温室气体的形成范文

时间:2023-12-26 18:07:09

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温室气体的形成

篇1

众所周知,知识型产品中的脑力劳动比重大,知识型产品价值与其中的知识含量成正比,所以,作为知识型企业来说,其产品不仅与产品制造费用有关,还与风险成本、人力成本、研究与开发费用有着直接的关系。我们研究知识型企业内部的成本控制方案,必须对这些成本内容进行有效关注,发展企业内部的重要思想力量,才能真正为企业整体发展做出贡献。

一、知识型企业的成本构成

我们知道了知识型企业的实质及其基本特征之后,从其成本构成上分析企业发展中的各个重要组成部分,进而能够获得更好的管理思路。

风险成本。风险成本包括两层含义:一是知识型企业本身的沉没成本,二是与知识型企业有商业交往的利益主体的利益损失。在工业经济时代,企业的投资利益虽然很难预期但总有办法确定,然而,知识型投资的结果是不可预测的,创新型知识产品的产出到底会获得怎样的回报不能被全面认清,所以加大一个知识型项目的投资,就意味着对其他项目的放弃,而已经投资的项目的未来走向存在不可预知性,只能看顾客对这一创新产品的认可度如何,不能认为大量的人力、物力的投资就能换回更多的回报,而是用实在的研究、开发和真实可行的技术效应来提升知识型产品的核心价值。在美国,1997年每1000个寻求风险资本贷款项目只有一个项目得到了贷款,在每10000个得到风险资本贷款的资本家支持的项目中,只有一个可以成功地占有1%的市场份额,可见,知识型企业一旦投资方向定错位,就会使知识型产品的产出的价值处于一种“毫无用处”的境地,企业本身的沉没成本也将会增大,如果大规模的沉没成本出现,就会导致知识型企业处于一种崩溃、倒闭的局面当中。与此相关联,与之有商业交往的利益主体,在某知识型企业创新研究失败或创新成果出现市场失败时,会形成某种债权损失或股权损失等。此外,知识型企业既有几乎与传统企业在形式上没有什么差别的企业“实”的实体,又有由于网络化而形成的“网上公司”和“远距离多主体的网上合作体”等“虚”的“媒体空间”,这些“媒体空间”为了某一经济目标,可以迅速地大批地集结,也可以悄悄地即刻解散,这种集结与解散,为它逃避债务等经济责任提供了某些便利,也为其他利益主体保护自身利益设置了一些障碍。

人力成本。工业经济的产品成本主要是消耗包括人力资源在内的经济资源的反映,其中,人力成本是它的重要组成部分。因为知识型企业主要靠人的思想与智力进行新产品的研发,所以人才投资是非常重要的一项,看重“劳动雇佣成本”的可贵之处,让员工有“主人公”意识,才能真正为企业的发展贡献出自己的力量。

制造费用。知识创新,首先要使知识存量不断增加,还要使知识存量迅速更新,也使知识增量不断增加,这两方面一定会加速知识产品更新换代的频率,弱化了人们消费偏好的持续性,所以知识型企业的固定资产的经济寿命、存货(含知识产品)的社会认同期日益缩短。

研究与开发费用。目前来看,知识型企业投资过程中存在风险的方面主要在于对新产品的开发与设计阶段,企业内部用来研究和开发的基金的去向、主要发展目标的设立等内容都是需要我们进行全面关注的对象。一般来说,对研究费用,在实际发生时计入当期费用;对开发费用,则要看该开发项目能否产生可靠计量的未来经济利益,若能,则应将其资本化,并在一定时限内系统地分摊,若不能,则应当期费用化处理之。

了解以上所说的知识型企业的成本内容,我们就可以对其“一一击破”,用更加创新的手段开创一个新的投资环境,全方位、全过程地管好企业发展中的各种成本事项,进而获得长足的进步。

二、创新的投资手段

用积极发展的态度对待现在的投资项目,投资者应该放远眼光,在保证最低风险成本使用的同时,还要使用更加创新的“软实力”――创新科研成果证明自己的发展实力。

企业还应选择科学投资的决策方法,其投资决策应当遵循企业效益最大化的原则,着重成本核算,分析各个投资方案投资收益率,择取既能符合企业要求也能使成本最低化和效益最高的决策方案;选择投资的决策指标时,要考虑实际的成本及效益,应考虑机会成本;在决策时,必须杜绝盲目的决策和长官意志的现象产生,要严格按原则与程序决策,在源头上来降低投资的风险。

人力成本的科学管理。当企业员工发现自己的某些待遇不符合自己的初衷时,就会出现消极怠工的情况,如果员工没有将知识创新工作予以重视,被动工作成为他的一种习惯,就会造成企业效益的迅速下降,这样,企业整体工作氛围不会得到提升,反而会造成企业亏损的一个重要原因。

知识资本是知识创新人才不可或缺的能力与基础,以此为基础树立自己的“主人公”意识,“劳动雇佣资本”应该成为知识型企业制度中的核心内容,这是因为,知识型企业要以“创新”二字为自己的核心价值,企业内部的知识创新者不能像传统企业员工一样只为获得高收入而被动工作,要将自己的知识实力发挥出来,于是,知识资本是知识型企业所有者权益的最新内容,它值得我们关注,也应该被知识型企业采纳。一般来说,知识型企业的风险具有一定的特殊性,它出现的概率大于传统企业出现的风险概率,所以我们必须用一定数量的金融资本作为知识型企业的物资保障写入“有限责任制度”内部。如果不这样做,就会造成创新高风险的出现,失企业失去原有的工作动力与基础保障。

必须指出,传统的成本理论没有把企业的人力资源区分为“创新者”和“一般劳动者”,应该对他们的劳动一视同仁,他们的劳动补偿就是基本的工资和岗位津贴,“管理费用”与“营业费用”本身就是企业对消耗的人力资源内容,所以如果死板硬套的话,就会对创新者对企业剩余收益的索取权进行了无形的剥夺。所以应该将“创新者”的投资方案与现在的知识型企业发展目标紧密得联系在一起,用高成本的支出鼓励人才的发展与进步,是企业迈向成功的重要保障。

全方位的支出控制。首先,用“开源节流”的思想与方法对待费用支出的各种事项,尤其是对固定资产的使用费用、开发费用的关注度的提升,是保证支出受到一定限制,进而节约更多成本的重要手段。其次是对开发知识型新产品的过程进行全方位、全过程的管理,降低成本,提升生产力。第三就是保证每个环节都不出现任何失误现象,促进企业内部“零缺陷”状态的延续,进而促进企业经济发展处于一种恒定提升的状态。

篇2

关键词:新形势 石油企业 成本控制 分析探讨

一、新形势下影响石油企业成本的主要因素概述

石油作为一种不可再生的能源,目前仍是国民经济的主要能源之一,在建设低碳经济的经济结构调整和转型阶段,影响和制约石油企业成本的因素主要有下面几种,一是国家的能源税收等宏观经济政策,二是石油资源的存有数量和质量状况,三是油田勘探开发所处的阶段,四是科技开发水平所带来的投入产出结构的变化,五是石油价格的变化所带来的财务费用的变化。据一项对于2005-2010年石油企业成本管理实践的调查研究显示,这五个方面的因素占石油产品总成本的87.3%,因此,石油企业的成本控制主要在于对这五个因素的分析、评价、测评和控制,同时调查还显示,在这个五个因素上的1%的投入增加幅度就能带来7.8%以上的经济效益增加值。

二、目前石油企业成本控制的现状、存在问题及其原因分析

随着我国石油行业的市场化机制的改革以及石油市场价格机制作用的充分发挥,石油企业对于相关生产经营环节的成本控制的关注和投入也得到了逐步提高,并且取得了一定的成绩,相关调查资料显示,2005-2010年间石油企业对于成本控制的投入以每年平均5.8%的幅度增加,石油企业来自成本控制的经济效益增加值实现了每年13.5%的幅度增长。但由于各种主客观因素的影响,我国石油企业的成本控制问题主要存在下面几个问题。

首先,我国石油企业在成本控制上普遍存在理念落后、理论研究缺乏针对性和实践性导向。具体来说,有相当一部分石油企业将成本控制和管理局限在企业内部甚至是重要的基本生产过程和环节,对供应链上的上下游企业的成本管理缺乏关注和有效手段的采取,另外由于缺乏对于成本管理的理论研究,造成了石油企业成本控制管理整体上方法陈旧;其次,石油企业的成本控制主体定位具有很大的狭隘性,长期以来把成本控制的任务当作财务部门财务人员的事情,而构成石油企业成本中重要组成部分的生产车间和关键技术没有纳入和参与到成本控制中来,造成成本控制和管理的主体覆盖范围过窄,无法实现整体协同效应;再次,石油企业的成本管理信息失真、成本管理环节分工过细导致控制管理成本过高。有一部分企业因偷逃税款、提升业绩或谋取私利等不正当行为而对成本资料任意地认为修改编造,同时分工过细的成本控制环节造成了较高的协调沟通费用,并同时带来了直接的经济损失和人力资源的浪费。

三、新形势下石油企业成本控制问题的建议和对策

根据新形势下影响石油企业成本的主要因素的阐述,在分析了我国石油企业成本控制问题的现状、存在问题及其原因分析的基础上,参考成本管理的相关知识和理论,借鉴国外石油企业的成功做法和经验,就我国石油企业新形势下的成本控制问题提出如下意见和建议。

第一,石油企业应该更新成本控制和管理理念,综合采用包括目标成本法、成本否决法、档次成本法等在内的先进成本管理和控制方法以实现对于相关生产经营环节成本的精细化科学化管理和控制。目标成本法、成本否决法以及档次成本法等成本控制和管理方法从不同的视角和纬度给石油企业的成本管理提供了理论基础和方法论,都有利于实现石油企业成本管理的全员参与并调动他们的积极性和主动性。

第二,石油企业应该按照一定的标准和体系对石油企业的成本进行模式识别和细分,根据不同的成本类型及其产生机理采取有区别的方法和手段分类实施控制。具体来说,石油企业可以将石油勘探过程中制造的成本落实到勘探部门,然后由勘探部门再落实到各个作业点和作业岗位;将开发成本和资产折旧落实到油气田企业,由油气田企业牵头再落实到负责开发的部门和环节;将现金流转和操作的成本落实到各个油气加工厂,而将管理费用、财务费用落实到油田总部的财务管理部门,然后分级进行汇总管理。实践调查表明,这种将成本进行分类和分级管理的模式可以有效地实现石油企业成本控制的目标,其平均贡献率在34.6%的幅度左右。

第三,石油企业在成本控制问题上要尤其重视产品及产品组合的开发和实施策略,以石油产品为核心、向燃气产品范围扩展和延伸,依靠燃气低成本的优势实现成本管理的控制和效益。根据国际著名石油企业的产品开发及产品组合管理实践和经验,石油企业围绕石油核心产品的同时进行相关产品的开发特别是燃气产品的开发,可以大大降低单位产出的成本额度,这主要得益于天然气的开发成本要远远小于石油的开发成本,国外著名石油公司的天然气产量一般占油气总产量的30%,而我国2010年仅为9%左右。

四、总结

本文针对石油企业成本控制所面临的诸多因素以及目前石油企业成本控制存在的主要问题,从以下几个方面提出了建议和解决方案,一是综合利用包括目标成本法、成本否决法、档次成本法等在内的多种成本控制方法,二是按不同分类标准将石油企业的成本进行细化分解从而采取不同的控制手段和方法,三是调整和优化产品结构,施行油气并举战略。

参考文献

[1]、王涛. 石油工程成本控制模式研究[J]硅谷, 2009,(09) .

[2]、张启正,丁仁才. 降低石油化工装置加工成本的建议和措施[J]工业工程与管理, 2004,(S1) .

[3]、霍江林,赵振智. 油田企业作业动因成本性态分析[J]财会月刊, 2010,(06) .

[4]、赵松,崔益华. 油田企业新型预算管理责任体系设计[J]财会通讯, 2010,(14) .

