2035 美麗中國(guó)系列報(bào)告 -陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提升 助力2035美麗中國(guó)

陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提升本報(bào)告提供了最新的關(guān)于基于自然解決方中國(guó)具有巨大的增匯越早實(shí)施基于自然的發(fā)揮其減排增匯潛力本報(bào)告提供了最新的關(guān)于基于自然解決方中國(guó)具有巨大的增匯越早實(shí)施基于自然的發(fā)揮其減排增匯潛力在森林生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)施的路徑占所有減排增匯潛力的48.6~49.2%，植樹(shù)造林和避免木質(zhì)燃料收獲是最重要的兩條森林管理路徑，分別占全部六條森林路徑減排潛力的目前地方政府的碳中和規(guī)劃中很少考慮基于自然的解決方碳稅和CCUS碳稅和CCUS的成本案的路徑有顯著的成的應(yīng)用潛力本報(bào)告估算的潛力仍然可能存在低估很多研究強(qiáng)調(diào)能源和工業(yè)部門(mén)減少化石燃料燃燒排放的CO2未充分考慮基于自然解決方案的路徑間呈下降趨勢(shì)體實(shí)施進(jìn)展可能要快于本研究的估算。迫切需要開(kāi)展針對(duì)基于自然解決方案實(shí)施效果的觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)研究，以便更好地估計(jì)其實(shí)施潛力和經(jīng)濟(jì)成本程度上低估陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的貢獻(xiàn)，來(lái)不必要的壓力和成本陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提升助力2035美麗中國(guó)引言以全球變暖為標(biāo)志的氣候變化是自上個(gè)世紀(jì)以來(lái)人類生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)溫室氣體應(yīng)對(duì)全球氣候變化做出的新努力和新貢獻(xiàn)，重振了全球氣候行動(dòng)的信心與希望，使我國(guó)從應(yīng)對(duì)氣候變化的積極年同時(shí)我國(guó)碳達(dá)峰后的排放峰值約為歐盟和美國(guó)的2.8和1.9倍，從碳達(dá)峰到前瞻性的科學(xué)研究，針對(duì)雙碳目標(biāo)實(shí)施過(guò)程中的科學(xué)和國(guó)家需求提出符合我國(guó)國(guó)情的解決方案。歐盟美國(guó)俄羅斯球環(huán)境治理參與者到引領(lǐng)者、由實(shí)踐探索到科學(xué)理論指導(dǎo)的重大轉(zhuǎn)變，美麗中國(guó)建設(shè)邁出重大步伐。2023無(wú)論是實(shí)現(xiàn)國(guó)家雙碳目標(biāo)還是美麗中國(guó)目標(biāo)，陸地生態(tài)系統(tǒng)均扮演著極為重要的角色。陸地生態(tài)系統(tǒng)可以預(yù)期的是自然生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能在實(shí)現(xiàn)國(guó)家碳中和愿景中扮演著重要的角色。在全球尺度評(píng)估了NbS在減緩氣候變化方面的潛力。該研究分析了20種基于自然的氣候減緩路來(lái)的減排強(qiáng)度及其經(jīng)濟(jì)成本，量化了NbS對(duì)于減緩生態(tài)系統(tǒng)碳排放和增加碳匯方面的巨大潛力。2019年可能帶來(lái)的碳匯強(qiáng)度對(duì)于國(guó)家減排政策的制定有重要意義。然而，對(duì)于陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯潛力的實(shí)現(xiàn)路能在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)不同的增匯路徑。此外，因?yàn)樽匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)的增匯大小和成本將直接影響在碳中和目標(biāo)對(duì)碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的貢獻(xiàn)。