上海林地和綠地碳匯發展困境與對策

馬 濤

復旦大學環境科學與工程系 上海 200433

1 問題的提出

對于陸地生態系統而言，森林碳匯是最為重要的碳匯形式。許多國家和國際組織都在積極利用森林碳匯應對氣候變化。一個城市由森林植被構成的碳匯，抵消了工業生產和生活消費所排放碳的一部分，其數量是相當可觀的。發展城市森林是低碳城市的重要任務[1]。

上海的城市林地和綠地系統究竟能發揮多大的碳匯作用，其今后的發展潛力何在，如何保持和提升固碳能力，是一個值得關注的問題。近幾年，圍繞上海的林地和綠地碳匯已經開展了一些研究。如發現1994-2003年上海由于城市綠化和種植經濟林，增加了192.1萬t碳匯量[2]。上海中心商業區土壤碳密度和有機碳含量普遍偏低；土壤質量欠佳，尤其肥力偏低是限制中心城區綠地植被健康狀況的主要因素[3]。上海市區的城市森林總碳貯量為47.85萬t，年碳固定量為6256t/hm2[4]。隨著上海綠化覆蓋率的增加，上海的綠地碳匯有一定的增長潛力[5]。

文章將在前人研究的基礎上，對上海林地和綠地的碳匯能力進行估算，著重分析其增長潛力和遇到的瓶頸，并就如何提升碳匯能力提出一些建議。

2 上海林地和綠地固碳能力評價

根據第七次森林普查結果（2004-2008），上海林地面積9.33萬hm2（其中含城市公共綠地中的林地面積0.67萬hm2）。此外，建成區還有綠地3.2萬hm2。本文引用他人的研究成果[4]，設定上海城市森林的平均固碳率為每年0.625t/hm2，則上海林地和綠地的總固碳能力約為7.5萬t/hm2，僅為濕地固碳能力的1/10,農田固碳能力的1/60。

上海林地和綠地固碳能力不強的一個重要原因是城市土壤質量的下降。上海近年來隨著城市園林綠化的快速發展，土壤環境質量迅速下降[6]。在城市建設過程中，由于挖掘、搬運、堆積、混合和廢棄物填充，致使綠地土壤結構與剖面發育層次混亂，不可避免地引發土壤緊實，通透性變差。城市綠地土壤尤其是道路綠地土壤多半由建筑廢渣、筑路的心土堆積而成，從而使有機質和養分較自然土壤明顯偏低。而有些城市綠地，如公園綠地和居住區綠地，由于植物的枯枝落葉等因園林管理而被清除，從而切斷了自然物質循環過程，最終導致土壤有機碳含量相對偏低[7]。此外，由于上海道路綠地的樹種較為單一，而且株間間隔較大，林冠小并得到修剪，很多行道樹出現生長狀況不良的現象，而土壤大多夾雜砂石、礫石，土壤持水量嚴重下降，從而使得道路綠地的有機碳含量也有顯著下降[3]。

3 上海林地和綠地碳匯的發展困境

近年來，上海的城市林地和綠地建設實現了跨越式發展。特別是1998年以來，上海改以住“見縫插綠”為“規劃建綠”，結合大市政建設，舊城改造、污染工廠搬遷等，辟出成片土地建設綠地，城市綠化建設取得突破性進展。上海市人均公共綠地面積已經從1999年的3.6m2增加到2009年的12.5m2，綠地覆蓋率從1999年的20%增加到2009年的38%。但是經歷了綠地和林地的建設高潮后，這些年上海的林地和綠地建設遇到了嚴重的瓶頸。按照《上海市城市總體規劃（1999-2020）》，到2007年，上海森林覆蓋率將達到22%以上，到2010年，森林覆蓋率達到25%。2004年的《上海城市森林規劃》也提到，到2020年，森林覆蓋率達到35%以上。盡管規劃的目標令人振奮，但是現實的數字（11.63%）卻讓我們看到，上海的城市森林建設已經遇到了增長的瓶頸。

