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CMS-083-V01:保护性耕作减排增汇项目方法学

方法学名称: 保护性耕作减排增汇项目方法学
适用环境: 自愿减排方法学
编号: CMS-083-V01
版本号: V01
项目类别: 化工
适用性:

保护性耕作措施是指将常规耕作改为减免耕并辅以秸秆还田,减少对农田表层扰动、增加外源有机物输入、保护土壤团聚体结构,从而增加土壤有机碳储量的耕作措施。同时,保护性耕作可改变耕作耗油量和化肥施用量,影响农业生产过程中的温室气体排放。

本方法学的适用条件包括:

(1) 基准线情景下土地利用方式为旱地农田,耕作方式为常规耕作且秸秆不还田。稻田、果树、茶树等不适用于本方法学;

(2) 项目活动为保护性耕作措施。下面措施之一即可认为是保护性耕作:1)实行免耕或少耕,免耕即除播种之外不进行任何耕作,少耕包括深松与表土耕作;2)采用免耕播种,在有残茬覆盖的地表实现开沟、播种,减少机械进地次数,降低作业成本;3)常规耕作结合秸秆粉碎还田。

(3) 秸秆还田用量不会影响作为秸秆炊事燃料以及牲畜饲料等用途的秸秆使用量。在没有项目活动的情况下,这些秸秆原本在田头废弃好氧分解;

(4) 项目的年减排总量小于或等于 60000 吨二氧化碳当量(CO2eq)。

减排原理:

1、 基准线情景下土壤碳储量和温室气体排放

项目基准线情景包括土壤有机碳储量、农田 N2O 排放量和农机耕作消耗化石 燃料造成的 CO2 排放量。 

2 农田 N2O 排放量

基准线情景下施肥导致的农田 N2O 排放源包括两个方面:1)施用无机氮肥; 2)施用有机肥。 

1.1 土壤有机碳储量 

步骤 1:计算土壤有机碳密度

基准线情景下土壤有机碳密度的计算方法如公式

BSOCs i=SOCB s i *BDs*Depth*(1-FCs)*0.1

其中,

BSOCs i:基准线情景下分层 s、抽样地块 i 的土壤有机碳密度,t C ha-1。 

SOCB s i:基准线情景下分层 s、抽样地块 i 的土壤有机碳含量,gC/kg 土壤。

BDs:分层 s 表层 30 cm 的土壤容重,g?cm-3。

Depth:表层土壤深度(30 cm),cm

FCs:分层 s 表层 30 cm 土壤中直径大于 2 mm 的砾石所占百分比,% 0.1 单位转换系数

s :分层

i:抽样地

SOCB s i :SOMB, , s i\1.724

SOMB, , s i:基准线情景下分层 s、抽样地块 i 的土壤有机质含量,g/kg 土壤。 

1.724 :将土壤有机质含量转换成土壤有机碳含量的系数

步骤 2:计算平均土壤有机碳密度

 基准线情景下对给定分层 s 的所有抽样地块平均的土壤有机碳密度的计算方 法如公式(3): 

步骤 3:计算土壤有机碳储量 

基准线情景下土壤有机碳储量计算方法如公式(4)。 

其中, 

BESOC:基准线情景下土壤有机碳储量,t C。

BAS:基准线情景下分层 s 所有地块的总面积,ha。

S:分层总数,个 

1.2 农田 N2O 排放量

基准线情景下施肥导致的农田 N2O 排放源包括两个方面:1)施用无机氮肥; 2)施用有机肥。

步骤 1:施用无机氮肥造成的 N2O 排放 

基准线情景下施用无机氮肥造成的 N2O 排放计算如公式(5)和公式(6)。

步骤 2:施用有机肥造成的 N2O 排放 

基准线情景下施用有机肥造成的 N2O 排放计算如公式(7)和公式(8)。

其中, 

BEN2OOF:基准线情景下项目边界内施用有机肥造成的 N2O 排放,t N2O-N 

BFOF:基准线情景下动物粪肥施用量,t-N 

EF1:有机肥的 N2O 排放因子,t N2O-N/施入的 t-N

BMOFs, ,i q:基准线情景下分层 s、抽样地块 i、单位面积使用有机肥类型 q 的量,t ha-1

BNCOFq :有机肥类型 q 的含氮量,t-N/(t 有机肥) 

q:有机肥类型

步骤 3:农田 N2O 排放总量

基准线情景下的农田 N2O 排放总量由公式(9)计算:

BEN2O =( BEN2OSN + BEN2OOF )*44/28 *GWPN2O

其中, 

BEN2O:基准线情景下项目边界内施肥造成的 N2O 排放,t CO2eq 

44/28 :N2O-N 转换为 N2O 的系数

GWPN2O:N2O 的增温潜势,298 

1.3 农机耕作消耗化石燃料造成的 CO2 排放量 

利用公式(10)计算基准线情景下农机耕作消耗化石燃料造成的 CO2 排放量。

L:农机类型数量

2 项目活动下土壤碳储量和温室气体排放

2.1 土壤有机碳储量

步骤 1:计算土壤有机碳密度 

项目活动下土壤有机碳密度的计算方法如公式(11) 

Psocm s i=SOCP m s i*BDs*Depth*(1-FCS)*0.1

其中,

Psocm s i:项目活动下第 m 次土壤有机质含量监测期分层 s、抽样地块 i 的土壤有机碳密度,t C ha-1 

SOCP m s i:项目活动下第 m 次监测期分层 s、抽样地块 i 的土壤有机碳含 量,gC/kg。

m:在项目实施过程中,为了降低项目监测成本,在计入期内项目 参与方不需要每年监测土壤有机质含量,一般为 3-5 年监测一 次。m=1,2,3……。

其余参数定义见公式(1) 

