加强生态系统管理助力碳中和目标实现

发布时间:2022-12-02 11:50:03  |  来源:中国网·中国发展门户网  |  作者:傅伯杰 吕 楠 吕一河  |  责任编辑:殷晓霞

中国网/中国发展门户网讯“积极参与应对气候变化全球治理”是党中央提出的重要国家战略。通过保护、恢复和可持续管理森林、草地、湿地和农田生态系统,可以增加固碳和减少温室气体排放,从而提升生态系统的气候变化减缓能力,这种“基于自然的气候解决方案”(natural climate solutions,NCS)被认为是生态系统自然碳汇之外的额外潜力。过去20年,我国生态系统管理实现的气候变化减缓量为每年6亿吨二氧化碳当量,到2030年和2060年,包括新的管理措施在内的16条NCS路径可望实现的气候变化最大减缓潜力分别为每年6亿吨和10亿吨二氧化碳当量。未来生态系统最大减缓潜力的发挥依赖于对大面积国土空间和生态系统的有效管理,为此,文章提出了面向碳中和目标的生态系统管理战略升级的政策建议。

在21世纪中叶实现二氧化碳(CO2)净零排放,将全球气温增幅维持在2℃以内,关乎人类社会的可持续发展,是世界各国面临的共同挑战。中国以构建人类命运共同体为己任的大国担当,对世界作出了2030年前“碳达峰”和2060年“碳中和”的承诺。2021年10月中国向《联合国气候变化框架公约》秘书处提交了《中国落实国家自主贡献成效和新目标新举措》和《中国本世纪中叶长期温室气体低排放发展战略》,并更新了国家自主贡献目标。党的二十大报告强调,“积极参与应对气候变化全球治理”“提升生态系统多样性、稳定性、持续性”“积极稳妥推进碳达峰碳中和”,进一步指明了中国应对气候变化的方向和任务,是“牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”的重要体现。

“基于自然气候解决方案”对我国实现“碳中和”目标有重要作用

在全球气候变暖问题亟待解决的背景下,将增加碳汇和避免温室气体排放作为主要目标,同时有利于改善生存环境、增强韧性和提高人类福祉的陆地生态系统管理方式,称为“基于自然的气候解决方案”(natural climate solutions,NCS)。NCS是一种长周期的增加固碳和减少排放的方式,虽然短期内不能完全替代能源领域的直接“脱碳”,然而,在各国实现气候承诺目标的紧迫阶段,保护、恢复和优化管理森林、草地、湿地和农田等生态系统,能够提升生态功能和增加净碳汇,抵消工业、能源、交通等部门产生的部分碳排放,作为相对稳定且经济的减排和增汇途径,对于实现“碳中和”目标至关重要。从长远来看,如果对生态系统不加干预,气候变化会逐渐减弱全球生态系统的韧性,降低其固碳和储碳能力。因此,NCS不仅可以为能源和产业结构转型及碳封存等技术的成熟与应用赢得时间,还可以提高生态系统韧性,改善生态环境,促进人与自然和谐共生,助力国家可持续和高质量发展。

过去20多年来,我国实施天然林保护、退耕还林和退牧还草等工程取得了卓越成果。大范围次生林和人工林得以保护和重建,退化草地和湿地得到了有效恢复。在中国生态系统碳汇总量中,通过管理措施获得的“额外碳汇量”应当占有生态系统碳汇总量的相当部分。我们需要清楚这笔“碳汇账”是多少。历史已经实现了多少?通过扩大管理的规模和实施新的管理方式,未来还可以挖掘多少潜力?在此背景条件下,对我国的NCS进行系统评估有助于摸清家底,凸显我国生态建设在应对全球气候变化中的突出贡献,在国际气候谈判中争取更多的话语权;也有助于我们发现在生态系统管理中存在的问题,制订更加行之有效的生态系统管理策略。