上海城市森林增量林地的落實，不僅要協調生態建設與糧食生產的關系，還要協調好城市森林與城市建設之間的土地供給關系。此外，建設和維護上海城市森林需要巨額的資金投入。根據對近年上海城市森林建設成本的分析，郊區的造林成本為15萬元/hm2（未計入土地成本）；市區的造林成本更高得驚人，1萬元只能造lm2的林地（動遷費用高昂）。僅以l5萬元/hm2的造林成本核算，2003-2020年上海用于造林工程的年平均直接投資額就高達10億元以上。造林后林地的管護費用也很可觀，前期的年管護費用就需1.5萬元/hm2[8]。由于在林業用地流轉費、養護管理費上面臨巨大壓力，上海市一些區縣遭遇了“造林越多，負擔越重”的尷尬。

隨著世博園、迪斯尼公園這些大項目建成后，上海很難新增大規模的林地和綠地，而利用灘涂、河灘和葦地造林，或是通過農村土地的集約利用形成增量林地也都存在不少問題。在未來一段時期內，上海的林地和綠地的面積增加有限，對于增加碳匯的貢獻也將十分有限。即使森林覆蓋率能夠從11.6%增加到22%，也無非就是每年增加5～6萬t的碳吸收能力，但其經濟成本卻十分巨大。

4 保持和提升上海林地和綠地碳匯的途徑和措施

4.1 加強森林撫育，提高森林碳儲量和碳密度

長期以來上海存在林種結構單一、森林結構不合理、林地生產力不高、森林生物量較低、森林資源總量不足、質量不高等問題。與周邊省份和全國平均水平相比，人均森林面積、人均森林蓄積量、單位面積森林蓄積量均明顯偏低。而現有的研究表明，上海森林的群落優化具有很大的碳匯潛力。對于片林來講，假設將現有群落的郁閉度都提高到0.6水平，上海城市森林的碳貯量和年碳固定量將在現有基礎上分別增加28.2%和22.6%，若能將郁閉度提高到0.8水平，碳貯量和年碳固定量的增幅可達52.0%和83.2%。另外，混交林具有更好的固碳效應，其地上樹冠部分和地下根系部分都具有成層性，養分空間擴大，光能利用率提高，有利于樹木的生長，比純林具有更高的碳貯量[4]。因此，在林分改造和新建城市森林時，應優先考慮多樹種混合使用，加強對中幼林的撫育，不斷提高林分質量，優化群落結構，增加生物多樣性，以提高林地的碳儲量和碳密度，提高碳匯能力。而對行道樹而言，主要措施則是加強水肥管理，特別是探索增匯減碳的管理方式。

4.2 探索多元化的林業建設方式

通過政府來建設生態公益林在上海已面臨巨大瓶頸，高額的征地成本使得政府無力承擔公益林建設。但是對于提高森林碳匯來說，經濟林同公益林一樣具有重要的碳儲存功能。對于上海森林建設而言，應該鼓勵多種形式的林業建設，多元化投資主體，將公益林與經濟林建設相結合，提高上海的森林覆蓋率，優化群落結構。如可結合上海農業結構調整，按照上海市發改委、農委、農林局2002年公布的《關于促進本市林業建設的若干意見》的思路，通過多種融資方式推進大型片林建設。一是以林養林。鼓勵農戶和單位從事速生林、果林、苗木等經濟林建設，政府給予資金扶持和實施統一訂單等政策。二是以房建林。政府從生態片林鄰近地區經營性土地出讓增值收益中安排部分資金用于生態片林管理和建設；在生態片林中規劃建設適量的經營性開發建設項目，統籌解決生態片林建設、養護與管理的資金需求。三是以項目促林。允許企業或個人在大型片林專項建設規劃范圍內的一定區域，進行體育、休閑項目開發建設，并通過項目贏利，保證林業建設、養護與管理的資金需求。