篇3

关键词:燃气行业 特许经营 城镇化

建设部颁发了《关于加快市政公用行业市场化的意见》,在业内乃至社会各界引起了强烈反响。全国各地都把加快市政公用行业市场化改革作为工作的重点。对于东营地区,我们结合城镇燃气行业的特点,就城镇燃气行业实施特许经营的有关问题进行了调研。

一、东营燃气行业具有广阔的发展前景

随着我国城镇能源结构调整战略的实施和城镇居民生活水平的提高,城镇燃气事业得到了快速发展。东营市城镇燃气已经成为城镇的重要基础设施之一,特别是2001年东城实施天然气工程为标志,揭示了东营城镇燃气的发展进入了大规模利用天然气的时代。东营城镇燃气具有广阔的发展空间,市场前景良好。(一)城镇化水平提升,要求城镇燃气大力发展。

21世纪头二十年是我国全面建设小康社会,经济建设更加发展的时期,也是我国城镇化水平快速推进的重要时期。在这期间,国家把发展黄河三角洲高效生态经济列入了“十一五”规划,山东省确定以东营为主战场,全面实施黄河三角洲开发战略,打造山东新的经济发展隆起带。作为黄河三角洲的中心城市,东营市的发展正面临重大历史机遇,因此东营市燃气等城镇基础设施需求量很大,由于城镇燃气必将适应城镇化水平的提升,因此会有一个大的发展。

(二)西气东输工程的实施,需要加快城镇燃气的发展。

目前我国西气东输工程已经全面实施,全国各地都在发展天然气利用配套工程。由于胜利油田的天然气产气量不能满足整个东营地区未来的发展需求。可以说,东营地区利用西气东输天然气势在必行,正处于一个新的大发展时期。

(三)城镇生态环境建设,要求提高城镇燃气普及率。

在现代化建设中,我国把生态环境建设作为实现可持续发展战略中城镇建设的重要内容。城镇生态环境建设涉及方方面面。其中大气环境就与城镇能源结构相关。城镇燃气属于清洁能源,对于改善城镇大气环境有着积极的意义。但目前我国城镇能源中煤炭仍然占60%的比重,城镇燃气的普及率不高。因此进一步提高城镇燃气的普及率是“十二五”期间乃至今后更长时间内政府工作的重要任务。这也为城镇燃气行业提供了很好的发展机遇。

二、坚持市场化改革是发展城镇燃气的必由之路

城镇燃气建设,尤其是利用天然气工程建设的一个特点是投资规模比较大。我国城镇燃气行业面对城镇燃气大发展,存在两大难题。一是建设资金缺口比较大。据测算,如果按照传统办法筹集资金,即政府财政投入、城镇维护费只能解决总投资的20%左右,其余80%的资金必须依靠社会资金和银行贷款来解决。一是行业改革相对滞后,划域而治的管理体系还没有完全打破。国有燃气企业缺乏活力,目前状况不适应城镇大发展的要求。要解决这两个难题必须实行市场化改革。建设城镇燃气设施并向社会提供燃气产品服务是城镇政府的责任和义务。但这并不意味着只有政府出资建设才是唯一的出路。也应该运用市场机制来解决资金不足的问题。其办法就是运用特许经营的方式公开向社会招标,择优选择城镇燃气设施建设和经营的主体。政府即按照特许经营协议,允许企业通过政府核定的价格收取经营所得,以获得回报。这样项目建设所需资金,项目建设者与经营完全由企业负责,政府则按照协议进行监管。因此可以说,特许经营的方式是这种完全按照市场机制的运作方式,既发挥了企业追求利益的积极性,又解决了政府管理体制改革中遇到的一些问题方向,是一个好办法,也是发展我国城镇燃气的必由之路。

三、实施特许经营必须开拓创新,深化城镇燃气行业的改革

我国城镇燃气行业在前些年发展很快,为改善城镇环境,提高人民生活质量,发展经济作出了巨大贡献。在改革中,城镇燃气行业已基本上形成了政企分开的局面,涌现了一批公司化经营和市场化运作水平较高的企业。但从总体上说,由于我们很多城镇燃气起步时,沿用了计划经济条件下的传统办法,各自成立各自的公司,一城市一个公司划地而治,建设由政府投资,干部由政府任命,亏损由政府承担,致使这些企业缺乏市场竞争的压力。在城镇天然气大发展中,这些企业中少有企业能真正有能力,去开拓市场,扩大自己的经营领域。前面已经介绍过,国家已经明确了两项重大政策。一是鼓励社会资金、外国资本采取独资、合资、合作等多种形式参与城镇燃气建设;二是允许跨地区、跨行业参与城镇燃气经营。也就是说政府已全面开放城镇燃气市场,在相同的市场准入条件下,将通过要适应过去公开招标方式,择优选择城镇燃气建设和经营单位。

四、燃气企业在特许经营中要认真研究的几个问题

(一)政府与燃气企业的关系问题

政府是授权方,企业是被授权方,两者之间要通过签定特许经营协议,建立一种持久的合作伙伴关系。所签定的协议条文将则成为双方履行协议的行为准则,而这种协议的条文要比一般的工程合同的供货契约复杂得多。因为企业不能指望协议一生效,就能盈得丰厚的利润,政府要为企业最终实现合同期的投资回报,提供协议中承诺的条件。企业必须按照协议保证正常、不间断运转,同时还要适应用户需求变化,提供优质服务。承担相应的财务方面的风险和法律责任。

(二)价格问题

价格问题涉及城镇居民和燃气企业的利益,是一个重要的问题。城镇燃气企业所要追求的投资回报和利润,一是取决于市场范围,一是取决于价格。但城镇燃气价格属于政府定价的范畴。政府定价主要的决定因素是城镇居民和其他用户的承受能力,另一个因素是政策性因素,如政府可能要从调整能源结构,注重环境治理的角度,强调煤改气,扩大用气范围。第三个因素现在一些城镇在发展城镇燃气中,还执行收取初装费的规定等等,所以政府与燃气企业在签定特许经营协议时,对价格问题要进行充分的讨论,要充分考虑城镇燃气项目收支平衡,使价格定在比较合理的范围。

篇4

关键词 压力容器;制造过程;变形问题;控制措施

中图分类号 TH49 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2015)09-0041-02

目前,在压力容器的制造过程中,变形问题是一个较为常见的问题。如果不能有效的对其变形问题进行控制,将会对产品的质量造成极大的影响,甚至无法投入到工业生产当中。因此,在压力容器的制造过程中,应当对变形问题给予足够的重视,细致的分析发生变形的原因,从而采取相应的措施进行控制。

1 压力容器变形问题控制的意义

在压力容器的制造当中,很多因素都能够诱发其变形问题。例如,技术人员在制造过程中,没有严格的遵循相关的生产标准要求,对压力容器各部件的加工缺乏科学性。设计图纸本身存在问题,因而制造出的压力容器不满足实际应用要求。制造工艺缺乏严谨性和规范性,从而引发变形问题。总的来说,无论是哪种因素所造成的压力容器变形,都会对其质量和性能产生极为不利的影响。这样的压力容器如果投入工业生产,将会极大的提高发生安全事故的概率,甚至威胁到生产人员的生命和财产安全[1]。因此,在制造压力容器的过程中,对于各类可能发生的变形问题及其诱发原因应当进行细致、全面的分析,并且采取有效的措施进行控制。这样才能够确保压力容器的可靠性、安全性和产品质量,从而带来更好的经济效益和社会效益。

2 压力容器的变形问题原因

1)焊接变形。在压力容器的生产制造过程中,焊接是一个重要的过程。在这一过程中,具有高热的特点,在焊接的时候会释放出大量的热量,从而使温度提高。在这样的情况下,在焊接压力容器的过程中,过高的温度将会使材料发生不同程度的变形现象。一旦材料发生变形,就会引发压力容器各个部件的变形问题,从而对材料的抗碱性、耐腐蚀性等方面的性能造成极大的不良影响。同时,焊接过程中的高温也会对压力容器的焊接质量产生影响,从而使压力容器的可靠性和安全性大大降低。

2)内应力变形。在压力容器的制造过程中,具有十分复杂的工艺流程,其中就包括了容器的组装、热处理等环节。由于压力容器自身具有较大的体积,因此在进行组装的过程中,压力容器会同时受到自身重力、强制力、起重机械的吊装力等多种不同的作用力[2]。在这些力的共同作用下,压力容器就会产生相应的内应力,而这种内应力将会在压力容器的日后使用当中发挥作用。在受到各种承载力和不同外界环境的影响时,就很有可能发生变形的问题。

3)成型误差变形。成型误差变形的因素主要是在生产部件的过程中,没有严格的遵循设计要求。因此,在产品成型之后,无法满足实际的应用需求,从而产生了成型误差。另外,即使完全按照设计要求来生产一些部件,但是,工作人员在其成型之后,没有正确的进行应用,从而造成了成型误差的问题。压力容器在发生成型误差时,会造成其质量的下降,同时在组装压力容器的过程中,也会引发封头脱模等多种问题[3]。因此,在压力容器的生产过程中,应当采取适当的措施,对变形问题进行有效的控制,从而确保压力容器组装的可靠性和安全性。

3 压力容器变形问题的控制措施

1)焊接变形。针对焊接过程中发生的变形问题,在防范和控制的过程中,应当从各个方面入手进行处理。在焊接过程中,应当根据相关的技术标准和生产要求,对焊接技术进行恰当、合理的选择。在实际焊接的时候,应当对相应的焊接原则进行严格的遵循。对于每一道焊接工序,都应当进行充分的落实,防止发生焊接工序的错乱、错接、漏接等情况,引发压力容器的焊接变形。同时,在应用不同的压力容器母材的时候,也应当选择相应的焊接方法进行焊接。对于焊接参数,也应当有针对性的进行选择,从而在焊接过程中,实现对焊接质量的有效保障。

在焊接过程中,引发压力容器变形问题的最主要因素就是焊接时产生的高温影响,所以,在开始进行焊接工作之前,应当对相应的防范和处理措施进行选取[4]。对焊接过程中可能发生的变形问题,应当提前进行分析和掌握,从而有针对性的进行控制。在焊接不同类型压力容器的过程中,也要选择不同的焊接方式。例如,在焊接圆形的压力容器时,需要首先组装压力容器的各个部件,然后采用堆成焊接的方式,利用科学有效的焊接方法进行焊接操作。需要注意的是,在实际焊接过程中,对于压力容器不同位置的受力情况,应当尽量确保其均匀,从而避免由于受力不均匀而引发的其它变形问题。

2)内应力变形。针对内应力变形的问题,应当采取措施将压力容器的内应力消除。通过不断的研究,可以采用热处理的范式来进行处理。在实际操作中,应当对热处理的流程加以规范,确保操作流程的准确性和完整性。对于炉内的温度,应当按照相关的生产要求严格的进行控制。在加入压力容器的过程中,应当确保其受热的均匀性。如果在热处理的过程中使用了喷嘴式加热技术,那么就需要加装一个挡火装置,避免压力容器被高温火焰灼伤,引发新的变形问题。此外,在进行热处理的过程中,还应当对压力容器采取加固保护的措施,从而防止其稳定性在高温下受到影响。

3)成型误差变形。在开始生产各个部件之前,应当严格的校验各个部件的设计要求,确保其能够满足压力容器的标准和应用要求。在开始生产制造部件的时候,应当指派专业技术人员严格的控制和监督各个生产工艺和工序流程,避免发生操作错误的人为失误,从而更好的确保生产制造工艺的准确性和完整性[5]。此外,对于样板也需要进行全面细致的检查,从而更好的开展生产制造工艺。需要注意的是,在设计模具的过程中,除了要对基本的压力容器模具设计原则加以遵循之外,还应当严格的控制模具的大小、规格等各类参数。在生产制造过程中,由于需要进行热处理、热加工等操作,因此,还应当兼顾到其热胀冷缩的问题,保证各个部件在加热成型和冷却的过程中,不会发生体积上的变化。

4 结论

在当前经济发展和城市工业化发展的背景下,工业生产发挥着十分重要的作用。在工业领域当中,压力容器是一种应用十分广泛的特种设备,对于工业生产中某些工艺技术的实施有着重要的支持作用。因此,压力容器的质量和性能良好具有极大的现实意义。不过,在当前压力容器的生产制造过程中,由于工艺技术等方面的问题影响,使得其很容易发生不同程度的变形问题。对此,应当充分的了解和掌握压力容器发生变形的原因,从而采取适当的方式进行处理,确保压力容器作用的正常发挥。

参考文献

[1]耿彬.解析压力容器制造过程中变形的控制[J].中国石油和化工标准与质量,2013(5):73.

