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减少碳排放方式范文1
【关键词】低碳 国土规划
一、以低碳为目标进行国土规划的意义
低碳概念是一种从各个方面实现低碳化的的一种概念，它要求生产、生活、发展等各个环节都要以低碳的形式实现，比如它包括实现低碳形式的经济发展、低碳形式的日常生活、低碳形式的能源消耗等。人们之所以开始重视低碳的理念，是由于科学技术的飞速发展，人们开始意识到自然能源已经被严重消耗，目前人们的生存环境已逐渐被破坏，若继续使用高能源、高排放的生活、生产、发展的方式，未来人们将失去生存空间的缘故，为此，人们提出低碳的概念。低碳的概念总体来说分为三个部分：低碳经济，它是指人们要在减少能源消耗的情况下，找出让经济持续发展的方法；低碳生活，指人们要习惯低排放的生活方式，要在日常生活中一点一滴的节省碳能源、减少碳排放的生活方式赢得持续生存的空间；低碳发展，是指使用环保技术、绿色技术，使人们能在生活和生产中实现低碳的理念。我国虽然地大物博，然而我国的自然资源分布的方式极不平衡，且我国的人口数量多，这使我国人均自然资源的占有量较少；目前我国的环境正持续恶化，雾霾现象、酸雨现象、癌症村现象等异常现象正在频繁发生；我国的经济发展方式不合理，自然资源被过度开发。以上生态发展的现象给人们以警示，要求人们必须要重视低碳的问题，在这种背景下用合理的国土规划实现低碳的概念是一件极其重要的事情。
二、低碳概念下我国土地的碳排放现状
（1）直接碳排放的现状。所谓的直接碳排放，是指自然资源循环带来的碳排放，它与国土使用的现状有关，比如如果使用加大农田耕作、增多草场面积、积极植树造林等方法会让绿色覆盖面积增加，从而使碳排放量减少。然而就目前来看，我国的直接碳排放却逐渐增多。2013年的数据统计中记载，2013年我国耕地面积减少120万亩，且我部分区域的耕地退化严重，我国现有的耕地面积有三成已经受到侵蚀，现被侵蚀的耕地面积已达近3亿亩，其中受严重污染不能持续耕作的土地已达1.1%的比例。我国曾是排名世界第二的草原大国，草地是我国的重要天然资源，然而据统计，过度使用草地使我国的草原的草资源严重退化，据2013年统计，我国草地生产力已下降至建国初期的一半，草地沙漠化现象严重，正以每年1.34万倾左右的速度向沙漠化方向发展。据2013年的数据调查显示，我国全国森林面积约297.29万平方公里，即将退化的面积约39万平方公里，新增面积不及20万平方公里，且我国的人均森林面积约0.132公倾，仅为世界的119位，同时我国的森林面积发展不平衡，南方城市，尤其是福建的植树造林工作颇见成效，而北方的植物造林工作未积极开展，这造成我国直接碳排放出现南北不平衡的问题。
（2）人为碳排放的现状。人为碳排放是指人们在生产、生活中出现的碳排放。据统计，我国的人为碳排放量自2000年始-2012年期间年年上升，2012年，我国的人为碳排放比例占世界的27%左右，其中人均的碳排放量为7公吨，这意味着我国是数一数二的人为碳排放量的大国。其中，我国在“九五”和“十五”期间，人为碳排放量略微减缓，这是由于我国的能源转化技术正在推进，然而这种减缓幅度非常微小，它暂时不足以改变我国人为碳排放的现状。
（3）间接碳排放的现状。所为的间接碳排放是指除去以上的碳排放类型以外，其它的碳排放的总量。经过统计可能了解，我国间接碳排放量在1985年以前数量比较少，而在1985-1995这段时间，由于经济的增长，间接碳排放的总量已攀升至一倍多，1995-2005年之间，间接碳排放量又攀升至一倍多，直至如今，根据统计，我国的间接碳排放量又在2005年的数量上攀升一倍。由此数据可以看到，我国间接碳排放量每隔十年就要攀升一倍的数量。
三、以低碳为目标优化国土规划的方法
（1）调整国土开发的强度。由以上的数据可以看到，国土开发的强度能决定低碳理念能否实现。以国外的国土开发强度的数据为参考，目前亚洲强国均将国土开发的强度定于10%左右，部分欧洲发达国家将国土开发强度定于15%左右，这意味着我国可根据经济发展的情况将国土开发强土定于10%，而绝不能超过20%的数值。但是，就目前我国的数据统计可以了解，我国的部分南方发达城市国土开发的强度已经超过20%的数据，这些城市正是碳排放量数值最高的几个城市，为了让我国的经济可持续发展，我国要通过国土规划使国土开发趋于平衡，特别要限制南方城市的国土开发。
（2）优化国土利用的结构。根据统计数据显示，我国土地的碳排放量从高到低的类型为工矿用地、交通用地、城乡居民点用地。特别是工矿用地类型的碳排放量比其它二类用地的总和还要多。这意味着我国必须优化国土利用的结构，通过合理的规划国土结构达到低碳经济发展的目的。我国西部与东部的很多城市，均以第二产业为支柱产业，这类产业往往为碳排放量极大的产业。为改善这一现状，我国需要优化国土利用的方式，使我国能以低碳的方式发展经济。部分工业产业属于高污染的产业，为了减少我国的碳排放量，我国需要对这些产业进行限制，利用国土的规划推动产业结构的改变。
减少碳排放方式范文2
简单说，“低碳生活”就是提倡大家从自己的生活习惯做起，控制或者注意个人的碳排量，让全球二氧化碳的排放量降下来。因为追根溯源，过量排放二氧化碳才是“全球气候异常”的罪魁祸首。
2008年，在联合国等相关组织的推动下，“低碳概念”成为全球热门的环保议题。我们日常生活中的每个细节都开始直接跟“排碳量”挂钩。
关于“低碳生活”的环保议题一出，顿时得到全球关注。
控制二氧化碳的排放量才能拯救地球。也许从2008年起，你身边的“环保达人”不再告诉你有多少环保事业需要你去支持，而会直接简明地询问你今年，你节省了多少碳?
被量化的碳生活
对二氧化碳“斤斤计较”
台湾青年张杨乾每天上班的第一件事情，就是花费10分钟在博客里记录下自己每天的碳排量。
把每天的生活轨迹跟二氧化碳的排放量直接挂钩，张杨乾是华人第一人。因此在台湾，他被称为“减碳达人”，他的“低碳部落格”也在2007年被评为“台湾公益应用最佳博客”，每天的点击量达到上千次。
张杨乾尝试着记录下自己每天的碳排量，为的是看一下到底哪种生活习惯排放出的二氧化碳最多。2007年4月，他的“减碳”日记开始了。
在一年多的时间里，张杨乾从每天排碳16公斤左右，降至每天排碳8公斤－9公斤。而据台湾环境署的数据统计，台湾一个人平均每天排碳16.7公斤。“我发现开空调是最不环保的。开一小时空调要排放0.6公斤二氧化碳，台湾夏天很热，大家开一天，就差不多8公斤排碳量了。”张杨乾说。
少坐一次电梯，可以减2公斤－6公斤碳
“我并不是想当苦行僧，号召大家都向我学习。我只是想通过记录碳足迹，给大家一个最直观的减碳方式。”张杨乾说，“这一年多，我自己也在寻找什么样的方式是最减碳的。可能这种生活方式民众都没有注意到，但是你稍加改变就可以为环保作贡献。比如你少坐一次电梯，就可以减碳2公斤－6公斤，比如笔记本电脑就比台式电脑要排碳少。”张杨乾主张的是“在不完全牺牲生活的前提下，用聪明的方式减少碳的排放量”。
“碳计算器”网上走红
“如果你用了100度电，那么你就排放了78.5公斤二氧化碳。为此，你需要植一棵树；如果你自驾车消耗了100公升汽油，那么你就排放了270公斤二氧化碳，为此，需要植三棵树……”一种特殊的二氧化碳排放量计算器这样告诉人们。
中国社科院博士冯奎说，一项权威调查显示，1999年－2002年，每年我国城镇居民生活用能已占到了全国能源消费量的大约26％，二氧化碳排放的30％是由居民生活行为及满足这些行为的需求造成的。“尽管目前中国人均二氧化碳排放量仍然相对较低，但增长速度很快。所以，我们个人的‘低碳’活动对于全球温室气体的减排也相当有意义。”
减碳，在生活的每一个细节
人们应该怎么做，才能实现“低碳生活”方式，并进而推动“低碳经济”的发展?
