三亞市碳匯空間格局及優(yōu)化策略

劉宇 陳科 劉艷萍

摘? ?要：習(xí)近平總書記“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)論斷是促進(jìn)中國(guó)從工業(yè)文明走向生態(tài)文明的行動(dòng)指針。社會(huì)經(jīng)濟(jì)核算從GDP過(guò)渡到GEP，碳匯是其中的重要計(jì)算對(duì)象。三亞市碳匯資源稟賦豐富，應(yīng)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)并挖掘其潛力。因此，在詳細(xì)調(diào)查三亞市擁有的碳匯資源基礎(chǔ)上，采用遙感技術(shù)測(cè)量的方式，對(duì)三亞市林地、草地、水域、未利用地等不同生態(tài)系統(tǒng)的碳匯量進(jìn)行核算，分析不同資源的碳匯貢獻(xiàn)，從而對(duì)三亞市的碳匯空間分布有一個(gè)更為清晰明確的認(rèn)知，為GEP核算提供數(shù)據(jù)支撐。此外，圍繞“碳達(dá)峰”和“碳中和”的遠(yuǎn)景目標(biāo)，學(xué)習(xí)并借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，制定能夠有效增加碳匯、中和碳排放的碳匯空間優(yōu)化策略，將三亞市的綠水青山真正變?yōu)榻鹕姐y山。

關(guān)鍵詞：碳匯；空間格局；優(yōu)化策略

中圖分類號(hào)：TU984.113? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-291X（2023）02-0051-03

20世紀(jì)60年代中后期，國(guó)際科聯(lián)（ICUS）率先開始探索全球性陸地森林生態(tài)系統(tǒng)碳蓄積問(wèn)題，制定并執(zhí)行了國(guó)際生物學(xué)計(jì)劃（IBP）（張穎，等，2010）。在此基礎(chǔ)之上，歐洲各國(guó)以及加拿大、美國(guó)、前蘇聯(lián)、巴西等國(guó)都分別進(jìn)行了區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡及其與全球碳循環(huán)之間關(guān)系的研究（李順龍，2005）。當(dāng)時(shí)對(duì)森林碳匯的研究主要集中在自然科學(xué)領(lǐng)域，直至1992年制定《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》，將碳匯定義為從大氣中清除二氧化碳的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制；1997年通過(guò)的《京都議定書》承認(rèn)森林碳匯對(duì)減緩氣候變暖的貢獻(xiàn)，并要求加強(qiáng)森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)和植被恢復(fù)及保護(hù)。由此，碳匯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值開始廣泛進(jìn)入學(xué)者們的研究視野。法國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究認(rèn)為，法國(guó)1991年森林固碳總量為20億噸（Dupouey，2001）。而要想解決溫室氣體增加而導(dǎo)致的一系列問(wèn)題，增加林業(yè)碳匯的生產(chǎn)量無(wú)疑是最簡(jiǎn)單高效低成本的措施（G.Cornelis van Kooten，2004），可以利用森林資源來(lái)增加林業(yè)碳匯的排放量，從而提高生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量（Makkonen，2015）。

隨著碳匯實(shí)踐和理論的進(jìn)一步推進(jìn)，學(xué)者們就城市綠地系統(tǒng)的碳匯功能（武來(lái)成，等，2007）、農(nóng)業(yè)土壤的碳匯潛力（韓冰，等，2008）、蘆葦濕地儲(chǔ)碳固碳功能（李榮平，等，2006；李博，等，2009）、人工灌木的碳儲(chǔ)量核算（FELICIA et al，2012；續(xù)姍姍，2014；劉利斌，等，2018）、草原碳匯經(jīng)濟(jì)發(fā)展（楊塵華，2017）等問(wèn)題紛紛展開探討，不同生態(tài)資源的碳匯量也逐漸清晰。不難發(fā)現(xiàn)，土地利用／覆被變化深刻作用于陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)（張赫，等，2020）。在對(duì)碳匯量進(jìn)行估算時(shí)，生物量法和遙感技術(shù)演化成為兩大主流方法（韓耀杰，2020）。多項(xiàng)研究表明，中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力巨大，但在以往的研究中被嚴(yán)重低估（劉毅，等，2020）。

天然闊葉混交林是海南省面積最大、碳貯量最大、碳匯價(jià)值最高的林種（王鑫瑤，等，2017）。海南省的學(xué)者們對(duì)島內(nèi)不同時(shí)期的森林資源碳儲(chǔ)量進(jìn)行了測(cè)算（曹軍，等，2002；張鐿鋰，2004），為碳儲(chǔ)量的進(jìn)一步精確估算和土地覆被分類系統(tǒng)研制提供了重要的科學(xué)依據(jù)（閆學(xué)金，2008）。