[2]刘亚明.压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究[J].科技创业家,2013(13):217.

[3]陈雪琴.压力容器制造过程中变形问题的控制对策分析[J].科技展望,2015(3):159.

篇5

[关键词] 外汇风险 风险管理 成因

我国于2005年7月21日实行浮动汇率制度,这加大了汇率的不确定性和浮动空间,增大了企业的外汇风险。在此情况下,企业必须未雨绸缪,及时提高外汇风险防范意识和管理水平,为企业的长期良性健康发展奠定基础。然而,面对日益增大的外汇风险,企业的防范和规避现状却不容乐观,许多企业仍然对外汇风险不敏感,没有主动增强避险能力和意识,严重缺乏汇率成本的概念。基于此,本文从企业内外部两方面出发,对其外汇风险管理中存在的问题及其成因进行分析。

一、内部问题及其成因

1.外汇风险管理意识薄弱。由于我国长时期实行固定汇率制度,大多数企业缺乏外汇风险防范意识。一方面对防范汇率风险的重要性缺乏深刻认识,对国际经济交往中可能面临的外汇风险不敏感,没有主动增强避险意识和避险能力;另一方面对外汇风险管理工具缺乏必要的了解,并不十分清楚目前外汇市场中能规避外汇风险的金融衍生工具,更不知道如何应用这些工具去防范和规避外汇风险。

2.缺乏完善的外汇风险综合管理体系。大多数企业因从事国际业务时间不长,外汇风险综合管理体系建设空白,没有设立专门的外汇风险管理机构,也没有完善的外汇风险度量体系和评估体系,外汇风险管理职能由财务部门兼管,导致企业无法对外汇风险进行有效的识别和测量,更谈不上对外汇风险进行有效管理及对管理收益和成本进行有效评估。

3.外汇风险管理专业人才匮乏。近几年,大多数企业对各类人才的培养都取得了不小的成绩,但都缺乏外汇管理方面的专业人才,这也是目前我国外汇市场普遍存在的问题。由于缺乏专业的外汇管理人才,许多企业的外汇风险管理职能只能由财务部门代为履行,而知识结构的不同使财务人员不仅在处理一些外汇风险管理专业问题时感到力不从心,而且也无法从企业战略的高度出发,利用有效的手段对企业的外汇风险进行有效的防范。

产生这些内部问题的原因主要有:首先,这与我国长期实行比较固定的汇率制度有关,由于汇率长期比较固定,企业承担的汇率风险较小,致使其对外汇风险管理热情不高,造成外汇风险管理缺乏存在基础。由于思维惰性,汇改后,企业对外汇风险的管理意识还停留在原来阶段,综合管理体系也没有立即建立和完善起来,而专业性外汇风险管理人才也无法在短时期内培养起来。其次,外汇风险管理在企业经营中最直接的表现是增加了企业的运营成本而不是给企业带来了利润或减少了损失,外汇风险管理的价值很难被看到,造成企业忽视外汇风险管理。再次,我国的相关政府部门和金融机构对汇改所带来的影响认识和估计不足,导致他们对企业进行外汇风险管理的宣传不到位。

二、外部问题及其成因

1.特有的体制性约束。现阶段,企业在外汇风险管理时,不可避免地要受到我国特有的体制性约束。第一,对市场参与主体的约束,目前的市场参与主体只有中央银行等少数几家国有银行,基层金融机构和企业被排除在外,更不用说真正意义的外汇经纪人了,这造成了外汇市场的排他性和垄断性。第二,对外汇交易的约束,目前外汇交易还不能完全按交易双方意愿进行,这使外汇供求有一定扭曲,资源配置的有效性受到影响。

2.市场不发达,可供选择的避险工具有限。目前,衍生金融工具已经成为国际上最主要的外汇风险管理手段,其数量已超过3000种。但我国现阶段外汇市场提供的避险工具匮乏,只有远期结售汇、掉期等少数几种,对于具有保值性质的期货等国际外汇市场上广泛应用的衍生产品交易要么尚未开展,要么市场规模过小而难以满足企业的需要。另外,对于少数几家指定的外汇交易国有银行,其外汇业务开展对象主要是一些骨干出口型企业和大型国有企业,而对一般规模较小、业务量有限的企业却不甚重视,可供这些企业选择的避险工具更加有限。

3.具有外汇资质银行和外管局等相关机构服务配套机制落后。在汇改后企业外汇风险日益增加的新形势下,金融和外管局等相关机构的服务配套机制建设并没有及时跟上。第一,对企业的宣传力度不够,特别是具有外汇资质银行,并没有积极主动地向企业宣传外汇风险控制工具和汇率管理知识,以提高企业对汇率变动的敏感性和外汇管理水平。第二,与企业的联系不够紧密,也没有及时公开、通报业务信息,为企业进行科学的外汇风险管理决策提供参考,反而有时在业务办理过程中出现矛盾和扯皮现象。第三,具有外汇资质银行的外汇业务创新能力有限、创新动力不足,不能根据企业的实际情况制定相应的避险策略,以更好地为企业的外汇风险管理服务。

产生这些外部问题的原因主要有:一方面是长期的固定汇率制度对具有外汇资质的银行和外管局等部门产生深远的影响,再加之专业外汇风险管理人才的匮乏,使这些部门还无法在短时期内完善相应的体制建设来为企业服务,即使是具有外汇资质的专业银行,如何管理自己的外汇风险都还没有很好解决,更不用说很好地为企业服务了;另一方面,这些外部问题的产生与我国目前的外汇市场有关,这是一个不完全市场条件下的外汇市场,外汇风险管理必定会受到制度性的约束。

参考文献:

[1]栗书茵:我国涉外企业外汇交易风险研究[J]. 中央财经大学学报, 2006,12:48-53

篇6

关键词:煤当量 油当量 二氧化碳当量 适用范围

引言

在节能减排工作中,尤其是当下十三五的主题为控制温室气体排放,我们经常会见到煤当量、油当量和二氧化碳当量等词语的运用,但却有很多从事相关技术工作的人员容易混淆三个概念,笔者试图借此文为大家提供清晰的认识。

1、煤当量

煤当量亦称标准煤,具有统一热值标准的能源计量单位。能源的种类不同,计量单位也不同,如煤炭、石油等按吨计算;天然气、煤气等气体能源按立方米计算;电力按千瓦小时计算;热力按千焦计算。为了求出不同的热值、不同计量单位的能源总量,必需进行综合计算。由于各种能源都具有含能的属性,在一定条件下都可以转化为热,所以选用各种能源所含的热量作为核算的统一单位。能源的种类很多,所含的热量也各不相同,为了便于相互对比和在总量上进行研究,我国把每公斤含热7000千卡(29307千焦)的定为标准煤也称标煤。规定每千克标准煤的热值为7000千卡。将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤。另外,还经常将各种能源折合成标准煤的吨数来表示,如1吨秸秆的能量相当于0.5吨标准煤,1立方米沼气的能量相当于0.7公斤标准煤。

能源折标准煤系数=某种能源实际热值(千卡/千克)/7000(千卡/千克标煤)

在各种能源折算标准煤之前,首先测算各种能源的实际平均热值,再折算标准煤。平均热值也称平均发热量,是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。计算公式为:

平均热值(千卡/千克)=Σ[某种能源实测低位发热量(千卡/千克)×该能源数量(吨)]/Σ能源数量(吨)

标准煤的计算目前尚无国际公认的统一标准,1千克标准煤的热值,中国、前苏联、日本按7000千卡计算,联合国按6880千卡计算。国家标准GB2589―2008《综合能耗计算通则》规定,收到基低位发热量等于29.3076MJ(兆焦)的燃料,称为1kg(千克)标准煤。在统计计算中可采用t(吨)标准煤做单位,用符号表示为tce。

在实际节能工作中,我国目前采用标准煤为能源的度量单位。

适用范围:可应用于节能评估、能源审计、节能量审核、合同能源管理、能源管理体系制订、能效对标、能源计量审查等节能技术服务工作中能源实物量能耗、年综合能耗、单位产品综合能耗计算。

2、油当量

油当量 (又称标准油)是指按照标准油的热当量值计算各种能源量时所用的综合换算指标。与煤当量相类似,到目前为止,国际上还没有公认的油当量标准。中国采用的油当量(标准油)热值为41.87MJ(10000kcal/kg),常用单位有标准油(toe)和桶标准油(boe)。由此我们可知,标准油是10000kcal,标准煤是7000kcal,而一标准油=1.42867标准煤。

这个标油指的是石油,就像中国的标煤指的是煤炭,计量符号为toe。

适用范围:原油加工生产汽油、柴油和煤油等,煤液化制油行业中,节能评估、能源审计、节能量审核、合同能源管理、能源管理体系制订、能效对标、能源计量审查等节能技术服务工作中能源实物量能耗、年综合能耗、单位产品综合能耗计算。

3、二氧化碳当量

大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然的和人为的气态成分,称为温室气体。《京都议定书》中所规定的六种温室气体,分别为二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、全氟化碳、氢氟碳化物、六氟化硫。

人们在谈论温室气体时,会提到二氧化碳当量。那么,什么是二氧化碳当量呢?二氧化碳当量是指一种用作比较不同温室气体排放的量度单位,各种不同温室效应气体对地球温室效应的贡献度皆有所不同。为了统一度量整体温室效应的结果,又因为二氧化碳是人类活动产生温室效应的主要气体,因此,规定以二氧化碳当量为度量温室效应的基本单位。一种气体的二氧化碳当量是通过把这一气体的吨数乘以其全球变暖潜能值(GWP)后得出的(这种方法可把不同温室气体的效应标准化)。之所以有二氧化碳当量这样的计量方式,是为了构造一个合理的框架以便对减排各种温室气体所获得的相对利益进行定量。二氧化碳是最重要的温室气体,但也存在一些比如甲烷、一氧化二氮等别的温室气体。这些“非二氧化碳”气体的综合影响相当巨大,再加上空气污染形成烟雾带来的升温,非二氧化碳气体的暖化效应大体上与二氧化碳相当。从《省级温室气体清单编制指南》中可查出温室气体的全球变暖潜能值。 因而可知,减少1吨甲烷排放就相当于减少了21吨二氧化碳排放,即1吨甲烷的二氧化碳当量是21吨;而1吨氧化亚氮的二氧化碳当量就是310吨。遏制全球变暖需要长达数十年的努力,科学家和政策制定者有时候会将这些非二氧化碳气体减排看作是“容易实现的目标” 。

二氧化碳当量目前尚无计量符合。

适用范围:碳排放、碳交易、碳资产管理、碳配额分配与碳核查等与温室气体排放相关的工作。

结语

结合实际工作的经验,弄清三个概念对节能减排工作至关重要,可提高和完善各项节能技术服务工作的质量与严谨性。

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关键词:电气工程;自动化;问题;策略

中图分类号:TM730 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)33-0135-02

改革开放以来我国国民经济的发展,取得了较大的成果。各行各业在此推动下,也获得较大的发展。其中电气工程的快速发展,对于经济的增长也起到了积极的作用。随后电气工程自动化技术的应用,更是促进了电气工程行业的发展。在此背景下,笔者针对新形势下电气工程及其自动化存在的问题,进行简要的剖析研究。以盼能为我国此类技术的发展提供参考。

