田 方，王銀朝，何良軍，毋狀元，陳靜波2，

（1.山東天龍驢產業(yè)研究院，山東 東阿 252200；2.新疆畜牧科學院畜牧研究所，新疆 烏魯木齊 830000；3.石河子大學動物科技學院，新疆 石河子 832003）

動物溫室氣體排放機制及減排技術與策略研究進展

田 方1,3，王銀朝1，何良軍3，毋狀元3，陳靜波2，3

（1.山東天龍驢產業(yè)研究院，山東 東阿 252200；2.新疆畜牧科學院畜牧研究所，新疆 烏魯木齊 830000；3.石河子大學動物科技學院，新疆 石河子 832003）

畜牧業(yè)是農業(yè)溫室氣體的主要排放源之一，動物溫室氣體排放量占全球總量的18%，成為導致全球氣候變暖的主要原因。2010年中國畜牧業(yè)甲烷排放總量已達948萬t，因此，研究各種動物甲烷、氧化亞氮、二氧化碳等溫室氣體的排放機制，找出動物溫室氣體的影響因子，對實現畜牧業(yè)節(jié)能減排和提高動物生產力具有重要意義。本文綜述了動物溫室氣體排放的機制和減排調控技術研究進展，并結合國情提出中國動物溫室氣體減排策略、措施與對策；指出在條件合適的地區(qū)大力推廣毛驢養(yǎng)殖，對減少溫室氣體排放將起到巨大的推動作用，為探索節(jié)能、低溫室氣體排放的環(huán)保養(yǎng)殖模式提供了參考依據。

動物；溫室氣體；機制；減排技術；減排策略

“溫室氣體”指的是大氣中能吸收地面反射的太陽輻射,并重新發(fā)射輻射的一些氣體,如水蒸氣、二氧化碳、大部分制冷劑等。它們的作用是使地球表面變得更暖,類似于溫室截留太陽輻射,并加熱溫室內空氣的作用。這種溫室氣體使地球變得更溫暖的影響稱為“溫室效應”。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)，臭氧(O3)，氫氟氯碳化物類（CFCs，HFCs，HCFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）等是地球大氣中主要的溫室氣體[1]。

多年的研究和實踐得出結論，農業(yè)源排放的二氧化碳(CO2)、氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)已成為全球溫室氣體主要來源；其中畜牧業(yè)溫室氣體主要來自動物呼吸代謝、反芻動物瘤胃發(fā)酵、動物糞便處理過程及糞便還田利用過程中直接或間接的CO2、N2O和CH4排放，動物已經成為農業(yè)溫室氣體排放的主要排放源[2]。

聯合國糧農組織 (AFO)2006年報告指出：“由于人類對肉類和奶類的需求不斷上升，畜牧業(yè)快速發(fā)展，畜牧業(yè)造成溫室氣體排放量占全球總量的18%，超過全球交通運輸的排放”。它指出，全球有9%的CO2，37%的CH4，65%的N2O是由畜牧業(yè)造成的。甲烷的溫室效應是二氧化碳的23倍，氧化亞氮的溫室效應是二氧化碳的296倍。據估測，目前全球CH4排放總量約為（4～6）×108t/a，約70%來自于人為排放源，且甲烷排放每年正以0.9%的速度持續(xù)增加，其中，畜牧業(yè)產生的甲烷總量約為（6.50～8.50）×107t/a，占人為甲烷排放總量的15%～25%，是最大的人為排放源之一。據統(tǒng)計，2007年中國總甲烷排放量約為3.96×107t/a，農業(yè)源排放的甲烷為1.84×107t/a，占總量的46.58%，其中動物胃腸道的甲烷排放量為0.84× 107t/a，占總量的21.13%，我國畜牧業(yè)甲烷排放量所占比例高于全球的平均水平[3]。