6月10日，中国环境与发展国际合作委员会和世界自然基金会(WWF)共同了《中国生态足迹报告》，表明在中国推行“低碳生活”方式、推进“低碳经济”发展形势紧迫。报告指出，自20世纪60年代以来，中国的人均生态足迹持续增长了约两倍。中国如果希望减少生态赤字，可以从两个方面人手，即从简单的事情做起和优先解决见效慢的问题。
“低碳生活”方式
《改变生活方式：气候中和联合国指南》指出，只要采取一些很简单的措施，就可以减少一个人每天一半的温室气体排放量。如果像电力公司、汽车制造商以及航空设备制造商这样的企业也努力实现绿色经济，那么我们可以削减更多的温室气体排放。
研究表明，如果每个飞机旅客将携带的行李减少到低于20公斤，就可能在全球范围内，每年削减200万吨二氧化碳的排放。
开始你的“低碳的一天”
造成温室气体排放的一半是我们可以人为控制的，例如我们的驾车方式、航空旅行方式、房屋的能源以及取暖方式。在余下的个人难以控制的50％中，有大约一半间接来源于为我们的工作提供能源，有10％以上来源于对基础设施和政府部门的维护，剩下的大约20％来自于商品的生产。
《改变生活方式：气候中和联合国指南》提出，应怎样开始“低碳的一天”呢?在你关掉发条时钟后，穿上日晒晾干的衣服，接下来的刷牙和早餐应该怎么做呢?请考虑以下几方面：
――选择非电动牙刷将避免近0.048公斤二氧化碳的排放；
――用节能灯替换60瓦的灯泡，可以将产生的温室气体减少4倍；
――在午餐休息时间和下班后关掉你的电脑和平板显示器，可以将这些电器的二氧化碳排放量减少1／3；
――购买使用节水型淋浴头，不但每分钟会节省10公升的水，而且也将洗3分钟热水澡造成的二氧化碳排放量大幅削减到一半。
未来，“碳”将贵如金
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关键词 农田；温室气体；净排放；影响因素
中图分类号 X22 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)08-0087-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.08.014
进入工业革命以来，大气中CO2浓度在不断升高，全世界大多数科学家已一致认为，不断增长的CO2浓度正导致全球温度上升，并可能带来持续的负面影响［1］。地表和大气之间的反馈对气候变化起着至关重要的作用，而农业生产过程不仅改变了地表环境，而且改变了大气、土壤和生物之间的物质循环、能量流动和信息交换的强度，因此带来了一系列环境问题，如土地沙化退化、水土流失、温室气体排放增强等。近十多年来，温室气体排放增加引起的全球气候变暖成为人们普遍关注的焦点，而农业则是CO2、CH4和N2O这三种温室气体的主要排放源之一［2］。据估计，农业温室气体占全球总温室气体排放的13.5%，与交通（13.1%）所导致温室气体排放相当［3］。因此，农田温室气体排放相关研究已成为目前国际研究热点之一。
1 农田温室气体净排放的涵义
农田是温室气体的排放源，但同时也具有固碳作用，研究农田温室气体排放的重点之一就是从“净排放”的角度综合考虑其“固”与“排”的平衡。如图1所示，在农田生态系统中，作物通过光合作用吸收大气中的CO2，而根和秸秆还田后分解转化成较稳定的有机碳（SOC），将CO2固定在土壤中。因此，SOC是农田生态系统的唯一的碳库。SOC的形成和土壤呼吸是一个同时进行的过程，采用黑箱的理论方法可得出，农田土壤固碳和土壤呼吸的共同作用最终体现为SOC变化量（dSOC）。农田土壤能排放CO2、N2O和CH4，其中CO2排放来自秸秆分解及土壤呼吸，已包含于dSOC中，故不再重复计算［4］，而CH4则是由有机碳通过一系列反应后转化而成，从土壤释放到大气中后其增温效应比CO2强，则须加以考虑。农田生产物资（柴油、化肥、农药等）的使用所造成的温室气体（主要为CO2、N2O和CH4）排放亦需加以考虑。
综上所述，农田温室气体净排放计算组成因素为dSOC、农田土壤N2O和CH4的排放、农田生产物资的使用所造成的温室气体（主要为CO2、N2O和CH4）排放，影响以上组成因素的农业措施主要有耕作方式、施肥、水分管理、作物品种、轮作及间套作等。当土壤固定的碳（CO2-eq）大于农田土壤N2O和CH4、农田生产物资的使用所造成的
之则为碳源。
2 农田温室气体净排放的主要影响因素
农业生产过程中采用的农业措施（如耕作、施肥、灌溉等）影响着SOC含量、农田土壤温室气体排放及物资投入量，从而影响了农田温室气体净排放结果。因此，了解其主要的影响因素具有一定的现实指导意义，具体如下。
黄坚雄等：农田温室气体净排放研究进展
中国人口•资源与环境 2011年 第8期2.1 耕作方式
2.1.1 耕作方式对农田土壤有机碳含量的影响
目前，国内外学者基本一致认为，与传统翻耕相比，以少免耕和秸秆还田为主要特征的保护性耕作能主要提高0-10 cm土层SOC含量［5-10］，而对深层SOC含量影响不大［11-12］。据估计，全世界平均每公顷耕地每年释放C素为75.34 t［13］，而保护性耕作则相对减少了对土壤的扰动，是减少碳损失的途径之一。在美国，Kisselle等和Johnson等的研究表明，与传统耕作相比，以少免耕和秸秆还田为主要特征的保护性耕作提高了土壤碳含量［5-6］，美国能源部门的CSiTE（Carbon Sequestration in Terrestrial Ecosystems）研究协会收集了76个的农业土壤碳固定的长期定位试验的数据进行分析，结果表明从传统耕作转变免耕，0-30 cm的土壤平均每年固定337±108 kg/hm2［14］碳。在加拿大，Vanden等分析对比了西部35个少耕试验，结果表明平均每年土壤碳固定的增长量为320±150 kg/hm2 ［8］碳。国内的许多研究亦表明保护性耕作能提高SOC含量，如罗珠珠等和蔡立群等的试验表明，免耕和秸秆覆盖处理可显著增加SOC含量［9-10］。但也有部分的研究的结果表明免耕和秸秆还田没有显著增加土壤碳含量［15］，可能的原因是SOC变化受气候变化的影响或测定年限较短造成的［12］。总体而言，与传统耕作相比，通过少免耕和秸秆还田等措施能提高SOC含量是受到广泛认同的结论。
2.1.2 耕作方式对农田土壤温室气体排放的影响
（1）耕作方式对农田CH4排放的影响。农田CH4在厌氧条件下产生，而在有氧条件下，土壤中的甲烷氧化菌可氧化CH4并将其当作唯一的碳源和能源。甲烷氧化菌在团粒结构较好的壤土中可保护自己免受干扰［16］，有利于其氧化CH4，而耕作方式对土壤团粒结构有一定的影响［17］。许多研究结果表明，与传统耕作相比，保护性耕作减少CH4的排放。如David等在玉米农田的长期耕作试验的研究结果表明免耕是CH4的汇，而深松和翻耕则为CH4的源［18］。Verlan等和Liebig等的研究亦得出类似的结果［19］。在国内，隋延婷研究表明玉米农田常规耕作处理的CH4排放通量大于免耕处理的CH4的排放通量，由于在常规耕制度下土壤受到耕作扰动，促进了分解作用，导致土壤有机质含量下降，而免耕制度下减少了对土壤的扰动，从而增加了土壤有机质的平均滞留时间，降低了CH4排放量［20］。但亦有部分研究结果表明保护性耕作增加了CH4的排放，如Rex等的研究表明在玉米大豆轮作体系中免耕比深松和翻耕排放更多的CH4［21］。总体而言，少免耕措施能基本减少CH4排放。