1 电气工程自动化

当前关于电气工程的定义较为广泛,一般情况下认为与电子系统相关,并且涵盖电气生产的工程,可以称之为电气工程。人们在生产生活中对于电气工程的应用极其广泛,几乎涉及到所有人类活动的区域。例如:汽车工程、家装工程、航空航天、运输行业等等方面。电气工程的应用,对于人类社会的发展起到了促进性的作用,因此其整体的发展也受到了较多人群的关注[1]。

电气工程自动化技术的应用,对于整体电气工程的促进性极大。当前关于电气工程自动化技术的应用,主要实现自动化的工序为:作业自动化、信息自动化处理等方面。自动化技术的应用使得电气工程整体的发展较快,一定程度上促进了企业的经济效益。

2 电气工程自动化发展现状

当前我国电气工程自动化的发展,整体的发展较为稳定。并获得了广泛的认可,但在细节方面还存在一定的问题。自动化技术的应用,对于工业的发展起到了促进性的作用。但在部分企业实际经济效益比对的过程中,也出现了较大的问题。此类问题的存在,对于电气工程自动化技术的发展,也产生了一定的影响。但由于部分现实原因,我国此类技术的发展还需继续深入研究,针对其中存在的问题也应进行改善。

3 电气工程自动化发展中存在的问题

我国电气工程自动化技术当前的发展,整体的态势较为稳定。但在细节方面还存在较多的问题,笔者针对此类问题,分析案例将出现的问题总结如下:自动化技术质量问题、工程运行中的节能问题、工程施工中的标准问题、全面自动化运行能力较差、技术研究人员匮乏。针对此类问题,笔者进行简要的分析介绍。

3.1 自动化技术质量问题

当前我国电气工程自动化,整体的实施较为稳定。但在细节方面还存在较多的问题,其中主要突出的问题之一即为:自动化技术质量问题。电气工程自动化的应用,对于整体作业的运行,起到了促进性的作用。一定程度上的提高了企业的收益,但在实际应用的过程中,其质量问题也成为阻碍其发展的主要因素。电气工程自动化技术的质量问题,使得企业在前期的收益状况较好,但在后期的应用中出现了较多的问题,例如维护资金过高等现状。

3.2 工程运行中的节能问题

电气工程自动化在运行的过程中,理论上第一步启动的操作为人工操作,后期的运行全部为自动化操作。但在实际运行的过程中,由于自动化运行存在长期的无工作业。因此关于能源的消耗问题,也引起了企业管理人员的注意。由于电气自动化操作启动期耗电量较大,因此其在较长时间段内处于运行状态。此类状态下导致能源的长期消耗,因此对于企业也造成了一定的负担,比对人工操作方面能源消耗的支出也较大[2]。

3.3 工程施工中的标准问题

我国针对电气工程自动化技术的研究和实践较晚,因此当前在部分企业的实施中都存在一定的差异性。由于企业之间的差异性较大,因此在实践的过程中也造成较多的问题。此类问题突出的现状即为:工程施工中的标准问题。此类标准问题的差异,使得企业在后期的维护中投入了大量的资金,对于企业后期技术的应用体验,也造成了一定的影响。长期的积累对于企业的收益方面,也造成严重的影响,并对于技术的发展前景也造成一定的负面影响。

3.4 全面自动化运行能力较差

由于我国电气工程自动化技术投入使用的时间较短,因此当前在部分技术的发展中还存在较多的问题。其中最为直接的问题即为:全面自动化运行能力较差。企业应用电气工程自动化技术的初衷为减少企业人工资金支出,提高企业收益。但由于技术现状,当前电气工程自动化技术针对全面自动化运行,还存在较大的差距。只能针对部分操作进行自动化运行,集成自动化运行能力差。无法达到企业要求的标准,此类问题也为当前研究人员迫切需要改善的问题之一。

3.5 技术研究人员匮乏

由于历史等方面的原因,我国科技方面的发展较为迟缓。关于高精尖技术的发展,由于人才的匮乏,我国较之西方发达国家长期处于短板中。部分的高精尖技术由于西方国家的技术垄断和封闭,我国无法获取技术直接进行利用。因此关于部分技术的发展现状,我国科研人员还需继续深入研究。

4 针对电气工程自动化发展中存在问题的改善 对策

当前我国电气工程自动化技术的应用,整体的发展较为稳定。但在细节方面还存在较多的问题,针对此类问题笔者分析案例,提出了以下的改善对策。例如:出台行业统一标准、注重整体自动化工程的整体优化、注重工程施工中的施工质量以及验收测试、优化自动化工程运行中的能源消耗问题、注重人才的培养。针对此类改善对策,笔者进行简要的分析介绍。

4.1 出台行业统一标准

电气工程自动化技术的实施,当前由于标准化的问题。在其实施的过程中对于企业的发展,以及技术本身的发展都造成了较大的影响。为了改善此类问题对企业以及技术发展造成的影响,国家执行标准的相关部门,应进行深入的调查和研究。联合研究人员共同对电气工程自动化技术,出台行业的统一标准。以此规范技术的发展,并促进使用企业的经济效益。保证技术在发展的后期,达到预期的目标。促进我国相关技术的标准化发展,提升国家科技发展的竞争能力[3]。

4.2 注重整体自动化工程的整体优化

电气工程自动化技术的实施,对于行业的发展产生了积极的作用。但在实际应用的过程中,体现的局部自动化应用现状,使得技术在实践的过程中出现了较多的问题。此类问题以企业的角度进行分析,造成了较为严重的投资失误现状。对于技术本身的发展也造成了一定的影响,主要的问题即为实践性较差难以总结技术存在的问题。针对此类问题研究人员应加强对整体技术的优化,推进技术在集成自动化运行,以及全面自动化运行中的发展。以此达到发展技术的目的,并达到提升技术实践性的意义。

4.3 注重工程施工中的施工质量以及验收测试

当前我国电气工程自动化技术的应用,由于其质量原因引起的问题也较多。此类问题造成应用企业在后期的应用中,投入了大量的维护费用。增加了企业的额外支出,使得企业对此类技术的信任度下降,对于技术的后期应用发展也造成了严重的影响。在此背景下,研究人员以及应用企业,应注重技术测试中的压力测试。以此保证技术实施过程中的稳定性,并需要加强施工过程中的施工质量。加强验收过程中的验收测试,以此确定技术的落实效果。并减少最终使用过程中出现的故障问题,提升企业收益的稳定获取。

4.4 优化自动化工程运行中的能源消耗问题

电气工程自动化的发展,当前整体的态势较为稳定。从技术的实践现状,以及实践检测都取得了较为稳定的效果。其中主要存在的问题为能源消耗过大,此类问题对于技术的普及和推广影响重大。为了有效的改善此类问题,研究人员应针对电气工程自动化技术的智能化进行发展,通过智能化系统对作业流程的识别。以此降低电气工程自动化技术在实践过程中的能源消耗,提升企业对技术的认可度,并在实际应用的过程中提升企业的收益,加强后期发展的过程中企业对技术的支持。

4.5 注重人才的培养

当前我国电气工程自动化技术的发展,由于历史等方面的现实原因,前期的发展较为迅猛。但在后期尖端技术的发展中,还缺乏一定的能力[4]。针对此类现状,国家应加强针对此类技术人员的培养。具体的实施方式,可以从两个方面进行落实。首先应注高等院校对此类基础人才的培养,以此加强我国此类技术基础发展的现状。此后也应注重对尖端人才的引进,引进国外尖端人才进入我国,进行相关技术的培训和指导。以此促进我国电气工程自动化技术的整体发展,并为之后技术的实践提供有力的技术支持。

5 结 语

我国当前电气工程自动化技术的整体发展较为稳定,但在细节方面还存在较多的问题。针对此类现状笔者分析案例,将此类问题总结如下例如:自动化技术质量问题、工程运行中的节能问题、工程施工中的标准问题、全面自动化运行能力较差、技术研究人员匮乏。

为了有效的改善此类现状对电气工程自动化发展的影响,笔者针对应用现状提出以下了改善对策:出台行业统一标准、注重整体自动化工程的整体优化、注重工程施工中的施工质量以及验收测试、优化自动化工程运行中的能源消耗问题、注重人才的培养。以此加强电气工程自动化的发展,并为我国科技强国梦想的实现提供强有力的支持。

参考文献:

[1] 申振宇.浅析新形势下电气工程及其自动化存在问题及应对策略[J].

山东工业技术,2014,(19):196-196.

[2] 施天刚,徐文强.浅析新形势下电气工程及其自动化存在问题及应对 策略[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(7):1205-1206.

篇8

1.调整饲料结构

畜禽粪便中的温室气体,主要来源于饲料,适当调整畜禽饲料组分,就可以减少温室气体的排放。研究表明,猪鸡日粮中粗蛋白每降低1个百分点,养殖场中氨气的释放量就会降低10%~20%。采用理想蛋白质模式,将蛋白质的使用量降低2%~3%,优化并充分利用饲料中的各种氨基酸,就能够直接达到“减排”的目的。在饲料中添加蛋白酶等消化酶制剂和胡索酸、柠檬酸、乳酸、丙酸等有机酸制剂,都能显著提高蛋白质的利用率,有效减少温室气体的排放。在饲料中添加具有吸附作用的矿物质(如沸石粉),可以很好地吸附饲料在消化过程中产生的氨、硫化氢、二氧化碳。而在饲料中添加植酸酶,可以提高饲料中植物磷的消化吸收,减少粪便中磷的排放,降低粪便中磷对环境的污染。使用有机微量元素,则能减少粪便中微量元素的排放量,从而减轻对环境的污染。

2.充分利用粪便

猪每天的进食量和排泄量都很大,1头母猪1年排泄量约为4吨;鸡个体小,采食量不大,但规模化养鸡场每日排粪量依然不可低估,况且鸡仅能利用饲料中30%的营养成分。畜禽粪便处理不当,不但对环境造成直接污染,而且还容易形成二次污染,其在露天发酵时排出的温室气体也很可观。利用畜禽粪便最有效的方式,当属生产沼气。各种规模养殖场,都适宜修建沼气池,将收集的畜禽粪便通过密封管道排入沼气池中,经过发酵处理,粪便中的有机物能转化成为可燃气体,作为清洁无污染的优质能源加以利用,可避免甲烷、硫化氢、一氧化碳等气体向外界直接排放,而且沼渣是肥田的好原料,沼液既可以肥田也可用作畜禽饲料。在农村养殖区域大力推广使用沼气池,既可减少温室气体排放,有利于实现粪污综合利用,还能减少能源的消耗。

3.全面节省资源

燃烧1吨标准煤,可排放2.6吨二氧化碳和0.0085吨二氧化硫。节约使用煤炭、柴草,防止能源浪费,可以减少温室气体的直接排放。畜禽养殖场离不开消耗水、电等资源。使用水槽、水盘等传统工具给畜禽供应饮水,水的浪费和污染比较明显,如安装使用“式自动饮水器”,不但能减少饮水污染,而且有利于保证饮水清洁,还能达到70%~80%的节水效果。每消费50千克粮食,等于向空气中排出40千克二氧化碳,如能加强饲料的储存管理,防止发霉、变质,防止虫害、鼠害、鸟害,再加上料槽设计合理,投喂方法合适,就可以防止饲料散落、扬尘,避免剩料被糟蹋,减少了饲料的人为浪费,这样既能节省饲养成本,又可减少温室气体的排放。

4.绿化厂区环境

绿色植物能吸收二氧化碳,释放出大量氧气,既可减少向大气中排出温室气体,又能改善养殖场空气质量,有利于动物的生长和人类的生活。畜禽养殖场及其周边环境如能充分绿化,有害气体至少有25%被阻留净化,林带可降低恶臭50%以上;畜禽养殖场内及其附近如种上玉米、大豆、棉花、向日葵等作物,这些作物都会从大气中吸收二氧化碳和氨气促进自身生长,从而使畜禽养殖场有害气体浓度下降。可供养殖场绿化的树种主要有槐树、杨树、椿树、柳树、榆树、梧桐、泡桐等,也可大量种植花卉和藤蔓植物。

