反刍家畜胃肠道甲烷排放研究进展

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2026.06.001

草地学报 ›› 2026, Vol. 34 ›› Issue (6): 1963-1975.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2026.06.001

• 专论与进展 •

反刍家畜胃肠道甲烷排放研究进展

杜晓迪¹, 王志杰¹, 祁乐^1,2,3, 李锦菲¹, 陈小月¹, 李德峰¹, 金晓天¹, 于梦柯¹

1. 内蒙古大学生态与环境学院, 内蒙古呼和浩特 010021;
2. 蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室, 内蒙古呼和浩特 010021;
3. 内蒙古自治区草地生态学重点实验室, 内蒙古呼和浩特 010021

收稿日期:2025-07-28 修回日期:2026-10-21 发布日期:2026-06-02
通讯作者: 祁乐,E-mail:qile@imu.edu.cn
作者简介:杜晓迪(2000-),女,汉族,内蒙古呼和浩特人,硕士研究生,主要从事家畜温室气体排放研究,E-mail:dxd0620@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（32260289；U22A20559）；内蒙古重点研发与成果转化计划项目（2025YFDZ0062）；内蒙古“揭榜挂帅”项目（2024JBGS0007）资助

Research Progress on Enteric Methane Emissions from Ruminant Livestock

DU Xiao-di¹, WANG Zhi-jie¹, QI Le^1,2,3, LI Jin-fei¹, CHEN Xiao-yue¹, LI De-feng¹, JIN Xiao-tian¹, YU Meng-ke¹

1. School of Ecology and Environment, Inner Mongolia University, Hohhot, Inner Mongolia 010021, China;
2. Ministry of Education Key Laboratory of Ecology and Resource Use of the Mongolian Plateau, Hohhot, Inner Mongolia 010021, China;
3. Inner Mongolia Key Laboratory of Grassland Ecology, Hohhot, Inner Mongolia 010021, China

Received:2025-07-28 Revised:2026-10-21 Published:2026-06-02

摘要/Abstract

摘要： 甲烷（CH₄）是第二大温室气体，反刍家畜胃肠道排放贡献了全球人为CH₄排放源的40%，阻碍了国家应对全球气候变暖和“双碳”目标的实现。本文系统归纳发现，CH₄排放量在不同地区、家畜种类以及饲养阶段之间均存在显著差异。温暖湿润地区CH₄排放数值跨度大于寒冷干燥地区；大体型动物排放普遍较高，如水牛繁殖母畜排放高达110.6 kg·头^-1·年^-1，而绵羊和山羊则较低（约12~13 kg·头^-1·年^-1）；不同饲养阶段和方式下排放因子范围在6.5~110.6 kg·头^-1·年^-1。反刍家畜胃肠道CH₄排放测定方法包括：六氟化硫示踪法、呼吸室/面罩法、GreenFeed、体外发酵法、激光技术及模型预测等。减排措施主要包括调整饲粮配比、添加剂、调控瘤胃菌群、免疫法、品种改良、优化管理、靶向抑制产甲烷关键酶、调控氢代谢分流及基因编辑重塑瘤胃。未来研究应着重于建立反刍动物全生产周期的甲烷排放精准核算体系，细化不同地区甲烷排放因子，减排可主要从改善饲粮组成、结合牧场管理和遗传选育入手，以推动反刍家畜生产可持续发展。

关键词: 瘤胃, 家畜, 反刍动物, 温室气体, 肠道甲烷

Abstract: Methane （CH₄） is recognized as the second-largest contributor to greenhouse gas emissions. The enteric fermentation from ruminant livestock accounts for approximately 40% of the total anthropogenic CH₄ emissions. This poses a major obstacle to national efforts in combating global warming and achieving the “dual carbon goals”. In this study， we systematically synthesized the existing knowledge on enteric methane emissions from ruminant livestock and their measurement methods. The results indicated that there were significant variations in CH₄ emission factors across regions， livestock species and feeding stages. There was a larger span of emissions in warmer and humid regions than in colder and drier regions. Larger-bodied animals generally produced higher emissions. For example， female breeding buffaloes emited up to 110.6 kg·head^-1·a^-1， whereas emissions from sheep and goats were considerably lower （approximately 12~13 kg·head^-1·a^-1）. Overall， the emission factors ranged widely from 6.5 to 110.6 kg·head^-1·a^-1 depending on production stages and feeding systems. Key measurement techniques for enteric methane included the sulfur hexafluoride （SF₆） tracer technique， respiration chamber/headbox systems， the GreenFeed system， in vitro fermentation， laser-based methods， and predictive modeling. Promising mitigation strategies encompassed dietary composition adjustments， feed additives， rumen microbiota manipulation， vaccine-based methods， genetic improvement， and optimized management practices， as well as emerging approaches such as targeted inhibition of key methanogenic enzymes， modulation of hydrogen metabolic shunting， and remodeling the rumen microbiome through gene editing. Future studies should prioritize establishing accurate methodologies for accounting enteric CH₄ emissions throughout the entire production cycle. In addition， more studies are needed to refine region-specific emission factors. For greenhouse gas mitigation， efforts should focus on improving dietary formulations， integrating farm management， and implementing genetic selection programs to promote the sustainable development of ruminant livestock production.

Key words: Rumen, Livestock, Ruminants, Greenhouse gases, Intestinal methane

中图分类号:

X713

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反刍家畜胃肠道甲烷排放研究进展

Research Progress on Enteric Methane Emissions from Ruminant Livestock

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