簡介
溫室氣體（Greenhouse Gas， GHG）或稱溫室效應氣體是指大氣中促成溫室效應的氣體成分。自然溫室氣體包括水蒸氣（HO），水汽所產生的溫室效應大約占整體溫室效應的60-70%，其次是二氧化碳（CO）大約占26%，其他還有臭氧（O）、甲烷（CH）、氧化亞氮（又稱笑氣，NO）、以及人造溫室氣體氯氟碳化物（CFCs）、全氟碳化物（PFCs）、氫氟碳化物（HFCs），含氯氟烴（HCFCs）及六氟化硫（SF）等。
縱使大部分二氧化碳在自然界的碳循環中拿走，自從工業革命起人類燃燒化石燃料仍然導致大氣層內二氧化碳濃度由280ppm上升至390ppm。
溫室氣體的共同點，就在於它們能夠吸收紅外線。由於太陽輻射以可見光居多，這些可見光可直接穿透大氣層，到達並加熱地面。而加熱後的地面會發射紅外線從而釋放熱量，但這些紅外線不能穿透大氣層，因此熱量就保留在地面附近的大氣中，從而造成溫室效應。
水蒸汽是最主要的溫室氣體，但與二氧化碳不同，水蒸汽可以凝結成水。因此大氣中的水蒸汽含量基本穩定，不會出現其它溫室氣體的累積現象。因此討論溫室氣體時並不考慮水蒸汽。
近年來最引人注意的反常全球氣溫快速上升，主要是由於人為作用，使大氣中溫室氣體的濃度極劇上升所導致的。人類近代歷史上的溫室效應，與過去相比特別的顯著，全球暖化即適用於形容的異常情形。之所以如此，是由於工業革命以來，人類燃燒化石燃料而使二氧化碳含量急劇增加，近十年來增加將近30%；其次是甲烷，從飼養牲畜的糞便發酵，污水泄漏，稻田糞肥發酵等活動產生的；還有許多人類合成的，自然界原本不存在的氣體，如氟里昂。
溫室氣體的增加，加強了溫室效應，是造成全球暖化的主要原因，已成為世界各國家的共識，也是一種全球性的污染，京都議定書正是為了採取措施減少溫室氣體排放，由聯合國發起，世界各國達成的協定。
產生原因
氣候變暖是當今全球性的環境問題，其主要原因是由於大氣中溫室氣體濃度的不斷增加。二氧化碳、甲烷和氧化亞氮被認為是最重要的溫室氣體。
《聯合國氣候變化框架公約》（以下簡稱《公約》）明確規定，各締約方應在公平的基礎上，根據它們共同但有區別的責任和各自的能力，為人類當代和後代的利益保護氣候系統，已開發國家應率先採取行動對付氣候變化及其不利影響。《公約》同時也要求所有締約方：提供溫室氣體各種排放源和吸收匯的國家清單；制訂、執行、公布國家計畫，包括減緩氣候變化以及適應氣候變化的措施；促進減少或防止溫室氣體人為排放技術的開發套用；增強溫室氣體的吸收匯；制定適應氣候變化影響 的計畫；促進有關氣候變化和應對氣候變化的信息交流；促進與氣候變化有關的教育、培訓和提高公眾意識等。
農業溫室氣體排放
現狀
該文從農業生產過程和化肥、能源等投入方面計算了中國農業溫室氣體排放。2009年，中國農業總計排放溫室氣體158 557.3萬t CO2當量，比1980年增長52.03%，年均增長1.46%。其中，CH4占總排放的25%，N2O占總排放的52%，CO2占總排放的23%。按來源分析，在2009年排放的溫室氣體中，水稻種植排放14 264.45萬t，占9%;畜牧生產排放42 709.94萬t，占26.94%;土壤排放47 457.81萬t，占29.93%;化肥、能源、農藥、農膜等投入引起的排放54 125.11萬t，占34.14%。2009年農業GDP排放的溫室氣體為2.98 kg/元，糧食排放的溫室氣體為1.5 kg/kg。在2008年，牛肉排放的溫室氣體為28.54 kg/kg，羊肉為15.5 kg/kg，豬肉為1.49kg/kg，禽肉為0.54 kg/kg，牛奶為1.04 kg/kg，禽蛋為0.83 kg/kg。由於技術進步和生產效率提高，單位糧食、肉類和牛奶排放的溫室氣體都有較大幅度降低。對於種植單季糧食的土地，CO2交易價格為80元/t將使23.27%的耕地退出糧食生產;當CO2交易價格為100元/t時，這一比例高達63.31%。對於種植雙季糧食的土地，CO2交易價格為130-140元/t時，將有50%的耕地退出糧食生產。由於中國糧食生產利潤率過低，CO2較低的價格便嚴重影響糧食生產面積和產量。