5.搞好疫病预防

控制疫病传播,减少畜禽死亡,是降低温室气体排放、为地球减负的重要手段。由于疾病防控措施不到位,目前猪的死亡率依然在8%~12%之间,农村地区养猪业死亡率更高;肉鸡的平均死亡率也在10%左右,个别鸡场的死亡率更是高达30%;蛋鸡的育成率同样不是很理想。在很多地方,病死畜禽大多无法集中进行无害化处理,更多地被随意抛弃在露天场地,任其腐败分解,产生大量温室气体。由于畜禽死亡导致的二氧化碳排放数量极为庞大,所以有效控制疾病,减少畜禽死亡,不但能降低饲养成本,而且也是间接为减排二氧化碳做贡献。

6.实施环保养殖

环保养猪又称发酵床养猪法、自然养猪法。基本模式是在猪舍内设置90~100厘米深的地下式或地上式垫料坑,坑内填充农副产品垫料,猪粪尿直接排放在垫料上发酵。发酵床养猪的主要优点是:节省用水75%~90%,节省精饲料10%~15%,节省劳力30%~50%,而且垫料可连续使用2~3年。实践证明,环保猪场内外无臭味,氨气含量显著降低,实现了粪污的零排放;猪舍环境好,空气清新自然,环境干燥舒适,减少了病原传播,减少了用药和消毒等常规费用;省地、省煤、省电,猪舍冬季无须人工加热取暖;每10平方米的发酵床,可以使用1亩地的玉米秸秆,为秸秆处理提供了理想的途径,能有效避免焚烧秸秆带来的隐患及空气污染。作为一种既环保又经济的养殖技术,发酵床养猪法顺应了低碳经济时代的客观需求,不但适用于中小型养猪场,更适用于大型养猪企业。在大力普及环保养猪模式的同时,环保养鸡模式也已开始推广,从已有的经验看,综合效益非常理想。

7.加工利用秸秆

我国秸秆饲料资源十分丰富,年产作物秸秆近7亿吨,但作为饲料利用的仅占30%,其余大多被用作燃料或直接废弃掉,从而产生大量温室气体。提倡秸秆过腹还田,是充分利用秸秆资源、减少温室气体排放的有效方式。秸秆粗饲料中的木质素和细胞间的镶嵌物质是影响其消化率的根本原因,若经石灰水、氨溶液等碱性溶液浸泡松软后,可以破坏部分木质素,使其细胞结构变得松散,容易渗透进入纤维素酶及各种消化液,就能有效提高有机物质的消化率。试验表明,麦秸经石灰液碱化后,粗纤维消化率可以提高20%~40%。试验还表明,秸秆饲料经氨化饲喂肉牛,每增重1千克牛肉少耗料0.45千克。秸秆经青贮、微贮后,饲喂其他草食动物,效益也很明显。

8.改变管理模式

细致的管理方式,既有利于节省资源,也有利于减少温室气体的排放。细致的管理涵盖很多内容:经细致管理使环境温度在14~23℃之间,相对湿度为50%~80%,猪的育肥效果最好,饲料报酬最为理想;在不增加其他投入的情况下,使用必要的微量元素添加剂,可使畜禽日增重提高5%~10%;对饲料采取加热、熟化、膨化等方法来消除日粮中抗营养因子对日粮中粗蛋白的消化、吸收的影响,能在很大程度上提高饲料的利用率;改变出栏周期,有利于减少饲料消耗,如蛋鸡只养1个产蛋年,肉鸡以养6~8周龄为宜,肉猪应在90~100千克体重时出栏最合理;改变粪便的处理方式,采用低温风道式连续干燥、高温干燥、太阳能塑料大棚干燥等,能避免粪便自然发酵释放大量温室气体。

9.重视基地建设

标准化、规模化已成为养殖业发展的主流趋势,在扩大生产、保障供给上,标准化、规模化养殖有着巨大的优势,而在畜禽养殖业的“低碳”路线中,标准化、规模化也是值得重视的重要途径。标准化养殖中的设施配套至关重要。如:自动刮粪机能定期、定时、轻松、彻底地清理鸡粪,极大地改变禽畜的生存环境和管理人员的工作环境,减轻工人的劳动强度,提高工作效率;自动喂料机也能降低成本,避免不必要的浪费,有利于畜禽舍内的环境卫生;规模化养殖场使用大型设备,不但能增加经济收益,而且还能有效降低排碳量。

10.改革养殖方式

传统养殖模式粪便排放随意,温室气体释放量很大,对环境的污染十分严重,必须进行改革。立体养殖方式适宜中小型养殖企业采用,如发展“猪—沼—菜”、“猪—沼—果”模式配套养殖,在很多地方都取得了成功,获得了极好的经济效益和社会效益。综合起来看,立体生态养殖能够促进农业的生态化发展,能达到挖潜降耗的目的,有利于保护好生态环境。以“鸡—猪—蝇蛆—鸡(猪)”模式为例:以鸡粪喂猪,猪粪养蝇蛆后肥田,蝇蛆制粉(含蛋白质高达63%)后用来喂鸡或猪其饲养效果与豆饼相同。这种模式,既节省了饲料粮,又使鸡粪得到了无害化处理,经济效益和环境效益均十分明显。

11.选用优质品种

不同类别畜禽的生产效率有很大差别:羊的能源投入与产出比是50∶1,火鸡为13∶1,奶牛为14∶1,猪为17∶1,蛋鸡为26∶1。在耗费同样饲料的前提下,同类畜禽的不同品种,生产效率也有明显差别,单位重量的畜禽产品释放温室气体的数量自然也是差别悬殊,所以,养殖畜禽一定要选择优良品种,这是养殖业低碳路线中最为便捷有效的措施。即使是同样的品种,也必须选用杂交一代,因杂种一代能更好地利用饲料资源。在杂交品种中,三元杂种比二元杂种集中了更多、更好的生产优势,利用3种品种轮回杂交可节省饲料8%~12%。以养猪业为例,在广大农村尤其是山区,以饲养“杜长土”或“杜大土”等两“洋”一“土”的三元杂种猪为好,这种猪的瘦肉率为54%~58%,日增重为500~700克,料肉比为3~3.2∶1,适应性和抗病力强,肉质比洋三元杂种更好。生产性能好的背后,是效益更加直接的低碳路线。

篇9

关键词畜禽;温室气体;时空变化;LMDI模型

中图分类号S168文献标识码A文章编号1002-2104(2016)07-0093-08doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2016.07.012

20世纪90年代以来,全球气候变化成为人类经济社会可持续发展所面临的重大挑战,畜禽温室气体排放日益受到社会各界的关注。联合国粮农组织(FAO)2006年的报告显示,每年由牛、羊、马、骆驼、猪和家禽排放温室气体的CO2当量占全球排放量的18%[1]。而世界观察研究所2009年的报告指出,全球牲畜及其副产品排放温室气体的CO2当量约占全球总排放量的51%[2],几乎是FAO估算量的3倍。可见,畜禽已成为重要的温室气体排放源,而畜禽温室气体主要源于动物肠道CH4排放、动物粪便处理过程中产生的CH4和N2O[3],从动物类型来看,反刍动物产生的温室气体排放最多,其次为猪,最少的是鸡[4]。

国内外学者对畜禽温室气体排放量的测算及其影响因素进行了大量研究。在畜禽温室气体排放测算方面,董红敏[5]等采用OECD的测算方法对中国三个时点(1980年、1985年、1990年)的反刍类动物CH4排放量进行了估算;FAO[1]利用IPCC的方法和系数,估算了中国2004年主要畜禽的温室气体排放量;Zhou[6]等测算了中国1949-2003年畜禽的温室气体排放量;胡向东[7]等测算了中国2000-2007年以及各省区2007年畜禽温室气体排放量,结果表明,2000-2007年中国畜禽温室气体排放量总体呈下降趋势,各省区畜禽温室气体排放量呈现区域集点;闵继胜[8]等测算了中国1991-2008年以及各省份畜牧业温室气体排放量,结果表明,1991年以来,中国畜牧CH4和N2O排放量均呈先升后降的趋势;尚杰[9]等测算了1993-2011年中国畜禽温室气体排放量,结果表明,中国畜禽的CH4排放量整体呈波动上升趋势,N2O排放量持续增加。在畜禽温室气体排放的影响因素方面,谭秋成[10]研究表明,由于技术进步和技术效率的提高,单位肉类和牛奶排放的温室气体均有大幅度下降;陈瑶[11]等研究表明,经济因素是影响我国畜牧业温室气体排放的最大因素,短期内效率因素是我国畜牧业低碳化发展的最主要诱因,而从长期来看劳动力因素是我国畜牧业低碳化发展的最主要因素;尚杰[9]等研究表明,动物肠道发酵CH4、N2O排放的影响因素主要取决于动物种类、饲料特性、饲养方式和粪便管理方式等。

以上研究取得了有价值的结论,为本文深入研究提供了重要的参考数据和研究方法。但存在以下可以改进之处:一是研究对象大多侧重于国家层面畜禽温室气体排放量的测算,全面把握中国畜禽温室气体排放变化规律,不仅从总体上刻画其演变特征,更要分析区域差异;二是关于畜禽温室气体排放成因研究未及深入展开,考虑到畜禽温室气体排放的区域差异性,有必要对各地区畜禽温室气体排放的影响因素进行分析,以便找到进一步降低畜禽温室气体排放的方向和对策。基于此,本文测算分析了1991-2013年中国畜禽温室气体时空变化规律,并运用LMDI模型从温室气体排放强度、农业产业结构、农业经济水平和农业劳动力等方面进行因素分解,揭示畜禽温室气体排放时空变化的成因。

陈苏等:中国畜禽温室气体排放时空变化及影响因素研究中国人口・资源与环境2016年第7期1研究方法及数据来源

1.1畜禽温室气体排放量的测算方法

畜禽温室气体排放主要包括畜禽胃肠道内发酵的CH4、畜禽粪便处理产生的CH4和N2O和畜禽饲养过程中对化石能源等消耗产生的CO2[12]。鉴于畜禽生产过程中化石能源消耗相关数据的缺乏,本文选取牛、羊、马、骡、驴、骆驼、生猪、家禽和兔等动物作为研究对象,测算中国及各省(区、市)畜禽温室气体排放量,其具体的测算方法如下:

式中,C、CCH4和CN2O分别为畜禽温室气体排放量、CH4和N2O排放量;21和310分别为CH4和N2O转化为CO2当量的转化系数;Ni表示第i种畜禽的平均饲养量;αi和βi表示第i种畜禽的CH4和N2O排放因子。由于畜禽饲养周期不同,需要对畜禽年平均饲养量进行调整,参考胡向东[7]的计算方法。当出栏率大于或等于1时,畜禽年平均饲养量用出栏量除以365再乘以其生命周期,主要有生猪、家禽和兔,生命周期分别为200天[7]、55天[13]和105天[7];当出栏率小于1时,畜禽年平均饲养量用本年末的存栏量表示,为消除单个时间点的影响,采取畜禽上年年末存栏量和本年末存栏量的平均数表示。借鉴已有研究关于各畜禽的温室气体排放系数,CH4排放系数来源于2006年IPCC国家间温室气体排放指南[14],N2O排放系数来源于胡向东[7],具体的排放系数见表1。