三亞市生態(tài)系統(tǒng)資源豐富，其中紅樹林群落屬于高固碳能力的熱帶生態(tài)系統(tǒng)，固碳潛力巨大且具有較強(qiáng)的提升空間（趙牧秋，2013）。除此之外，喬木、灌木、草本、農(nóng)田、城市綠地、灘涂等其他生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力尚未為人所知。因此，探析三亞市碳匯的空間分布，旨在為優(yōu)化國(guó)土空間開發(fā)格局，實(shí)施差異化發(fā)展戰(zhàn)略及推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)提供參考。

一、數(shù)據(jù)來(lái)源

三亞市土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于2018年LUCC遙感監(jiān)測(cè)影像，通過(guò)人工目視解譯獲得。使用ARCGIS 10.8專業(yè)軟件對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，應(yīng)用ENVI 5.3 對(duì)土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和歸類，將三亞市的土地利用類型劃分為林地、草地、水域、未利用地四大類、十二小類。

各類型土地面積如表1所示。

二、數(shù)據(jù)計(jì)算

（一）計(jì)算方法

根據(jù)既有研究，土地利用的碳匯估算主要涉及五種土地利用類型，即耕地、林地、草地、水域和未利用地。耕地上普遍種植農(nóng)作物，通過(guò)光合作用可吸收CO2，在呼吸作用下，短時(shí)間內(nèi)又將釋放到空氣中去，由此導(dǎo)致耕地作為碳匯的效果難以評(píng)估[1]，因此不在本文進(jìn)行討論。林地、草地、水域和未利用地為碳匯主要來(lái)源，為重點(diǎn)研究對(duì)象。碳匯估算模型可表達(dá)如下：

Ci = Ai × αi? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （１）

式中，Ci為第i種土地利用類型產(chǎn)生的碳匯量，Ai為第i種土地利用類型（林地、草地、水域、未利用地）面積，αi為第i種土地利用類型的碳匯系數(shù)[2]。

根據(jù)三亞市土地類型數(shù)據(jù)，將林地按照郁閉度大小分為四種類型，將草地按照覆蓋度大小分為兩種類型，將水域分為五種類型。未利用地指三亞市還未開發(fā)利用的土地或難以利用的土地類型，包括沙地、城鄉(xiāng)建設(shè)用地等。未利用地的固碳作用并不一致，有些是碳匯、有些則是碳源，但無(wú)論哪一種情形，影響力都比較弱。不同的土地利用類型對(duì)于CO2的吸收能力不盡相同，這一能力將通過(guò)碳匯系數(shù)來(lái)予以反映。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外既有的研究進(jìn)行跟蹤分析，確定各類型土地的碳匯系數(shù)（表2）[3]。

（二）計(jì)算結(jié)果

根據(jù)上述計(jì)算公式，代入相應(yīng)數(shù)據(jù)，計(jì)算得出三亞市不同利用類型土地的年碳匯總量。碳匯類型主要以林地碳匯為主，占比約96％，之后依次是水域約3％、草地約1％，未利用地的占比近似于零（圖1）。

從碳匯空間分布來(lái)看，三亞市整體呈現(xiàn)差異化分布的空間格局，在總量上呈現(xiàn)“集中式分布”的趨勢(shì)，集中在中部靠北區(qū)域。

三、碳匯資源空間分布的SWOT分析

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，不難看出三亞市土地利用類型豐富、碳匯資源優(yōu)異，特別是擁有大面積碳匯能力較強(qiáng)的林地，對(duì)于達(dá)成“碳中和”起著積極的作用。然而，三亞市碳匯資源空間分布呈現(xiàn)不均衡的態(tài)勢(shì)將對(duì)“碳達(dá)峰”與“碳中和”工作帶來(lái)不利影響。三亞市“雙碳”工作的開展，要充分利用碳匯資源空間分布的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，同時(shí)也要清醒地面對(duì)存在的機(jī)會(huì)和威脅。

（一）優(yōu)勢(shì)

在眾多土地利用類型當(dāng)中，林地因其擁有的生物多樣性和陸地生態(tài)系統(tǒng)中效果最佳的碳匯功能，在碳循環(huán)中起著重要的匯合作用。三亞市屬熱帶海洋性季風(fēng)氣候，擁有充足的光照和充沛的降雨，森林資源稟賦優(yōu)異，蘊(yùn)藏著巨大的林業(yè)碳匯潛力。三亞市碳匯資源稟賦優(yōu)異還體現(xiàn)在擁有大面積的草地和水域，這也是能夠增加碳匯量的重要資源。

（二）劣勢(shì)