SOCP m s i=SOMP m s i\1.724

SOMP m s i:项目活动下分层 s、抽样地块 i 的土壤有机质含量,g/kg 土壤。

1.724:将土壤有机质含量转换成土壤有机碳含量的系数 

步骤 2:计算平均土壤有机碳密度 

项目活动下给定分层 s 的平均土壤有机碳密度的计算方法如公式(13)。 

其中,

PSOCm s:项目活动下第 m 次土壤有机质含量监测期分层 s 所有抽样地块平均土壤有机碳密度,t C ha-1 

步骤 3:计算土壤有机碳储量 

项目活动下不同有机质含量监测期的土壤有机碳储量计算方法如公式(14)。

其中,

PESOCm:项目活动下第 m 次土壤有机质含量监测期土壤有机碳储量,t C

PAm s:项目活动下第 m 次土壤有机质含量监测期、分层 s、所有地块 的总面积,ha

2.2 农田 N2O 排放量

项目活动下施肥导致的农田 N2O 排放源包括三个方面:1)施用无机氮肥;2) 施用有机肥;3)秸秆还田。

步骤 1:施用无机氮肥造成的 N2O 排放

项目活动下施用无机氮肥造成的 N2O 排放计算如公式(15)和公式(16)。

PSN,s,i, , p y :项目活动下第 y 年分层 s 、抽样地块 i、施用的无机氮肥类型 p 的 含氮量,t-N/t 化肥

y:第 y 年

步骤 2:施用有机肥造成的 N2O 排放

项目活动下施用有机肥造成的 N2O 排放计算方法如公式(17)和公式(18)。

步骤 3:秸秆还田造成的 N2O 排放 

项目活动下秸秆还田造成的 N2O 排放计算方法如公式(19)和公式(20)。

其中,

PEN2OCF y:项目活动下第 y 年秸秆还田造成的 N2O 排放,t N2O-N 

PFCF y:项目活动下第 y 年秸秆还田的 N 量,t-N

EF1:秸秆还田的 N2O 排放因子,t N2O-N/施入的 t-N

PMCFs,i, ,j y:项目活动下第 y 年分层 s 、抽样地块 i、作物类型 j 的单位面积 秸秆还田量,t ha-1 

PCFs,i, ,j y:项目活动下第 y 年分层 s 、抽样地块 i、作物类型 j 的秸秆含氮 量,t-N/t

PGs,i, ,j y:项目活动下第 y 年分层 s 、抽样地块 i、作物类型 j 的单位面积 产量,t ha-1 

RGj:作物类型 j 的秸秆/作物产量比,无量纲

DWj:作物类型 j 的秸秆干重比,无量纲

PPCF s,i, ,j y:项目活动下第 y 年分层 s 、抽样地块 i、作物类型 j 的秸秆还田 比例,% 

j :作物类型

步骤 4: 农田 N2O 排放总量

项目活动下的农田 N2O 排放总量由公式(22)计算。 

PEN2O y=(PEN2OSN y+PEN2OOF y+PEN2OCF y)*44\28*GWPN2O

其中,

PEN2O y:项目活动下第 y 年农田 N2O 排放总量,t CO2eq 

2.3 农机耕作消耗化石燃料造成的 CO2 排放量 

利用公式(23)计算项目活动下农机耕作消耗化石燃料造成的 CO2 排放量。 

其中,

PEFC y:项目活动下第 y 年农机耕作消耗化石燃料造成的 CO2 排放量,t CO2

PFCs i, ,l , , k y:项目活动下第 y 年分层 s、抽样地块 i、使用农机类型 l 耕作单位 面积消耗的燃料类型 k 的量,重量或体积/ha 

EFCO ,k:燃料类型 k 的排放因子,tCO2/GJ

NCV k:燃料类型 k 的净热值,GJ/重量或体积

3 项目活动引起的土壤有机碳储量、温室气体排放的变化

保护性耕作减排增汇项目活动的减排量计算包括三个方面:1)土壤有机碳储 量变化;2)农田 N2O 排放量变化;3)农机具耕作化石燃料消耗造成的 CO2 排放量 变化。计算方法如公式(24)。 

4 泄漏 

项目存在两种潜在泄漏源: 

a) 秸秆还田可能导致项目边界外用于炊事的化石能源、电能消耗量增加;

b) 秸秆还田可能导致秸秆作为饲料数量减少,有可能导致项目边界外饲料 生产量增加,从而增加项目边界外生产饲料的温室气体排放;

根据项目的适用条件(3)秸秆还田用量不会影响原本在秸秆炊事燃料以及牲 畜饲料等用途的使用量。在没有秸秆还田项目活动情况下,这些秸秆在田头废弃 好氧分解,项目的实施不可能增加项目边界外温室气体排放。

因此,本方法学假设泄漏排放为零,即  LE y =0.

5 项目减排量

项目活动引起的减排量计算方法如公式(29)。 

其中, 

ERy:第 y 年项目活动引起的减排增汇量,t CO2eq。


检测参数:

SOMP,m, , s :项目活动下第m次土壤有机质含量监测期分层s、抽样地 块i的土壤有机质含量;

PAm s:项目活动下第m次土壤有机质含量监测期、分层s、所有 地块的总面积;

PMSNs,i, , p y:项目活动下第y年分层 s 、抽样地块i、无机氮肥类型 p 的 单位面积施用量;

PSN,s,i, , p y:项目活动下第 y 年分层 s 、抽样地块 i、施用的无机氮 肥类型 p 的含氮量;

PMOFs,i, , q y:项目活动下第y年分层 s 、抽样地块i、有机肥类型q 的 单位面积施用量;

POFs,i, , q y:项目活动下第y年分层 s 、抽样地块i、施用的有机肥类型 q 的含氮量;

PGs,i, ,j y:项目活动下第y年分层 s 、抽样地块i、作物类型 j 的单 位面积产量;

PPCF s,i, ,j y:项目活动下第y年分层 s 、抽样地块i、作物类型 j 的秸 秆还田比例;

PFCs i, ,l , , k y P:项目活动下第y年分层s、抽样地块i、使用农机类型l耕 作单位面积消耗的燃料类型k的量;



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