1.2畜禽温室气体排放影响因素的LMDI分解

因素分解方法作为研究事物变化特征及其作用机理的一种分析框架,在环境经济研究中得到广泛的应用。通行的分解方法主要有两类,一类是指数分解方法(Index Decomposition Analysis,IDA),另一类是结构分解方法(Structural Decomposition Analysis,SDA)。SDA方法利用投入产出表,以消费系数矩阵为基础,对数据要求较高;而IDA方法只需部门加总数据,适合分解含有较少因素的、包含时间序列数据的模型。IDA方法包括Laspeyres指数分解与Divisia指数分解等,但两者分解不彻底,存在分解剩余项,Ang[15]等在综合比较了各种IDA方法基础上,提出了对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI),该方法最大特点在于不会产生分解剩余项,且允许数据中包含零值。因此,本文选用LMDI从温室气体排放强度、农业产业结构、农业经济水平和农业劳动力等方面量化分解影响畜禽温室气体排放的因素[16]。结合现有研究成果,将畜禽温室气体排放分解为:

C=CLS×LSAGRI×AGRIP×P(2)

式(2)中,C为畜禽温室气体排放量,LS为畜牧业产值,AGRI为农林牧渔业总产值,P为农业劳动力的数量。对各个分解因素进行定义,定义EI=C/LS为畜禽温室气体排放强度,即畜禽温室气体排放量与畜牧业产值之比;定义CI=LS/AGRI为农业产业结构,即畜牧业产值占农林牧渔业总产值比重;定义SI=AGRI/P为农业经济水平,即农业劳动力的人均农林牧渔业产值。则(2)式可进一步表述为:

C=EI×CI×SI×P(3)

由于LMDI的“乘积分解”和“加和分解”最终结果一致,而后者能较为清晰的分解出影响因素,因此,本文采用

放系数肠道发酵1.0068.0051.4018.0010.0046.005.000.254-粪便管理3.5016.001.501.640.901.920.160.080.02N2O

排放系数粪便管理0.531.001.371.391.391.390.330.020.02注:非奶牛取黄牛和水牛的平均值;羊取山羊和绵羊的平均数;家禽取鸡、鸭、鹅和火鸡的平均数。“加和分解”的方法(详细推导过程可参阅Ang[17]etc):

ΔC=Ct-C0=ΔEI+ΔCI+ΔSI+ΔP(4)

式(4)中,C0为基期畜禽温室气体排放总量,Ct为T期温室气体排放总量,ΔC为畜禽温室气体排放总量变化。这种变化可分解为:ΔEI表示单位畜牧业产值排放温室气体变化,即强度效应;ΔCI表示单位农林牧渔业总产值的畜牧业产值变化,即结构效应;ΔSI表示人均农林牧渔业总产值变化,即经济效应;ΔP表示农业劳动力变化,即劳动力效应。由此,畜禽温室气体变化直接受制于4种因素的变化。其具体表达式分别为:

若ΔEI、ΔCI、ΔSI和ΔP的系数为正值,说明该效应对畜禽温室气体排放起到促进作用,反之,则起到抑制作用。

1.3数据来源及整理

本文以生猪、牛、马、骡、驴、骆驼、羊、兔和家禽为研究对象,选取30个省(区、市)(其中重庆市数据合并到四川省数据内)畜禽的出栏量、存栏量、畜牧业产值、农林牧渔业总产值以及农业劳动力数量等数据,这些数据来自于《中国农业年鉴》、《中国农村统计年鉴》、《中国畜牧业年鉴》。考虑到产值不具有纵向可比性,因此本文中的畜牧业产值和农林牧渔业总产值以1990年为基准年,换算为可比的实际产值。

2结果分析

2.1中国畜禽温室气体排放时序变化

2.1.1畜禽温室气体排放的阶段变化

依据畜禽温室气体排放测算公式、各个畜禽温室气体排放系数和畜禽的出栏、存栏相关数据,量化测算了中国1991-2013年的畜禽温室气体排放情况,并将其转化为CO2当量(图1)。图1表明,1991-2013年畜禽温室气体排放大致分为3个阶段,在此基础上,各阶段温室气体排放总量变化及各效应的影响程度见表2。

第一阶段(1991-1996年),畜禽温室气体排放量快速上升。由1991年的2 746.82万t上升到1996年的3 746.16万t,增加了999.34万t。该时期经济效应是促进温室气体排放最主要推动力为2 254.88万t;其他对温室气体排放起到抑制作用,其中强度效应抑制作用最大,为-939.47万t,其次是劳动力效应和结构效应,分别为图11991-2013年中国畜禽温室气体排放

总量变化趋势

第二阶段(1997-2006年),畜禽温室气体排放量稳定上升。受金融危机、通货紧缩等因素影响,1997年畜禽平均饲养量较上一年大幅度下降,强度效应抑制作用为-451.53万t,经济效应抑制作用为-202.35万t,实现了492.17万t畜禽温室气体的减排,随后逐年增加,到2006年畜禽温室气体排放总量达到峰值,为4 228.50万t,增加了482.34万t(需要说明的是:这里峰值出现的时间与胡向东等测算的结果不同,主要原因是后者2006年畜禽数据根据第二次农业普查结果进行了调整,而本文畜禽数据来源于《中国农业年鉴》,以保证数据来源的统一性)。该时期经济效应对温室气体排放促进作用最大,为801.21万t,其次是强度效应,为171.18万t。劳动力效应和结构效应对温室气体排放起到不同程度的抑制作用,分别为-329.14万t和-160.91万t。

第三阶段(2007-2013年),畜禽温室气体排放总量呈波动下降趋势。受饲养周期、饲料成本上涨、畜禽疫病(猪蓝耳病)及南方冰雪灾害等多种因素影响,2007年和2008年散户平均饲养量显著下降,强度效应抑制作用显著,分别为-845.23万t和-731.03万t,实现了830.70万t畜禽温室气体的减排。随后国家出台了一系列支持畜禽转型发展的政策,中国畜禽发展方式在逐年转变,到2013年畜禽温室气体排放总量为3 542.48万t,减少了686.02万t。该时期强度效应对温室气体排放抑制作用最大,为-1 933.07万t,其次是劳动力效应和结构效应,分别为-255.96万t和-133.83万t;而经济效应促进作用显著,为1 636.84万t。

总体来看,1991-2013年,经济效应对畜禽温室气体排放促进作用最大,为4 692.93万t;而强度效应抑制作用最大,为-2 701.36万t,其次是劳动力效应和结构效应,分别为-771.85万t和-424.06万t。

度呈显著的波动性(见图2)。从强度效应累计贡献值演变趋势来看,该效应对抑制畜禽温室气体排放的贡献呈倒“U”,且近几年其抑制作用呈增强趋势。1991-1997年,在国家宏观调控和环境治理影响下,强度效应抑制作用不断加强,累计减少了1 391.00万t温室气体;1998-2006年,受国际环境、高致病性禽流感以及国内农业政策支持乏力等因素影响,规模化畜禽养殖进程缓慢[18],强度效应抑制作用放缓;2007-2013年,随着畜禽业以散养模式为主向现代养殖模式(专业户模式和规模化模式)转变,畜禽规模化养殖推进为温室气体排放的实施提供可能[7],强度效应抑制作用呈增强趋势,该时期累计实现1 933.07万t畜禽温室气体的减排,占其总效应的281%。

劳动力效应是仅次于强度效应,是抑制畜禽温室气体排放的另一重要因素。该效应累计贡献值呈波动下降趋势,抑制作用越来越明显。随着城镇化和工业化的深入推进,农业比较效益显著降低,农业劳动力不断转移到非农产业,农业劳动力减少导致散养户大量退出,为畜禽规模化养殖提供可能;此外,伴随着畜禽养殖的规模化发展和管理模式的不断创新,对从事畜禽劳动力的素质有更高要求,进而导致转移更多的畜禽从业劳动力,单位劳动力产出大大增加,促进了畜禽温室气体的减排。1991-2013年,劳动力效应实现了771.85万t畜禽温室气体的减排。

结构效应累计贡献大致呈现低水平徘徊再高水平徘徊再波动下降阶段性特征,对畜禽温室气体排放的抑制作用也越来越明显。1991-1997年,结构效应对畜禽温室气体排放累计贡献处于低水平,年均累计贡献为-54.35万t;1998-2003年,1998年发生的长江全流域特大洪灾,西南地区、长江中下游地区畜禽养殖遭受巨大破坏,全国畜牧业产值占农业总产值较1997年下降了2.28%,结构效应累计净贡献为-290万t,随后几年受农业结构调整的影响,畜禽发展缓慢,结构效应累计贡献处于较高水平,年均为-269.24万t;2004-2013年,结构效应的抑制作用越来越明显,但波动性较大。主要是因为,一是伴随着农业产业结构调整,畜牧业产值占农业总产值由2004年2471%下降到2013年22.10%,下降了2.61%;二是城镇居民日益增长的畜禽产品消费,畜牧业在农业结构中的地位进一步提升。在这双重影响下,该时期结构效应的抑制作用波动较大。

经济效应累计贡献总体上经历了先快速上升再缓慢下降再逐步上升的变化趋势。1991-1996年,市场化改革取得重大进步,农业得到了快速发展,经济效应累计贡献快速上升,增加了2 254.88万t畜禽温室气体;1997-2000年,受亚洲金融危机、通货紧缩及自然灾害等因素影响,农业发展外部环境不佳,经济效应累计贡献缓慢下降,减少了502.53万t畜禽温室气体。2001-2013年,经济效应累计贡献逐步上升,基本呈指数增长的趋势,增加了 2 940.57万t畜禽温室气体。主要是因为,随着经济增长和人均收入稳定提高,城乡居民膳食结构发生变化,对动物性食品的消费需求不断增加,从而带动畜牧业的发展,畜禽温室气体排放不断增加。由此可见,未来一段时间内,伴随经济继续平稳发展和城乡居民收入倍增计划的实施并得到实现,经济效应依然是导致畜禽温室气体排放的最主要因素。

2.2中国畜禽温室气体排放的空间分异

2.2.1畜禽温室气体排放的空间比较

由于中国各省(区、市)资源禀赋差异及畜牧业结构不同,畜禽温室气体排放呈现不同的空间差异,受篇幅限制,本文只列出部分年份畜禽温室气体排放位居前10位的省(区、市)(表3)。

从表3可以看出,1991-2013年,畜禽温室气体排放大省(区、市)没有显著变化,排名前10位省(区、市)畜禽温室气体排放量占全国排放总量的比重约为57%-60%,说明中国畜禽温室气体排放的区域集中度较高。其中,四川和河南一直占据中国畜禽温室气体排放前三名,对畜禽温室气体排放贡献最大。山东、云南和内蒙古等省(区、市)的畜禽温室气体排放也一直靠前。

2.2.2畜禽温室气体排放各效应的空间差异

从1991-2013年中国省域强度效应来看(表4),除天津强度效应对畜禽温室气体排放起促进作用外,各省(区、市)均起到抑制作用。其中,四川、青海和云南规模化养殖处于发展阶段[18],强度效应提升空间大,从而表现出对畜禽温室气体排放抑制作用显著,分别为-279.56万 t、-221.94万 t和-212.59万 t。除北京、上海、海南和宁夏因行政区划原因,强度效应对畜禽温室气体排放抑制作用较小外,辽宁、吉林和黑龙江规模化畜禽养殖程度较高,但缺少对规模化养殖的畜禽排泄物处理设施的改进[18],强度效应的抑制作用较小,分别为-17.98万 t、-25.38万 t和-27.87万 t;剩余20个省(区、市)强度效应对畜禽温室气体排放抑制作用介于-200~-30万 t之间。

从结构效应来看,山东、四川和黑龙江属于粮食主产区,随着国家出台了一系列促进粮食生产的政策,畜牧业占农业比重不断下降,分别下降了43.77%、22.51%和

从经济效应来看,各省(区、市)经济效应对畜禽温室气体排放均起到促进作用,但作用强度有差异。四川、河南、内蒙古、山东、云南、湖南和河北畜禽温室气体排放位居全国前10位(见表3),属于畜牧业大省,但畜禽养殖方式仍以传统成分占主导,高投入、高排放发展模式依旧普遍存在,经济效应促进作用较大,分别为612.98万 t、313.64万 t、271.28万 t、269.47万 t、234.54万 t、220.69万 t和220.20万 t;而天津、上海和北京经济发展水平相对较高,但土地面积小,用于养殖空间有限,畜禽养殖方式向集约化、标准化转变[12] ,经济效应促进作用较小,分别为10.18万 t、11.88万 t和13.97万 t;海南促进作用也较小,为1289万 t;剩余19个省(区、市)对畜禽温室气体排放促进作用介于60-200万 t之间。