動物向大氣排放甲烷主要包括兩種途徑，一種是動物通過胃腸道體內發(fā)酵產生甲烷，以噯氣或屁的形式釋放到大氣中；另一種途徑是動物排出的糞、尿等有機物，通過體外厭氧發(fā)酵產生甲烷釋放到大氣中。反芻動物可通過瘤胃和后腸發(fā)酵產生甲烷，據估測，約94%的甲烷是由瘤胃產生的；而對非反芻動物而言，如單胃動物主要通過后腸發(fā)酵產生甲烷[4]。由于采食飼料和生理結構的不同，不同類型動物排放的甲烷量不同，根據2006年ICPP溫室氣體排放清單指南數據[5]，在發(fā)達國家，奶牛每年每頭最多甲烷排放量為121 kg，肉牛為55 kg，綿羊為8 kg（發(fā)展中國家5 kg），山羊為5 kg，馬為18 kg，驢和騾為10 kg，駱駝為46 kg，豬為1.5 kg（發(fā)展中國家1.0 kg）。雖然非反芻動物馬、驢、騾子和單胃動物豬等單位個體胃腸道產生的甲烷量比反芻動物少很多，但由于基礎存欄較大，產甲烷總量也相當可觀。

2011年中國統(tǒng)計年鑒牲畜飼養(yǎng)情況統(tǒng)計顯示[6]，2010年底全國主要牲畜的存欄依次為：牛10 626.4萬頭、馬677.1萬頭、驢639.7萬頭、騾269.7萬頭、駱駝 25.6萬頭；豬 66 686.4萬頭；綿羊13 884.0萬頭；山羊14 203.9萬頭。根據，《ICPP溫室氣體排放清單指南》動物甲烷排放數據[5]計算，2010年中國畜牧業(yè)甲烷排放總量達到948萬t，其中奶牛、肉牛、馬、驢、騾、駱駝、豬、綿羊、山羊排放量分別達到（奶牛：肉牛=1:6）：183.7萬t、501.0萬t、12.2萬t、6.4萬t、2.7萬t、1.2萬t、100萬t、69.42萬t、71.02萬t，分別占動物排放總量的19.38%、52.87%、1.29%、0.68%、0.28%、10.55%、7.32%和7.49%。

因此，開展動物胃腸道溫室氣體排放機理和減排的研究，對于掌握溫室氣體排放規(guī)律，實現畜牧業(yè)節(jié)能減排、減緩全球氣候變暖和提高動物生產力均具有重要意義。本文對當前動物胃腸道、糞便產生的甲烷、氧化亞氮，排放的二氧化碳機理及減排技術進行了綜述，以其為探索節(jié)能、低溫室氣體排放的環(huán)保養(yǎng)殖提供參考。

1 動物溫室氣體的產生機制及影響因素

動物溫室氣體的產生方式，從狹義的角度主要包括反芻動物噯氣、動物糞尿發(fā)酵、動物呼吸代謝、病畜尸體腐爛分解等直接與動物本身相關的產生方式，從廣義的角度來分析，還包括飼料生產過程中的土地利用、農業(yè)機械燃油燃燒、畜舍建設耗材排放及畜產品貯藏和運輸的耗能排放等間接排放方式。動物溫室氣體的產生機制具有多樣性，與動物和溫室氣體的種類及排放方式有關。以下討論幾種主要溫室氣體排放機理及影響因素。

1.1 胃腸道產生甲烷的機制及影響因素

1.1.1 產生機制

胃腸道是產生動物溫室氣體最主要的途徑，也是甲烷和氧化亞氮的主要來源，這個過程中也產生二氧化碳。反芻動物胃腸道產生甲烷是維持瘤胃微生態(tài)環(huán)境正常狀態(tài)的生理過程；飼料中的有機物在胃腸道內被微生物發(fā)酵生成甲烷，通過噯氣排入大氣。反芻動物瘤胃是畜牧業(yè)產生甲烷的主要場所。在瘤胃內，瘤胃微生物分解飼料有機物，產生H2及含有甲基的初級發(fā)酵產物（如甲酸、甲胺、甲醇及乙酸等），產甲烷菌能將這些初級發(fā)酵產物轉化為甲烷，并以此獲得其生命所需的能量。H2還原CO2是瘤胃產生甲烷的主要途徑，而甲酸是僅次于H2和CO2的甲烷生成底物[7]。