（2）耕作方式对农田N2O排放的影响。土壤中N2O的产生主要是在微生物的参与下，通过硝化和反硝化作用完成。目前，耕作方式对农田N2O排放的影响没有较一致的结果。郭李萍研究表明，与传统耕作相比，免耕措施和秸秆还田处理的小麦农田的N2O排放量比传统耕作低，保护性耕作减少了土壤N2O的排放［22］，李琳在研究不同耕作措施对玉米农田土壤N2O排放量影响的结果中表明，不同耕作方式土壤N2O排放量大小为翻耕>免耕>旋耕［23］。国外的一些研究结果亦与以上研究结果一致，如Malhi等的研究表明传统耕作处理的N2O排放高于免耕［24］。David等在玉米农田的耕作试验结果表明N2O年排放量最大为翻耕，其次为深松，最小免耕［18］。但也有部分研究结果与上述结果不同，如Bruce等的研究表明免耕会增加N2O的排放［25］。钱美宇在小麦农田的研究表明传统耕作方式农田土壤N2O排放量较高，单纯的免耕措施会降低N2O通量，而秸杆覆盖和立地留茬处理会相对增加免耕处理的农田土壤N2O通量［26］。总体而言，少免耕措施比传统耕作更能减少农田土壤N2O的排放的研究尚存在一定的争议，可能是土壤、气候等因素导致存在差异。
2.1.3 耕作方式对物资投入的影响
农业是能源使用的主要部分，Osman等指出，能源消耗指数和农业生产力有极显著的正相关性［27］。耕作方式改变意味着化石燃料的使用亦发生改变。农业生产过程中，耕地和收获两个环节耗能最大，实践表明，采用“免耕法”或“减少耕作法”每年每公顷能节省23 kg燃料碳。日本在北海道研究认为，在少耕情况下，每公顷可节省47.51 kg油耗，相当于125.4 kgCO2的量，总的CO2释放量相比传统耕作减少15%-29%［28］。实施保护性耕作将秸秆还田，能保土保水［29-30］，从而减少了养分和水分投入所造成的温室气体排放。所以，培育土壤碳库是节约能源、减少污染、培肥土壤一举多得的措施［31］。晋齐鸣等的研究指出，保护性耕作田的致病菌数量较常规农田有较大幅度提高，并随耕作年限的延长而增加［32］。Nakamoto等的研究表明旋耕增加了冬季杂草的生物量，翻耕减少了冬季和夏季杂草多样性［33］。类似的，Sakine的研究表明深松处理杂草密度最高，其次为旋耕，最小为翻耕［34］。因此，因保护性耕作导致土壤病害和草害的加重很可能会导致农药的使用量增加。总而言之，采取保护性耕作在一定程度上可减少柴油、肥料等的投入，但却可能增加农药等的投入，其对减少农田温室气体排放的贡献需综合两者的效应。
2.2 施肥
2.2.1 施肥对农田土壤有机碳含量的影响
在农田施肥管理措施中，秸秆和无机肥配施、秸秆还田、施有机肥、有机肥和无机肥的施用均能提高SOC的含量［35-36］，其中，有机肥和无机肥配施的固碳潜力较大［37］。Loretta等在麦玉轮作体系中长期施用有机肥和无机肥的试验结果表明，从1972至2000年，单施无机氮肥处理的SOC均变化不明显，而有机粪肥和秸秆分别配施无机氮肥均能显著提高SOC含量［38］。Cai等在黄淮海地区开展14年定位的试验结果表明，施用NPK肥和有机肥均能提高0-20 cm土层土壤的有机碳含量。有机肥处理的SOC含量最高，为12.2 t/hm2碳，NPK处理的作物产量最高，但SOC含量却较低，为3.7 t/hm2碳，对照为1.4 t/hm2碳。因此，有机肥和无机化肥配施既能保证产量，又能提高SOC含量［37］。Purakayastha等的研究亦得出相同结论［39］。总而言之，施肥（特别是配施）能提高SOC含量的研究结果较一致。
2.2.2 施肥对农田土壤温室气体排放的影响
农田是N2O和CH4重要的排放源之一，其中农田N2O排放来自土壤硝化与反硝化作用，而施用氮肥可为其提供氮源。N2O的排放量与氮肥施用量成线性关系，随着无机氮施用的增加，N2O的产生越多［40］。项虹艳等的研究表明施氮处理对紫色土壤夏玉米N2O排放量显著高于不施氮肥处理［41］。Laura等的试验也得出了相同的结果，且有机物代替化肥能减少N2O的排放［42］。孟磊等在旱地玉米农田的研究及秦晓波等在水稻田的研究表明施有机肥处理下N2O的排放通量比施无机肥处理小［43-44］，但在水稻田中施有机肥促进了CH4的排放［45］。石英尧等的研究表明随着氮肥用量的增加，稻田CH4排放量增加［46］。此外，施肥种类对温室气体排放亦有一定的影响［47］。总体而言，施肥对土壤N2O和CH4排放有影响，N2O排放主要受无机氮肥影响较大，且在一定程度上随氮肥用量的增大而增大，而CH4主要受有机物料的影响较大，可能是有机物料为CH4的产生提供了充足的碳源。
2.3 水分管理
农田土壤N2O在厌氧和好氧环境下均能产生，而CH4则是在厌氧环境下产生。水分对土壤农田透气性具有重要的调节作用，是影响农田土壤N2O和CH4排放的重要因素之一。旱地土壤含水量与土壤中的硝化作用和反硝化作用具有重要的相关性，N2O排放通量与土壤含水量显著正相关，直接影响着土壤N2O的排放［48］。Ponce等的试验指出，在一定程度上随着土壤含水量的增加，N2O的产生越多，提高含水量促进N2O的产生［49］，Laura等亦得出相似的研究结果［42］。Liebig等、Metay等和郭李萍在其研究当中均指出CH4在旱地土壤表现为一个弱的碳汇［19,22］，其对农田温室气体排放的贡献较小。因此，在旱田的水分管理中要提倡合理灌溉。
水稻田是一个重要的N2O和CH4的排放源，并且排放通量的时空差异明显［50］。稻田淹水下由于处于极端还原条件，淹水期间很少有N2O的排放［22］，但稻田淹水制造了厌氧环境，有利于CH4的产生［51］，且管理措施对其有重要影响，假如水稻生长季至少搁田一次，全球每年可减少4.1×109t的CH4排放，但搁田增加了N2O的排放［52］。Towprayoon等的研究亦得出了类似的结论［53］，因此，稻田水分对减少N2O和CH4排放有相反作用，需综合进行平衡管理。
2.4 作物品种、轮作及间套作
品种对农业减排亦有重要作用。如水稻品种能影响CH4排放，由于根氧化力和泌氧能力强的水稻品种能使根际氧化还原电位上升，抑制甲烷的产生，同时又使甲烷氧化菌活动增强，促进甲烷的氧化，则产生的甲烷就减少，排放量亦会减少［54］。抗虫棉的推广亦能减少农药使用，减少了农药制造的能耗；培育抗旱作物能减少对水分的需求量，使之更能适应在逆境中生长，增加了生态系统的生物量，作物还田量增加，有利于SOC的积累。品种的改良与引进能增加生物多样性，改善了作物生态环境，可减少物资的投入［55］。因此，品种选育是减少农田温室气体排放的途径之一。
轮作、间套作在一定程度上能减少农田温室气体排放。Andreas等指出，轮作比耕作更有减排潜力，其对20年的长期定位的试验结果分析表明，玉米-玉米-苜蓿-苜蓿轮作体系土壤固碳量较大，每年固碳量为289 kg/hm2碳，而玉米-玉米-大豆-大豆轮作体系表现为碳源。与玉米连作对比，将豆科植物整合到以玉米为主的种植系统能带来多种效益，如提高产量、减少投入、固碳并减少温室气体的排放。玉米和大豆、小麦和红三叶草轮作能减少相当于1 300 kg/hm2CO2的温室气体。苜蓿与玉米轮作每年能减少至少2 000 kg/hm2CO2。豆科植物具有固氮作用，比减少氮肥使用、减少化肥生产和土壤碳固定减少温室气体排放更有显著贡献［8］。West and Post总结了美国67个长期定位试验，表明轮作使土壤平均每年增加200±120 kg/hm2碳［56］。Nzabi等的研究表明，豆科植物秸秆还田能提高SOC，但由豆科种类决定［57］。Rao等研究表明，间作使SOC减少［58］。Maren等研究表明，玉米与大豆间作系统N2O排放量显著比玉米单作少但比大豆单作多，且间作系统是比较大的CH4汇［59］。陈书涛等研究表明不同的轮作方式对N2O排放总量影响不同［60］。总体而言，作物类型对温室气体排放具有较大的差异性，部分轮作模式和间作模式对提高农田SOC含量，减少农田温室气体排放具有一定的贡献。