从劳动力效应来看,新疆、黑龙江和内蒙古作为全国畜禽产品的主要来源地,畜禽产品又是劳动密集型产品,为满足日益增加的畜禽产品需求,劳动力投入不断增加,分别增加了172.84万人、182.7万人和49.92万人,劳动力效应对畜禽温室气体排放促进作用显著,分别为7291万 t、3113万 t和1882万 t;、云南、海南、辽宁、吉林和山西对畜禽温室气体排放促进作用介于0-10万 t之间。四川、湖北、江苏和山东经济发展水平较高,非农就业机会多,畜禽养殖比较效益低,劳动力大量流出,造成散养户空栏或转产,为规模化畜禽养殖提供了可能,劳动力效应抑制作用显著,分别为-17055万 t、-5610万 t、-5294万 t和-4686万 t;剩余17个省(区、市)对畜禽温室气体排放抑制作用介于-40-0万 t之间。

3结论与讨论

本文基于LMDI模型系统分析了1991-2013年中国畜禽温室气体排放时空变化及其因素贡献,揭示了强度效应、结构效应、经济效应和劳动力效应对畜禽温室气体总效应的贡献,并识别了不同时段以及省域畜禽温室气体排放量变化的显著性贡献因素。结果表明:

(1)从时间维度来看,1991-2013年,中国畜禽温室气体排放经历了先快速上升后稳定上升再波动下降的变化特征,总体呈上升趋势。经济效应对畜禽温室气体排放表41991-2013年中国省域畜禽温室气体排放影响因素分解

效应和结构效应。期间,经济效应促进作用的累计贡献呈指数增长,而强度效应抑制作用的累计贡献呈倒“U”,是近几年畜禽温室气体增长趋势有所减缓的主要原因,劳动力效应和结构效应抑制作用不断加强。

(2)从空间维度来看,中国畜禽温室气体排放的区域集中度较高,四川、河南、山东、云南和内蒙古等省(区、市)畜禽温室气体排放一直位居全国前列。省域各效应作用方向和程度差异显著,四川、青海和云南强度效应抑制作用较大,辽宁、吉林和黑龙江抑制作用较小;山东、四川和黑龙江结构效应抑制作用显著,新疆和青海促进作用明显;四川、河南、内蒙古、山东、云南、湖南和河北经济效应促进作用较大,天津、上海、海南和北京促进作用较小;四川、湖北、江苏和山东劳动力效应抑制作用显著,新疆、黑龙江和内蒙古促进作用明显。

强度效应、结构效应、经济效应和劳动力效应空间上的叠加,形成了畜禽温室气体排放总效应的空间差异。未来中国畜禽温室气体减排的空间发展策略有以下几点:①四川、青海和云南等省(区、市)提高畜禽养殖的规模化、集约化和标准化,在减少散户养殖方式同时降低单位畜禽温室气体排放水平,有效提升畜禽养殖产出效率;辽宁、吉林和黑龙江等省(区、市)应制定特定性综合措施,强化畜禽粪便清洁处理技术的研发与应用。②新疆、青海、云南、陕西和江西等省(区、市)应充分发挥资源禀赋优势,优化农业产业结构,实行农牧业有机结合型畜牧业。③四川、河南、内蒙古、山东、云南、湖南和河北等省(区、市)要切实转变农业生产方式,加快推进低碳农业发展,实现农业生产中经济、社会、生态效益三者统筹兼顾,促进畜牧经济与气候资源环境的全面协调可持续发展。④新疆、黑龙江和内蒙古等省(区、市)草地资源丰富、奶牛业较为发达,因此,积极发展饲料加工业和牛奶加工业,推动农业劳动力转移。

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篇10

作者简介:石岳峰,博士生,主要研究方向为农田温室气体排放。

基金项目:Climate, Food and Farming Research Network (CLIFF)资助;中国农业大学研究生科研创新专项(编号:KYCX2011036)。

摘要

农田是CO2,CH4和N2O三种温室气体的重要排放源, 在全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量,以及58%的人为非CO2排放,不合理的农田管理措施强化了农田温室气体排放源特征,弱化了农田固碳作用。土壤碳库作为地球生态系统中最活跃的碳库之一,同时也是温室气体的重要源/汇。研究表明通过采取合理的农田管理措施,既可起到增加土壤碳库、减少温室气体排放的目的,又能提高土壤质量。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外,还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。本文通过总结保护性耕作/免耕,秸秆还田,氮肥管理,水分管理,农学及土地利用变化等农田管理措施,探寻增强农田土壤固碳作用,减少农田温室气体排放的合理途径。农田碳库的稳定/增加,对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义。在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究,这也为正确评价各种固碳措施对温室气体排放的影响增加了不确定性。

关键词 农田生态系统;温室气体;秸秆还田;保护性耕作;氮素管理;固碳

中图分类号 S181 文献标识码 A

文章编号 1002-2104(2012)01-0043-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.01.008

人类农业生产活动产生了大量的CO2, CH4和N2O等温室气体,全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量,以及58%的人为非CO2排放(其中N2O占84%,CH4占47%)[1]。在许多亚洲、拉丁美洲和非洲的发展中国家,农业更成为温室气体的最大排放源,同时由于人口快速增长带来了粮食需求的大量增加,使得未来20年中农田温室气体的排放量也会有所增加[2]。大气中温室气体浓度的升高可能引起的全球气候变化已受到各国的广泛重视。

农业生态系统中温室气体的产生是一个十分复杂的过程,土壤中的有机质在不同的气候、植被及管理措施条件下,可分解为无机C和N。无机C在好氧条件下多以CO2的形式释放进入大气,在厌氧条件下则可生成CH4。铵态氮可在硝化细菌的作用下变成硝态氮,而硝态氮在反硝化细菌的作用下可转化成多种状态的氮氧化合物,N2O可在硝化/反硝化过程中产生。在气候、植被及农田管理措施等各因子的微小变化,都会改变CO2,CH4和N2O的产生及排放。

而通过增加农田生态系统中的碳库储量被视为一种非常有效的温室气体减排措施。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外,还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。通过增施有机肥、采用免耕/保护性耕作、增加秸秆还田量等措施,可以减少农田土壤CO2净排放量,同时起到稳定/增加土壤有机碳含量作用。农田碳库的稳定/增加,对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义[3]。中国农田管理措施对土壤固碳的研究主要集中在土壤碳的固定、累积与周转及其对气候变化的反馈机制,正确评估农田土壤碳固定在温室气体减排中的作用,加强农田碳汇研究具有重要意义。

1 农田固碳

土壤是陆地生态系统的重要组成成分,它与大气以及陆地生物群落共同组成系统中碳的主要贮存库和交换库。土壤碳分为土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)和土壤无机碳(soil inorganic carbon, SIC)。SIC相对稳定,而SOC则时刻保持与大气的交换和平衡,因此对SOC的研究是土壤碳研究的主要方面。据估计,全球约有1.4×1012-1.5×1012t的碳是以有机质形式储存于土壤中,土壤贡献给大气的CO2量是化石燃料燃烧贡献量的10倍[4],因此SOC的微小变化都将会对全球气候变化产生重要影响。同时,土壤碳库与地上部植物之间有密切关系,SOC的固定、累积与分解过程影响着全球碳循环,外界环境的变化也强烈的影响着地上部植物的生长与土壤微生物对土壤累积碳的分解。

Lal认为SOC的增加可以起到改善土壤质量,增加土壤生产力,减少土壤流失风险,降低富营养化和水体污染危害的作用,且全球耕地总固碳潜力为0.75-1.0 Pg•a-1, IPCC 第四次评估报告剔除全球农业固碳1 600-4 300 Mt a-1(以CO2计),其中90%来自土壤固碳[5]。农田生态系统是受人类干扰最重的陆地生态系统,与自然土壤相比,农田土壤在全球碳库中最为活跃,其土壤碳水平直接受人类活动的影响和调控空间大,农田土壤碳含量管理及对温室气体影响机制正日益受到学术界的广泛关注。农田管理措施是影响SOC固定、转化及释放的主要因素,同时还受土地利用方式、气候变化等多因素的共同影响,因此对农田碳库的评价及调整措施需全面考虑多种因素的交互作用。

2 农田固碳措施对温室气体排放的影响

近年来,农田土壤固碳的研究已经成为全球变化研究的一大热点。大量研究表明,SOC储量受诸多因素的影响,如采用保护性/免耕措施、推广秸秆还田、平衡施用氮肥、采用轮作制度和土地利用方式等,上述管理措施的差异导致农田土壤有机碳库的显著差别,并影响农田温室气体排放水平。

2.1 保护性耕作/免耕措施

保护性耕作作为改善生态环境尤其是防治土壤风蚀的新型耕作方式,在多个国家已经有广泛的研究和应用。中国开展的保护性耕作研究证明了其在北方地区的适用性[6],并且已进行了保护性耕作对温室效应影响的相关研究。统计表明2004年全球范围内免耕耕作的面积约为95 Mha, 占全球耕地面积的7%[7], 并且这一面积有逐年增加的趋势。

常规耕作措施会对土壤物理性状产生干扰,破坏团聚体对有机质的物理保护,影响土壤温度、透气性,增加土壤有效表面积并使土壤不断处于干湿、冻融交替状态,使得土壤团聚体更易被破坏,加速团聚体有机物的分解[8]。免耕/保护性耕作可以避免以上干扰,减少SOC的分解损失[9]。而频繁的耕作特别是采用犁耕会导致SOC的大量损失,CO2释放量增加,而免耕则能有效的控制SOC的损失,增加SOC的储量,降低CO2的释放量[10]。West和 Post研究发现从传统耕作转变为免耕可以固定0.57±0.14 Mg C ha-1yr-1[11]。但对于保护性耕作/免耕是否有利于减少温室气体效应尚不明确,这是由于一方面免耕对减少CO2排放是有利的,表现为免耕可以减少燃油消耗所引起的直接排放;另一方面,秸秆还田以后秸秆碳不会全部固定在土壤中,有一部分碳以气体的形式从农田释放入大气[12]。

免耕会导致表层土壤容重的增加,产生厌氧环境,减少SOC氧化分解的同时增加N2O排放[13];采用免耕后更高的土壤水分含量和土壤孔隙含水量(Water filled pore space, WFPS)能够刺激反硝化作用,增加N2O排放[14];同时免耕导致的N在表层土壤的累积也可能是造成N2O排放增加的原因之一,在欧洲推广免耕措施以后,土壤固碳环境效益将被增排的N2O抵消50%以上[15]。但也有新西兰的研究表明,常规耕作与免耕在N2O排放上无显著性差异[16],还有研究认为凿式犁耕作的农田N2O排放比免耕高,原因可能是免耕时间太短,对土壤物理、生物性状还未产生影响。耕作会破坏土壤原有结构,减少土壤对CH4的氧化程度[17]。也有研究表明,翻耕初期会增加土壤对CH4的排放,但经过一段时间(6-8 h)后,CH4排放通量有所降低[18]。

总之,在增加土壤碳固定方面,保护性耕作和免耕的碳增汇潜力大于常规耕作;在净碳释放量方面,常规耕作更多起到CO2源的作用,而保护性耕作和免耕则起到CO2汇的作用;在碳减排方面,免耕和保护性耕作的减排潜力均大于常规耕作;由于N2O和CH4的排放受多种因素的综合影响,因此耕作措施对这两种温室气体排放的影响还有待进一步研究。

