以生態碳匯助推碳中和的武漢NbS實踐路徑

歐陽海龍 董實忠 高素娟

摘 要：以長江經濟帶核心城市武漢為例，分析森林、濕地、土地和生物多樣性等自然資源稟賦，在此基礎上提出了運用NbS（基于自然的解決方案）的理念和方法，提升森林、土地、湖泊濕地等生態碳匯能力以及統籌生物多樣性保護的可行性措施，以期為長江經濟帶挖掘生態碳匯在碳中和進程中的作用提供借鑒。

關鍵詞：碳中和;基于自然的解決方案;生態碳匯;武漢

中圖法分類號：X321 ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2021.0409

2020年9月，我國宣布2030年前碳排放達峰、2060年前實現碳中和的目標[1];在同年12月的氣候雄心峰會上宣布，到2030年，中國單位GDP的CO2排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億m2 [2]。2020年12月，中央經濟工作會議確定2021年重點任務之一是做好碳達峰、碳中和工作[3]。2021年3月，中央財經委員會第九次會議明確今后5年碳達峰與碳中和的7個方面的重點工作之一，就是提升生態碳匯能力。

我國如期實現碳中和壓力不小，必須要統籌好加減法[4]，既要通過節能減排減少碳排放，也要增加碳匯、碳捕獲和封存，二者對實現碳中和具有同等重要的作用[5]。受資源、技術和經濟性等因素影響，預計到2055年左右，我國還有約14億t碳排放需要通過自然碳匯、碳捕集等措施予以解決，二者分別能提供約10億t、4.5億t的負排放，從而解決碳中和“最后一公里”的問題，助力實現全社會碳中和目標[6]。因此絕不能忽視“基于自然的解決方案”對提升生態碳匯能力的重要作用。

1 ?基于自然的解決方案（NbS）及其中國化

馬克思曾說，“全部社會生活在本質上是實踐的。”他在闡述歷史唯物主義原理時，指出生產方式和生活方式是一對孿生姊妹，且人類的生產生活必須依靠“自然富源資源”[7]。近年來，NbS（Nature-based Solutions，基于自然的解決方案）受到國際社會的廣泛認可與關注，其理念與馬克思前述思想一脈相承。俞孔堅（2020）也認為，在生態文明與工業文明之間出現世界觀、方法論和技術論層面的對抗時，NbS必將成為解決全球性生態環境問題的有效措施[8]。

1.1 ?NbS的發展歷程

NbS概念最早誕生于2002年。隨后，基于環境科學與自然保護，在一些國際組織推動下，NbS被不斷應用和完善。世界銀行在2008年度報告中正式提到NbS對減緩與適應氣候變化的重要性，呼吁更加系統地理解人與自然的關系[9]。次年，IUCN在聯合國氣候變化框架公約中引入NbS。2010年，IUCN、世界銀行和世界自然基金會等聯合發布《自然方案報告：保護區促進應對氣候變化》，將NbS正式應用于生物多樣性保護。IUCN在2012年將NbS作為2013～2016年三大工作計劃之一并確立工作框架，在2016年世界保護大會上指出NbS是“一系列能夠有效地、適應性地解決社會挑戰，同時提供人類福祉和生物多樣性收益的保護、可持續管理并恢復自然的或經過改造的生態系統的行動”。2013年歐盟將NbS納入“地平線2020”計劃，認為“NbS是受自然啟發和支撐的解決方案，具有成本效益，兼具環境、社會和經濟效益，有助于建立韌性的社會生態系統”，更緊密地聯系起NbS與經濟、政策等[10]。這些定義指向一個共同的目標——把對自然的可持續利用作為人類發展的一項經濟策略。