3 讨 论
3.1 国内外关于农田温室气体净排放研究的差异
人们在关注到固碳减排的重要性的同时，也意识到了农业生态系统具有巨大的固碳潜力。固碳指大气中的CO2转移到长期存在的碳库的过程［4,61］，农田生态系统中的碳库则是土壤有机碳库。据估计，到2030年全球农业技术减排潜力大约为5.5×109-6.0×109 t CO-ep2，其中大约89%可通过土壤固碳实现［3］。然而，系统范围的界定对土壤固碳潜力计算的结果存在较大的影响。目前，国内和国外在此方面的研究取向存在着一定的差异。
国外学者关于农田温室气体排放计算的相关研究大多考虑了农业措施（如物资投入）造成的隐藏的温室气体排放［61-63］，并得出了一些比较有价值的结论，如Ismail等根据肯塔基州20年的玉米氮肥长期定位试验计算结果表明，施用氮肥显著地促进了土壤碳固定，然而来自氮肥使用所排放的CO2抵消了土壤固定的碳的27%-65%。类似的，瑞士的Paustian等也指出41%土壤固定的碳被氮肥生产使用所抵消。Gregorich等则指出增长的有机碳被生产使用的氮肥抵消了62%［63］。
相较之下，国内对农田温室气体排放的研究主要集中在农田土壤的碳源碳汇范围，多数没有考虑物资投入所造成的排放。国内从“净排放”进行的相关研究较少，类似问题从近期开始得到重视，如逯非等就提出了净减排潜力(Net Mitigation Potential，NMP)［64］，如伍芬琳等估算了华北平原小麦-玉米两熟地区保护性耕作的净碳排放［65］，但没有考虑农田土壤N2O和CH4的排放。韩宾等从耕作方式转变的角度研究了麦玉两熟区的固碳潜力［66］，亦没有考虑农田土壤N2O和CH4的排放。
综上所述，国内外关于农田温室气体排放的研究差异主要在于对温室气体排放计算范围的界定，考虑隐藏的碳排放更能体现农田温室气体的真实排放。农田温室气体净排放能真实地反应出一系列农业措施的综合效应是碳源还是碳汇，具有重要的指导意义，需加以重视。
3.2 研究展望
鉴于国内农田温室气体排放研究的重要性及不足，在未来关于农田温室气体排放计算的研究当中，需注重以下两点：一是加强各种农业措施对农田温室气体排放影响的研究。农业生态系统是一种复杂的系统，由于气候、土壤等的差异，同一研究问题得出的结论存在一定的差异，加强研究不同的农业措施对温室气体排放的影响及机制，在各个环节中调控农田温室气体排放具有重要的意义。主要包括以下内容：①综合考虑农业措施对深层SOC含量的影响条件下，研究农田土壤是否为一个碳汇。以往对其的研究主要集中在土壤表层，如保护性耕作能提高表层SOC含量，但亦得出保护性耕作对深层SOC含量影响不大［11-12］，仅极少研究报道保护性耕作能提高深层SOC含量［67］；②加强耕作措施和施肥对SOC增长潜力的研究［68］，如由于气候及土壤环境有差异，如同一物质的玉米秸秆在中国东北地区的腐殖化系数为0.26-0.48，而在江南地区则是0.19-0.22［69］，从而对SOC的累计影响较大。中国农业的区域性特点明显，了解不同区域的SOC增长潜力在该领域研究具有重要意义；③加强轮作和间套作对SOC含量及温室气体排放的影响。在国内，轮作和间套作对温室气体排放的研究较少，如陈书涛等的研究表明玉米-小麦轮作农田的N2O年度排放量比水稻-小麦轮作高［60］。Oelbermann等研究表明间作能提高SOC含量［70］；④研究减少物质投入的农业措施，且主要为减少氮肥的投入。保护性耕作对减少化石能源有重要作用，但农业投入造成温室排放和农田土壤N2O排放的主要因素为氮肥生产及投入；⑤水稻田水分管理。连续淹水条件下水稻田排放的温室气体主要为CH4，而搁田可减少CH4排放，但却增加了排放N2O排放增加。因此，需要在水稻田提出适宜的水分管理制度。二是加强国内农田温室气体净排放的计算研究。国内近年来对农田温室气体的排放的计算目前，国内对净排放的研究存在不足，主要关注在SOC及农田土壤温室气体排放两方面。近年国外学者对国内学者发表文章的回应就体现了国内在该方面研究的不足［71-72］。值得一提的是，农田投入所造成的温室气体排放清单对净排放研究具有重要影响，如生产等量的纯N、P2O5和K2O，如发达国家的生产造成的温室气体排放分别约是我国的31.1%、40.5%和45.3%［14，73］。因此，排放清单研究有待进一步的加强和跟踪研究。
总之，加强该领域的研究，能在温室气体减排的角度上得出最佳的减排措施及途径，能为提出更合理的建议和制定更准确的决策提供一定的参考依据。
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Research Progress of Net Emission of Farmland Greenhouse Gases
HUANG Jianxiong CHEN Yuanquan SUI Peng GAO Wangsheng
WANG Binbin WU Xuemei XIONG Jie SHI Xuepeng SUN Ziguang
（Circular Agriculture Research Center of China Agricultural University, Beijing 100193,China）
减少碳排放方式范文4
关 键 词：限额-交易；排放配额；排放权交易市场体系
中图分类号：F830.9 文献标识码：A 文章编号：1006－3544（2011）06－0060－06
一、欧美排放权交易市场体系的发展状况
随着“全球气候变化”这一问题越来越得到国际社会的关注，控制以二氧化碳为主的温室气体排放的呼声也越来越高，1997年《京都议定书》对附件中列出的国家分别规定了不同的温室气体减排义务。 ① 为减轻相应国家的减排压力，《京都议定书》引入了市场化的手段，制定了三大履约机制，即联合履行机制（Joint Implementation，JI）、 国际排放权贸易机制（International Emission Trading，IET） 和清洁发展机制（Clean Development Mechanism，CDM），推动、刺激了国际碳排放市场的建立与发展。欧美排放权交易市场体系的发展状况，见表1。
（一）欧盟
根据《京都议定书》要求，欧盟承诺在2008~2012年之间， 将温室气体的排放量在1990年的排放水平上减少8%，并在2005年将EU-ETS（欧盟排放交易体系）正式投入运作。随着碳排放权交易市场体系的逐渐完善和演进，不仅仅是碳即期市场，一些衍生市场如碳期货市场、碳期权市场、碳远期市场等也都逐渐出现并不断发展壮大。在EU-ETS的第一个承诺期即2005~2007年， 有22亿吨的二氧化碳排放配额被分配给了27个欧盟成员国的近12 000个碳排放企业， 并使这些碳排放企业能通过欧盟内的相关交易所或场外市场来进行排放配额的交易、余缺调剂。在2005年，EU-ETS的碳交易量为2亿6千万吨， 而在2007年这一数字增为14亿4千万吨。由此可见，在一开始这一市场便展示了巨大的发展潜力。 [1]
（二）美国