中国生态系统管理的气候减缓潜力

基于文献、清查数据、遥感数据、公共数据库和政策文件,我们评估了中国生态系统多路径管理的气候变化减缓能力。2000—2020年,9条生态系统管理路径(包括造林、天然林管理、林火管理、实施生物炭、覆盖作物和农田养分管理,以及放牧优化、退牧还草和滨海湿地恢复)的气候减缓能力为每年6亿吨二氧化碳当量(CO2e),占同期工业CO2年排放量均值的8%。

生态系统管理对气候变化减缓的未来最大潜力总量估计。基于对过去20年(作为基线期)生态系统管理措施实施的范围、规模、速度、效率进行系统性评估,可以估计未来生态系统管理各路径可实施的最大规模,其中包括了在历史阶段未曾有过或未曾大规模实施的新的管理措施(历史阶段设置为0),如改善人工林管理、改善水稻田管理、避免森林、草地和湿地、泥炭地转化,以及泥炭地恢复。最大规模的确定考虑了农田红线、造林实施速度与成活率、粮食产量安全阈值、木材供应和城市化进程等的限制(表1)。基于多种限制因素的生态系统管理规模和基线期的减缓通量估计值,可以获得未来10年和未来40年的气候变化减缓潜力:2020—2030年间,为6亿吨CO2e/年,为同期工业CO2年排放量均值的6%;加上2020年之前实施的生态系统管理措施在此期间继续发挥的固碳效益(即遗留效益),总量可达12亿吨CO2e/年,占比则达到11%—12%。2020—2060年间,为10亿吨CO2e/年,加上2020年之前的遗留效益,总量可达16亿吨CO2e/年。投资收益分析表明,26%—31%、62%—65%和90%—91%的未来潜力可以在~60元、~300元和~600元每吨CO2e的成本下实现。如果考虑生物多样性保护和其他生态系统功能提升的协同效益,NCS的投资收益率将更高。

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生态系统管理对气候变化减缓的未来最大潜力的空间分布。从全国尺度来看,管理森林生态系统对气候减缓能力和潜力的贡献最大(~70%),其次是农田(~16%),草地(~10%)和湿地(~4%)。2020年之前,生态系统管理的主要类型是恢复和改善管理。在未来几十年,生态恢复的空间逐渐缩减,生态系统碳汇更要从改善管理和保护中发掘潜力。由于自然条件、生态系统特征和管理水平等存在区域异质性,最大额外潜力的总量及其路径构成在各省之间均存在很大差异。内蒙古、黑龙江、四川和云南是历史实现和未来潜力最高的4个省份。除西北和东部的一些省份外,天然林管理和造林的贡献最大。对于新疆、青海和西藏,草地放牧优化对历史减缓的贡献最大,而在未来几十年,湿地、特别是泥炭地管理也将是非常重要的增汇路径。在中部和东部的一些省份(包括河南、湖北、湖南、山东、安徽、江西和江苏),农田养分管理和改良水稻种植的减排潜力巨大,而在广西改善人工林管理的固碳效益不可忽视。

生态系统管理的潜在问题及政策建议

改变生产和使用能源的方式及快速应用低碳技术是缓解气候变化的紧迫优先事项。然而,NCS仍然可以为实现气候目标作出重要贡献。未来生态系统最大碳汇潜力的发挥依赖于对大面积国土空间和生态系统的有效管理,这需要对国家生态系统管理进行全方位战略升级。

潜在问题

目前生态系统管理中存在的问题主要体现在4个方面。①国家现有的碳中和战略主要考虑工业、能源、交通等领域的减排,对成本相对较低的生态系统管理可获得的碳汇潜力重视不够。②生态系统管理缺乏多样性、整体性和协调性。对森林生态系统关注较多,对其他生态系统的关注不足;对生态系统的恢复和保护强调较多,对生态系统的管理提升重视不够;对生态建设投入项目较多,对项目之间的协调性和整体性考虑不够;对历史时期的评估较多,对未来潜力及其区域差异性重视不足。③缺乏生态系统多路径管理碳汇潜力的评价方法。对于陆地生态系统碳汇的估算方法有诸多研究,但是管理在其中的作用和地位还不甚明晰。④国家生态建设投资机制与碳交易体系不健全。除林业碳汇外,其他生态系统碳汇还未进入全国碳交易体系。