可見NbS是一個具有極強開放包容性、多元性和動態性的傘形概念，其理論基礎、實施路徑等幾乎涵蓋現有的生態保護修復概念與方法[11]，利于跨部門、學科、領域的合作和參與，具有獨特優勢。Eggermont（2016）等人將NbS措施分為3種類型：一是更好地利用自然或受保護生態系統;二是實現人工管理生態系統的可持續性和多功能性;三是設計和管理新的生態系統[12]。IUCN將NbS實施方法分為生態系統恢復方法與保護方法、針對具體問題的生態系統方法、基于生態系統的管理方法等五類[13]。NbS的應用范圍已擴展到減緩和適應氣候變化、保護生物多樣性、綠色發展、自然資源可持續利用、提升經濟—社會—生態系統抗災能力與適應性等重要領域，核心是聚焦有效權衡和提升生態系統提供產品、文化、調節和支持等服務功能，前提是關注物種、生物多樣性、棲息地、生態系統等多個要素，實現過程要合理采用生物多樣性保護和生態系統相關的各種方法[14-16]。

1.2 ?生態文明建設與NbS

黨的十八大以來，我國將生態文明建設納入“五位一體”總體布局，倡導構建人類命運共同體、建設清潔美麗世界，其核心要義是堅持人與自然和諧共生[17]，強調生態優先、尊重自然、順應自然、保護自然。碳中和的目標與生態文明建設的愿景完全一致，生態保護與修復也利于碳中和的實現。“綠水青山就是金山銀山”“共抓大保護不搞大開發”“構建生態廊道和生物多樣性保護網絡”“堅持保護優先，自然恢復為主”“統籌山水林田湖草一體化保護和修復”等新思想新方略新理念，與NbS理念異曲同工[18]。我國2016—2018年開展25個山水林田湖草生態保護修復工程、海綿城市試點與氣候適應型城市建設試點、國土綠化行動、歷史遺留礦山生態修復，2020年印發《全國重要生態系統保護和修復重大工程總體規劃（2021—2035年）》、實施全域低碳土地綜合整治和耕地保護、海洋生態保護修復等行動也與NbS理念高度契合[19-21]。此外，生態文明建設與NbS在最終目標上均致力于綠色可持續發展，在方法上均依靠自然進行前瞻性生態治理與修復，在制度上均被納入國家發展方略，二者都是全球可持續發展的必然選擇。2019年聯合國氣候行動峰會確定NbS為全球九項重要行動之一[22]，由中國和新西蘭共同牽頭。峰會發布了近200個優秀的世界NbS提案和案例，我國有關生物多樣性保護、生態紅線劃定和自然保護地建立等內容均被收錄其中。

2 ?碳中和背景下武漢市的生態固碳潛力

世界銀行和IUCN的NbS工作組一致認為，通過NbS保護、恢復和可持續利用自然生態系統及其功能，既利于生物多樣性保護，也能實現碳減排與增匯，有效減緩和適應氣候變化，為《巴黎協定》目標貢獻約30%的減排潛力，實現生態環境和社會經濟的協同效益[23-25]。國內也逐漸認識到這一點。反之一旦生態系統遭到干擾破壞，封存于生物和土壤中的CO2將釋放到空氣中，導致碳排放的總量增加[26，27]。研究表明人為碳排放中約四分之一來自農業、林業和其他土地使用，大量排放來自排干的濕地和退化的沿海棲息地[28]。

武漢市是長江經濟帶核心城市，也是長江中下游的典型大城市，擁有豐富的山水林田湖草等自然生態資源，其生態固碳量可高達663.1萬t每年[29]，主要的生態碳匯現狀如下。