4.3 因地制宜發展立體綠化，提高城市綠量

20世紀90年代以來，上海城市綠化建設經歷了緩慢復蘇到小步發展，再到快速發展取得突破性進展的發展過程，綠化用地日趨緊張，城市綠化從地面轉向空間發展是必然趨勢。今后可充分利用各種邊角土地和空間發展破墻透綠、垂直綠化、棚架綠化、屋頂綠化、懸掛綠化、檐口綠化、裝飾綠化等立體綠化，彌補局部地區平面綠化的不足。這不僅能增強城市綠地的吸碳放氧功能[9]，也能和建筑節能得到很好的結合。如上海閔行某小區在屋頂上種植四季常綠的佛甲草，每平方米施工成本100元左右，后期基本不用養護，但可形成2℃的室內外溫差，節能減排效果十分顯著，被上海市科委列為節能建筑的典型。按照規劃，“十二五”期間，上海將建設100萬m2的屋頂綠化和50萬m2的墻面等其他形式的立體綠化。由此可見，在合適的政策引導下，上海在這方面的發展潛力還是很大的。

4.4 探索節約型園林綠化管理模式，實施低碳管理

長期以來，園林綠化未能充分考慮資源節約及有效利用，造成城市建設成本的增加、資源的浪費、人與自然的不和諧發展。經過調研，我們認為應從以下幾方面入手來探索節約型園林綠化管理模式。一是要對外來引種進行科學評估。近年來為豐富城市景觀，引入了大量不適合上海氣候和土壤條件的外來物種，而不得不通過灌溉和施肥等人工措施來優化其生存狀態。再如大樹移植成活率不高，不但不能達到理想的景觀效果，還浪費了大量能源和資源。而且植物本身的碳匯能力很弱，造成了部分城市林地和綠地出現“凈碳源”的現象。因此，在建設低碳城市過程中，應該對這一現象加以密切關注。要按照節約型園林綠化的要求，尊重自然，營建體現城市生物多樣性、自然樸實、彰顯區域景觀特色、人與自然和諧的城市宜居環境。通過生態設計來實現節約型城市園林綠地[10]。積極引進適合上海自然地理氣候條件、節水耐旱、耐粗放管理的新優植物品種，節約施工成本，降低養護費用，實現低碳管理。二是要限制“大樹進城”。這些年城市化的迅猛浪潮引發了一些地方急功近利搞綠化，盲目搞“大樹進城”。不僅破壞了很多山區的生態環境，而且其成活率低、養護成本高，對于建設低碳園林有很多不利。三是在園林綠化中要大力推進有機肥的使用，將林地和綠地中產生的樹枝、落葉、草末等廢棄物經過一定的處理和混合配比，在適合的條件下經過有氧發酵，形成有機肥料和土壤改良劑。以此推動園林綠化廢棄物的循環利用，促進低碳經濟和循環經濟的協同發展。

[1] 蔣有緒,張煒銀.談談森林城市和低碳城市[J].中國城市林業,2010 (2): 4-7.

[2] 錢杰.大都市碳源碳匯研究:以上海市為例[D].華東師范大學博士生學位論文,2004.

[3] 劉為華.上海城市綠地土壤碳儲量格局與理化性質研究[D].華東師范大學碩士學位論文,2009.

[4] 徐飛,劉為華,任文玲,等.上海城市森林群落結構對固碳能力的影響[J].生態學雜志,2010 (3): 439-447.

[5] 李鳳亭,郭茹,蔣大和.上海市應對氣候變化碳減排研究[M].北京:科學出版社,2009.

[6] 項建光,方海蘭,楊意,等.上海典型新建綠地的土壤質量評價[J].土壤, 2004:36(4): 424-429.

[7] 章家恩,徐琪.城市土壤的形成特征及其保護[J].土壤, 1997,20(4): 189-193.

[8] 黃國楨,殷歐,許東新.上海城市森林規劃實施研究[J].林業資源管理, 2004 (4): 14-18.

[9] 劉秀晨.園林綠化對低碳城市的貢獻[J].建設科技, 2010 (4):42-43.

[10] 俞孔堅.節約型城市園林綠地理論與實踐[J].風景園林,2007(1):55-64.