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CMS-017-V01 在水稻栽培中通过调整供水管理实践来实现减少甲烷的排放—方法学.pdf

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CMS-017-V01 在水稻栽培中通过调整供水管理实践来实现减少甲烷的排放—方法学.pdf

1/13 CMS-017-V01 在水稻栽培中通过调整供水管理实践来实现减少甲烷的排放 (第一版) 一、 来源 本方法学参考 UNFCCC-EB 的小规模 CDM 项目方法学 AMS III.AU Methane emission reduction by adjusted water management practice in rice cultivation 第 3.0 版), 可在以下网站查询http//cdm.unfccc.int/methodologies/DB/D6MRRHNNU5RUHJXWKHN87IUXW5F5N0 二、 技术 方法 1. 本方法学包括 降低 水稻土中有机质厌氧分解进而减少甲烷 排放 的技术 /措施。包括 在 水稻生长期 将 水分管理由连续淹灌转换为间歇灌溉和 /或缩短淹灌时间的稻田 , 也包括湿润灌溉和在好氧条件下种植水稻 ( 参见 ) ,播种方式由移栽转换为直播的稻 也可采用本方法 1。 2. 定义 移栽稻 ( TPR) 一种将水稻种子播于苗床,约 2030 天后将幼苗直接移栽于淹水稻田的种植 模式 ; 直播稻 ( DSR) 一种将 浸泡稻种 或干种子直接播种于干燥或湿润稻田土壤中的水稻种植 模式 ,不需要移栽过程; IPCC 方法 IPCC 关于稻田甲烷排放最新版本 的 指南。本方法学提交时,该指南为 IPCC 2006 国家温室气 体清单指南第 4 卷, 第五章的第五节 ; 项目 活动的 耕作实践 自愿减排 项目下一系列耕作实践。主要包括调整灌溉措施,也可能包括农田准备、施肥和虫草控制等措施; IPCC 方法提供了下列定义 ( 详见 IPCC 2006 国家温室气体清单指南第 4卷 ) 灌溉制度 不同稻 田 类型 ( 如 灌溉稻田、雨养稻田和深水稻田 ) 和灌溉类型 ( 如 连续淹灌和间歇灌溉 ) ; 1淹灌稻田从移栽转换成直播可导致淹灌日期减少,因为直播要求在播种后有较干燥的土壤条件,直到种子发芽和发育到 2 到 4 叶子发育阶段为止。 2/13 旱作稻田 从 不淹水的稻田; 灌溉稻田 存在一段时间的 淹水 并且水分 完全可控的稻田; 雨养和深水稻田 存在一段时间的 淹水并且 水分完全取决于 降水的稻田。 3. 本方法学适用于下列情况 a 所指稻田为 在水稻生长季 以 人工灌溉为主要灌溉方式的 淹水 稻田,也就是说, 本方法学不适用于 旱作稻田 、 雨养及深水稻田。这需要根据项目 规划 区域的代表性调查 数据 或者国家级数据来确定。项目区域特征 应该 包括 水稻种植前的作物水分管理和有机肥施用情况 ,因此 基线应包括 表 1 所列的全部参数; b 项目 边界内的 稻田需有灌溉和排水设施,比如在干湿季节,应该可以使土壤保持适当的干湿状态; c 项目活动不 能 导致水稻减产 ,同样也不能要求 种植以前没有使用过的 水稻品种 ; d 对农民进行 田间 准备、灌溉、排水晒田及 施肥等方面 的培训 并提供 技术支持都是项目活动的一部分,这些 信 息 都将 存 档 并可核证( 例如培训 协议 和 现场参观的材料的存档 ) 。 特别是 项目 参与方要保证农民或通过 指导决定 作物的氮肥需求 量 。利用叶片颜色对照表 ( LCC) 或照片传感器及 试纸 等 方法 估算肥料需求 量 。