草原碳匯研究的重要性和必要性*

鄭淑華,金 花*,邢 旗,王保林,王 燁

(1.內(nèi)蒙古草原勘察設(shè)計(jì)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

草原生態(tài)系統(tǒng)作為一種自然資源具有多功能性。長(zhǎng)期以來,由于生產(chǎn)力發(fā)展的局限,人們僅僅注重草地承載牲畜和提供飼草料的功能,而忽視了她保持水土、涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙、維護(hù)生態(tài)多樣性等其他功能,對(duì)草原認(rèn)識(shí)和重視不夠,在全球呼喚綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)的大背景下,草原還具有降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖的碳匯作用。中國(guó)草原面積約占世界草原面積的1/10左右,居世界第二位,是國(guó)土面積的1/5,是我國(guó)耕地面積的3.2倍、森林面積的2.5倍,是耕地和森林面積之和的1.42倍,因而,草原是光合作用最大的載體,是我國(guó)面積最大的碳庫(kù)。在全球應(yīng)對(duì)溫室效應(yīng)大背景下,內(nèi)蒙古的草原碳匯將會(huì)發(fā)生重要作用。但是,關(guān)于草原碳匯功能的研究尚未見過詳細(xì)報(bào)道,因此,快速而準(zhǔn)確地掌握草地碳匯功能已成為當(dāng)前政府部門和草原生態(tài)學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)、進(jìn)行草地碳匯功能及其價(jià)值的評(píng)估十分必要,是草原生態(tài)保護(hù)建設(shè)、緩解氣候變暖、維護(hù)草原生態(tài)環(huán)境的需要。

1 草原碳匯的概念

1.1 碳匯

碳匯,一般是指是從空氣中清除二氧化碳的過程、活動(dòng)、機(jī)制。

1.2 草原碳匯

草原碳匯是指草原植物吸收大氣中的二氧化碳并將其固定在植被或土壤中,從而減少該氣體在大氣中的濃度。草原是我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)中面積最大的碳庫(kù),在降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖中,具有十分重要的獨(dú)特作用。

2 草原碳匯研究的背景

全球氣候變化的最明顯表現(xiàn)就是氣候變暖。全球溫度在過去300年上升超過了0.7℃,20世紀(jì)上升了0.5℃。最嚴(yán)重的變暖發(fā)生在1910～1940年間和1976年至今。如果不采取積極的減排措施,從現(xiàn)在起到2100年,全球的平均氣溫將繼續(xù)增加1.4～5.8℃。全球氣候變暖趨勢(shì)持續(xù)地不減退,將會(huì)給全球生物及其賴以生存的生態(tài)環(huán)境帶來更大的威脅,加速生態(tài)系統(tǒng)的破壞、生態(tài)服務(wù)功能的衰竭生物多樣性的喪失。應(yīng)對(duì)氣候變化,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,是人類面臨的一項(xiàng)緊迫而艱巨的任務(wù)。

草原是我國(guó)國(guó)土的主體,草原植物通過地上的綠色植株進(jìn)行光合作用,吸收二氧化碳,把碳固定在植物體和土壤中,形成草原碳庫(kù)。因而,草原具有固碳的重要特性,理應(yīng)作為應(yīng)對(duì)氣候變化的重要基礎(chǔ),但從目前的有關(guān)政策和輿論導(dǎo)向來看,突出地存在著單純、片面地強(qiáng)調(diào)森林的固碳作用,并把碳增匯/減排的重任落在造林再造林上,而忽視草原等其他植物資源的錯(cuò)誤傾向。因此,很有必要對(duì)草原的固碳能力進(jìn)行全面、客觀、科學(xué)的分析,開發(fā)與研究草原碳匯的評(píng)估指標(biāo)和評(píng)估方法,評(píng)估草原碳匯功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,從而引起全社會(huì)的高度關(guān)注和重視,更加支持草原保護(hù)建設(shè)和草原事業(yè)發(fā)展。

3 草原碳匯研究的重要性和必要性

草原碳匯研究的重要性和必要性體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:

3.1 草原是面積最大的綠色資源,是我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)中面積最大的碳庫(kù)

中國(guó)草原面積約占世界草原面積的1/10左右,居世界第二位,是國(guó)土面積的1/5,是我國(guó)耕地面積的3.2倍、森林面積的2.5倍,是耕地和森林面積之和的1.42倍,因而,草原是光合作用最大的載體,是我國(guó)面積最大的碳庫(kù)。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)發(fā)表的報(bào)告,草地每年每公頃可固碳 1.3t,以此推算,我國(guó) 4億hm2草原,每年大約可固碳5.2億t,折合二氧化碳19億t,大約能抵消我國(guó)全年二氧化碳排放總量的30%。草原每年所固定的碳大量存儲(chǔ)在草原生態(tài)系統(tǒng),即植物層和土壤層,經(jīng)過千萬年漫長(zhǎng)的發(fā)展過程,使之成為一個(gè)名副其實(shí)的巨大碳庫(kù)。從植物層看,我國(guó)草原植物年生長(zhǎng)量約為10億t(鮮草),折合有效干物質(zhì)2～2.5億 t,其固碳量能達(dá)到0.9～1.13億 t。據(jù)有關(guān)研究,草原土壤層的儲(chǔ)碳量一般是植被層的15～20倍,即使以15倍計(jì)算,我國(guó)草原植物層和土壤層的總固碳能力應(yīng)該達(dá)到近20億t(平均每公頃5t),折合二氧化碳約73億t,是我國(guó)所確定的未來5年二氧化碳減排目標(biāo)(15億t)的4.87倍,約相當(dāng)于178億人的年呼出量33億輛汽車的二氧化碳年排放量。如考慮到森林的地面一般均為草本植物所覆蓋,以1.95億hm2森林面積計(jì)算,又能固定約10億t碳,折合二氧化碳約36.5億t。

