加強生態系統管理助力碳中和目標實現

傅伯杰 呂 楠 呂一河

1 中國科學院生態環境研究中心 城市與區域生態國家重點實驗室 北京 100085

2 中國科學院大學 北京 100049

“積極參與應對氣候變化全球治理”是黨中央提出的重要國家戰略。通過保護、恢復和可持續管理森林、草地、濕地和農田生態系統，可以增加固碳和減少溫室氣體排放，從而提升生態系統的氣候變化減緩能力，這種“基于自然的氣候解決方案”（natural climate solutions，NCS）被認為是生態系統自然碳匯之外的額外潛力。過去 20 年，我國生態系統管理實現的氣候變化減緩量為每年6億噸二氧化碳當量，到 2030 年和 2060 年，包括新的管理措施在內的 16 條 NCS 路徑可望實現的氣候變化最大減緩潛力分別為每年 6 億噸和 10 億噸二氧化碳當量。未來生態系統最大減緩潛力的發揮依賴于對大面積國土空間和生態系統的有效管理，為此，文章提出了面向碳中和目標的生態系統管理戰略升級的政策建議。

在 21 世紀中葉實現二氧化碳（CO2）凈零排放，將全球氣溫增幅維持在 2℃ 以內，關乎人類社會的可持續發展，是世界各國面臨的共同挑戰。中國以構建人類命運共同體為己任的大國擔當，對世界作出了 2030 年前“碳達峰”和 2060 年“碳中和”的承諾。2021 年 10 月中國向《聯合國氣候變化框架公約》秘書處提交了《中國落實國家自主貢獻成效和新目標新舉措》和《中國本世紀中葉長期溫室氣體低排放發展戰略》，并更新了國家自主貢獻目標。2022 年 10 月剛剛召開的黨的二十大在報告中強調，“積極參與應對氣候變化全球治理”“提升生態系統多樣性、穩定性、持續性”“積極穩妥推進碳達峰碳中和”，進一步指明了中國應對氣候變化的方向和任務，是“牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發展”的重要體現。

1 “基于自然氣候解決方案”對我國實現“碳中和”目標有重要作用

在全球氣候變暖問題亟待解決的背景下，將增加碳匯和避免溫室氣體排放作為主要目標，同時有利于改善生存環境、增強韌性和提高人類福祉的陸地生態系統管理方式，稱為“基于自然的氣候解決方案”（natural climate solutions，NCS）。NCS 是一種長周期的增加固碳和減少排放的方式，雖然短期內不能完全替代能源領域的直接“脫碳”，然而，在各國實現氣候承諾目標的緊迫階段，保護、恢復和優化管理森林、草地、濕地和農田等生態系統，能夠提升生態功能和增加凈碳匯，抵消工業、能源、交通等部門產生的部分碳排放，作為相對穩定且經濟的減排和增匯途徑，對于實現“碳中和”目標至關重要。從長遠來看，如果對生態系統不加干預，氣候變化會逐漸減弱全球生態系統的韌性，降低其固碳和儲碳能力。因此，NCS 不僅可以為能源和產業結構轉型及碳封存等技術的成熟與應用贏得時間，還可以提高生態系統韌性，改善生態環境，促進人與自然和諧共生，助力國家可持續和高質量發展。

過去 20 多年來，我國實施天然林保護、退耕還林和退牧還草等工程取得了卓越成果。大范圍次生林和人工林得以保護和重建，退化草地和濕地得到了有效恢復。在中國生態系統碳匯總量中，通過管理措施獲得的“額外碳匯量”應當占有生態系統碳匯總量的相當部分。我們需要清楚這筆“碳匯賬”是多少。歷史已經實現了多少？通過擴大管理的規模和實施新的管理方式，未來還可以挖掘多少潛力？在此背景條件下，對我國的 NCS 進行系統評估有助于摸清家底，凸顯我國生態建設在應對全球氣候變化中的突出貢獻，在國際氣候談判中爭取更多的話語權；也有助于我們發現在生態系統管理中存在的問題，制訂更加行之有效的生態系統管理策略。

