廣東省碳源碳匯現(xiàn)狀評(píng)估及增加碳匯潛力分析3

匡耀求 歐陽(yáng)婷萍 鄒 毅 劉 宇 李 超 王德輝

(1.中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所,廣東廣州510640;2.綜合開(kāi)發(fā)研究院,廣東深圳518029)

廣東省碳源碳匯現(xiàn)狀評(píng)估及增加碳匯潛力分析3

匡耀求1歐陽(yáng)婷萍1鄒 毅1劉 宇2李 超1王德輝1

(1.中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所,廣東廣州510640;2.綜合開(kāi)發(fā)研究院,廣東深圳518029)

以生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象,分析生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各種溫室氣體排放源,得到2005-2008年廣東省主要排放源CO2排放量估算結(jié)果,2005年為6.19億t,2008年達(dá)到7.4億t。首要排放源是化石燃料燃燒,其次是土壤呼吸。兩者占總排放量的77%-79%。其中土壤呼吸的排放量比較穩(wěn)定,基本上保持在2.27億t左右(或6 200萬(wàn)t碳),而化石燃料燃燒的排放量呈現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì),從2005年的2157億t CO2(或7 021萬(wàn)t碳)增加到2008年的3.44億t CO2(或9 375萬(wàn)t碳),4年增長(zhǎng)了33.52%。其他排放源由大而小依次為:生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、工業(yè)過(guò)程和人畜呼吸。2005-2008年全省主要碳匯總的CO2吸收量變化于2.53億-2.56億t(CO2)之間。2008年,全省最大的碳匯是林地,年固碳量達(dá)4 831萬(wàn)t碳,約合17 715萬(wàn)t CO2;其次為耕地,年固碳量為1 418萬(wàn)t碳,約合5 201萬(wàn)t CO2。這兩類固碳地吸收的CO2占了全省碳匯的90%。源匯相抵后,全省凈排放量從2005年的3.63億t增加到2008年的4.86億t。人均CO2排放量從2005年的3.95 t/人增加到2008年的5.09 t/人。單位G DP排放量則從2005年的1 625 kg/萬(wàn)元下降到2008年的1 361 kg/萬(wàn)元。在此基礎(chǔ)上分析了增加碳匯的潛力。其中推廣冬種綠肥每年可增加吸收CO22 155萬(wàn)t。將全省現(xiàn)有未成林地全部實(shí)行封山育林,約2年后每年可以增加吸收CO21 000萬(wàn)t。同時(shí)還建議利用海洋的生物生產(chǎn)力增加碳匯。

溫室氣體;碳源;碳匯;廣東省

國(guó)際能源署的數(shù)據(jù)顯示,到2007年,我國(guó)已經(jīng)成為世界頭號(hào)溫室氣體排放大國(guó),能源燃燒溫室氣體排放占全球比重達(dá)到20.8%,2007年溫室氣體凈增量已占全球的4611%[1],在國(guó)際社會(huì)面對(duì)的減排壓力與日俱增。2009年底在哥本哈根召開(kāi)的聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)上,中國(guó)政府向世界作出了到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的鄭重承諾,并作為約束性指標(biāo)納入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃。為將碳減排目標(biāo)落實(shí)到具體區(qū)域,國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)就省級(jí)區(qū)域排放配額分配方案征求各地意見(jiàn)。為在地區(qū)談判中爭(zhēng)取盡可能對(duì)廣東省有利的碳排放份額,2010年4月3日,廣東省發(fā)展與改革委員會(huì)召集省內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者就“省級(jí)區(qū)域碳排放權(quán)配額分配”開(kāi)展研究,并根據(jù)各自的研究基礎(chǔ)進(jìn)行了具體分工。鑒于我們?cè)谔荚?、碳匯領(lǐng)域已有的工作基礎(chǔ)[2-9],分配我們承擔(dān)廣東省碳源、碳匯現(xiàn)狀及增匯潛力研究工作。通過(guò)省發(fā)改委的協(xié)調(diào),補(bǔ)充收集了新的數(shù)據(jù),在原有工作基礎(chǔ)上,對(duì)2005-2008年全省主要排放源的碳排放情況進(jìn)行了計(jì)算和分析,于4月8日提交了初步研究成果。7月19日,國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)下發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展低碳省區(qū)和低碳城市試點(diǎn)工作的通知》,將包括廣東省在內(nèi)的5省8市列入國(guó)家低碳試點(diǎn)范圍。廣東省發(fā)展與改革委員會(huì)在這些研究基礎(chǔ)上根據(jù)國(guó)家低碳省試點(diǎn)工作的有關(guān)要求制定了《廣東省開(kāi)展國(guó)家低碳省試點(diǎn)工作實(shí)施方案》并組織成立了廣東省低碳發(fā)展專家委員會(huì)。11月2日上午,廣東省政府在廣州召開(kāi)了開(kāi)展國(guó)家低碳省試點(diǎn)工作啟動(dòng)大會(huì),對(duì)低碳試點(diǎn)工作進(jìn)行了動(dòng)員和部署。本文就是在這樣的背景下完成的。