政策建议

针对上述问题,提出5点面向碳中和目标的生态系统管理战略升级的政策建议。

将NCS纳入国家碳中和战略。国家层面应对生态系统管理的气候变化减缓潜力给予高度重视,将其纳入碳中和整体战略。进一步深化生态与社会经济协同发展理念,尤其强调生态系统对社会经济可持续发展的重要支撑。加大对已有生态工程效益的国内、外宣传,扩大国际影响力,制订具体的投资预案、实施纲要和行动计划,在国际上引领该领域的科研创新和政策创新,积极主动争取国际话语权。

从国家层面进行生态系统管理顶层设计。在《中国落实国家自主贡献成效和新目标新举措》和《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035年)》等基础上进一步明确未来10年和未来40年中国生态系统管理战略目标,将生态系统管理的理念融入全国不同层级的国土空间规划体系,把NCS作为总体规划的重要考量或者实施蓝本。重点关注国家层面土地恢复和土地置换的系统布局,进行总量控制。明确现有的自然保护区和国家公园体系与不同生态工程规划涉及的生态系统恢复和保护的空间范围,强调省级或区域层面的恢复、保护和管理之间规划的一致性;从生物多样性保护和多种生态系统服务协同的视角进行整体性的土地利用规划和工程布局。

因地制宜制订区域增汇目标,提高生态系统管理效率。根据每个地区(省市)的资源状况科学制订各地区生态系统管理与增汇任务清单和路径清单,建立健全考核标准与责任机制。由于自然资源禀赋和经济资本有限,须将管理思维从“扩大生态系统范围”转变为“提高单位土地面积的效益”。依照基本农田红线、水资源量等限定条件,确定区域生态恢复的规模,避免盲目扩大造林面积、围封草地或开垦农田,切实保护好现有生态系统,并从技术创新与管理创新中寻求新的多元化管理路径,并实现多路径的协同增效。由于生态系统碳汇能力是逐步积累的(尤其对于森林生态系统),生态系统管理行动必须尽快落实,才能在2030年和2060年2个时间节点之前发挥最大效率。

构建我国基于生态系统管理增汇潜力的核算方法体系,每5年开展一次全国评估。借鉴国际上现有的NCS核算方法,结合中国的生态系统状况和管理实践,综合运用遥感、模型、通量观测、资源清查和野外调查等多种技术和手段,通过数据融合、对比验证和校正,对生态系统管理增汇潜力的评估方法进行完善和创新,提高碳汇核算的精度,增强未来管理情景、气候变化情景,以及自然或人为干扰条件下对NCS的评估和预测能力。追踪生态系统管理的成本花费,建立完整明晰的资金使用档案,完善投资收益评估方法。全面评估生态系统管理对国家碳中和的贡献,每5年发布评估报告。

碳交易市场建设与国家投资并举。保持国家生态建设的整体投资力度,基于不同区域各NCS路径可实施的规模和实施成本,公平、有效地进行资金分配,确保生态建设的高效性和持续性。健全生态补偿机制,确保民生和社会公平。将生态系统碳汇全盘纳入碳交易市场,鼓励森林、草地、湿地和农田管理者作为法人主体进入碳交易体系,提升全国碳市场的金融化水平,促进生态系统管理碳汇效益的价值化和市场化,从而激发地方生态系统管理的新智慧和新实践,促进生态效益与社会经济效益同步提升。

(作者:傅伯杰,吕楠、吕一河,中国科学院生态环境研究中心、中国科学院大学。《中国科学院院刊》供稿)

 

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