Estimation of greenhouse gas emission factors for the wetland, peatland, and cropland

Authors

  • Saruulzaya Adiya Division of Permafrost Study, Institute of Geography and Geoecology, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar, Mongolia
  • Gansukh Yadamsuren Mongolian University of Life Sciences, Ulaanbaatar, Mongolia
  • Sainbayar Dalantai Division of Permafrost Study, Institute of Geography and Geoecology, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar, Mongolia
  • Enkhbat Erdenebat Information and Research Institute of Meteorology, Hydrology, and Environment, Ulaanbaatar, Mongolia
  • Tsogt-Erdene Gansukh Division of Permafrost Study, Institute of Geography and Geoecology, Mongolian Academy of Sciences, Ulaanbaatar, Mongolia

DOI:

https://doi.org/10.5564/mjgg.v59i43.2521

Keywords:

Cropland, Greenhouse gas, Peatland, Wetland, Emission factor

Abstract

In Mongolia, greenhouse gas (GHG) and emission factors (EFs) from land-use categories including cropland, wetland, and peatland, have not been estimated. The main purpose of this study was to estimate GHG EF based on field measurement data for the wetland, peatland, and cropland using the IPPC guideline’s Volume-2 method. The determination of EFs for the land-use categories is crucial as it contributes to the national GHG inventory. Study sites were selected at the wetland, peatland, and cropland in (1) Khurkh river valley, and (2) near Ulaanbaatar city. Fieldwork was conducted during the spring and summer seasons of 2020-2021 and CO2 concentrations at study sites were measured using EGM-4 equipment with replicates (n=87). At the study sites, soil samples were collected from four different depths including 0-5 cm, 5-10 cm, 10-15 cm, and 15-30 cm. As the results, estimated EFs (± standard error) of the CO2 and CH4 were 357.2 g [CO2] m-2 yr-1 (±125.7) and 18.8 g [CH4] m-2 yr-1 (±6.6) in the peatland, 193.4 g [CO2] m-2 yr-1 (±53.8) and 10.2 g [CH4] m-2 yr-1 (±2.8) in the wetland, and 118.0 g [CO2] m-2 yr-1 (±29.4) and 6.2 g [CH4] m-2 yr-1 (±1.5) in the cropland. As these EFs measurements were determined by direct-field measurement method with seasonal and daily replicates within a year, they can be used as a “default value” for land-use categories in Mongolia.

Чийг намаг, хүлэрт намаг болон тариалангийн талбайд хүлэмжийн хийн ялгарлын коэффициентыг тооцох нь

ХУРААНГУЙ

Монгол улсад газар ашиглалтын төрлүүд болох газар тариалан, чийг намаг, хүлэрт намагтай газраас ялгарч буй хүлэмжийн хий болон ялгарлын коэффициентыг тооцсон судалгаа одоог хүртэл хийгдээгүй байдаг. Энэхүү судалгаа нь IPCC-ын гарын авлагын Volume-2 арга зүйгээр газар ашиглалтийн төрлүүд дээрх хүлэмжийн ялгарлын коэффициентыг хээрийн шууд хэмжилтийн аргад суурилан тооцох зорилготой. Газар ашиглалтын төрлүүдэд ялгарлын коэффициентыг тодорхойлох нь үндэсний хэмжээний хүлэмжийн хийн тооллогод бодит хувь нэмэр оруулах ач холбогдолтой юм. Судалгаанд Хэнтий аймгийн (1) Хурхын голын хөндий, (2) Улаанбаатар хотын ойролцоох чийг намаг, хүлэрт намаг, тариалангийн талбайд судалгааны цэгүүдийг сонгосон. Судалгааг 2020-2021 оны хавар, зуны улиралд хийсэн бөгөөд СО2 ялгарлыг EGM-4 багаж ашиглан тодорхой давталттай (n=87) хэмжилт хийсэн. Сонгосон цэгүүдэд хөрсний дээжийг 0-5 см, 5-10 см, 10-15 см, 15-30 см гүнээс тус тус цуглуулсан. Судалгааны үр дүнгээр хүлэрт намгийн хүлэмжийн ялгарлын коэффициент нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, метан хийн хувьд 357.2 гр [CO2] м-2 жил-1 (±125.7), 18.8 гр [CH4] м-2 жил-1 (±6.6), чийг намгархаг газарт 193.4 гр [CO2] м-2 жил-1 (±53.8), 10.2 гр [CH4] м-2 жил-1 (±2.8), харин тариалангийн талбайд 118.0 гр [CO2] м-2 жил-1 (±29.4), 6.2 гр [CH4] м-2 жил-1 (±1.5) тус тус байсан. Энэхүү хэмжилтүүд нь улирлын болон цагийн давтамжтайгаар нэг жилийн хугацаанд шууд хэмжилтийн аргаар тодорхойлсон учир Монгол орны газар ашиглалтын төрлүүд дээр лавлах утга (default value) болон ашиглах бүрэн боломжтой юм.