胃腸道產生甲烷的生化反應機制有三種：

ⅠCO2－H2還原途徑：在一系列的酶和輔酶的作用下，瘤胃中的甲烷桿菌能有效地將氫和甲酸還原生成甲烷，這是反芻動物體內生成甲烷的主要途徑；

Ⅱ由甲酸、乙酸和丁酸等揮發(fā)性脂肪酸為來源形成的，反應式為：HCOOH＋H2O→CH4＋HCO3-；CH3COOH＋H2O→CH4＋HCO3-；2CH3CH2CH2COOH→2H2O＋CO2→CH4＋4CH3COOH；

Ⅲ由甲醇、乙醇等果膠發(fā)酵產物分解而來：4CH3OH→3CH4＋HCO3-；2CH3CH2OH＋CO2→3CH3COOH＋CH4。

1.1.2 影響因素

甲烷是草食動物腸道發(fā)酵過程的副產物，這一消化過程為：碳水化合物被微生物分解成簡單的分子以便被血液吸收。釋放的甲烷量取決于消化道的類型、動物的年齡和體重以及所采食飼料的質量和數量。反芻牲畜（例如家牛、綿羊）是甲烷的主要排放源，而非反芻牲畜（例如豬、馬、驢）產生中等數量甲烷。反芻動物腸道結構促成廣泛的日糧腸道發(fā)酵。

消化系統(tǒng)類型對甲烷排放的速率有顯著影響。反芻牲畜有一個膨脹室——瘤胃，處于消化道的前部，支持其日糧的密集微生物發(fā)酵，從營養(yǎng)學上這將具有許多優(yōu)點，包括消化其日糧中纖維素的能力。主要的反芻牲畜有家牛、水牛、山羊、綿羊、鹿和駱駝。非反芻牲畜（馬、驢、騾）和單胃牲畜（豬）產生相對較低的甲烷排放，因為在其消化系統(tǒng)中產生的甲烷的發(fā)酵較少。

甲烷是由動物消化系統(tǒng)中飼料發(fā)酵產生的。通常，采食量越高，甲烷排放量就越高。但是，甲烷的產量大小亦可能受日糧組成成分的影響。采食量與動物大小、生長率和產量（例如奶產量、羊毛生長或妊娠）呈正相關[5]。

1.2 動物糞尿產生甲烷的機制及影響因素

1.2.1 產生機制

動物糞尿中含有大量的有機物，其中豬糞、牛糞、羊糞和雞糞的有機碳含量分別達414、368、336和301 g/kg。在厭氧條件下，糞便在儲存和管理過程中，糞尿中的有機物首先被微生物分解為有機酸、H2和CO2，然后在微生物有機體內生成甲烷；該過程受環(huán)境溫度、糞尿有機物含量、pH和碳氮比的影響較大。每千克糞便揮發(fā)性固體將產生約0.29m3甲烷[9]。不同類型動物每年胃腸道和糞尿排泄物甲烷產量見表1(參照西歐和發(fā)達國家標準，并結合我國的現狀)[5,12]。

表1各種畜禽胃腸道及糞尿排泄物甲烷產量

生成甲烷的途徑因底物不同而有差異，但最終都是在甲基轉移酶的作用下將甲基轉移到輔酶M（MS-CoM），生成甲基輔酶M，甲基輔酶M在甲基輔酶M還原酶催化下接受電子生成甲烷。Wackett等[8]整理了H2還原CO2生成甲烷的完整步驟。甲醇和甲胺生成甲烷時發(fā)生甲基歧化，一部分甲基被氧化為CO2并提供電子，另一部分甲基被還原為甲烷；當以乙酸為底物時，其甲基被還原成甲烷，羧基被氧化為CO2并提供電子[5]。

1.2.2 影響因素

影響甲烷排放的主要因素是生產的糞便量和糞便無氧降解的比例。前者取決于每頭家畜的廢物產生率和家畜的數量，而后者取決于如何進行糞便管理。當糞便以液體形式儲存或管理時（例如，在化糞池、池塘、糞池或糞坑中），糞便無氧降解，可產生大量的甲烷。儲存裝置的溫度和滯留時間極大地影響到甲烷的產生量。當糞便以固體形式處理（例如堆積或堆放）或者在牧場和草場堆放時，糞便趨于在更加耗氧的條件下進行降解，產生的甲烷較少。環(huán)境溫度和濕度對動物糞便產生甲烷的速度有重要的影響，低溫干燥的環(huán)境能大大降低微生物的繁殖和分解速度。在養(yǎng)殖場建設沼氣池，把甲烷加以應用，也能降低大氣中甲烷濃度[5]。

