实践
如何在项目中使用GLEAM
要促进畜牧业的可持续发展,需要对不利的环境副作用进行可靠、循证的判断,在此基础上利益相关方可以确认和评估干预的领域和方式。GLEAM对于这两个环节都有很大帮助。该模型提供了关于“当前”状况的详细画面,同时也可以用作不同适应及减排措施的情景评估工具。
当前,GLEAM被用于下列项目和案例研究,获得了来自专家和实地的宝贵反馈信息。
畜禽供给链中减缓气候变化和提高生产率的区域案例研究
尽管量化单一技术减排潜力的尝试很多,但很少有系统性的研究来评估不同生产系统和区域中的“最优选”及其对粮食安全的影响。为了探索在实践中如何实现减排,人们用GLEAM进行了建模工作,选择了部分区域和畜牧生产系统的六个实际案例作为基础,即:南亚的混合奶业生产;东亚和东南亚的商业化生猪生产;南美的专业化肉牛生产;西非的小反刍动物生产;经合组织国家的混合奶业生产;东非的混合奶业生产。基线生产系统特征、温室气体排放量和生产水平取自GLEAM 1.0的参考年份2005年。选择减排方案的依据是:理论上的减排潜力,对各个区域和系统的适用性,预期的经济可行性以及对生产率的积极影响,并考虑与其他环境问题的潜在矛盾。这些方案针对供给链的不同阶段,包括在以下方面的改进:饲料质量、放牧管理、预防性卫生措施、繁殖和育种策略、粪便管理和能源效率。
每个选定动物品种、系统和区域的减排潜力为14%至41%。据估计,在亚洲、拉丁美洲和非洲,反刍动物和生猪生产系统具有较高的减排潜力,而在经合组织国家中,已经具有较高生产率的奶业系统也可以实现大幅度的减排。减排潜力的评估假定产品的最终产量恒定,以便对减排效果进行清晰地比较。但是,模型中的干预措施可以同时减少排放、提高产量,从而有助于粮食安全,改进饲喂方式以及卫生和畜群管理方式尤其如此。六个案例中有两个案例显示,通过改善管理,畜牧系统还具有在草原和牧场中固碳的巨大潜力。如需了解更多信息,见:区域环境变化(2016年)
扩大GLEAM的范围:对生物多样性的影响
畜牧业对环境的影响不仅限于温室气体排放。畜牧业使用大量自然资源(土地、水),并造成污染(营养素、生态毒性物质)。所有这些压力又对位于环境因果关系链条终点的生物多样性产生影响。当前正在开发其他模块,以将GLEAM的范围扩展到环境的其他方面,例如营养物质、水和生物多样性。生物多样性模块使用GLEAM中已有的有关畜牧业对土地使用和温室气体排放贡献的详细资料和模型。这些贡献转化为对栖息地和气候变化(目前全球生物多样性丧失的两个最重要的驱动因素)的影响,最终转化为对野生物种的影响。为此,将国际上公认的把土地使用和气候变化与物种丰富性和丰度损失联系起来的方法进行了调整,以适应畜牧业生产的情况。生物多样性模块的开发正处于最后阶段,该模块将首次评估畜牧业对生物多样性的全球影响。通过在GLEAM框架内进行整合,可以用多个标准评估环境绩效,揭示可能的矛盾,从而避免某些情况,例如避免采用可能对生物多样性有害的温室气体减排方案。该模块还将支持畜牧业情景的评估,以便在提高生产率的同时减轻对气候和生物多样性的影响。
减少牲畜肠道甲烷排放,提升粮食安全和生计
粮农组织与全球农业温室气体研究联盟正在合作开展一项由气候与清洁空气联盟资助的牲畜肠道甲烷排放项目,面向3个区域13个国家:乌拉圭和阿根廷;埃塞俄比亚、乌干达、坦桑尼亚和肯尼亚;塞内加尔、尼日尔、马里、布基纳法索和贝宁;孟加拉国和斯里兰卡。
该评估的主要重点是对本倡议的第一部分做出回应;确定降低反刍动物系统肠道甲烷排放强度的干预措施并明确其优先级。该分析旨在揭晓可在哪些环节实现减排,并系统地探索减排机会,使生产者从减排中受益。
本研究采用了三个主要的方法步骤:
1. 定义基线情景。包括生产系统的选择和描述,温室气体排放量和排放强度的估算,以及低生产率和排放强度关键驱动因素的识别。
2. 探索减排潜力。为不同的系统确定有针对性的干预措施,这些措施的制定目标是提高生产率、解决肠道甲烷排放问题以及评估减排潜力。
3. 确定干预措施的优先级。根据建模结果和成本效益分析来确定干预措施的优先级。此过程应评估所选干预措施的实施对生产率的影响、农民可能获得的收益,并查找实施障碍。