2.1 ?森林碳匯有待進一步提升

森林是陸地生態系統的重要組成，也是NbS的重要實現路徑，增加面積、保護和管理好林業，可顯著減源增匯。根據第九次全國森林資源清查，我國森林植被總碳儲量91.86億t，80%以上來自天然林。林木每生長1m3，平均約吸收1.83tCO2，釋放1.62tO2 [30]。大自然保護協會等機構認為，造林再造林的減排潛力巨大。在蘇州等地的研究也表明，社區碳匯林建設是區域碳中和的有效途徑[31]。根據2018年《武漢市森林生態系統服務價值評估報告》，除中心城區外，武漢市林地面積1 517km2，森林面積1 222km2，覆蓋率約15%。全市森林生態系統年固定CO2和釋放O2的量達157.52萬t和110.48萬t，相當于吸收了45萬戶家庭的年CO2排放量，成為重要碳匯;年調節水量2.74億m3、固持表層土壤量171.2萬t，對水土巨大的調節作用也會間接影響碳匯。但武漢市在湖北省內仍屬低碳排放強度—低森林碳匯地區[32]，森林生物量總量456.8萬t，單位面積森林生物量39.7t/hm2，平均碳密度19.65tC/hm2，低于全省平均值23.74tC/hm2[33]。武漢市森林平均儲碳密度相對較低，不同行政區差異也較大，森林碳匯還有很大提升空間。

2.2 ?湖泊與濕地碳匯潛力得天獨厚

水體中有生物量龐大的藻類等自養微生物和各種水生動物，通過光合作用和生物鏈富集的固碳量可觀[34]，湖泊和濕地成為重要的碳“源”和“匯”。僅占全球陸地面積5%～8%的濕地，卻儲存有約525Gt的碳，約占全球陸地碳庫的35%，對響應和適應氣候變化十分重要。湖泊和濕地固定的碳還遷移到水底有機質沉積中被“封存”，成為重要碳庫，如長江中下游淺水湖群埋藏碳的效率可達同流域土壤的3.4倍[35]。武漢長江漢江交匯，全境水域面積2 217.6km2，占比超過1/4，全市166個湖泊全部列入保護名錄，水域藍線控制面積867.07km2，構成武漢“兩江百湖”獨一無二的水域生態環境。濕地面積計達3 358km2，占全市面積四成，其中近半為天然濕地，含5個濕地自然保護區和10個濕地公園（國家級6個、省級4個）[36]。美國《國家地理》雜志稱武漢濕地資源位居全球內陸城市前三。據估算，武漢東湖濕地生態系統中僅水生高等植物每年固碳量高達49.95t[37]。全市不同生態系統中，河湖濕地對自然碳匯的貢獻僅次于森林[38]。

2.3 ?土地碳匯能力較不明朗

土壤碳庫在碳循環中的作用不可忽視。美國本土48個州土壤和森林碳庫共儲存有約九百億t碳，超過美國近50年燃燒化石燃料排放的CO2總量。雖然土壤碳庫總趨于動態平衡，但土地作為經濟社會和城市發展的載體，更合理有效的土地利用能夠減排增匯，反之則引起碳排放改變，成為不可忽視的碳排放源[39]。據《武漢市第三次全國農業普查主要數據公報》，武漢耕地、實際經營的林地和牧草地等面積合計3 509.5km2，占全市總面積約40%。隨經濟快速發展，全市建設用地規模不斷擴大，而耕地面積曾一度下降，土地可持續發展壓力漸增。對土地在碳匯中作用的研究雖較少，但武漢生態控制區內林地、耕地的碳匯能力均較強[40]，而城鎮村及工礦用地是土地碳輸出的最大來源，占到年土壤碳輸出總量的87.2%和碳足跡總量的88.32%;交通用地在土地碳輸出量中增長最快，占碳足跡總量的 10.74%[41]。

2.4 ?生物多樣性異常豐富

生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性，對碳中和的作用得到普遍認可。武漢市域內有森林、草地、河流、湖泊、濕地、農田等多種生態系統，生物多樣性豐富。據《武漢年鑒》（2019），全市植物區系屬于中亞熱帶常綠闊葉林向北亞熱帶落葉闊葉林過渡地帶，蕨類和種子植物至少有106科、607屬、1 066種，兼具南方和北方植物區系成分。動物資源因水而興，魚類資源有1l目、22科、88種，水禽有8目、14科、54種。但生物多樣性研究與保護起步晚，2021年2月在府河濕地完成全市首個生物多樣性調查，共有動物256種、植物253種，水體中浮游植物有104種（屬），浮游動物共有78種（屬），底棲動物3類22種（屬），魚類資源56種，共計260種。