此外, 还应利用科学文献或官方推荐的项目区域的特定耕作条件的施肥量以 保证 提高 肥料 利用率 ; e 项目 参与方 应 保证 所引进的 耕作措施 , 包括特定耕作方式、技术和 植保 产品不违反 当地法律 法规; f 如果不 选用 第 15 段 提供的 默认值 的减排量计算方法 ,项目 参与方必须利用 静态箱法测定 参考稻田的 甲烷排放 并进行 实验室分析; g 项目年 减排 总量 应该 小 于或等于 6 万吨 CO2当量。 4. 为了 测定 基线和项目 排放 量 以及与项目边界内稻田排放量比较,定义参考稻田, 需应用下述参数按照特定耕作模式划分项目 稻田类型 表 1 定义耕作 模式 的参数 序号 参数 类型 a 值 /子类 来源 /方法 b 3/13 1 水稻 生长季节 的水分管理 c 动态 连续淹灌 基线农民 提供的信息 项目监测 一次 排水 多次 排水 2 水稻种植前一生长季的水分管理灌溉制度 – 动态 淹水 基线农民提供的信息 项目监测 短期排水 ( 180d 天 ) 3 有机肥施用 动态 水稻生长季节的 稻草 还田 d 基线农民提供的信息 项目监测 绿肥 水稻种植前一生长季的稻草还田 d 农家肥 堆肥 不施用有机肥 4 土壤 pH值 静态 5.5 5 土壤有机碳 含量 静态 3 6 气候 静态 [AEZ]f Rice Almanac 或 HarvestChoicef 注释 ( a) 动态 是 与田间管理密切 相关 的参数 , 因此 可能随时间变化 而变化 ( 不论是 受 项目 活 4/13 动的影响 还是其它原因 ) 。 静态情况 是 指 由 特定田间土壤特性 所 决定 的参数 ,不随时间变化 而变 化 ,因此在项目 活动期间 只需 测定 一次; ( b) 获取 每个参数的来源 /方法; ( c) 本方法学不用 旱地、雨养、易 受 干旱和深水 稻田等 这几个常用 名词 来区分 水稻生长季节的水分管理 ( 参见 IPCC 指南 ) ,因为 采用 这些 水分管理的稻田不适用于 本方法学( 参看适用 条件 ) ; ( d) 当季稻草指在本季水稻种植前施用稻草, 后季稻草指 稻草施用在 前一季 的 稻田,稻草收获后留在土表和翻埋入土都属于当季稻草; ( e) 对于 静态参数, 参加 全球及国家数据。 可利用 ISRIC 数据库 提供的 土壤数据; ( f) 气候带采用 Rice Almanac 或 HarvestChoice 所 提出的 农业生态分区 。 根据稻田 特征, 可以对稻田管理进行分类, 具相同 管理 模式的 稻田 应 划为 一组。 三、 项目 边界 5. 项目 地理边界 包括 种植方法和 水分 管理发生变化的稻田。项目 边界 的空间范围 包括项目活动下种植方法发生变化的所有 稻田 。 四、 基准线情景 6. 基线情景是 继续 现在 的管理措施 ,例如 在 项目 活 动的稻田地块上继续水稻移栽和连续淹灌 。 7. 利用下面公式计算 基线 情景下 的 稻田 种植 季节 的 排放  s sy BEBE ( 1)   Gg CHg,sg,s,BLs G W P**A*EFBE 1 4310 ( 2) 其中 yBE 第 y 年基线排放量 ( tCO2e) sBE 稻田第 s 季节 的基线 排放量 ( tCO2e) 5/13 gsBLEF ,, 第 s 季节 第 g 类型 的 基线排放因子 ( kgCH4/ha/季 ) gsA, 第 s 季节 第 g 组 的 稻田 面积 ( ha) 4CHGWP 甲烷的全球变暖 潜势 ( tCO2e/tCH4, 默认值 25) g 第 g 组,根据表 1 划分的具相同耕作模式的所有 稻田 ( G 为所有组的总数 ) 确定 参照 稻田的 基线排放因子 8. 应设立能够代表基线排放情况的稻田作为 基线参照 稻田 。对于 根据表 1 划分的具有相同耕作模式的每一组) ,至少设置 3 块 基线参照稻田,利用封闭式静态箱法测定 甲烷排放因子,用 kgCH4/ha/每季 表示 。 