Түлхүүр үгс: Тариалангийн талбай, Хүлэмжийн хий, Хүлэрт намаг, Чийг намаг, Ялгарлын коэффициент

Abstract
172
PDF 147

References

Paris Agreement, United Nationas Treaty Collection, Chapter XXVII7 d. 2016.

H. S. Eggleston, L. Buendia, K. Miwa, T. Ngara and K. Tanabe, (eds), IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, 2006.

Д. Дагвадорж, Уур амьсгалын систем: Тодорхойлох хүчин зүйлс, өөрчлөлт, хэлбэлзэл. хх. 18.6в Улаанбаатар хот. 2015.

Монгол орны байгаль орчны төлөв байдлын тайлан (МОБОТБТ). Улаанбаатар. 2017.

Tatyana et al., Peatland Management in Mongolia for Water Security and Livelihoods. Ulaanbaatar, Mongolia. 2016.

Д. Оюунчимэг, “Монгол орны байгаль, уур амьсгалын үнэн нөөц” сэдэвт онол практикийн бага хурлын эмхэтгэл. Байгаль орчин аялал жуулчлалын яам, Улаанбаатар, 271-279. 2017.

Saruulzaya Adiya, Sainbayar Dalantai, Tonghua Wu, Xiaodong Wu, Jambaljav Yamkhin, Yuhai Bao, Erdenesukh Sumiya, Gansukh Yadamsuren, Dashtseren Avirmed, Battogtokh Dorjgotov. (2021). Spatial and temporal change patterns of near-surface CO2 and CH4 concentrations in different permafrost regions on the Mongolian Plateau from 2010 to 2017. Science of the Total Environment. Vol 800, (2021) 149433. Available: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149433

Д. Сайнбаяр, С. Эрдэнэсүх, А. Саруулзаяа. Монгол орны нүүрсхүчлийн хийн хэлбэлзлийн судалгаа. Газарзүйн Асуудлууд сэтгүүл, 22 (1) 45-56. 2022.

Anarmaa Sharkhuu, Alain F.Plante, Orsoo Enkhmandal, Brenda B. Casper, Brent R. Heiliker, Bazartseren Boldgiv, Peter S. Petraitis. 2013. Effects of open-top passive warming chambers on soil respiration in the semi-arid steppe to taiga forest transition zone in Northern Mongolia. Biogeochemistry (2013) 115:333-348. Available: https://doi.org/10.1007/s10533-013-9839-z

Монгол улс: Үндэсний хоёр жил тутмын анхдугаар тайлан. хх1-264, Улаанбаатар хот, Монгол улс. 2020.

Environment Gas Analyzer for CO2-four, Version 1, 2001. USA.

D. W. Nelson, and L. E. Sommers. 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter. In: Methods of Soil Analysis, Part 2, 2nd ed., A.L. Page et al., Ed. Agronomy. 9:961-1010. Am. Soc. Of Agron., Inc. Madison, WI. Available: https://doi.org/10.2136/sssabookser5.3.c34

American Society for Testing and Materials. ASTM, 2000. Standard test methods for moisture, ash, and organic matter of peat and other organic soils. Method D 2974-00. West Conshohocken, PA.

S. Bridgham, J. Megonigal, J. Keller, N. Bliss, C.Trettin. The carbon balance of North American wetlands. Wetlands 26(4):889-916. 2006. Available: https://doi.org/10.1672/0277-5212(2006)26[889:TCBONA]2.0.CO;2

J. E. P. Heikkinen, V. Elsakov, and P. J. Martikainen, Carbon dioxide and methane dynamics and annual carbon balance in tundra wetland in NE Europe, Russia, Global Biogeochem. Cycles, 16 (4), 1115, Available: https://doi.org/10.1029/2002GB001930

W. X. Ding, Z. C. Cai. Methane emission from natural wetlands in China: Summary of years 1995-2004 studies. Pedosphere 17(4):475-486. 2007. Available: https://doi.org/10.1016/S1002-0160(07)60057-5

Downloads

Published

2022-12-29

How to Cite

Adiya, S., Yadamsuren, G., Dalantai, S., Erdenebat, E., & Gansukh, T.-E. (2022). Estimation of greenhouse gas emission factors for the wetland, peatland, and cropland. Mongolian Journal of Geography and Geoecology, 59(43), 136–144. https://doi.org/10.5564/mjgg.v59i43.2521

Issue

Section

Articles