甲烷是仅次于二氧化碳的重要温室气体,具有较强的增温效应和较短的大气寿命,是实现短中期气候减缓目标的关键减排对象。然而,中国地域辽阔、排放源类型复杂,不同区域在能源结构、农业活动、人口密度和自然生态条件等方面差异显著。以往研究多聚焦全国排放总量或单一部门,对区域尺度甲烷收支格局及其不确定性仍缺乏系统认识。因此,厘清我国甲烷排放的区域分异、主导来源及长期变化,对制定差异化减排策略、服务“双碳”目标和甲烷排放控制行动具有重要意义。
为此,兰州大学资源环境学院与中国科学院青藏高原研究所联合培养博士生赵鹏飞,在导师兰州大学黄广辉教授和合作导师中国科学院青藏高原研究所张臻研究员指导下,联合国内外多家科研机构,以我国九大区域为研究对象,基于全球碳计划甲烷预算框架,综合利用国际研究团队提供的自上而下大气反演集合(top-down,TD)和自下而上过程模型估算(bottom-up,BU)数据,并梳理200余篇相关研究,系统评估了2000—2019年我国区域甲烷排放与吸收的时空变化、主要来源及不确定性。
研究结果揭示了中国甲烷排放显著的区域集聚特征:(1)2010—2019年,全国甲烷年排放量约为65.8 [48.6–94.1]Tg CH4yr–1(BU)和55.6 [38.5–78.8]Tg CH4yr–1(TD),人为源贡献84%—91%,煤炭开采、畜牧养殖、水稻种植以及垃圾填埋与废水处理是主要排放来源;(2)华北、东南和西南地区贡献了全国约60%的甲烷排放,但土地面积不足全国陆地面积的30%。其中,华北排放主要受煤炭开采和能源活动驱动,东南地区主要受水稻种植和废弃物处理影响,西南地区则同时受到能源与农业活动驱动;(3)与2000—2009年相比,2010—2019年我国甲烷排放进一步增加,主要由人为源增长驱动,而生物质和生物燃料燃烧排放下降,部分抵消了这一增幅。自然源占总排放的9%—16%,但相关估算不确定性较大,湿地、内陆淡水和冻土退化等自然过程仍是未来监测和评估的重点。研究表明,我国甲烷减排不能仅依赖全国总量控制,应根据不同区域的主导排放源制定更具针对性的监测与减排方案。
研究成果近期以“Two decades of methane budgets at the sub-national scale in China”为题发表于《Science Bulletin》。兰州大学资源环境学院为论文第一署名单位,兰州大学资源环境学院博士生赵鹏飞为第一作者,兰州大学黄广辉教授和中国科学院青藏高原研究所张臻研究员为共同通讯作者。本研究获得国家自然科学基金(42530211、42371365、42171322)、国家自然科学基金联合基金(U24A20590)和甘肃省教育厅2026年研究生“创新之星”项目(2026CXZX-085)资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.06.019

图1.2010—2019年中国甲烷预算的主要源与汇(Tg CH4yr–1)

图1.2010—2019年中国九大区域甲烷收支情况