利用 每个组 的 3块参照稻田的平均排放因子计算 季节基 线排放因子 gsBLEF ,, ( 参见 附件 1 的甲烷 测定 指南 ) 。 五、 泄漏 9. 本方法学不考虑 项目活动对 项目边界外 温室气体排放的 影响。 六、 项目排放 10. 项目排放 包括稻田 甲烷排放,即使耕作 措施 发生了变化 ,稻田中还有甲烷排放产生。 由于 优化 氮肥施用 措施(参考上述提出合格性条件,氮肥控制) , 项目活动下的氧化亚氮排放与基线情景下的氧化亚氮排放差异不显著, 因此 不 计算项目活动下的氧化亚氮排放 。 11. 每个 季节的 稻田 甲烷排放按下式计算  s sy PEPE ( 3)   Gg CHg,sg,s,Ps G W P*A*EFPE 1 4310 ( 4) 其中 yPE 第 y 年项目 活动的稻田甲烷 总排放量 ( tCO2e) sPE 第 s 季项目 活动下的稻田 甲烷 排放量 ( tCO2e) gsPEF,, 第 g 组 第 s 季项目 活动下稻田 甲烷 排放因子 ( kgCH4/ha/季 ) 确定参照稻田的项目排放因子 6/13 12. 项目 季节的 综合 排放因子 gsPEF,, 的计算应基于至少 3 个 具有相同条件的项目 参照 稻田的测定结果 , 项目 参 照 稻田要邻近与基线参照稻田,并且生长季节相同。 gsPEF,, 是 3 个 项目参照稻田甲烷排放因子的 平均值。 七、 减排量 13. 项目减排量 等于 基线排放 与项目活动的排放量的 差值 sss PEBEER  ( 5) 其中 sER 第 s 季减排量 ( tCO2e) 事前 减排量 估算 14. 在 项目设计文件 中 事前估算 减排量,项目参与 方 应该参照田间 实际测定 或借助国家数据或 IPCC Tier I 推荐的默认值 估算基线和项目排放量。应该在项目设计文件 中 解释和 论证将采用哪种方法 。 利用 默认值 估算 减排 量 15. 正如 第 7、 8、 11 和 12 段描述的 ,作为参照 稻田的备选 方法,项目 参与方可利用 IPCC Tier I 方法 推荐的默认值 计算减排量,其计算公式如下 43 *10*** CHyyERy G W PLAEFER  ( 6) 其中 yER 第 y 年减排量 ( tCO2e) EREF 日排放因子 ( kgCH4/ha/day) yA 第 y 年项目 稻田种植 面积 ( ha) yL 第 y 年水稻种植 天数 ( days/year) 4CHGWP 甲烷 的全球变暖 潜势 ( tCO2e/tCH4, 默认值 25) 16. 根据不同项目情景,分别给出日排放因子默认值 EREF ( kgCH4/ha/day) a 双季稻种植地区 /国家 i 连续淹灌改变为 间歇灌溉 ( 一 次 排水 ) 的项目活动 稻田日甲烷排放因子 采用 1.50( kgCH4/ha/day) ; ii 连续淹灌改变为 间歇灌溉 ( 多次 排水 ) 的项目活动 稻田日甲烷排放因子 采用 1.80( kgCH4/ha/day) ; 7/13 b 单季稻种植地区 /国家 c 连续淹灌改变为间歇灌溉(一次排水)的项目活动稻田日甲烷排放因子采用 0.6( kgCH4/ha/day); i 连续淹灌改变为间歇灌溉(多次排水)的项目活动稻田日甲烷排放因子采用 0.72( kgCH4/ha/day) ; 17. 上述默认值只考虑稻草 还田造成的甲烷排放量的变化,假设 其它有机物质比如堆肥、农家肥和绿肥 的施用与基线情景下相同或者是施用量减少,因此不考虑其他有机物施用对稻田甲烷排放的影响 。 八、 监测 8.1 基线和项目排放 的 监测 18. 需 监测表 2 所列各项参数。 项目参与方应该考虑 “小规模 CDM 方法学 一般指南 ”所述的适用要求 ( 例如 校准要求 、 抽样要求 等 ) 。 