这项研究使用GLEAM进行了生物物理建模和情景分析,以便提供一个广阔的视角,了解肉牛产业在提高生产率和降低排放强度方面有哪些机会和可能实现的目标。情景分析利用生物物理分析的结果,结合每种干预措施对畜群性能和产量的潜在影响方面的公开文献、现有研究和专家知识,对排放强度降低情景进行评估。
乌拉圭案例
乌拉圭的肉牛产业评估肠道甲烷排放规模,确定可降低甲烷排放的具有成本效益的干预措施。通过将畜群与卫生管理、营养及饲喂管理策略以及遗传学相结合,可以实现排放量的大幅减少。这项研究估计排放强度相对于基线排放强度可降低23%-42%。要实现这一减排潜力,需要实施一系列干预措施,改善牛群的生育能力和繁殖状况(控制交配和早断奶);提高饲料质量和可获得性(冬季营养补充以及天然牧草与豆科植物的间种)。通过这种干预,与基线状况相比,产量(以活重表示)增长80%。如需了解更多信息,请点击访问项目网站。
乌拉圭肉牛产业减排。乌拉圭肉牛产业降低排放强度的综合办法。这套综合办法包括控制交配、早断奶、冬季营养补充和利用豆科植物改良牧场。
提高奶业效率,减缓气候变化
粮农组织及其合作伙伴在肯尼亚开发了一种新方法,首次确定了奶业生产中可以提高生产率、抑制温室气体排放的环节(例如改变饲料成分或饲喂方式、提高设备的能源利用率、改善粪便管理等),并说明了如何测量和报告这些减排量。该方法已获得“黄金标准”认证。“黄金标准”是一个独立机构,负责评估联合国清洁发展机制下的气候项目,确保其实现真正的减排。该方法的开发过程中,GLEAM为技术方案的评估提供了支持。
赞比亚气候智能型畜牧投资方案
粮农组织正在赞比亚和马拉维开展工作,确定、评估和推广气候智能农业方案。GLEAM被用于评估针对饲料质量、畜群和粪便管理的畜牧业技术干预措施。该模型还支持了两国对于气候变化对饲料平衡影响的评估。
厄瓜多尔气候智能型畜牧业
该项目由全球环境基金出资,旨在支持厄瓜多尔畜牧业开展能力建设、采用更好的生产方式、获取新的市场以及实现多样化。该项目的基础是自然资源利用效率及碳固存。GLEAM提供对畜牧供给链排放情况的分析,以及对提高系统适应能力和生产率的各类方案的评估。
全球牧场温室气体减排潜力
通过与科罗拉多州立大学合作,GLEAM与Century和Daycent模型一起,被用于评估不同的草原管理方式在全球减排方面的潜力。Century和Daycent模型被用来计算这些做法给土壤碳储量、土壤N2O排放量和反刍动物草料清除量带来的变化。评估了三种不同的减排措施:改善放牧管理、播种豆科植物和施氮。
非洲撒哈拉以南干旱地区适应能力经济学分析
世界银行、粮农组织及其他伙伴合作起草了一份有关非洲撒哈拉以南干旱地区适应能力的旗舰报告。在这些地区,家畜是土地的主要使用者,也是关键生计支柱。GLEAM被用于模拟在气候限制因素下畜牧业的发展情况,以评估饲料平衡情况,分析畜牧业在干旱地区满足预计需求增长的潜力。
“动物变革”
动物变革是由欧盟委员会第七框架计划资助的一个研究项目,共有来自欧洲、非洲和拉丁美洲的23个伙伴共同参与。其目标是通过改进关于未来气候变化下畜牧业的模型、工具及政策,为气候变化条件下畜牧业的未来提供一个可靠的基础。粮农组织牵头该项目第4部分内容“区域评估及政策制定支持”,该部分重点关注区域评估及支持政策制定者。GLEAM被用于评估全球及区域排放及减排措施。
畜牧业温室气体减排成本效益分析
GLEAM被用于测试一系列减排方案,以估算全球和区域层面反刍动物畜牧业减少温室气体排放的边际成本。每个方案都计算了边际减排成本曲线,为不同碳价下的减排响应提供了启示。GLEAM被用做主要分析工具,评估各种减排方法,并整合不同来源的减排潜力和经济变量数据。根据有效性和可行性,选择了最有希望的减排方案。
非洲养牛系统消灭锥虫病的温室气体减排潜力
苏格兰农业学院(SRUC)、国际畜牧研究所(ILRI)、牛津大学,专业人员协会顾问和粮农组织开展合作,量化了针对非洲牛采采蝇和锥虫病的干预措施对温室气体的减排作用。GLEAM被用于量化消灭锥虫病后各类养牛系统中温室气体排放量和产量的变化。结果表明,根据生产系统的不同,消灭锥虫病可以将排放强度(即:每公斤可食用蛋白质产量对应的CO2当量公斤数)降低2%至8%。
将GLEAM与经济模型结合,为农业温室气体政策提供支持
GLEAM与一个农场经济模型结合,量化在苏格兰奶牛养殖场使用性控精液减少温室气体排放的成本效益。结果表明,使用性控精液可以增加低排放强度“奶牛肉”的生产量,从而减少排放。