挑戰
春玉米種植過程中會造成直接和間接的溫室氣體排放。該文採用生命周期的方法綜合評估了不同施肥處理下的溫室氣體排放，目的是篩選出既能保證產量和經濟效益，又能有效減排的措施。4種不同的施肥處理包括:當地傳統施肥方式、尿素處理、硫包衣尿素、尿素添加雙氰胺處理。採用靜態箱-氣相色譜法連續監測土壤N2O排放，並計算了不同肥料處理的N2O排放總量;計算了肥料生產、運輸、農田耕作管理能源消耗、種子生產等的溫室氣體排放，計算了春玉米全生命周期中溫室氣體排放總量、單位產量、萬元產出的溫室氣體排放量。結果表明，不同處理施肥造成的N2O排放量、全生命周期中溫室氣體排放總量、單位產量排放強度和淨收益排放強度的排序均為傳統施肥處理>尿素處理>尿素添加雙氰胺處理>硫包衣尿素處理。傳統施肥處理的N2O排放總量極顯著高於其他3個處理(P<0.01);硫包衣尿素處理的N2O排放總量顯著低於尿素處理(P<0.05)，與尿素添加雙氰胺處理無顯著差異(P>0.05)。不同處理的全生命周期排放總量、單位玉米產量排放量和萬元淨產值排放量變化範圍分別是2.56~4.11 t/(hm2·a)、216.6~364.1 kg/t和1.15~2.19 t/萬元。和傳統施肥處理相比，硫包衣尿素處理可分別降低溫室氣體(greenhouse Gas，GHG)排放總量、單位玉米產量排放和萬元淨產值碳排放37.8%、40.5%和47.3%，尿素添加雙氰胺處理可降低36.5%、38.6%和45.9%。化肥尤其是氮肥的生產在春玉米種植過程中對碳足跡的貢獻最大，占42.4%~55.0%;玉米生產過程中的N2O排放次之，占20.8%~26.1%。在保證糧食產量和經濟效益的前提下，硫包衣尿素處理和尿素添加雙氰胺處理2種施肥方式具有較低的碳排放強度，可作為當地較為合理的施肥方式進行推廣。
農田溫室氣體淨排放研究進展
農業是溫室氣體排放的主要排放源之一，農業溫室氣體減排對全球溫室氣體排放具有重要貢獻，研究農田溫室氣體淨排放潛力亦具有重要現實意義。本文闡述了農田溫室氣體淨排放的涵義，並歸納總結了耕作方式、施肥、水分管理、間套作等農業措施對農田土壤有機碳(SOC)含量、農田土壤N2O和CH4、農田生產物資的使用所造成的溫室氣體(主要為CO2、N2O和CH4)排放的影響，結果表明:保護性耕作總體能提高表層SOC含量，減少CH4排放，但減少農田土壤N2O排放的研究尚存在一定的爭議，耕作方式亦影響投入，從而影響溫室氣體的排放;施肥(特別是配施)能提高SOC含量。施氮肥越多，N2O排放量越大，而CH4主要受有機物料的影響較大;水分對減少N2O和CH4排放有相反作用，需綜合進行平衡管理;不同的作物品種、間套作模式或促進或減少溫室氣體排放。此外，本文指出了國外在該領域的研究注重從系統角度考慮農田溫室氣體排放，而國內的研究則非常少，提出我國農田溫室氣體淨排放可作為未來研究的一個重點，並對未來研究內容進行了初步歸納總結。
解決方案
溫室氣體排放清單是最常用的城市碳排放核算方法，有助於在大尺度上了解城市不同行業或部門的溫室氣體排放情況。然而，中國城市溫室氣體清單研究剛剛起步，研究成果還不多，尚缺乏系統、規範的城市溫室氣體研究方法和指標體系。概述了城市溫室氣體排放清單的主要參考編制方法，介紹了國內外城市溫室氣體清單的編制情況，對城市溫室氣體清單編制的特點進行了分析，總結了城市溫室氣體清單與國家溫室氣體清單在關鍵排放源、編制模式、方法體系等方面的差異;在此基礎上結合我國城市實際，對適合中國城市的溫室氣體清單編制方法進行了探索，並針對清單編制過程中存在的具體問題提出了建議;最後對未來城市溫室氣體清單的發展趨勢進行了展望，以期為中國溫室氣體清單編制及研究提供借鑑。