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提升助力2035美麗中國(guó)等陸地生態(tài)系統(tǒng)不但是重要的碳匯，還將通過(guò)生物地球物理反饋和生物地球化學(xué)循緩氣候變化并維持生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。2濃度升高，高緯度地區(qū)溫度上升等環(huán)境變化也將促進(jìn)植被光合作用，增加陸來(lái)隨著氣候變化的正面影響逐漸減弱，可造林區(qū)域趨于飽和，森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯的可持續(xù)性將嚴(yán)重依賴人類對(duì)森林的管理(Fangetal.,2024)。比較大的爭(zhēng)議，基于通量和過(guò)程模型得到的結(jié)果存在較大差異。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能主要依賴其土壤碳庫(kù)的變化。全球農(nóng)田整體表現(xiàn)為碳匯，亞洲是主要的農(nóng)田我國(guó)而言，由于化石燃料碳排放的顯著增加，陸地碳匯對(duì)化石燃料的抵消貢獻(xiàn)從20和實(shí)現(xiàn)更應(yīng)該依賴減少碳排放，陸地碳匯可以彌補(bǔ)在減排邊際成本較高時(shí)對(duì)碳中和目標(biāo)的補(bǔ)充。保護(hù)和修復(fù)，將推動(dòng)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的整體提升，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可持續(xù)性。氣候治理貢獻(xiàn)了力量。提升碳匯功能的生態(tài)措施通常伴隨著生態(tài)環(huán)境的改善，如水土保持、減少土地力鄉(xiāng)村振興和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提升助力2035美麗中國(guó)3.2過(guò)去40多年中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯變化準(zhǔn)確的土地利用覆被和變化驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)集極大程度地降低了估算土地利用變化排放土地利用產(chǎn)品中更新森林?jǐn)U張的時(shí)空序列數(shù)據(jù)。研供生態(tài)系統(tǒng)模型使用。這套能夠再現(xiàn)中國(guó)自1980年以來(lái)森林?jǐn)U張趨勢(shì)的土地利用覆被和變化數(shù)據(jù)集在中國(guó)陸地碳匯估算3.2過(guò)去40多年中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯變化陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提升助力2035美麗中國(guó)4.1基于自然的解決方案的概念4.2主要措施4.3減排增匯潛力4.4減排增匯經(jīng)濟(jì)成本4.5省級(jí)減排潛力4.1基于自然的解決方案的概念資中基于自然的解決方案》中提出的，最初該概念是強(qiáng)調(diào)生物多樣性保護(hù)對(duì)于適應(yīng)與減緩氣候變化的重要性。2009“基于自然的解決方案”“基于自然的解決方案”“基于自然的解決方案”（Nature-based造林、加強(qiáng)農(nóng)田管理、保護(hù)濕地、海洋等生態(tài)保護(hù)和生態(tài)修復(fù)、改善生態(tài)管理等實(shí)施路徑，提升大自然的服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)控制溫室氣體排放、提高應(yīng)對(duì)氣候風(fēng)險(xiǎn)的能力，同時(shí)還能增加碳匯，是一種減緩和適應(yīng)氣候變化，提高氣候韌性的綜合手段（李政和王彬彬，2021）。2017年Griscom等科學(xué)家第一次在全球尺度上評(píng)估了NbS在減緩氣候變化方面的潛力。該研究分析了20種基于自然的氣候減緩路徑可能帶來(lái)的減排強(qiáng)度及其經(jīng)濟(jì)成本，量化了NbS對(duì)于減緩生態(tài)系統(tǒng)碳排放和增加碳匯方動(dòng)的九大領(lǐng)域之一。峰會(huì)設(shè)立全球NbS聯(lián)盟，由中國(guó)和新西蘭聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)，發(fā)布了《基于自然會(huì)和國(guó)際組織的支持，為NbS的進(jìn)一步研究與實(shí)踐提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。