碳汇在实现“双碳”目标中的作用

　　陆地生态系统是自然界碳循环的主要部分。碳循环主要通过光合作用、呼吸作用、生物质燃烧和腐烂以及土壤和其他有机物的分解等过程进行, 并通过碳汇和碳排放活动完成。按照《联合国气候变化框架公约》及相关议定书的定义, 碳汇是指从大气中清除CO2的过程、活动和机制, 碳排放是指向大气中排放CO2的过程、活动和机制。森林、草原、湿地是陆地生态系统的主要组成部分。生物量、枯落物和土壤固定了碳而成为碳汇, 生态系统中微生物、动物、土壤等的呼吸、分解则释放碳到大气中成为碳源。在中央财经委员会第九次会议提出生态系统碳汇后, 国内专家[2]对生态系统碳汇进行了定义, 即“ 生态碳汇是对传统碳汇概念的拓展和创新, 不仅包含过去人们所理解的碳汇, 即通过植树造林、植被恢复等措施吸收大气中CO2的过程, 同时还增加了草原、湿地、海洋等生态系统对碳吸收的贡献, 以及土壤、冻土对碳储存、碳固定的维持, 强调各类生态系统及其相互关联的整体对全球碳循环的平衡和维持作用” 。生态系统碳汇是实现“ 双碳” 目标的重要路径, 需要理论突破、政策落实和行动方案。长期以来, 我国对陆地生态系统碳汇和碳排放进行了监测、估算和研究, 形成了一系列重要成果[3], 为制定“ 双碳” 目标提供了科学基础。

　　全球碳排放与碳汇基本概况

　　全球生态系统碳储量现状

　　相关国际组织对陆地生态系统碳库和碳汇进行了长期的监测和研究。联合国粮农组织2020年全球森林资源评估结果显示: 全球森林面积为40.6亿hm2, 约占全球陆地面积的31%; 全球森林碳储量为6 620亿t, 其中活立木碳储量2 950亿t, 约占总储量的44.5%; 森林土壤碳储量3 000亿t, 占总储量的45.2%。全球森林的碳储量约占全球植被碳储量的77%, 森林土壤的碳储量约占全球土壤碳储量的39%; 草地的碳储量主要包括植被碳储量和土壤有机碳储量。全球草地植被碳储量为242.3亿t, 土壤碳储量约为5 806.1亿t, 草地的碳储量95.9%储存在土壤中。全球湿地面积占陆地面积的5%~8%左右, 碳储量却达到5 000亿~7 500亿t, 约占陆地生态系统碳储量的20%~30%。

　　据《中国森林资源报告》, 截至2018年, 我国森林覆盖率22.96%, 森林面积2.2 亿hm2, 森林蓄积175.6 亿m3, 森林植被总生物量188.02 亿t, 碳总储量91.86 亿t。据相关研究, 我国草地植被碳储量为 31.5亿t, 土壤碳储量为563.2亿t, 约占全球草原碳储量的9.7%。我国湿地土壤碳储量达168亿t, 占全球湿地碳储量的2.2%左右。从碳储量和生物多样性等多种功能来看, 森林生态系统在陆地生态系统中具有重要地位。

　　1.2 全球碳排放和碳吸收现状 气候变化主要是由人为活动产生的温室气体排放引起。据全球碳项目, 2010— 2019 年全球碳收支状况为: 人类活动形成的平均碳排放量(CO2当量)为401亿t/a, 其中化石能源燃烧形成的排放量为344 亿t /a, 占全部碳排放量的86%, 农业和土地利用等活动产生的碳排放量为57亿t /a, 占排放量的14%。碳排放全部由各种生态系统所吸收, 其中陆地生态系统吸收125亿t /a, 占排放量的31%, 海洋系统吸收92亿t /a, 占排放量的23%, 大气系统吸收186亿t /a, 占排放量的46%。陆地生态系统既是碳源, 也是碳汇, 收支相抵后, 净吸收68亿t/a。海洋系统吸收温室气体会引起海水升温、海平面上升和海水酸化等一系列海洋环境变化, 大气系统吸收温室气体引起气温上升并改变了大气环境。

　　人类活动分为6类, 包括能源活动、工业生产、农业活动、土地利用、土地利用变化和林业及废弃物处理。温室气体类型包含二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等类型。林业和草原等活动主要与二氧化碳排放与吸收有关, 农业活动与甲烷相关。国家温室气体清单反映了年度人类活动产生的温室气体排放和吸收情况。按照气候变化大会相关决定, 各国需要按照联合国政府间气候变化专门委员会(Intergoverment Panel on Climate Change, IPCC)方法学指南编制年度国家温室气体清单报告, 附件一国家需要提交年度清单, 发展中国家根据资金支持情况, 按照自愿原则提交本国温室气体清单。自1990年以来, 我国依据国际机构资金支持情况, 分别于1994年、2005年、2010年、2012年和2014年提交了5次国家温室气体清单报告。碳排放和碳汇的监测、估算和报告是应对气候变化的基础性工作, 陆地生态系统复杂性和多样性给全球和各国碳排放和碳汇计量、估算工作带来困难和挑战。一些国际组织对森林、草地和湿地进行了长期连续的调查和监测, 建立评估模型, 估算全球和区域层面的自然资源现状与生长潜力, 能够对全球森林等资源状况进行定期评估并估算森林生态系统的碳储量及碳汇量。但全球监测和评估能力不平衡, 荒漠、冻土等生态系统碳储藏和碳汇的监测和评估数据还不足, 无法提供较为准确的数据以满足应对气候变化工作需求。

　　人类活动引起的生态系统碳汇和碳源监测、估算也面临挑战, 特别是一些发展中国家没有编制温室气体清单的能力, 我国在温室气体清单编制和生态系统碳汇监测与估算能力方面也需要提高, 尤其是土壤、湿地、荒漠和冻土等领域的监测还处于起步阶段, 基础数据少, 参数和模型需要建立, 急需完善生态系统碳汇和碳排放监测体系。