早在1968年， 美国经济学家戴尔斯就在产权理论基础上提出了排污权理论， 为以后各种污染气体的排放权交易奠定了理论根基。20世纪90年代初，美国《洁净空气修正案》下的酸雨计划是“限额-交易”模式的第一个重要运用，其通过市场化的方式，在全美国范围内， 在整体二氧化硫排放量不超过目标上限的前提下，将排放配额分配给有关企业，并使有关企业通过这一市场来调剂排放配额的余缺， 这既减轻了企业的减排压力， 又达到了减少二氧化硫排放量以保护环境的目的。 鉴于本区域内环境保护的压力， 南加州地区尝试建立了以二氧化硫和氮氧化合物为主的污染气体排放权交易区域性市场――RECLAIM（Regional Clean Air Incentives Market），并取得了一定成效。
但在温室气体减排方面，美国单方面退出《京都议定书》， 拒绝履行其承担的温室气体减排义务，到目前为止， 美国尚没有国家层面的强制性的减排政策和碳排放权交易市场。 但是在国内部分地区也正在探索建立区域性的减排计划和交易市场。
2003年开始运行的芝加哥气候交易所是美国惟一的具有法律约束力的自愿性碳排放权交易市场，其覆盖范围不仅包括美国全国， 其分支机构已遍布欧、亚、 美洲地区， 并拥有数百家分布于世界各地的会员，其通过规范化的市场运作，较好地实现了运用市场化手段来控制温室气体排放这一目的。同时，美国国内为适应全球温室气体减排的趋势， 一方面在为全国强制性碳交易市场的早日建立而努力， 另一方面也不断地建立起区域性市场。 美国已有多个州独自或联合制定了温室气体减排的相关法案， 推动建立区域碳交易市场，积极探索有效的温室气体减排之路，如地区温室气体倡议（RGGI）、西部气候倡议（WCI）等。
二、欧美排放权交易市场体系的比较
（一）市场体系覆盖区域的差异
从市场结构来看，主要包括“自上而下”型和“自下而上”型两种。前者由中央主导、强力推行建立全国统一的市场，如EU-ETS，由欧洲议会通过决议，形成适用于整个欧盟的法律文件， 建立覆盖整个欧盟的碳排放权交易市场体系，将所有成员国纳入进来。后者由各地方政府单独或联合在本区域内建立区域市场，更加注重发挥区域市场的作用，并通过区域试点，在区域市场的基础上逐步形成全国性市场。美国的碳排放权交易市场体系具有明显的地方性优势，各地方政府在参与碳减排行动、 制定碳排放权交易政策等方面发挥了积极的作用， 并在碳排放权交易市场的建立上，逐渐形成一种“自下而上”的方式。欧美排放权交易市场体系的覆盖区域详见表2。
对于这两种不同的发展类型， 可以分别从以下3个关键方面加以考量。
1. 环境有效性。EU-ETS能根据经济发展的全局需要和环境的整体承受力度， 在全欧盟范围内制定标准、统一的排放上限限额，将所有的相关排放源纳入到交易体系内，通过有效的监管和控制，以达到减排目标，从这一点上看，“自上而下”型市场，将涵盖更大程度、更加全面的排放量，从而具有更高的环境有效性。然而，通过整体市场的合理细化、分散，即合理发展地方性区域市场， 并建立有效的链接将各分散市场联系起来， 有效杜绝企业将排放污染源转移到排放受限较小的区域以实现“套利”等现象的发生，这也可以有效减少一国整体的排放量。而目前美国国内各个区域碳排放权交易市场间尚未建立有效联系，大多“各自为政”，这虽然可推动区域内减排目标的实现，但整个美国的碳减排却变得很不清晰。较好的例子是《京都议定书》确立的清洁发展机制和联合履约机制，将世界上各发达国家、发展中国家联系在一起，在分散、细化的同时也保证了整体的减排目标。
2. 经济有效性。EU-ETS涵盖了更大的地域范围和更多数量的排放源， 整个市场中存在足够的潜在交易者，保证了市场的广度和深度，可以充分发挥市场的效率。巨大的交易量会促进形成一个统一、合理的均衡价格， 这对外有利于争取或是主导国际市场的定价权， 对内统一的价格会更好地发挥价格信号的引导作用， 使减排成本低的企业与减排成本相对较高的企业在更广的范围内调剂排放权的余缺。而对于美国的各个碳排放权交易市场，各个区域市场是相互独立没有联系的， 这必然会形成不同的配额价格和不同的边际减排成本，将导致效率的损失，并且较小的范围和较大的减排企业并存时， 极易形成市场垄断，进一步影响市场效率。
3. 政治有效性。 为了建立一套完整的排放权交易市场体系，各地方政府、各行业企业必然会对共同的监管框架，特别是共同的减排目标上限及各区域、 各企业具体的减排数量，进行长时间、广泛的谈判协商。以排放配额的分配来讲，这直接关系到各企业的经济利益及地方的经济增速， 各方的博弈是不可避免的。而“自下而上”型市场更注重区域市场的作用，各个区域市场过于强势， 必然会在建立全国市场的过程中为自己地区争夺最大利益， 进而增加协商难度，同时，各个区域市场经过长时间的发展，已根据自己区域的特点制定出了不同的交易规则、 认证机制及监管方式， 这也会在各个市场的整合过程中形成不小的阻力。
（二）市场所涵盖排放气体和行业的不同规定
一方面为了更准确、 更有效地实现整体的减排目标， 排放权交易市场体系应涵盖所有的相关气体和所有排放相关气体的行业。 另一方面从可操作性来看， 一个好的交易体系应该能使相关气体减排收益与监测、 执行等成本达到均衡。 如果将某一气体或气体排放行业纳入体系后， 所产生的相关气体减排的边际收益大于监测、执行的边际成本，则应将其保留在体系内。 欧美排放权交易市场体系所涵盖的气体和行业情况详见表3。
EU-ETS和酸雨计划都只选定一种气体， 分别为二氧化碳和二氧化硫。 一是由于二氧化碳是最主要的温室气体，二氧化硫是最主要的酸雨气体，而且这一状况在可预见的未来是不会改变的， 而对主要气体进行重点控制更易达到立竿见影的效果。 二是由于二氧化碳和二氧化硫的排放主要是源于化石燃料的使用，它们的排放量更易被监测，并且只针对一种气体就避免了不同减排气体间排放量的转换等繁琐的过程，增加了可操作性。
对于排放权交易市场体系应涵盖的行业， 可以从两个角度着眼。或者是主要涵盖上游体系，即针对化石燃料的生产者或进口商制定、 执行减排政策， 这样可以有效减少介入整个政策体系的企业数量。 或者是主要涵盖下游体系，即政策、体系主要针对化石燃料的使用者， 但要想有效减少相关气体的排放，就需要一个全面的下游体系，即交易体系要涵盖所有使用化石燃料的工厂甚至是加油站及相关分销商，而这必将会增加政策体系所覆盖企业的数量。
而在实际运行中， 各排放权交易市场体系大都是针对下游体系，并且将体系涵盖的行业、企业数量进行了简单化处理。 其中电力行业成为主要的涵盖行业，这与其自身的行业特点有关：（1）电力行业是二氧化碳、二氧化硫排放的主要污染源；（2） 电力行业存在以较低成本减少相关气体排放的减排空间；（3）电力行业已经存在较规范、完善的监管，基础相对较好。
对于那些只涵盖电力行业的交易体系， 其出发点则是先从一个单一行业为切入点， 以减轻政治谈判的压力，同时也使整个排放权交易市场体系尽可能简单一些， 便于操作。 但这也会造成一个棘手难题，交易体系仅限于单一行业的局面更易形成垄断，当该行业中的某一企业或几个企业联合使其所拥有的排放份额、资金规模等，相对于整个运行的配额交易市场达到一个较大比例时，便可操纵配额价格，较少地买入配额可压低价格， 较少地卖出配额又可拉升价格，这样垄断企业便可从中获得额外利益，造成不公平现象，进而可能会减少整个市场的交易量，造成效率损失。同时，相关企业还可以利用在交易体系中的垄断地位来排挤产品市场上的潜在竞争者，通过拒绝提供足够的排放配额给新进入者， 有可能形成一个行业壁垒。Stavins对美国的酸雨计划进行研究发现，在酸雨计划实施的前几年，一些企业购买了比他们实际需求更多的配额， 以此来抬升排放配额的成本，将一部分竞争者挤出了该市场。 [2]
（三）运作方式上的不同特点
欧美排放权交易市场体系的具体运作方式详见表4。