bs?a4.3減排增匯潛力圖5.關(guān)于基于自然的解決方案實(shí)施程度的情景假設(shè)。2慢，因此其達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間也較為緩慢。4.4減排增匯經(jīng)濟(jì)成本或減少溫室氣體排放的巨大潛力外，與上述三類成本相比，NbS路徑也具有顯著的成本效益。碳排放的社會(huì)成本碳排放的社會(huì)成本碳排放的社會(huì)成本是指排放到大氣中的每噸CO2引起氣候損害的經(jīng)濟(jì)損氣候變化政策所帶來(lái)的減排益處。碳捕集、利用碳捕集、利用和封存技術(shù)因?yàn)槿N情景下的差異很小，這里我們展示了S30情景下各種路徑的成本差異。所有18種路徑的成本從US$2e-12e-1回收CO2并確定安全和永久的儲(chǔ)存方案。CCUS是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑，由于技術(shù)的改進(jìn)，CCUS的預(yù)測(cè)成本將4.5省級(jí)減排潛力2e-1態(tài)系統(tǒng)在決定國(guó)家碳排放潛力方面的重要作用。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提升助力2035美麗中國(guó)本研究證明了基于自然的解決方案在中國(guó)具有巨大的減本研究證明了基于自然的解決方案在中國(guó)具有巨大的減排增匯潛力。本報(bào)告的研究顯示，在2020-2060年間所有的18個(gè)路徑減排增匯的潛力為0.67-全、環(huán)境安全或生物多樣性。同時(shí)，基于自然解決方案路徑的減排成本低于碳捕獲和封存技術(shù)手段，具有更加廣闊的應(yīng)用潛力，是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)最為重要本研究證明了基于自然的解決方案在中國(guó)具有巨大的減然而，本報(bào)告也特別強(qiáng)調(diào)，最近多個(gè)研究旨在制定國(guó)家實(shí)現(xiàn)碳中和愿景目例如，最近的研究量化了國(guó)家各個(gè)部門(mén)為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)所需要減排的CO2，很大程度上低估了陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的貢獻(xiàn)。由于陸地生態(tài)系統(tǒng)在抵消化石燃料燃燒過(guò)程中排放的CO2并實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)方面發(fā)揮著不可替代的作用，因此低估了陸地生態(tài)系統(tǒng)的減緩潛力，相應(yīng)地會(huì)給其它部門(mén)（即能源、工業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)龋?lái)不必要的壓力和成本。施基于自然的解決方案將更加有助于發(fā)揮其減排增匯的本報(bào)告的研究還表明，越早實(shí)施基于自然的解決方案將更加有助于發(fā)揮其減排增匯的潛力。例如，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在S30情景中（2030年之前部署所有的路徑），所有路徑的全面實(shí)施可以達(dá)到最大潛力的90%，到20然解決方案的實(shí)施，則會(huì)推遲中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。造成這種差異的重要原因al.,2014）。另外盡管大多數(shù)路徑?jīng)]有類似的緩解效應(yīng)，但路徑實(shí)施仍然受到非常大的挑戰(zhàn)。中央政府要求地方政府制定各自的碳中和路線圖，但目前地方政府的碳中和規(guī)劃中很少考慮基于自然的解決方案。以前的研究以及本報(bào)告的研究表明，立即實(shí)施基于自然的解決方案對(duì)緩解氣候變化至關(guān)重要（Qin施基于自然的解決方案將更加有助于發(fā)揮其減排增匯的與Griscometal.（2017）估算的結(jié)果相比，本研究估算的造林路徑貢獻(xiàn)的增匯潛力較低，但是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)減排增匯潛力則較高。Griscometal.