3.2 草原碳匯研究是加強(qiáng)草原保護(hù)建設(shè)、提高應(yīng)對(duì)氣候變化水平的迫切需要

草地資源在生態(tài)環(huán)境上有助于調(diào)節(jié)氣候,保持土壤水分,減少水土流失,促進(jìn)生態(tài)平衡。在2009年9月聯(lián)合國(guó)氣候變化峰會(huì)上,胡錦濤主席表明了中國(guó)積極應(yīng)對(duì)全球氣候變化的原則立場(chǎng)。面對(duì)氣候變化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),我們必須深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,采取更加強(qiáng)有力的政策措施與行動(dòng),充分發(fā)揮草原的固碳功能,使之成為更大更穩(wěn)定的碳庫(kù)。黨的十七大明確指出:“加強(qiáng)水利、林業(yè)、草原建設(shè),加強(qiáng)荒漠化石漠化治理,促進(jìn)生態(tài)修復(fù)。加強(qiáng)應(yīng)對(duì)氣候變化能力建設(shè),為保護(hù)全球氣候作出新貢獻(xiàn)。”按照十七大要求,我們?cè)谏鷳B(tài)建設(shè)中和應(yīng)對(duì)全球氣候變化中,不能只強(qiáng)調(diào)植樹造林的片面做法和錯(cuò)誤的宣傳輿論導(dǎo)向,還要真正確立草原也是陸地生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)“大碳庫(kù)”的科學(xué)理念,重視草原生態(tài)、草原發(fā)展、植綠護(hù)綠。我國(guó)在剛剛公布的控制溫室氣體排放的國(guó)家行動(dòng)目標(biāo)中,已確定了到2020年新增造林面積和提高森林積蓄量的具體任務(wù),建議加快制定我國(guó)《應(yīng)對(duì)氣候變化草原行動(dòng)計(jì)劃》,進(jìn)一步明確草原保護(hù)建設(shè)面積和草原植物生產(chǎn)能力等目標(biāo),真正明確了草原在應(yīng)對(duì)氣候變化中的重要性。這就迫切需要草原主管部門及時(shí)準(zhǔn)確地掌握和分析草原碳匯的基本情況,以便進(jìn)行科學(xué)的決策。目前,我國(guó)草原碳匯資源監(jiān)測(cè)和信息管理體系還未建立,各級(jí)草原主管部門雖已經(jīng)開始關(guān)注草原的碳匯功能,但對(duì)草原碳匯功能的時(shí)空動(dòng)態(tài)信息還沒有掌握。因此,急需研究草原碳匯的形成和維持機(jī)制,建立草原碳匯的實(shí)際可行的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),以便快速準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)草原碳匯資源時(shí)空動(dòng)態(tài)變化,分析草原碳匯的時(shí)空間分布和程度,預(yù)測(cè)草原碳匯動(dòng)態(tài)變化的可能趨勢(shì)。所以,進(jìn)行草原碳匯功能及其價(jià)值評(píng)估的研究,是加強(qiáng)草原保護(hù)建設(shè)提高應(yīng)對(duì)氣候變化水平的迫切需要,也是提高我國(guó)草原監(jiān)理管理水平和保證草原資源可持續(xù)利用的迫切需求。

3.3 草原碳匯研究是重視草原固碳研究、提高科技支撐水平的現(xiàn)實(shí)需要

我國(guó)草原固碳方面的研究還非常落后,既缺乏專門的研究人才,也缺乏相關(guān)技術(shù)支撐,底數(shù)不清結(jié)論不一的現(xiàn)象非常突出。雖然有些科技人員進(jìn)行了一些研究,但研究方法往往缺乏創(chuàng)新,研究過程缺乏系統(tǒng)性,研究?jī)?nèi)容也局限于小范圍或特定的草原,缺乏對(duì)我國(guó)整個(gè)草原生態(tài)系統(tǒng)的宏觀研究。內(nèi)蒙古草原面積大,分布廣泛,氣候及地理環(huán)境復(fù)雜,草原植被類型和利用方式也多種多樣,這給開展固碳研究帶來一定的難度,通過草原碳匯功能及其價(jià)值評(píng)估的研究,可以對(duì)不同管理利用現(xiàn)狀的草原進(jìn)行碳匯功能的監(jiān)測(cè),可幫助各級(jí)管理部門盡快獲悉草原碳匯功能的現(xiàn)狀和未來變化趨勢(shì),極大提高草原碳匯監(jiān)測(cè)和計(jì)量的工作效率,促進(jìn)各級(jí)部門草原碳匯研究工作的重視程度。因此,草原碳匯功能及其價(jià)值評(píng)估的研究,是爭(zhēng)取在較短時(shí)間內(nèi)使草原固碳研究有大的突破提高草原科技支撐水平和應(yīng)對(duì)氣候變暖的現(xiàn)實(shí)需要。