1. 对于配额初始分配方式的选择。 由于担心配额的初始分配采用拍卖方式会遭到相关企业的抵制和反对，对于配额的最初分配都采用免费发放方式，即采用“祖父条款”――根据历史排放量来确定所获得的配额数量。 免费分配初始配额， 这就会促使企业在计划实施的早期进行更多的碳排放， 以便在未来获得更多的排放配额。而在EU-ETS实施的第一阶段， 一些大型的排放企业获得了比其实际排放量多得多的排放配额，出现了配额分配过多的问题，从而导致了碳价（指碳排放配额价格）过低，造成了碳价波动。在2005年配额开始交易时，其市价大约为每吨20欧元，2006年4月随着一系列新项目被允许， 交易者预期市场中存在了过多额外的配额， 从而使价格跌至8欧元，但随后在2006年价格又涨至顶点为每吨30欧元， 最终在2007年9月暴跌为每吨0.1欧元。[3] 价格的大起大落使得不同行业的很多企业无法决定是革新技术减少碳排放， 还是继续排放并购买碳排放配额，从而严重影响了市场的效率。并且波动的价格又进一步导致相关产品价格上升， 钢铁和电力行业的生产成本比历史成本上升了10%～175%不等， 进而推动整个欧盟的电力价格平均上涨5%，钢铁批发价格平均上涨16%。[4] 而增加排放配额发放方式中拍卖的比重，可以有效控制碳价波动的风险。对于配额的定期性拍卖，可设定一个最低拍卖价，如果市场碳价远低于该价格， 则相关企业会继续持有富余的配额而被不会再向市场中卖入， 从而有效减少整个市场中的配额供给，起到拉升碳价的作用；如果市场碳价远高于该价格， 则配额匮乏的企业会期待通过拍卖方式来获得足额配额， 而不是通过在市场中用高价购得的方式， 从而减少整个市场中的需求量，起到压低碳价的作用。总之，拍卖方式可以使碳价始终维持在拍卖底价附近。 而这也就要求在整个承诺期的多个不同时点上拍卖配额， 从而将拍卖方式贯穿于整个承诺期， 而不是在承诺期开始或提前就进行配额的拍卖。
2. 对于承诺期跨度的选择。 较长的承诺期可以有效降低价格的波动性， 给减排企业一个相对长期的价格信号， 如果是较可信的信号作用， 则会有效地促进技术革新和新投资。但同时，政策制定者面对不断革新的减排技术和体系中出现的问题时， 其政策灵活性将大大减低。EU-ETS第一阶段的承诺期为3年，并且不允许两阶段间配额的储存和借入，虽然有效减少了碳排放，但即使作为一个“学习期”也较短暂；阶段二的承诺期是5年，并且阶段二、三之间的配额储存是允许的；阶段三有8年的承诺期，这与企业的投资周期较为接近，但又面临8年后即2020年阶段三到期后的巨大不确定性。 美国的清洁能源法案设定了一个长期的一直到2050年的减排目标。分配的配额数量将会逐年下降， 以达到到2012年排放量在2005年水平上减少3%， 到2020年减少20%，2030年减少42%，最终到2050年减少83%的目标。为增加政策的灵活性， 美国国家科学院会每4年提供一份报告， 阐述气候变化情况和温室气体减排技术的发展情况， 并对世界范围内其他国家的减排行动做出分析，据此如果有需要，政府会为额外的减排做出附加补充规定。
3. 对于配额跨期借入与储存的规定。 各个交易体系大多不允许跨期借入配额，主要考虑：（1）政府很难有效评估借入配额企业的资金流动性及其配额的真实价值；从政府的角度来讲，其更愿意较早的实现减排目标，所以会倾向于限制借入配额。（2）那些流动性相对不足的企业会比流动性充足的企业更乐于借入配额，从而会造成逆向选择的发生。（3）借入配额的企业可以推迟采取碳减排行动， 如果预期将来碳减排的整体约束目标会变得更宽松时， 相关企业现在便会采取“不作为”的观望态度； 并且借入配额的企业会更积极游说政府采用较宽松的减排目标， 甚至会阻挠交易体系的进一步发展， 以使自己的配额债务被取消。相比较而言，储存配额的企业为保证、增加其配额资产的价值，会更希望有较高的碳价和较为稳定并不断发展的交易体系， 并乐于接受较严格的监管措施和较严格的未来减排目标，且有动力较早地采取措施来减少排放量。此外，允许配额跨期储存能使当前的碳价对一个较长的时间段做出反应，从而有效降低价格的波动性，增加市场的流动性。
4. 对于监管、惩罚制度的规定。注重一个排放权交易市场体系的强制力、执行力，一方面，要在技术上对排放量做出准确的监测。 酸雨计划能够成功的一个关键因素便是要求电力设施安装检测二氧化硫排放量的设备，从而获得了排放源直接、连续的排放数据；EU-ETS等排放权交易市场体系只涵盖一种气体，也正是基于对高质量监测重要性的考虑。另一方面，要在规则、法律上能对监测出的违规、违法排放行为立即做出惩戒。
三、 对我国建立碳排放权交易市场体系的建议
1. 积极推动建立全国统一的碳排放权交易市场体系。建立统一市场，有利于在全国范围内形成相同的边际碳减排成本，保证碳减排的效率；形成统一的碳交易价格，发挥市场价格信号作用，引导企业合理减排，同时在国际市场上争取碳价的定价权。应该注意的是，实行区域试点（如：一部分地区先减排，一部分地区后减排）极易促发套利行为，全国性布局的大企业会将重污染源转移到不受约束的地区以保证继续排放，特别是当为了减小政治压力，同时在区域试点采用“祖父条款”的方式来进行配额的初始分配时，会刺激试点区域外的企业增加排放量，以便当体系覆盖到自身时获得更多的排放配额。
2. 碳排放权交易市场体系建立的初期可先涵盖一种气体和多个典型行业，在市场发展到一定程度、相应技术逐渐成熟后， 再将其他温室气体和更多行业纳入体系。这样更便于监测且操作简单，避免了不同气体间的转换。 涵盖多个典型行业可有效增加市场范围，减少垄断情况的发生，并保证交易量。
3. 就运行机制而言，从国际经验来看，为减少实施初期的压力， 可采用配额初次分配时免费发放的方式， 但随着交易体系的逐步完善和企业的逐步适应和接受，要增加拍卖方式的比重。实施初期由于经验不足，可采用较短的承诺期，以便在实践中发现问题、不足，并可及时调整，增加制度的灵活性，但初始时便应从长期着眼，保证制度的连续性、可信性。应允许跨期储存配额， 以避免在一阶段到期时配额价格的大跌，减小碳价的波动性，同时激发企业长期减排的积极性。 同时应制定相应具有可信性的处罚措施，对于违规企业加强处罚，使处罚成本远高于买入配额的成本，以保证整个市场的持续发展。
参考文献：
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减少碳排放方式范文5
从正面角度来看，在美国经济面临萧条之时，较富裕的族群因为依然富有，对奢侈品的需求已经明显地恢复。这类奢侈品包括像是龙虾这种昂贵而高级的食物品项。其次，中国原本已经是龙虾的主要市场，中国日趋增加的财富意味着对龙虾及其它奢侈品的需求将持续大幅成长。
2005年，中国是第三大奢侈品消费国，占全球销售量的12％，较2000年增加1％。一般期待到2015年前，中国将超越日本成为全世界第二大奢侈品购买者，这是全球29％的销售额。然而在龙虾市场上存在着一些新的不利条件，其中一点就是高油价及美元疲软等因素，使生产成本增加所带来的压力，这使得龙虾进口到美国与其它国家的价格较当地产品为高。
而此也突显出气候变迁之议题。气候变迁是一个需要、也的确慢慢获得响应的议题，全球已开始致力于减少温室气体排放量，而消费者对那些与气候变迁相关的议题，则反应得更加迅速。在奢侈品消费市场上更是如此，因为对奢侈食物的支出是自由决定的，而价格通常对这种产品的需求是没有影响力的。这样的消费者反应已经表现在发展食物里程这类的观念，以及诸如在面对购买决策时所考虑的碳足迹和可持续性等议题上。
对生态无害的食物商店
现在已经出现许多对生态无害的零售食品商店，像是美国的Whole Foods以及欧洲的许多英国超市，对于那些在购买时重视生态议题的消费者，这些商店迎合了他们的喜好。奢侈食物的消费者，至少在西方国家，愈来愈将他们购买与否的决定建立于道德和环保因素上，另外也包括地位、稀有性、价格等。