表 2监测参数 序号 参数 描述 单位 监测 /记录频率 测定 方法和 程序 1. EFBL, s, g 基线排放因子 kgCH4/ha/每季 根据密闭箱测定方法的指导意见进行定期测定,计算 季节 综合排放因子 根据 附件 1( 稻田甲烷排放 测定 指南 ) 和 IPCC 指南第四卷 5.5.5 节 2. EFP, s, g 项目排放因子 kgCH4/ha/每季 根据密闭箱测定方法的指导意见进行定期测定,计算季节综合排放因子 根据 附件 1(稻 田甲烷排放测定指南)和 IPCC 指南第四卷 5.5.5 节 3. As. g 第 s 季节 累计 项目面积。只考虑符合条件的稻田 ( 参见ha 每季 通过 项目数据库中 稻田的面积来确定。 稻田 面积应由 GPS 或卫星数据确定。如果 没有 这些技术, 则要建立 稻田 面积测量方法 并 8/13 序号 参数 描述 单位 监测 /记录频率 测定 方法和 程序 第 19 段 ) 考虑不确定性和遵循减排量估算的保守型。 4. Ay 第 y 年 项目稻田 面积。只考虑 符合条件的稻田 ha 每年 这个参数只适用于第 15 段中使用默认值 时 的情况。通过项目数据库中稻田的面积来确定。稻田面积应由 GPS 或卫星数据确定。如果没有这些技术,则要建立稻 田面积测量方法并考虑不确定性和遵循减排量估算的保守型。 5 Ly 第 y 年 水稻生长 天数 days/year 每年 这个参数只适用于第 15 段中使用默认值 时 的情况。利用 水稻 种植记录来计算 8.2 监测 农户 的管理措施 19. 为确定项目 活动下的稻田 是否 依照 项目活动 规定的管理措施 进行管理 ,确保参照 稻田 的观测 值 能代表项目 稻田的排放情况 ,必须为项目 中所有稻田地块 建立 稻田管理 记录手册。 稻田管理记录手册 至少 应该记录下列几项 a 播种日期 ( 日期 ) ; b 化肥、有机物补充和 植保措施 ( 日期及用量 ) ; c 稻田水分管理 ( 例如 “落干 /湿润 /淹水 ”) 及其 稻田水分状态变化的日期 ; d 水稻产量 。 20. 另外,农户应表明 在 调整水分管理 后 他们是否采用了 推荐的施肥措施。 21. 项目 参与方 要保证 项目 参照 稻田 的管理 方式 能 保守地 反应 项目 稻田 的甲烷排放。如果农户 稻田 管理 措施 偏离了 规定 的 项目 管理措施 , 项目参照稻田的排放对这些农户的稻田排放不具有代表性, 在计算 季节综合 项目面积 gsA, 时就不能再考虑 这些农户的稻田 。这个要求用以确保只 计量 真正遵循项目 管理措施稻田的减排量 。 9/13 22. 报告和核查应基于抽样和农户的管理措施记录簿, 应遵循 最新版本的 “CDM项目活动和 规 划类项目 活动 的 取样和调查标准 ”。 23. 项目 参与方 应该建立一个数据库,数据库 包括 能明确 识别 参与项目的 稻田信息 ,包括 农户的 姓名和住址 、 稻田 面积 等 , 在适当的条件下 ,还要包括上面提到特定 稻田 信息。 10/13 附件 1 稻田甲烷排放 测定 指南 稻田甲烷 测定 要求具备该领域背景的专家,至少是经过专家 ( 如研究机构 ) 培训的专门人员 来 实施 。 本指南不能取代专家的现场指导。 专家 至少应提出应用本方法学 的 项目 的 甲烷 测定标准情况 。 项目 参与方 要在生长季开始前制定详细的甲烷排放季节 测定 计划。计划要包括田间和实验室 测定时间安排 , 要统筹安排以方便获取实验室和耕 作日志。 此 计划同时还要包括参照 稻田 的详细信息,如特定位置、气候、土壤、水分管理、施肥管理以及有机 肥施用 等。 下列指南依据从田间观测到排放因子计算的步骤 而 制定。 项目倡导者要确保 采用相同方法并同时 对项目和参照 农田 进行 观测。 