基于挥发性脂肪酸化学计量模型体外预测山羊瘤胃甲烷产量的精度

利用挥发性脂肪酸(VFA)的化学计量模型[CH4=0.5Ace-0.25Pro+0.5But-0.25Val,模型1,式中,CH4、Ace、Pro、But和Val分别表示甲烷、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的产量]预测瘤胃甲烷产量的精度.选用常见的10种化学成分差异显著的饲料原料(包括4种精饲料和6种粗饲料)进行体外模拟反刍家畜瘤胃发酵试验,测定发酵72 h后的VFA组成和CH4产量.利用模型精度分析方法比较CH4产量预测值与实测值间的差异.结果表明:模型1估算的CH4生成量普遍高于实测值,其偏差、斜率和随机误差分别为62.6%、11.7%和25.7%,固定误差70%.考虑到VFA代谢生成氢的80%用于合成CH4,VFA化学计量模型表达为模型2[CH4=0.8(0.5Ace-0.25Pro+0.5But-0.25Val)].与模型1相比(均方预测误差=0.60),模型2的预测精度大大提升(均方预测误差=0.18),模型2的偏差、斜率和随机误差分别为2.1%、5.7%和92.3%,固定误差10%.模型1认为VFA生成过程所产生的氢全部被甲烷菌用于合成CH4,没有考虑氢代谢的其他途径,这是导致预测值大于实测值的一个重要原因.     

基于IPCC Tier 1层级的中国反刍家畜胃肠道甲烷排放格局变化分析

依据政府间气候变化委员会(IPCC)2006年公布的反刍家畜胃肠道CH4排放系数(奶牛61 kg CH4头-1a-1,肉役牛47 kg CH4头-1a-1,绵羊和山羊均为5 kg CH4头-1a-1)和IPCC Tier 1计算方法,结合《中国统计年鉴》和《中国畜牧业统计年鉴》,估算了中国以及各个省份1990—2010年CH4的排放总量,绘制出中国反刍家畜胃肠道CH4排放格局及历史变化图。研究结果表明:11990—2010年期间,中国反刍家畜胃肠道CH4排放量(5.90—7.65 Tg)总体呈现先上升(1995年最高)后下降的趋势,其中肉役牛(主要是黄牛和水牛)胃肠道CH4排放量(4.33 Tg)及其所占比例(65%)最大。奶牛胃肠道CH4排放量及其比例呈现逐年增加的趋势,2006年(0.83 Tg,12.7%)超过山羊和绵羊胃肠道CH4排放量及其比例,成为中国反刍家畜胃肠道CH4排放第二大源。但是,奶牛单位产奶量所排放的CH4量逐年降低,表明中国奶牛饲养技术与生产性能不断提高。2中国反刍家畜胃肠道CH4排放格局呈现区域集中特点,主要集中在中西部和北部的各个省份,其中四川、内蒙古、新疆、河南、西藏、山东、河北、黑龙江、云南和甘肃等10个省份的排放量占中国排放总量的50%以上。总之,1990—2010年间,中国反刍家畜胃肠道CH4排放总量为(6.77±0.46)Tg(肉役牛为主要排放源),随时间推移呈现先上升后下降的趋势;中国反刍家畜胃肠道CH4排放的格局呈区域集中分布,中西部和北部的各个省份占60%以上。