（2017）的估計(jì)結(jié)果顯示，僅通過(guò)造林和再造林能夠使中國(guó)增匯的潛力達(dá)到2eyr-1，高于目前中國(guó)所有陸地生2eyr-1，只是Griscom等人估算結(jié)果的2先在于本報(bào)告是根據(jù)第九次國(guó)家森林清查資料的結(jié)果，確定中國(guó)只有5千萬(wàn)公頃的土地適合進(jìn)行造林（國(guó)家林業(yè)和草原管理局，假設(shè)至少6.5千萬(wàn)公頃的潛在造林土地。其次，本報(bào)告考慮森林碳匯隨林齡的變化，而Griscom等人的研究假定植樹(shù)造林的碳匯不中國(guó)農(nóng)田面積相對(duì)較大可能是其對(duì)應(yīng)路徑在減排固碳過(guò)程中能夠發(fā)揮重要作用的主迫切需要開(kāi)展針對(duì)基于自然解決方案實(shí)施效果的觀測(cè)和實(shí)施潛力和經(jīng)濟(jì)成本。此外，本報(bào)告的結(jié)果顯示中國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有不可忽視的減排增匯效果，積相對(duì)較大可能是其對(duì)應(yīng)路徑在減排固碳過(guò)程中能夠發(fā)揮重要作用的主要原因之一。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，中國(guó)是世界上最大的農(nóng)作物生產(chǎn)國(guó)之一，農(nóng)作物總產(chǎn)的農(nóng)作物秸稈可用于生物炭的生產(chǎn)。同時(shí)，針對(duì)中國(guó)氮肥過(guò)度使用的措施也將帶來(lái)巨大的緩解潛力。農(nóng)業(yè)氮肥施用會(huì)直接導(dǎo)致N2O排放，平均每2018）。根據(jù)田間實(shí)驗(yàn)表面，在中國(guó)當(dāng)前氮肥量的標(biāo)準(zhǔn)上，減少21%–33%的中國(guó)農(nóng)田面積相對(duì)較大可能是其對(duì)應(yīng)路徑在減排固碳過(guò)程中能夠發(fā)揮重要作用的主迫切需要開(kāi)展針對(duì)基于自然解決方案實(shí)施效果的觀測(cè)和實(shí)施潛力和經(jīng)濟(jì)成本。本報(bào)告的研究結(jié)果提供了最新的關(guān)于中國(guó)基于自然解決方案增匯減排的潛力，雖然所采用的均是最新的方法，但是由于存在一些科學(xué)認(rèn)識(shí)上的不足，本報(bào)告估算的潛力可能仍然被低估。究其原因，首先本報(bào)告的估計(jì)是基于保障糧食生產(chǎn)的前提，因此我們假定農(nóng)田面積不變。但是，由于農(nóng)業(yè)技術(shù)的改進(jìn)，糧食單產(chǎn)將持續(xù)增加，因此未來(lái)所需的耕地面積可以減少，從而可以增加植樹(shù)造林途徑帶來(lái)的潛力。我們已經(jīng)看到，在過(guò)去30年中，中國(guó)的農(nóng)作物單產(chǎn)以每經(jīng)濟(jì)成本估算可能過(guò)高，或者對(duì)其收益核算偏低，因此現(xiàn)實(shí)中路徑實(shí)施的進(jìn)展可能要快于本研究的估算。例如，幾種路徑可以提高林業(yè)的盈利水平，同時(shí)農(nóng)究都指出，農(nóng)田生物炭的應(yīng)用可有效提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量，同時(shí)降低肥料和種植成本（Collisonetal.,2009）。盡管越來(lái)越多的研究評(píng)價(jià)其綜合經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)于這些措施提高作物產(chǎn)量和生物炭施用成本的數(shù)據(jù)仍然缺乏（Robertsetal.,2010）。因此，迫切需要開(kāi)展針對(duì)基于自然解決方案實(shí)施效果的觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)研究，以便更好地估計(jì)其實(shí)施潛力和經(jīng)濟(jì)成本。參考文獻(xiàn)Nature-basedsolutionstoaddressglobalsocietalandCarbonSequestration:ARegionalPerspectiveEuropeanUnion,2015.TowardsanEUresearchandinnovationpolicyagendafornature-basedsolutions&renaturingcities[R/OL].https://doi.FAO,2020.WorldFoodandAgriculture-StatisticalGlobalCarbonBudget2020.EarthSystemScience