田间观测 –箱法设计技术选项 特性 条件 箱体材料 选项 1 不透明材料  商用 PVC 容器或加工 制品 ( 如电镀 金属 ) ;  喷白漆或外敷反光材料 ( 防止内部升温过快 ) ;  只限于短时间使用 ( 一般 30 分钟 ) 选项 2 透明材料  有机玻璃;  透明箱的优点如果配备顶盖,在观测和闲置 时 分别可关闭和打开,透明 箱可长时间放置于田间 测定箱在稻田中的放置 选项 1 固定底座  利用耐腐蚀材料制成的底座可整个生长季放置于田间;  底座应满足严格的箱体密封条件;  底座下端插入土壤的部分要设有小孔,以保证内外水分交流; 选项 2 无底座  该种箱体 直接插入土壤中,要有可开启的顶 盖以保证 释放气泡中甲烷和测量的准确性。 11/13 特性 条件  至少早于首次取样前 24 小时将底座安置于田间 箱体附属装置  温度计 测量箱内温度;  电扇取样期间混合箱内空气 ( 干电池供电 ) ;  取样口 箱体小口处安置橡胶塞以取样 底面积 长方形或圆形,最小面积要覆盖四蔸 水稻 ( 最小大 于 0.1 m) 高度 选项 1 固定高度 总高度要超过植株高度 ( 底座突起部分加箱体 ) 选项 2 可调节高度  根据作物生长调节箱体高度;  箱体设计不同高度或组合 田间观测 –气体取样 特性 条件 每个 区组 箱体重复数 最低要求每 个 小区 3 个 重复 每次箱体密闭后 取样次数 最低要求 3 次 密闭时间 30 分钟 取样时间 上午 取样间隔 最低要求每周 1 次 注射器 取样前进行检漏等工作 最好装配 三通阀 以方便操作 待测样品保存时限  小于 24 小时可持续使用注射器保存;  大于 24 小时 将样品转移至真空瓶, 以轻度高压保存 实验室分析 12/13 特性 条件 方法 配备氢火焰离子化检测器 ( FID) 的气相色谱 进样 直接进样或阀进样 分析柱 填充柱 ( 分子筛等 ) 或毛细柱 校正 每天分析前后用有资质的标准气体校正 计算区组排放速率 ( 参照 农田 ) 1.利用下列公式计算每个气体分析的甲烷排放 10001444 *T*R a t m*M*V*cm tCHC h a m b e rt,CHt,CH ( 1) 其中 tCHm ,4 t 时间箱内 CH4质量 ( mg) t 取样时间点 ( 如 30 分钟内 3 次取样的 0 分钟 , 15 分钟和 30 分钟 ) tCHc ,4 t 时间箱内 CH4 浓度 ( ppm) ChamberV 密闭性体积 ( L) 4CHM CH4摩尔质量 16 g/mol atm1 在未装气压计情况下,假设气压无变化,采用 1 标准大气压 R 通用气体常数 0.08206 L atm K-1 mol-1 Tt t 时间箱内温度 ( K) 2.通过相关软件 ( 如 Excel) 确定 4CHM 的最佳拟合曲线 tΔmΔs CH4 ( 2) 其中 s 最佳拟合曲线的斜率 ( mg/min) 3.计算每次箱法观测的甲烷排放速率 13/13 C h a m b e rch A/6 0 m in*sRE  ( 3) 其中 chRE 密闭箱 ch 的 甲烷排放速率 ( mg/h * m) ch 同一区组重复箱体编号索引 ChamberA 密闭箱底面积 ( m) 4. 每一区组甲烷平均排放速率的计算 ChRERE Chch chp lo t  1 ( 4) 其中 plotRE 每一区组平均排放速率 ( mg/h * m) Ch 该区组内密闭箱重复数 其它 步骤 从每次观测计算的区组平均排放速率 ,将其积分计算整个生长季排放因子。最简单的方法是将排放速率乘以每次观测间隔的时间。将单位 mg/m 乘以 0.01 以换算为 kg/ha

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