印度牛粪甲烷排放的时空特征与多情景减排路径研究：基于IPCC Tier 2方法的区域精细化分析

本文通过IPCC Tier 2方法与印度本土参数，首次在区域尺度（698个行政区）量化了2012–2019年牛粪管理产生的甲烷（CH4）排放，揭示其温室效应贡献达27.45 Tg CO2e/yr。研究构建六种管理情景（S1–S6），证明厌氧消化（AD）结合热电联产（CHP）可实现85.65%减排，并指出当前沼气基础设施覆盖率不足4%。成果为印度实现国家自主贡献（NDCs）、可持续发展目标（SDGs）及2070净零目标提供关键技术路径与政策依据。

　　

研究区域与数据整合

印度作为研究区域，因其庞大的牛群数量与 manure management practices（粪便管理实践）的区域异质性而被选中。全国划分为28个邦和8个联邦属地，共788个行政区（图1）。基于牛群数据可用性，本研究覆盖698个行政区（微级单元），以分析牛粪甲烷排放的空间格局与减排潜力。

印度牛粪的甲烷排放特征

2012年与2019年基准情景（S1，无粪便处理）下，全国牛粪CH₄排放量分别为27.10 Tg/yr与27.45 Tg/yr，增长率为1.29%，与同期印度牛群数量增长趋势（4.82%）高度吻合，证实了 cattle density（牛群密度）与CH₄排放的直接关联。

结论

牛粪甲烷排放是印度农业温室气体谱系中一个重大却未充分开发的减排领域。本研究量化了2019年全国基准排放量为27.45 Tg CO₂e yr^?1，并明确识别出北方邦、西孟加拉邦、马哈拉施特拉邦与比哈尔邦为排放热点区域。情景建模框架表明，战略性地采用先进粪便处理路径——尤其是结合热电联产（CHP）的厌氧消化技术——可大幅提升减排效益与能源回收潜力。