1.3 動物糞便產生氧化亞氮的機制及影響因素

1.3.1 產生機制

N2O的直接排放通過糞肥中所含氮素共同的硝化和反硝化作用發(fā)生。糞便儲存和管理中產生的N2O排放取決于糞便中的氮含量和碳含量，以及儲存的持續(xù)時間和管理方法的類型。硝化作用（氨態(tài)氮氧化成硝態(tài)氮）是儲存的家畜糞便中產生N2O排放的必要先決條件。硝化作用可能發(fā)生在氧分充足的儲存的家畜糞便中。在厭氧條件下，不會發(fā)生硝化作用。自然發(fā)生的反硝化過程中（厭氧過程），亞硝酸鹽和硝酸鹽轉變?yōu)镹2O和雙氮（N2）?？茖W文獻中普遍公認：N2O與N2的比例隨著酸性、硝酸鹽濃度的增加和水分減少而提高。總之，管理糞便中N2O的產生和排放要求厭氧環(huán)境中的亞硝酸鹽或硝酸鹽的存在之前存在這些氧化型氮的形成所必需的有氧條件。此外，必須存在防止N2O還原成N2的條件，如低pH值或有限水分[5]。

源自揮發(fā)性氮損失中的間接排放主要是以氨氣和NOx的形式產生。

1.3.2 影響因素

糞便收集和儲存過程中排泄出的有機氮中氨氣氮的比例主要取決于時間，其次取決于溫度，還受動物糞便內部通風狀況、水分含量、pH等影響，比較復雜。含水量大時，易處于嫌氣環(huán)境，反硝化作用會有所增強。此外，動物糞便內部干濕交替，能促進氧化亞氮的排放。形式簡單的有機氮如尿素（哺乳類）和尿酸（家禽）迅速氨氣氮，氨氣為高揮發(fā)性物質且易于在周圍空氣中擴散[13,14]。

研究發(fā)現，密閉箱處理雞糞的氧化亞氮排放，有機質的氮碳比是影響氧化亞氮排放的重要因素。氮碳比影響微生物分解有機質，若C/N比大于（25～20）∶1，有機質分解慢，微生物活性弱，氧化亞氮排放受到抑制；如C/N比小于（25～20）∶1，微生物活性強，促進氧化亞氮排放[15]。

1.4 動物排放CO2的機制及影響因素

1.4.1 排放機制

動物來源的CO2主要來自呼吸代謝作用，其中包括動物自身的呼吸、動物胃腸道微生物發(fā)酵、微生物發(fā)酵分解動物糞尿和病畜尸體。在動物糞便生成甲烷的過程中也伴隨著CO2的生成；呼吸作用產生的CO2是有機體活細胞內在相應酶的催化下，以葡萄糖和氧為原料，經過三羧酸循環(huán)（TCA）等一系列的氧化還原反應生成的終產物，同時為機體提供能量（ATP），是機體正常生理活動的終產物。其總反應式如下：無氧呼吸：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋ATP或C6C12O6→2C3H6O3＋ATP；有氧呼吸：C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋ATP。

1.4.2 影響因素

影響動物CO2排放量的因素主要有動物總量、反芻動物占動物總數的比例、環(huán)境溫度和牧場糞便的處理方式等。在《IPCC國家溫室氣體清單指南》[5]中，不估算牲畜產生的CO2排放，因為他們假設年凈CO2排放為零，即植物光合作用吸收的CO2，以呼吸作用釋放CO2的形式返回到大氣層中。部分碳以CH4的形式返回，為此需要單獨考慮CH4排放。但考慮到，動物可能會消耗掉數年前積累的草料和碳源營養(yǎng)等，而這些草料和碳源的碳原子很可能來源于燃燒的煤炭和石油等礦物質資源，而在短時間內排放，因而也會在短時間內增加空氣中CO2的含量[5]。

2 動物溫室氣體的減排技術

據估計，如果不采用有效的減排技術和實施高效的減排策略，到2030年畜牧源CH4和N2O排放量將比2005年分別增加60%和35%～60%。針對動物腸道發(fā)酵產生CH4的減排，主要通過兩個層面的技術方法，其一，從營養(yǎng)層面，通過改善飼料成分，開發(fā)新型飼料添加劑，改善微生物區(qū)系；其二，從改良育種層面，培育高產品種，提高家畜生產力[15]。