这与大多数的水产品消费者颇为不同，一般水产品消费者只是购买日常必需品，而许多研究报告显示，这种购买决策最容易被价格与质量而非环保或道德议题所影响。在这种环境下，全球许多龙虾捕捞业者在面对这些道德的消费者时可能就不太有能力可以保卫自己的市场地位。
碳排放量的管理
温室气体指的是任何会吸收红外线(infrared。IR)的气体。令人吃惊的是，这表示，除一些双原子气体和惰性气体外，几乎每一种我们已知的气体都是温室气体。
事实上，碳排放量只是所有温室气体的简称，由于二氧化碳是目前最常见的温室气体，因此为得出一个标准数据，所有温室气体都与其相关影响相乘(或相除)。例如甲烷，它是农场经营的副产品，由腐烂的有机物质所产生，作为温室气体，它的威力是二氧化碳的25倍。因此计算出40公斤的甲烷具有1吨的碳排放量。另一个例子是氧化亚氮(即笑气)，它的威力是二氧化碳的296倍，这表示3.4公斤的氧化亚氦被计算出有1吨的碳排放量。
这基本上表示，1吨的碳排放量可能肇因于只有3.4公斤的气体。燃烧木炭产生特别多的问题，因为这样的燃烧过程制造出许多高度活跃的温室气体，例如氮、硫等氧化物，这些气体本身也会对环境造成>中击，例如二氧化硫会造成的酸雨。
龙虾生产过程所制造出的碳排放量主要是来自捕捞龙虾的船只所使用的柴油，而设圈套引诱龙虾、发电的过程所投入的能源也要计算在内。一般来说，直接投入的燃料占龙虾捕捞业所投入能源总数的75％～90％。大多数的龙虾捕捞业者靠着低渔获量与高价格来维持其利润。
捕捞业者的燃油使用
龙虾捕捞业的平均渔获量经常是每次收网约1公斤龙虾肉，虽然只有少数研究试图计算捕捞龙虾所产生的碳排放量，但是最近一项南澳洲的研究显示，在2006年～2007年间，生产者耗费709万8千公升燃料捕捞2386吨龙虾。
依澳洲温室气体管理局之每公升柴油使用量具2.7公斤温室气体排放量的转换率来计算，上述的数字会得出这样的结果――平均捕捞1公斤龙虾，会产生8.03公斤的碳排放量。尽管数字很大，但是这只反应出碳排放量的一个面向(这还不包括其它生产制造活动所产生的排放量，例如发电、捕捞网的制造、诱饵的供应等，或更重要的是，从分配与销售产品等行动所产生的碳排放量)。如此高的碳排放量，反应出捕捞龙虾对能源高度需求的特性，而龙虾的高价使得其低渔获量变得可以接受。
相较于其它初级产品(primary production)，龙虾捕捞业的碳排放量相当高。举例来说，纽西兰乳品业每1公斤产品产生的碳排放量为1.4公斤，生产每1公斤苹果则会产生0.19公斤的碳排放量。
在许多国家，愈来愈多消费者在购买产品时，要求知道更多奢侈品的碳足迹信息，因此龙虾捕捞业之碳排放量几乎成为各国会检视的议题。结果是，在龙虾捕捞业这个领域中，极可能是消费者采取主动权来衡量，并且到最后减少生产过程中的碳排放量，而不是由立法机关或政府扮演环保的角色。
可持续性的管理
全球有许多主要的龙虾捕捞业者正进行某些资源可持续性的管理准备工作，然而这样的议题在管理上产生了一个有趣的新作法，特别是在碳排放量的管理目标与可持续性管理目标相互作用时。
碳排放量管理最基本的层次包括经济效益的考虑，特别是在捕捞龙虾时所耗的燃料，因为燃油可能是大多数龙虾捕捞业的主要使用能源。因此有许多方法可用来减少龙虾捕捞业的燃料使用，包括结构调整(如使用较小船只、较小或较有效率的引擎等)到作业调整(如缩短单次作业航程、虾笼置水时间加长、增加虾笼数量等)。
作业调整通常比结构调整更容易也更快速实行，但这些调整都牵涉到减少燃料使用与渔获量间的拉锯。对龙虾捕捞业与资源量可能造成的影响包括：
渔捞努力量集中在近海的结果，使得局部龙虾资源量消耗殆尽，且可能会和娱乐型龙虾捕捞业者起冲突：
可能造成更多人捕捞体型较小的龙虾，因为较小型的龙虾倾向在近海区域活动；
若每艘船所携带的虾笼增多，将增加人力成本；
虾笼置水时间加长，可能造成虾笼内龙虾与鱼类的死亡增加。
然而，从管理的角度来看，无论是采用投入或产出的管理技巧，均将是达到重要的明确管理目标所适合的管理工作。
南澳的两个区域即以不同的方式管理――北区采用投入控制管理方式，而南区则采用个别可转换配额(Individual Transferable Quota，ITQ)的管理方式。比较这两个区域的碳排放量相当有意思，采ITQ管理方式的南区，其燃料使用量仅有北区的一半。
减少碳排放方式范文6
关键词：低碳供应链；碳排放限额与交易；单位减排成本；减排率；边际替代率
中图分类号：F274 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2013）05-0080-06
Decision Mechanism Study on Product Pricing and Emission Reduction in Two Level Low-carbon Supply Chain Enterprises Based on the CDM
XIE Xin-peng1，2，ZHAO Dao-zhi1
（1.School of Management and Economics，Tianjin University，Tianjin 300027
2.School of Automobile Engineering，Military Transportation University，Tianjin 300161）
Abstract：This paper，under the framework of Clean Development Mechanism （CDM），starts from the customer's actual demand for low-carbon product，combining with the emission right exchange in the carbon market，and then deduces the profit functions which take retail price as decision variable of retailer and wholesale price as decision variables of manufacturer.Through the analysis of centralized and decentralized decision-making，it can be derived that it has close relation between wholesale price and emission reducing rate，emission reducing cost as well as carbon trade price.Overhigh emission reducing cost means that the manufacturer will pay a huge cost to reduce carbon emission，and then will lose the cooperative space when cooperates with retailer，meanwhile，overlow means that the product will lose competition ability，it has little rate of return on investment.