三亞市碳匯資源空間分布呈現(xiàn)不均衡的態(tài)勢(shì)，碳匯主要集中在中部靠北區(qū)域，東、西部以及南部沿海區(qū)域作為城市聚集區(qū)和旅游區(qū)，尚未能實(shí)現(xiàn)碳匯的功能。碳匯資源的高度集中加大了資源保護(hù)的難度。隨著海南自貿(mào)港建設(shè)進(jìn)程的加快，保護(hù)林地的壓力將進(jìn)一步加大，將給碳匯資源的保護(hù)帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)。在“碳達(dá)峰”與“碳中和”目標(biāo)的要求下，林業(yè)碳匯需要進(jìn)一步發(fā)揮調(diào)節(jié)氣候、豐富生物的效用，這樣意味著對(duì)于林業(yè)資源提出了更高的管理要求[4]。

（三）機(jī)遇

2022年初，海南省政府批準(zhǔn)在三亞市設(shè)立海南國(guó)際碳排放權(quán)交易中心（簡(jiǎn)稱海碳中心）[5]，標(biāo)志著海南省在踐行國(guó)家綠色發(fā)展戰(zhàn)略中邁出了關(guān)鍵性的步伐。未來(lái)要以碳金融產(chǎn)業(yè)發(fā)展為抓手，推動(dòng)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的建立與市場(chǎng)化發(fā)展，促使海南省跨入經(jīng)濟(jì)社會(huì)低碳化轉(zhuǎn)型的新階段，順利實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與“雙碳”的雙重目標(biāo)。三亞市作為海碳中心的所在地，勢(shì)必迎來(lái)全新的碳匯發(fā)展機(jī)遇。

（四）威脅

三亞市碳匯空間分布的差異化，導(dǎo)致碳匯資源的不均衡。要想優(yōu)化這一格局，則需要進(jìn)行新的碳匯項(xiàng)目開發(fā)。碳匯項(xiàng)目投資周期長(zhǎng)，一般最短的項(xiàng)目時(shí)間也需要20年，而漫長(zhǎng)的投資過(guò)程中存在著病蟲害、火災(zāi)等自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，制約了資本的投資意愿。目前碳匯價(jià)值的核算方式尚未統(tǒng)一，碳交易衍生品市場(chǎng)也并不成熟，仍需要進(jìn)一步開發(fā)。在達(dá)成“碳達(dá)峰”與“碳中和”目標(biāo)的要求下，如何充分發(fā)揮三亞市在碳匯開發(fā)、項(xiàng)目引進(jìn)方面的優(yōu)勢(shì)，大幅吸引社會(huì)投資，優(yōu)化當(dāng)下的碳匯空間布局，是亟待解決的突出問(wèn)題。

四、三亞碳匯空間分布的優(yōu)化策略

（一）SO戰(zhàn)略分析

三亞市擁有豐富的自然資源，在當(dāng)前良好的碳匯總量基礎(chǔ)下，應(yīng)積極利用資源優(yōu)勢(shì)，早日推動(dòng)完善碳匯核算體系，大力培養(yǎng)專業(yè)人才，爭(zhēng)取獲得更多的政策傾斜和科技扶持。同時(shí)，要努力爭(zhēng)取成為各類碳匯改革的試點(diǎn)，吸引社會(huì)資本進(jìn)行碳匯項(xiàng)目投資，進(jìn)一步優(yōu)化三亞市碳匯空間分布格局，早日實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”與“碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)。

（二）WO戰(zhàn)略分析

借助海碳中心的平臺(tái)，積極打造國(guó)際碳金融中心，構(gòu)建在國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際上具有競(jìng)爭(zhēng)力的碳匯交易市場(chǎng)，豐富碳交易行為，將碳匯變成真正可交換的商品，增強(qiáng)碳匯交易的競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)活躍的碳匯交易，吸引社會(huì)資本，推動(dòng)碳金融的發(fā)展，積極拓寬碳匯項(xiàng)目投資資金的來(lái)源渠道，解決碳匯項(xiàng)目資金來(lái)源渠道單一問(wèn)題，促進(jìn)碳匯經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（三）ST戰(zhàn)略分析

三亞市碳匯空間分布存在明顯的不足，林地的碳匯依存度過(guò)高。三亞市應(yīng)豐富碳匯類型，增加草地、水域的面積及密度；應(yīng)在發(fā)揮三亞市既有生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，積極進(jìn)行碳匯產(chǎn)業(yè)投資，培育專業(yè)人才，加大技術(shù)支持，促進(jìn)碳匯空間布局的進(jìn)一步優(yōu)化。

（四）WT戰(zhàn)略分析

在海南省建設(shè)國(guó)家生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃下，三亞市碳匯空間布局的優(yōu)化首先要處理好碳匯項(xiàng)目建設(shè)、資源環(huán)境保護(hù)與政策支持的關(guān)系。要充分挖掘發(fā)展優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確定位，正確認(rèn)識(shí)三亞市在海南省“碳達(dá)峰”與“碳中和”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中的地位，為碳匯空間格局制定長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。

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