2 中國生態系統管理的氣候減緩潛力

基于文獻、清查數據、遙感數據、公共數據庫和政策文件，我們評估了中國生態系統多路徑管理的氣候變化減緩能力。2000——2020 年，9 條生態系統管理路徑（包括造林、天然林管理、林火管理、實施生物炭、覆蓋作物和農田養分管理，以及放牧優化、退牧還草和濱海濕地恢復）的氣候減緩能力為每年 6 億噸二氧化碳當量（CO2e） ，占同期工業 CO2年排放量均值的 8%①Lu N, Tian H, Fu B J, et al. Biophysical and economic constraints on China’s natural climate solutions. Nature Climate Change, 2022, 12: 847-853.。

生態系統管理對氣候變化減緩的未來最大潛力總量估計。基于對過去 20 年（作為基線期）生態系統管理措施實施的范圍、規模、速度、效率進行系統性評估，可以估計未來生態系統管理各路徑可實施的最大規模，其中包括了在歷史階段未曾有過或未曾大規模實施的新的管理措施（歷史階段設置為 0），如改善人工林管理、改善水稻田管理、避免森林、草地和濕地、泥炭地轉化，以及泥炭地恢復。最大規模的確定考慮了農田紅線、造林實施速度與成活率、糧食產量安全閾值、木材供應和城市化進程等的限制（表 1）。基于多種限制因素的生態系統管理規模和基線期的減緩通量估計值，可以獲得未來 10 年和未來 40 年的氣候變化減緩潛力：2020——2030 年間，為 6 億噸 CO2e/年，為同期工業 CO2年排放量均值的 6%；加上 2020 年之前實施的生態系統管理措施在此期間繼續發揮的固碳效益（即遺留效益），總量可達 12 億噸 CO2e/年，占比則達到 11%——12%。2020——2060 年間，為 10 億噸 CO2e/年，加上 2020 年之前的遺留效益，總量可達 16 億噸 CO2e/年。投資收益分析表明，26%——31%、62%——65% 和 90%——91% 的未來潛力可以在 ～60 元、～300 元和 ～600 元每噸 CO2e 的成本下實現。如果考慮生物多樣性保護和其他生態系統功能提升的協同效益，NCS 的投資收益率將更高。

表1 歷史實現和未來情景下我國 16 條生態系統管理路徑的實施范圍①Table 1 Implement scopes of 16 NCS pathways in historical and future periods①

生態系統管理對氣候變化減緩的未來最大潛力的空間分布。從全國尺度來看，管理森林生態系統對氣候減緩能力和潛力的貢獻最大（～70%），其次是農田（～16%），草地（～10%）和濕地（～4%）。2020 年之前，生態系統管理的主要類型是恢復和改善管理。在未來幾十年，生態恢復的空間逐漸縮減，生態系統碳匯更要從改善管理和保護中發掘潛力。由于自然條件、生態系統特征和管理水平等存在區域異質性，最大額外潛力的總量及其路徑構成在各省之間均存在很大差異。內蒙古、黑龍江、四川和云南是歷史實現和未來潛力最高的 4 個省份。除西北和東部的一些省份外，天然林管理和造林的貢獻最大。對于新疆、青海和西藏，草地放牧優化對歷史減緩的貢獻最大，而在未來幾十年，濕地、特別是泥炭地管理也將是非常重要的增匯路徑。在中部和東部的一些省份（包括河南、湖北、湖南、山東、安徽、江西和江蘇），農田養分管理和改良水稻種植的減排潛力巨大，而在廣西改善人工林管理的固碳效益不可忽視①Lu N, Tian H, Fu B J, et al. Biophysical and economic constraints on China’s natural climate solutions. Nature Climate Change, 2022, 12: 847-853.。

3 生態系統管理的潛在問題及政策建議

改變生產和使用能源的方式及快速應用低碳技術是緩解氣候變化的緊迫優先事項。然而，NCS 仍然可以為實現氣候目標作出重要貢獻。未來生態系統最大碳匯潛力的發揮依賴于對大面積國土空間和生態系統的有效管理，這需要對國家生態系統管理進行全方位戰略升級。