Key words：low-carbon supply chain；carbon cap and trade；unit cost of carbon abatement；carbon abatement rate；the marginal rate of substitution
引言
经济在不断地发展，环境也在不断地恶化。导致这一问题的根源就是温室气体（CO2）无节制的排放。国际社会致力于缓解和适应气候变化的具体行动上来。1992年的《联合国气候变化框架公约》、1997年的《京都议定书》以及2010年召开的哥本哈根气候变化大会就是这一行动的具体体现[1]。
目前在众多的碳减排的方法中，较为常见的是征收碳税和碳排放权交易。其中，排放权交易是在排放限额的基础上进行的直接管制与经济激励相结合的减排手段[2]。CDM是在发达国家和发展中国家之间展开的基于项目的碳交易机制。2006年12月，安钢与英国CAMCO公司签署了合作开发安钢CDM项目协议。如此，发达国家通过资金购买不足的碳配额来实现外部成本内部化；而发展中国家开发了先进技术实现了碳排放量的减少。
1 文献回顾
1.1 庇古税和科斯定理
碳税或碳排放权交易的实质就是将生产企业的外部成本内部化。传统解决这一问题的方法主要包括两类：一是20世纪20年代庇古（Pigou）提出的庇古税[3]；另一是20世纪60年代科斯（Coase）所讨论由外部性导致的社会成本问题以及采取“私了”方式解决外部性问题的科斯定理[4]。科斯认为解决的方案应与强制企业支付给其行为造成损失的受害者的赔偿方案不同。
1.2 碳配额的政策研究
遵循着以上两种思路，国内外许多学者开始关注碳排放权分配方面的研究，大多数学者认为碳排放权分配方式主要有免费分配、公开拍卖和标价出售，前两种方式最为常见[5]。Aarón David Bojarski等人设计了低碳供应链的网络模型，认为整个供应链中某一时期的碳排放量等于政府在这一时期免费分配的碳配额加上从市场上购买的碳配额再减去通过市场卖出的碳配额[6]。杜[7]在考虑碳排放及其交易对企业生产决策的影响时认为：企业获得的排放许可来源于三种方式。即：政府免费分配量、碳市场交易量和碳排放减少量。本文在建立碳交易模型时也认为制造型企业的所有碳排放权来源于以上三个方面。
1.3 排放限额对企业行为影响研究
在对碳减排成本分析方面，张中祥[8]的研究表明，碳排放权交易在国际间比较活跃的原因是碳减排的边际成本在发达国家和发展中国家之间存在巨大差异。
在分析环境对企业行为影响方面，Fredrik通过比较三种模型分别得出了他们的最优排放税收[9]。J A Poyago-Theotoky[10]考虑了企业减排的技术溢出问题，对于R&D合作，独立R&D和ERC三种不同情况设计了两种契约机制。杜少甫等人分别研究了净化水平确定下企业的最优产量和最优净化量[11]。Zhang等[12]通过报童模型建立了企业依赖碳排放权交易机制下的生产与存储的优化决策模型。何大义等运用存储论的分析方法，得出了企业的最优生产决策、碳排放交易决策和减排率决策[13]。
1.4 考虑碳排放约束的供应链运营管理研究
Hoen等[14]研究了排放成本和排放限制两种碳排放规制对供应链中运输模式选择影响。随后，Hoen等[15]以一个实行运输外包的自愿减排的企业为对象，同时考虑了运输方式的选择和定价问题。Benjaafar等[16]分析如何通过运营决策的调整减少碳排放。Cachon[17]研究供应链零售商下游网点布局如何在满足碳排放约束的同时使运营成本最小化。
张靖江考虑了由排放权供应商和排放依赖型生产商所构成的两级供应链，给出了各方的最优决策和整个供应链的最终利润[18]。在此基础上，Du等[19]在考虑由传统非营利绿色环保组织（如能源管理公司EMC）作为碳排放权的供应商和碳排放权依赖企业组成的新型供应链优化问题。
综上，更多的学者还是侧重于要减少整条碳排放链的同时使得减排成本最小化和利润最大化；或者是侧重于考虑碳排放的整个供应链网络的优化设计和布局。而很少有人关注于在考虑了碳减排约束条件下的供应链上下游之间转移价格的博弈关系，及其与边际减排成本和碳交易价格之间的关系，本文正是基于这样的情景提出问题并进行分析解决的。
2 情景与模型
本文分析基于如下情景：在低碳经济环境下，消费者环境意识将不断提高。消费者在购买产品时除了要考虑价格因素外还会考虑产品生产过程中碳减排与环保和健康的关系。例如红星美凯龙国际家居连锁京沪—西南运营管理中心总经理王伟对什么是“低碳家居建材商场”做了严格的界定，该企业通过倡导低碳理念，扩大了潜在的消费群体。又比如国内两大零售商国美和苏宁相继通过宣传低碳节能产品引导消费者的消费理念，将一部分潜在的普通消费人群转化为低碳消费人群，最终实现了销售利润的提高。Fan Wang（2011）等学者就认为进行低碳供应链的需求预测时，我们不仅要以价格作为标准进行判断，还要考虑到在供应链中每个环节的碳排放量的大小。因此在消费者收入不变的前提下，低碳产品的需求将是价格和碳排放量综合的函数，即Q（p，e）。零售商将面对潜在需求增加与供应商抬高价格这样一种机遇与挑战并存的新环境，而制造商将在批发价格与减排投资之间进行权衡和决策。
2.1 假设与参数设定
（1）供应链中存在着一个制造商和一个零售商。双方均不存在库存。
（2）低碳产品的需求量是价格和减排量的线性函数。
（3）低碳产品采取成本加成法定价，即在单位产品成本的基础上，按照一定的加价率确定产品的价格。
（4）在一定的技术条件下，单位产品产生的碳排放量一定，制造商总的碳排放量将是产量的线性函数。
（5）单位碳排放的减排成本是减排率的增函数，并且随着减排率的增加而边际递增。
（6）减排成本投资对单位产品的生产成本没有影响，即单位产品生产成本在减排前后保持不变。
（7）政府在单一周期内免费分配的碳配额量是外生变量，并且当期碳配额不能转移到下一期使用。
（8）碳交易价格是由碳交易市场决定的，是外生变量。
（1）零售商批发价格曲线的斜率为负值，制造商批发价格曲线的斜率随着c（τ）τ的不断减小而由正值变为负值。制造商与零售商所形成的合作空间如图4灰色区域显示；
（2）随着c（τ）τ的不断减小，k1的变化速率要大于k2，于是灰色可行区域的面积将会减少，制造商批发价格的区间和上限都会减小，减排率由于减排投资的减少而减少；
（3）制造商在与零售商讨价还价中将处于不利地位，减排对于制造商来说意义很小。
以上四种情况我们可以看出，在低碳环境中，制造商减排效果在其与零售商价格竞争时将起到至关重要的作用。单位碳排放量减排成本过高，将减少制造商与零售商进行合作进而提高利润的空间；单位碳排放量减排成本过低，将使产品的碳排放过高，使其在与零售商进行价格竞争中处于不利地位；而单位碳排放量减排成本在一定的区间内围绕着碳交易价格波动时，并且略低于碳交易价格的时候，将使得制造商在与零售商讨价还价中更有话语权，此时的减排投资对于制造商来说是最有意义的。
4 结论
本文从对产品的需求出发，讨论了低碳环境下，消费者在购买低碳产品时不仅要考虑产品的价格，还要考虑到产品的碳排放量，从而构建了对低碳产品的需求函数。在假设零售商按需采购和制造商按需生产的前提下，得出并比较了分散决策和集中决策下零供双方的利润函数，结果可以看出双方均可以通过改变批发价格来获取更多的利润。然而，批发价格是与低碳产品的减排率、减排成本以及碳交易价格有密切联系的。单位减排成本过高，制造商将不会投巨资去减排，零供双方将没有合作的空间；单位减排成本过低，所生产的产品将不具有竞争力，制造商的减排投资不会起到什么效果，制造商在与零售商价格竞争时失去话语权；而单位减排成本在靠近碳交易价格区域内波动是最理想的状态。此时，零供双方均会有较大的利润提升空间，制造商所生产的产品将更具有竞争优势，并且制造商在与零售商进行价格竞争时更有话语权。对消费者来说，产品更加清洁环保，消费者使用得更加安全放心；对政府来说，总的碳排放量会逐渐地有所减少，从而完成联合国限定的减排任务；对制造型企业来说，利于它的长期发展，使其在低碳经济环境下做出正确的减排投资决策，从而立于不败之地。
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