2.1 營養(yǎng)層面，減少動物腸道發(fā)酵CH4排放

主要方法和措施包括：推廣秸稈青貯、氨化，合理調配日糧精粗比，使用營養(yǎng)添加劑，提高飼料利用率。通過青貯和氨化等措施處理秸稈，可以有效提高秸稈利用率而減少單個動物CH4排放。有研究表明，喂氨化飼料的牛比喂普通飼料的牛每年少排放17.11 kg CH4，且氨化飼料具有營養(yǎng)價值高、易消化等優(yōu)點，可使牛的飼養(yǎng)周期大大縮短，單位畜產品CH4排放量明顯減少[17,18]。

日糧中粗纖維水平過高可能導致日糧營養(yǎng)濃度偏低，動物為攝取足夠的營養(yǎng)物質而增加采食量，從而增加CH4排放。有研究將谷物類精飼料的比例定為80%，結果發(fā)現飼料能量的3%～4%以CH4排放的形式而損失，如果全部使用纖維類粗飼料，則10%以上的能量隨CH4排放而損失[19]。

使用營養(yǎng)添加劑等多功能舔磚，舔磚以尿素、礦物質、微量元素、維生素等為主要成分，澳大利亞等國外的試驗證明，使用舔磚可相對減少單位畜產品的CH4排放量10%～40%[20]。另外，離子載體像莫能菌素、鹽霉素和拉沙里菌素可以改變瘤胃發(fā)酵，增加丙酸產量而減少CH4生成量。

新型甲烷減排添加劑益生菌、化學益生素（功能性低聚糖等），產乙酸菌、細菌素、有機酸和植物提取物（濃縮單寧）等的使用。有研究顯示，離子載體可有效提高干物質采食量，并抑制乙酸產量，因此降低氫的產生量。有文獻顯示，離子載體可減少10%的甲烷排放量。日糧中添加脂肪最高可減少37%的甲烷排放量。另外，生物氫化的不飽和脂肪酸可有效提高丙酸的產量[21]。

利用疫苗驅蟲或抑制產甲烷菌。賓州大學的報告指出，去除原蟲是降低甲烷排放量的一種方式。另外，有資料報道，可研制一種疫苗，利用其在動物體內產生的抗體抑制產甲烷菌的活性[22]。

2.2 良種改良和繁育層面，培育高產品種，提高家畜生產力

遺傳因素對畜禽生產性能的發(fā)揮具有關鍵作用。通過不斷選育品種，提高生產力，可以適度減少飼養(yǎng)總量，減少動物本身維持需要的消耗及其在維持消耗下所產生的溫室氣體，從而使單位畜產品的溫室氣體排放量也隨之減少。

有報告指出，長期以來，通過育種選擇飼料利用率高的奶牛品種是降低甲烷排放量必不可少的途徑。此外，提高動物的生產性能，減少溫室氣體排放研究表明，動物生產效率越高，每單位產品產生的溫室氣體越少。IPCC調查報告顯示，改良和推廣家畜品種，提高單產水平，可以降低家畜養(yǎng)殖數量，從而減少單位產品的溫室氣體排放量，減少動物腸道CH4排放總量的10%～30%[5]。

3 動物溫室氣體的減排策略

動物溫室氣體的減排策略，主要針對畜禽結構優(yōu)化；飼料加工、飼喂方式革新；糞便處理；畜禽舍改造和國內外減排政策跟蹤和利用等五個方面。

3.1 畜禽結構優(yōu)化

優(yōu)化畜群結構，及時淘汰低產畜、病畜，優(yōu)化奶牛、蛋雞和種畜合理有效的利用年限，均是提高畜禽生產力，減少胃腸道總甲烷、糞尿溫室氣體排放量的重要技術策略。

3.2 飼料加工和飼喂方式革新

美國賓夕法尼亞州立大學的研究報告指出，牧草粉碎和制?？山档?0%的甲烷排放量，雖然增加的成本可能會阻礙這種飼料加工方式的應用[21]。

Mathers等[23]和Murray等[24]研究表明，飼喂的方式不同，CH4和CO2的排放總量也有明顯差異。此外，先粗后精以及先粗后多次添加精料的飼喂方式不僅可以降低飼料損耗，減少CH4和CO2的排放量，而且可以改善動物生產性能。