3 ?NbS促進武漢提升生態碳匯能力的路徑選擇

大自然保護協會認為中國實施NbS的潛在路徑包括但不限于造林再造林與森林經營、保護天然林并減少毀林、濕地和泥炭地的保護與恢復、更完善的農/牧/草系統管理等。湖北省和武漢市“十四五”規劃綱要將武漢定位為“長江經濟帶核心城市”，在實現碳中和的過程中，在習近平生態文明思想的指導下，以NbS的理念和途徑充分發揮森林、濕地和土壤等生態系統的碳匯功能，從而提高整個城市的生態碳匯能力是必然選擇。

3.1 ?激發和擴大森林碳匯的潛力

武漢市產業結構較為合理，碳排放強度相對較低，但森林面積相對較少，森林碳匯在省內屬較低水平，需要以NbS理念指導和加強林業建設和管理，提高森林生態系統碳儲量。一是在林業碳匯政策支持和市場機制的作用下，加強造林再造林及經營管理，以實現間接減排。建立森林生態系統碳通量長期動態監測，進行碳循環模擬，健全碳循環報告和核算體系。二是探索開發木質產品和可再生能源。森林是潛力巨大的可再生資源，在經濟轉型、發展綠色經濟、促進綠色增長的過程中，林木生物質能源可部分替代化石能源，有效減少碳排放;發展木本糧油經濟產業則能同時增加碳匯和維護國家糧油安全。三是進一步完善碳匯交易市場。湖北省是全國碳交易試點，在整合碳市場低碳資源方面具有先發優勢和潛力。現有森林碳匯雖一時難以計量，新增森林一開始就應進入碳匯造林體系。既通過綠化造林增加全市森林面積和蓄積量，深度挖掘碳匯潛力，為抵消工業等碳排放提供碳匯，也積極探索林業碳匯交易機制，通過試點逐步擴大森林碳匯產業，更好發揮其減排作用。

3.2 ?保護濕地的完整性以維持和增加碳匯

保護修復濕地是踐行生態文明建設和NbS理念的最重要途徑之一，也能為城市社會經濟的可持續發展構筑更堅實的生態屏障。政府應進一步重視濕地應對氣候變化的工作，把增加濕地碳匯納入生態文明建設，并借鑒發達國家經驗，建立濕地碳匯監測網絡，開展濕地碳匯研究、評價與調查。針對城市化進程中的濕地破碎化問題，采取多種NbS措施，如：深入推進和優化江—湖、湖—湖連通工程，形成規模化、整體化、系統化的生態水網，治污、修復、生態功能發揮同步進行。盡快開展濕地資源全面調查，厘清其類型、面積、分布尤其是生態狀況等數據，以建立更加嚴格的管控機制。完善濕地生態補償機制，對濕地生態功能受益者建立意愿支付機制，補償保護濕地貢獻者和利益受損者。加強濕地保護和規劃，劃定濕地保護紅線，城市規劃建設盡量避免侵占和干擾影響濕地。組織對各類濕地的生態保護與修復，最大限度保持濕地的景觀格局、生態系統完整性和生態服務功能發揮。

3.3 ?更合理利用土地實現減排增匯

按《國務院關于武漢市城市總體規劃的批復》嚴格利用土地，將城市建設用地控制在450km2以內。優化各產業間和第三產業內部用地結構，保證一定數量碳匯。未來產業用地應優先供應第一產業用地，以防碳匯用地變為碳源用地。合理利用置換土地，推動中心城區產業功能升級，提升單位土地利用效率。在碳匯中作用更大的農業系統存在一些共性、綜合性的難題，如耕地質量退化和生態脆弱等。以NbS指導城市用地和農業管理，可增匯減排，提高農業生態系統的韌性。應把NbS理念和準則應用到農業規劃編制中，不斷改善農業管理制度，重點關注可持續農業、再生農業、適應氣候變化的氣候智慧農業等新型農業的規劃與設計，使其更加順應自然規律。推進農業用地和建設用地整理、鄉鎮與農村生態保護修復，推動保護性的耕作實踐和土地節約集約利用，不斷優化生產、生活、生態空間格局。基于農業系統的物質轉換、能量流動和信息交流規律，探索耕地土壤碳儲存、碳減排技術，科學提升土壤有機碳含量和植被的固碳能力，實現保障國家糧食安全與保護生態環境的雙贏。

