《Environmental Science: Advances》：Carbon accounting of pig manure management with a focus on China – discrepancies and recommendations
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本综述系统比较了IPCC Tier 2、Tier 2 Mass Flow（质量流法）和Tier 3（过程模拟法）在生猪粪便管理温室气体（GHG）核算中的应用差异，结合中国规模化猪场数据揭示Tier 2方法可能高估排放达48%-77%。研究强调基于物质流追踪和区域气候因子整合的高精度核算方法对实现中国畜牧业碳中和目标的关键意义，为构建自下而上的国家排放清单提供科学支撑。
引言
畜牧业贡献了全球约12%的人为温室气体排放，其中粪便管理是重要排放源。中国作为生猪养殖大国，粪便管理环节占养猪生命周期排放的5%-43%，尤其是甲烷和氧化亚氮的排放对气候变化影响显著。为支撑中国2060年碳中和目标及甲烷减排行动计划，需建立精准的粪便管理温室气体核算体系。现有核算方法主要包括IPCC Tier 2（基于区域排放因子）、Tier 2 Mass Flow（追踪物质流）和Tier 3（过程模拟模型），但不同方法的适用性和结果差异尚不明确。
方法学比较与案例研究
研究以河南某年出栏10万头的规模化猪场为案例，对比三种核算方法。系统边界覆盖粪便管理的四个核心阶段：舍内收集存储、户外储存、处理（如厌氧消化）和农田施用。结果显示，IPCC Tier 2核算的碳排放强度为3.56 kg CO2-eq/kg活重，较Tier 2 Mass Flow法高48%，较Tier 3法高77%。差异主要源于Tier 2未考虑粪便处理过程中挥发性固体和氮含量的动态变化，且使用保守的排放因子。
Tier 2 Mass Flow法通过追踪碳氮流动路径，更精准反映管理技术改进的减排效果；Tier 3的Manure-DNDC模型进一步整合气温、降水、土壤质地等区域特征，揭示 subtropical地区因高温高湿导致甲烷排放较高，而黏质土壤因厌氧环境加剧N2O生成。随机森林分析表明，温度、土壤有机碳和容重是影响CH4和N2O排放的关键驱动因子。
情景分析与政策启示
参数敏感性分析指出，饲料可消化能量和氮排泄量的本地化监测对提升核算精度至关重要。排放因子方面，中国本土数据库的值较IPCC默认值更符合实际，如厌氧消化环节N2O排放因子为0.5%，显著高于IPCC的“零假设”。研究建议：大型养殖场可优先采用Tier 3模型优化粪污还田策略；中小规模场适用Tier 2 Mass Flow法结合快速监测技术；国家层面需建立分区域、分技术的排放因子库，推动自下而上的清单编制。
结论与展望
本研究明确了高精度核算方法对畜牧业减排的指导价值：Tier 2 Mass Flow和Tier 3方法能有效识别减排热点，如低蛋白饲料推广、沼气泄漏控制等措施的碳效益。未来需加强多区域监测数据整合，并开发适配中国管理特色的过程模型，以支撑粪便管理从“末端治理”向“全程控碳”转型。