2.2 秸秆管理措施

作物秸秆作为土壤有机质的底物,且作物秸秆返还量与SOC含量呈线性关系,因此作物秸秆是决定SOC含量的关键因子之一。秸秆还田有利于土壤碳汇的增加,同时避免秸秆焚烧过程中产生温室气体。因此,秸秆还田是一项重要而又可行的农田碳汇管理措施。秸秆还田以后,一部分残留于土壤中成为土壤有机质的来源,另一部分将会以CO2气体的形式散逸到大气中,因此,随着秸秆还田量的增加CO2排放也会增加。有研究表明,秸秆经过多年分解后只有3%碳真正残留在土壤中,其他97%都在分解过程中转化为CO2散逸到大气中[19]。秸秆还田会增加土壤有机质含量,而有机质是产生CH4的重要底物,因此秸秆还田会增加CH4的排放。综合考量,秸秆还田措施会引起CH4排放的增加,但直接减少了对CO2的排放,同时秸秆还田相对提高了土壤有机质含量,有利于土壤碳的增加,对作物增产具有积极作用。

秸秆还田措施对农业生态系统C、N循环的影响可表现为:一方面由于供N量的增加,可促进反硝化和N2O排放量的增加;另一方面表现为高C/N的秸秆进入农田后会进行N的生物固定,降低反硝化N损失;同时在秸秆分解过程中还可能产生化感物质,抑制反硝化[20]。我国采用秸秆还田农田土壤固碳现状为2389Tg•a-1,而通过提高秸秆还田量土壤可达的固碳潜力为4223Tg•a-1[3],与国外研究结果相比较,Vleeshouwers等研究认为,如果欧洲所有农田均采用秸秆还田措施,欧洲农田土壤的总固碳能力可达34Tg•a-1[21]。La1预测采用秸秆还田措施后全球农田土壤的总固碳能力可达200Tg•a-1[22]。随着农业的发展及长期以来氮肥的过量投入,氮肥损失也是日益严重,可通过秸秆还田措施与氮肥的配合施用降低氮肥的反硝化作用及N2O的排放。但秸秆还田后秸秆与土壤的相互作用异常复杂,因此需要进一步开展秸秆施入土壤后与土壤的相互作用机理及田间实验研究。

2.3 氮肥管理措施

在农田生态系统中,土壤中的无机氮是提高作物生产力的重要因素,氮肥投入能够影响SOC含量,进而对农田碳循环和温室气体排放产生重要影响。长期施用有机肥能显著提高土壤活性有机碳的含量,有机肥配施无机肥可提高作物产量,而使用化学肥料能增加SOC的稳定性[23]。农业中氮肥的投入为微生物生长提供了丰富的氮源,增强了微生物活性,从而影响温室气体的排放。但也有研究在长期增施氮肥条件下能够降低土壤微生物的活性,从而减少CO2的排放[24]。有研究表明,CO2排放与土壤不同层次的SOC及全N含量呈正相关性,说明在环境因子相对稳定的情况下,土壤SOC和全N含量直接或间接地决定CO2排放通量的变化[25]。对农业源温室气体源与汇的研究表明,减少氨肥、增施有机肥能够减少旱田CH4排放,而施用缓/控释氮肥和尿素复合肥能显著减少农田土壤NO2的排放[26]。但也有研究表明,无机氮肥施用可减少土壤CH4的排放量,而有机肥施用对原有机质含量低的土壤而言可大幅增加CH4的排放量[27]。长期定位施肥实验的结果表明,氮肥对土壤CH4氧化主要来源于铵态氮而不是硝态氮,因为氨对CH4氧化有竞争性抑制作用。此外,长期施用氮肥还改变了土壤微生物的区系及其活性,降低CH4的氧化速率,导致CH4净排放增加[28]。全球2005年生产的100 Mt N中仅有17%被作物吸收,而剩余部分则损失到环境中[29]。单位面积条件下,有机农田较常规农田有更少的N2O释放量,单位作物产量条件下,两种农田模式下N2O的释放量无显著性差异[23]。尿素硝化抑制剂的使用可以起到增加小麦产量,与尿素处理相比对全球增温势的影响降低8.9-19.5%,同时还可能起到减少N2O排放的目的[30]。合理的氮素管理措施有助于增加作物产量、作物生物量,同时配合秸秆还田等措施将会起到增加碳汇、减少CO2排放的作用。同时必须注意到施肥对农田碳汇的效应研究应建立在大量长期定位试验的基础上,对不同气候区采用不同的氮肥管理措施才能起到增加农田固碳目的。

2.4 水分管理措施

土壤水分状况是农田土壤温室气体排放或吸收的重要影响因素之一。目前全球18%的耕地属水浇地,通过扩大水浇地面积,采取高效灌溉方法等措施可增加作物产量和秸秆还田量,从而起到增加土壤固碳目的[31]。水分传输过程中机械对燃料的消耗会带来CO2的释放,高的土壤含水量也会增加N2O的释放,从而抵消土壤固碳效益[32]。湿润地区的农田灌溉可以促进土壤碳固定,通过改善土壤通气性可以起到抑制N2O排放的目的[33]。土壤剖面的干湿交替过程已被证实可提高CO2释放的变幅,同时可增加土壤硝化作用和N2O的释放[34]。采用地下滴灌等农田管理措施,可影响土壤水分运移、碳氮循环及土壤CO2和N2O的释放速率,且与沟灌方式相比不能显著增加温室气体的排放[35]。

稻田土壤在耕作条件下是CH4释放的重要源头,但通过采取有效的稻田管理措施可以

减少水稻生长季的CH4释放。如在水稻生长季,通过实施一次或多次的排水烤田措施可有

效减少CH4释放,但这一措施所带来的环境效益可能会由于N2O释放的增加而部分抵消,

同时此措施也容易受到水分供应的限制,且CH4和N2O的全球增温势不同,烤田作为CH4

减排措施是否合理仍然有待于进一步的定量实验来验证。在非水稻生长季,通过水分管理尤

其是保持土壤干燥、避免淹田等措施可减少CH4释放。

许多研究表明,N2O与土壤水分之间有存在正相关关系,N2O的释放随土壤湿度的增加而增加[36],并且在超过土壤充水孔隙度(WFPS)限值后,WFPS值为60%-75%时N2O释放量达到最高[37]。Bateman和Baggs研究表明,在WFPS为70%时N2O的释放主要通过反硝化作用进行,而在WFPS值为35%-60%时的硝化作用是产生N2O的重要途径[38]。由此可见,WFPS对N2O的产生释放影响机理前人研究结果并不一致,因此有必要继续对这一过程深入研究。

2.5 农学措施

通过选择作物品种,实行作物轮作等农学措施可以起到增加粮食产量和SOC的作用。有机农业生产中常用地表覆盖,种植覆盖作物,豆科作物轮作等措施来增加SOC,但同时又会对CO2,N2O及CH4的释放产生影响,原因在于上述措施有助于增强微生物活性,进而影响温室气体产生与SOC形成/分解[39],从而增加了对温室气体排放影响的不确定性。种植豆科固氮植物可以减少外源N的投入,但其固定的N同样会起到增加N2O排放的作用。在两季作物之间通过种植生长期较短的绿被植物既可起到增加SOC,又可吸收上季作物未利用的氮,从而起到减少N2O排放的目的[40]。

在新西兰通过8年的实验结果表明,有机农场较常规农场有更高的SOC[41],在荷兰通过70年的管理得到了相一致的结论[42]。Lal通过对亚洲中部和非洲北部有机农场的研究表明,粪肥投入及豆科作物轮作等管理水平的提高,可以起到增加SOC的目的[31]。种植越冬豆科覆盖作物可使相当数量的有机碳进入土壤,减少农田土壤CO2释放的比例[39],但是这部分环境效益会由于N2O的大量释放而部分抵消。氮含量丰富的豆科覆盖作物,可增加土壤中可利用的碳、氮含量,因此由微生物活动造成的CO2和N2O释放就不会因缺少反应底物而受限[43]。种植具有较高C:N比的非固氮覆盖作物燕麦或深根作物黑麦,会因为深根系统更有利于带走土壤中的残留氮,从而减弱覆盖作物对N2O产生的影响[44]。综上,通过合理选择作物品种,实施作物轮作可以起到增加土壤碳固定,减少温室气体排放的目的。

2.6 土地利用变化措施

土地利用变化与土地管理措施均能影响土壤CO2,CH4和N2O的释放。将农田转变成典型的自然植被,是减少温室气体排放的重要措施之一[31]。这一土地覆盖类型的变化会导致土壤碳固定的增加,如将耕地转变为草地后会由于减少了对土壤的扰动及土壤有机碳的损失,使得土壤碳固定的自然增加。同时由于草地仅需较低的N投入,从而减少了N2O的排放,提高对CH4的氧化。将旱田转变为水田会导致土壤碳的快速累积,由于水田的厌氧条件使得这一转变增加了CH4的释放[45]。由于通过土地利用类型方式的转变来减少农田温室气体的排放是一项重要的措施,但是在实际操作中往往会以牺牲粮食产量为代价。因此,对发展中国家尤其是如中国这样的人口众多的发展中国家而言,只有在充分保障粮食安全等前提条件下这一措施才是可考虑的选择。

3 结语与展望

农田管理中存在显著增加土壤固碳和温室气体减排的机遇,但现实中却存在很多障碍性因素需要克服。研究表明,目前农田温室气体的实际减排水平远低于对应管理方式下的技术潜力,而两者间的差异是由于气候-非气候政策、体制、社会、教育及经济等方面执行上的限制造成。作为技术措施的保护性耕作/免耕,秸秆还田,氮肥投入,水分管理,农学措施和土地利用类型转变是影响农田温室气体排放的重要方面。常规耕作增加了燃料消耗引起温室气体的直接排放及土壤闭蓄的CO2释放,而免耕、保护性耕作稳定/增加了SOC,表现为CO2的汇;传统秸秆处理是将秸秆移出/就地焚烧处理,焚烧产生的CO2占中国温室气体总排放量的3.8%,而秸秆还田直接减少了CO2排放增加了碳汇;氮肥投入会通过对作物产量、微生物活性的作用来影响土壤固碳机制,过量施氮直接增加NO2的排放,针对特定气候区和种植模式采取适当的氮素管理措施可以起到增加土壤碳固定,减少温室气体排放的目的;旱田采用高效灌溉措施,控制合理WFPS不仅能提高作物产量,还可增加土壤碳固定、减少温室气体排放;间套作农学措施、种植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的,减少农田土壤CO2释放的比例;将农田转变为自然植被覆盖,可增加土壤碳的固定,但此措施的实施应充分考虑由于农田面积减少而造成粮食产量下降、粮食涨价等一系列问题。

在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究,因此为正确评价各种管理措施下的农田固碳作用对温室气体排放的影响增加了不确定性。本文结果认为,保护性耕作/免耕,秸秆还田,合理的水、氮、农学等管理措施均有利于增加土壤碳汇,减少农田CO2排放,但对各因素协同条件下的碳汇及温室气体排放效应尚需进一步研究。在未来农田管理中,应合理利用管理者对农田环境影响的权利,避免由于过度干扰/管理造成的灾难性后果;结合农田碳库特点,集成各种农田减少温室气体排放、减缓气候变化的保护性方案;努力发展替代性能源遏制农田管理对化石燃料的过度依赖,从而充分发掘农田所具有的增加固碳和温室气体减排的潜力。

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Advance in Evaluation the Effect of Carbon Sequestration Strategies on

Greenhouse Gases Mitigation in Agriculture

SHI Yuefeng1 WU Wenliang1 MENG Fanqiao1 WANG Dapeng1 ZHANG Zhihua2

(1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;

2. College of Resources Science & Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)

Abstract

Agricultural field is an important source for three primary greenhouse gases (GHGs), including CO2, CH4 and N2O. Unreasonable agricultural managements increase GHGs and decrease the effect of soil carbon sequestration. Agricultural activities generate the largest share, 58% of the world’s anthropogenic noncarbon dioxide (nonCO2) emission, and make up roughly 14% of all anthropogenic GHG emissions. And soil carbon pool is the most active carbon pools in ecosystems. In addition, soil carbon pool could be a source or sink of GHGs.