3.1 潛在問題

目前生態系統管理中存在的問題主要體現在4個方面。① 國家現有的碳中和戰略主要考慮工業、能源、交通等領域的減排，對成本相對較低的生態系統管理可獲得的碳匯潛力重視不夠。② 生態系統管理缺乏多樣性、整體性和協調性。對森林生態系統關注較多，對其他生態系統的關注不足；對生態系統的恢復和保護強調較多，對生態系統的管理提升重視不夠；對生態建設投入項目較多，對項目之間的協調性和整體性考慮不夠；對歷史時期的評估較多，對未來潛力及其區域差異性重視不足。③ 缺乏生態系統多路徑管理碳匯潛力的評價方法。對于陸地生態系統碳匯的估算方法有諸多研究，但是管理在其中的作用和地位還不甚明晰。④ 國家生態建設投資機制與碳交易體系不健全。除林業碳匯外，其他生態系統碳匯還未進入全國碳交易體系。

3.2 政策建議

針對上述問題，提出 5 點面向碳中和目標的生態系統管理戰略升級的政策建議。

（1）將 NCS 納入國家碳中和戰略。國家層面應對生態系統管理的氣候變化減緩潛力給予高度重視，將其納入碳中和整體戰略。進一步深化生態與社會經濟協同發展理念，尤其強調生態系統對社會經濟可持續發展的重要支撐。加大對已有生態工程效益的國內、外宣傳，擴大國際影響力，制訂具體的投資預案、實施綱要和行動計劃，在國際上引領該領域的科研創新和政策創新，積極主動爭取國際話語權。

（2）從國家層面進行生態系統管理頂層設計。在《中國落實國家自主貢獻成效和新目標新舉措》和《全國重要生態系統保護和修復重大工程總體規劃（2021——2035 年）》等基礎上進一步明確未來 10 年和未來 40 年中國生態系統管理戰略目標，將生態系統管理的理念融入全國不同層級的國土空間規劃體系，把 NCS 作為總體規劃的重要考量或者實施藍本。重點關注國家層面土地恢復和土地置換的系統布局，進行總量控制。明確現有的自然保護區和國家公園體系與不同生態工程規劃涉及的生態系統恢復和保護的空間范圍，強調省級或區域層面的恢復、保護和管理之間規劃的一致性；從生物多樣性保護和多種生態系統服務協同的視角進行整體性的土地利用規劃和工程布局。

（3）因地制宜制訂區域增匯目標，提高生態系統管理效率。根據每個地區（省市）的資源狀況科學制訂各地區生態系統管理與增匯任務清單和路徑清單，建立健全考核標準與責任機制。由于自然資源稟賦和經濟資本有限，須將管理思維從“擴大生態系統范圍”轉變為“提高單位土地面積的效益”。依照基本農田紅線、水資源量等限定條件，確定區域生態恢復的規模，避免盲目擴大造林面積、圍封草地或開墾農田，切實保護好現有生態系統，并從技術創新與管理創新中尋求新的多元化管理路徑，并實現多路徑的協同增效。由于生態系統碳匯能力是逐步積累的（尤其對于森林生態系統），生態系統管理行動必須盡快落實，才能在 2030 年和 2060 年 2 個時間節點之前發揮最大效率。

（4）構建我國基于生態系統管理增匯潛力的核算方法體系，每5年開展一次全國評估。借鑒國際上現有的 NCS 核算方法，結合中國的生態系統狀況和管理實踐，綜合運用遙感、模型、通量觀測、資源清查和野外調查等多種技術和手段，通過數據融合、對比驗證和校正，對生態系統管理增匯潛力的評估方法進行完善和創新，提高碳匯核算的精度，增強未來管理情景、氣候變化情景，以及自然或人為干擾條件下對 NCS 的評估和預測能力。追蹤生態系統管理的成本花費，建立完整明晰的資金使用檔案，完善投資收益評估方法。全面評估生態系統管理對國家碳中和的貢獻，每 5 年發布評估報告。

（5）碳交易市場建設與國家投資并舉。保持國家生態建設的整體投資力度，基于不同區域各 NCS 路徑可實施的規模和實施成本，公平、有效地進行資金分配，確保生態建設的高效性和持續性。健全生態補償機制，確保民生和社會公平。將生態系統碳匯全盤納入碳交易市場，鼓勵森林、草地、濕地和農田管理者作為法人主體進入碳交易體系，提升全國碳市場的金融化水平，促進生態系統管理碳匯效益的價值化和市場化，從而激發地方生態系統管理的新智慧和新實踐，促進生態效益與社會經濟效益同步提升。