3.3 糞便處理

3.3.1 應用沼氣工程回收利用CH4

大中型養(yǎng)殖廠通過建設大型沼氣工程也可以減少溫室氣體排放，按照政府間氣候變化專業(yè)委員會（IPPC）2006年推薦的方法[5]，以一個建在我國南方的沼氣工程為例進行計算，一個年出欄萬頭豬的養(yǎng)豬場因沼氣工程而每年獲得的溫室氣體減排效益為781 t CO2當量。

3.3.2 覆蓋露天貯存的糞污

Sommer等的研究表明，表面覆蓋會平均減少液態(tài)糞便38%的CH4排放量，且覆蓋結果受溫度影響。不同的覆蓋材料和技術對減排的效果也不一樣，研究證實自然形成的硬殼、小鵝卵石、稻草對降低CH4釋放量有很顯著的效果，特別是覆蓋稻草效果最好[25]。

3.3.3 糞便堆肥處理

堆肥是目前常用的一種好氧發(fā)酵處理有機廢棄物的方法。謝軍飛等通過不同的堆肥處理初步了解了豬糞源溫室氣體排放的影響因子：適當的氧氣控制可調節(jié)CH4與CO2的產生[26]。Fukumoto等發(fā)現大規(guī)模堆肥的溫室氣體排放速率比小規(guī)模的要快[27]。

3.4 畜禽圈舍改造

國外研究發(fā)現，畜舍結構也會影響溫室氣體排放，例如地面使用褥草覆蓋的畜舍所排放的N2O明顯要比完全使用木板作為地面的畜舍多，地板式雞籠所產生的N2O和CO2比層架式雞籠要多，此外CH4的排出量還受空氣中氧含量的影響，在通風換氣量較小的秋天和冬天，畜舍會排出比春夏季節(jié)更多的CH4。規(guī)?；B(yǎng)殖場在保證動物適宜環(huán)境的運行過程中也都會因能源消耗而間接產生一定量的溫室氣體。因而可通過對畜舍的結構進行節(jié)能減排設計，根據畜禽生長需要調控畜舍的生長環(huán)境，應用低碳循環(huán)的環(huán)境調控技術與裝備，以減少畜禽生產中的能源消耗和溫室氣體排放[28]。

3.5 國內外減排政策跟蹤和利用

目前一些國家對如何實現溫室氣體減排做了很多努力，并制定了相關政策和法規(guī)。2009年7月15日，英國政府正式頒布了《英國低碳轉型計劃》國家戰(zhàn)略白皮書及一系列配套方案，其中提到在畜牧業(yè)方面支持使用厭氧消化技術，該技術可將廢物和肥料轉化為可再生能源[29]。我國也先后頒布了《家禽養(yǎng)殖防治管理方法》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》等。2007年發(fā)布的《中國應對氣候變化國家方案》提出要重點研究開發(fā)優(yōu)良反芻動物品種技術、規(guī)模化飼養(yǎng)管理技術，降低畜產品的CH4排放強度[30]。

4 結論與討論

隨著動物排放的甲烷、氧化亞氨和二氧化碳等溫室氣體的量越來越大，對環(huán)境的影響也越發(fā)明顯，因而，近年來，國內外對動物溫室氣體的排放機制，減排技術，減排策略方面進行了較為系統(tǒng)和全面的研究。

相關研究主要針對產生溫室氣體量較大的家牛、水牛、綿羊、山羊等動物，從胃腸道產生甲烷的機制及影響因素，糞便產生甲烷的機制及影響因素，糞便產生氧化亞氮的機制及影響因素，排放CO2的機制及影響因素等方面對其溫室氣體排放機制進行了系統(tǒng)研究，關鍵問題梳理和突破，為減排技術開發(fā)和減排策略制定奠定了理論基礎。