3.4 ?加強統籌碳中和與生物多樣性保護

2021年1月生態環境部發布的《關于統籌和加強應對氣候變化與生態環境保護相關工作的指導意見》，指出要協同推動適應氣候變化與生態保護修復。因此應當充分認識生物多樣性對碳中和的重要作用，以NbS理念加強對生態系統和生物多樣性的保護。統籌規劃碳中和行動方案與生物多樣性保護工作，建立二者協同推進的資金機制、部門協調機制、產業發展政策和考核激勵制度等。強化科技支撐，加強碳中和與保護生物多樣性統籌、風險及對策的研究，既評價保護生態系統和生物多樣性對碳中和的效益，也要基于全生命周期的理念評估碳中和措施對生態系統生物多樣性的影響，以確定利于保護生態系統和生物多樣性的碳中和技術。此外，還應加大對碳中和措施可能影響生態系統和生物多樣性的監管力度，如監管光伏發電等碳減排工程對國家主體生態功能區、自然保護區和生態保護紅線等的影響。

4 ?結語

自然生態資源對碳中和的貢獻無法忽視，如何更好地發揮和提高其生態碳匯功能顯然需要更多研究。同時，需要辯證看待NbS，因為長遠來看，許多自然生態系統可能會趨于碳中性，儲存的碳可能因干旱、火災、病蟲害等自然原因或不可持續的管理等人為原因而發生逆轉，需要更加嚴格地管理和保護。還要警惕大規模實施和應用NbS時對土地利用、水體、生物質能源等可能產生的潛在負面影響。在對土地進行規劃、恢復和管理時，必須統籌考慮碳匯的收益持久性和生態系統的其他功能與服務。只有做好這些工作，才能更好地利用NbS理念與方法，更充分地發揮生態碳匯對碳中和的推動作用。

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Mechanism，Modality and Solutions：NbS Practice of Promoting Carbon Neutral by Ecological Carbon Sink in a Typical City of the Yangtze River Economic Belt

Ouyang Hailong1 ? ?Dong Shizhong1 ? Gao Sujuan2

（1.Wuhan Academy of Social Sciences，Wuhan 430019，China;

2.Institute of Hydrobiology，Chinese Academy of Sciences，Wuhan 430072，China）

Abstract：In order to achieve China's carbon peak by 2030 and carbon neutral by 2060，necessary measures in the fields of energy，industry and market must be taken. Meanwhile，it is also crucial to increase carbon sink. Chinese government has also made it clear that the ability of ecological carbon sink is one of the key tasks of carbon peak and carbon neutral. In recent years，"Nature-based Solutions" （NbS），which has been recognized and paid more and more attention，has provided new ideas and methods for increasing ecological carbon sequestration capacity. Taking Wuhan，the core city of the Yangtze River Economic Belt，as an example，this paper analyzes its natural resource endowments such as forests，wetlands，land and biodiversity. Based on this，this paper proposes feasible measures with the concept and methods of NbS to improve the ecological carbon sequestration capacity of forests，land，lakes and wetlands，as well as coordinating biodiversity conservation. It is expected to provide reference for the role of ecological carbon sink in the process of carbon neutralization in the Yangtze River Economic Belt.

Keywords：carbon neutral;nature-based solutions;ecological carbon sink;Wuhan practice

收稿日期：2021-05-07

基金項目：2021年度武漢市委市政府重點課題“武漢市生態資源在碳中和中的功能挖掘研究”（項目編號：ZD2021015-02）

作者簡介：歐陽海龍，男，主要從事可持續生態學及相關政策研究。E-mail：oyhl_whsky@163.com