其中包括全球三分之一的谷物产量。全球畜禽饲料摄入量的86%由目前人类不食用的材料制成。此外,豆饼占全球畜禽饲料摄入量的4%,豆饼生产可以说是土地使用的主要推动因素。单胃动物消耗的谷物占全球畜禽谷物摄入量的72%,而草和树叶占反刍动物摄入量的57%以上。

 

 

 

全球畜禽饲料摄入量。2010年畜禽供给链(反刍动物和单胃动物)消耗的主要饲料类型份额。

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畜牧供给链排放

畜牧业是全球人类活动导致的温室气体排放的一个重要来源。据估计,2010年畜牧供给链排放总量为81亿吨CO2当量(一氧化二氮和甲烷的全球增温潜势分别采用298和34)。甲烷占排放总量的50%左右。一氧化二氮(N2O)和二氧化碳(CO2)所占比例几乎相同,分别为24%和26%。

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分动物品种排放情况

牛是畜牧业的主要排放源,约排放50亿吨CO2当量,占畜牧业排放总量的62%。肉牛和奶牛排放的温室气体总量相当。猪、禽类、水牛及小反刍动物排放量低很多,占畜牧业排放总量的7%至11%。

分动物品种全球排放量估计值。这包括源于可食用产品及其他商品和服务的排放,例如役畜役力和羊毛。肉牛可以生产肉和非食用产品。奶牛生产奶和肉,以及非食用产品。

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分产品排放和排放强度

牛肉和牛奶是排放量最高的两种产品,分别排放29亿吨和14亿吨二氧化碳当量。紧随其后的是猪肉,CO2当量为7亿吨;水牛肉和奶(6亿吨CO2当量);鸡肉和蛋(6亿吨CO2当量);小反刍动物肉和奶(4亿吨CO2当量)。其余排放量被分配给了其他禽类和非食用产品。

对比不同产品排放情况的一个途径是以蛋白质为基础计算排放情况。通过这种方式,牛肉是排放强度最高的产品,平均每公斤蛋白质排放的CO2当量为342公斤。小反刍动物的肉和奶是在所有产品中排放强度第二和第三高的产品,平均每公斤蛋白质排放的CO2当量分别为165和112公斤。牛奶、鸡肉和蛋及猪肉排放强度较低,每公斤蛋白质排放的CO2当量均在100公斤以下。不同生产者的排放强度差异很大,尤其是在反刍类动物产品中。这反映了不同的农业生态条件、农业生产方式及供给链管理方式。正式在排放强度高低差距之间可以寻找到减排的机会。

 

分产品全球排放强度。所有产品均折算为蛋白质。平均值在全球范围计算,反映不同生产系统和农业生态区的综合平均值。

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分来源排放情况

畜牧供给链产生的排放主要来自四个方面:肠道发酵、粪便管理、饲料生产及能源消耗。GLEAM提供了这些不同渠道排放情况的分解信息。

肠道发酵造成反刍动物消化过程产生甲烷 – 虽然非反刍动物品种也会在消化过程中产生甲烷,但产生的量远低于反刍动物。饲料质量与肠道排放密切相关。难消化的日料,例如高纤维成分,会产生更多的肠道甲烷排放。

粪便既会造成甲烷排放也会造成一氧化二氮排放。甲烷在有机物厌氧发酵分解过程中释放出来。一氧化二氮主要是在粪便氨分解过程中产生。不同的粪便管理系统可以导致不同的排放水平。一般而言,如果粪便通过液体系统储存和处理(粪塘或粪池)则甲烷排放量较高,而干粪便管理系统,例如干圈舍或固体系统,则更多排放一氧化二氮。

还有一些排放和饲料生产相关。二氧化碳排放来自饲料作物和牧场向森林等自然区域扩张、饲料作物所用化肥农药的生产以及饲料运输和加工。一氧化二氮的排放由氮肥的使用以及直接向牧场及作物田块施用动物粪便造成。

能源消耗贯穿于整个供给链。肥料生产以及使用机械进行饲料作物的作物管理、收获、加工及运输会造成温室气体排放,这部分排放计入饲料生产排放。畜禽养殖场所的通风、照明、挤奶、降温等也要消耗能源。最后,畜禽产品要进行加工、包装和运输到零售点,这需要进一步消耗能源。

肠道发酵占畜牧业排放总量的44%,超过35亿吨CO2当量。饲料生产是第二大排放来源,占排放总量的41%,为33亿吨CO2当量。粪便管理造成的排放占排放总量的近10%,为8亿吨CO2当量。农场及农场养殖阶段之后的能源消耗为4亿吨CO2当量,占排放总量近5%。

 

分来源全球排放情况。全球畜牧供给链主要排放来源相对贡献份额。

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各区域畜牧业排放情况

各区域的排放及生产数字差别很大。这一差别可通过反刍动物及单胃动物所占比例及排放强度的差异来解释。GLEAM区分不同的畜牧生产系统,即:牛的放牧、混合和舍饲系统;其他反刍动物的放牧和混合系统;庭院养鸡、蛋鸡和肉鸡系统;庭院养猪、中等规模养猪及工业化养猪系统。这种分类方式使我们可以更加精确地分析日粮构成、粪便管理系统、能源消耗及其对温室气体排放的影响。 

拉丁美洲及加勒比的排放水平最高,为19亿吨CO2当量,这是由于专业化肉牛养殖造成的。虽然在近几年土地用途改变的速度大为下降,但历史土地用途改变造成了由于毁林和牧场扩张带来的高CO2排放。东亚和东南亚是排放量第二高的区域,近16亿吨CO2当量,南亚以15亿吨CO2当量紧随其后。北美和西欧排放水平接近(约6亿吨CO2当量)。近东及北非的排放水平与之接近,但蛋白质生产水平不及前者一半。撒哈拉以南非洲排放水平与之相当,约为4亿吨CO2当量,而东欧、大洋洲及俄罗斯联邦排放水平低很多(1亿至2亿吨CO2当量)。

 

区域排放情况。图中显示了区域总排放情况及分产品排放情况。结果不包括分配给非食用产品及其他服务的排放量。

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减排潜力 fig6

畜牧业可以通过减少产量和消费量、降低生产排放密度或将两者相结合来实现减排。GLEAM不评价减少畜禽产品消费的潜力。GLEAM的减排潜力估计值是基于全球及区域内以及生产系统之间和农业生态区域之间存在的排放强度差距。据估计,相对于基线情况,可以减排33%左右,即:25亿吨CO2当量。该数字来自这样的假设,即:每一个生产系统、区域和农业生态区的生产者在保持产量稳定的同时,采用排放强度最低的10%的生产者生产方式。

 

全球畜牧部门减排潜力。减排潜力估计值排除了不同农业系统之间的变化,并假设总产出保持不变。

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