針對動物溫室氣體減排技術，國內外的研究，從營養(yǎng)層面，通過改善飼料成分，開發(fā)新型飼料添加劑，改善微生物區(qū)系；從改良育種層面，培育高產品種，提高家畜生產力等技術課題進行了研究和實踐；從技術層面理順了控制和減少動物溫室氣體排放的路線圖。針對畜禽結構優(yōu)化；飼料加工、飼喂方式革新；糞便處理；畜禽舍改造和國內外減排政策跟蹤和利用等五個方面的減排策略，貫穿了整個畜牧生產，并牽涉到國際和國家政策層面的引導和貫徹執(zhí)行。為探索節(jié)能、低溫室氣體排放的環(huán)保養(yǎng)殖模式提供了有力參考。

研究結果顯示，與牛、駱駝、羊等反芻動物和豬等單胃動物相比，在同等體重條件下，每頭毛驢的甲烷排放量（包括胃腸道和糞尿排泄物甲烷）僅為奶牛的8.3%、肉牛的15.4%、駱駝的50.0%、綿羊的34.5%、山羊的33.3%、豬的12.8%[5,10]。因此，在條件合適的地區(qū)大力推廣毛驢養(yǎng)殖，在不減少肉制品市場供應的情況下，對減少溫室氣體排放將起到巨大的推動作用。為此，作為全國最大的阿膠全產業(yè)鏈企業(yè)（驢皮是其主要原料），山東東阿阿膠股份有限公司自2002年起，在新疆、內蒙古、遼寧、甘肅、河北、山東、云南、青海等毛驢主產區(qū)，陸續(xù)建立了十七個毛驢養(yǎng)殖、屠宰和深加工原料基地，在保證中藥瑰寶“東阿阿膠”的驢皮原料供應的同時，有力的推動了全國驢產業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展，即帶動了農村經濟發(fā)展，又為國家動物溫室氣體減排做出了應有的貢獻[31-36]。

鑒于中國的溫室氣體產生和排放控制現狀，建議今后對以下課題進行立項研究：一是結合中國畜牧業(yè)發(fā)展趨勢，提前預判，對有經濟價值和應用潛力的大型動物進行特定的減排機制和策略研究，例如：隨著東阿阿膠等民族醫(yī)藥產業(yè)對驢皮資源的需求劇增，中國的驢產業(yè)將很快迎來存欄數量劇增的階段[37-39]，而國內外關于毛驢溫室氣體排放機理和減排方面的研究很少，建議有實力的科研單位加強相關科研課題的科研立項和攻關。二是加強對減排科研成果的轉化體制研究，使更多的科研成果轉化控制溫室氣體排放的生產力。三是加強對政府如何高效引導社會各群體和企業(yè)共同推進動物溫室氣體減排守法和監(jiān)督機制方面的研究。

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Research on M echanism of Animal Greenhouse Gases Em ission and its Reducing Technology and Strategy

TIAN Fang1,3,WANG Yin-chao1,HE Liang-jun3,SHAN Dou,WU Zhuang-yuan3,CHEN Jing-bo2
（1.Shandong Tianlong Academy of Donkey Industry，Dong’e 252200,China；2.Institute of Animal Science,Xinjiang Academy of Animal Science，Urumqi 830000,China；3.College of Animal Science and Technology,Shihezi University,Shihezi832003,China）

Animal husbandry is the main source of Greenhouse gases(GHG)in agriculture.GHG emissions caused by animal husbandry accounts for 10%of the global total emission,which has become themain cause of global warming.The total Greenhouse gases emission from the animal husbandry of China is 948 10000 tons in the year 2010.Therefore,the study of GHG (CH4,N20 and CO2)emissionsmechanism from various livestock and find out the influencing factors which impact on GHG emissions are of great significance on reducing GHG emissions and improving the production efficiency of animal husbandry.This article provides an overview on mechanism of greenhouse gases emission and its reducing technology,the methods, countermeasures and strategies were presented according to Chinese fundamental realities.It was noted that the GHG emissions can be reduced if the donkey feedings technologies were applied in the proper areas.All of the research achievements provided theoretical basis for the discovery of ecological breeding model with energy conservation and low GHG emissions.

animal;Greenhouse gases;reducing technology;reducing strategy

S81-05

A

1003－6377（2012）04－0001-08

2012-09-18

田方（1981－），男，在讀博士，研究方向為驢的動物遺傳與繁殖。