1 碳源的現(xiàn)狀評(píng)估

1.1 碳源現(xiàn)狀評(píng)估方法

一個(gè)地區(qū)的碳源通常是指這個(gè)地區(qū)的溫室氣體排放清單。計(jì)算溫室氣體排放清單一般有兩種思路。一種只考慮人類活動(dòng)排放的溫室氣體,不考慮自然排放源(如土壤呼吸等),目前IPCC采用的是這種方法[10],只是狹義的碳源。另外一種是以生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象,分析生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部所有溫室氣體的排放源,既包括人類活動(dòng)如化石燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、土地利用變化等等,也包括自然系統(tǒng)的排放,是廣義的碳源。本文采取第二種方法,將廣東省的陸域視為一個(gè)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng),系統(tǒng)地研究全省在能源消費(fèi)、工業(yè)生產(chǎn)、土壤呼吸、人畜呼吸、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化及植被變化等過(guò)程中CO2的排放量。

能源消費(fèi)是最重要的CO2排放源,這里參考IPCC推薦的方法,即能源利用導(dǎo)致的溫室氣體的排放量,由能源利用量及其排放因子決定[10-11]:

其中,EGHG,fuel代表某種化石燃料所排放的某種溫室氣體量,這里只考慮了CO2一種溫室氣體;FSfuel表示某種化石燃料的消耗量,以T J或t為單位;EFGHG,fuel則指某種化石燃料使用時(shí)的溫室氣體排放系數(shù),不同能源的CO2排放系數(shù)見(jiàn)表1;SEfuel為某種能源利用的熱效率(燃燒效率)。

表1 不同能源的CO2排放系數(shù)Tab.1 CO2emission coefficients of different kind of energy

根據(jù)以往文獻(xiàn),工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中水泥、鋼鐵、石灰生產(chǎn)等行業(yè)的排放量占工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程溫室氣體排放量的90%以上[13]。由于缺少其他工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的CO2排放系數(shù),這里以這三項(xiàng)產(chǎn)品的CO2排放量作為工業(yè)生產(chǎn)排放總量,計(jì)算方法類似于公式(1),即某項(xiàng)工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量與其對(duì)應(yīng)的CO2排放因子決定了該工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)CO2的排放量,以下其他幾種排放源的計(jì)算方法同樣如此,不過(guò)與公式(1)不同之處在于不必考慮能源利用效率問(wèn)題,只需獲得排放因子即可[3,8,14]。

土壤呼吸是指土壤釋放CO2的過(guò)程,從嚴(yán)格意義上來(lái)講是指未受擾動(dòng)的土壤產(chǎn)生CO2的所有代謝作用,包括三個(gè)生物學(xué)過(guò)程(土壤微生物呼吸、活根系呼吸和土壤動(dòng)物呼吸)及一個(gè)非生物學(xué)過(guò)程(含碳物質(zhì)的化學(xué)氧化作用)。根據(jù)植被類型分為耕地土壤、林地土壤、園地土壤、牧草地土壤等,以當(dāng)年統(tǒng)計(jì)年鑒公布的各類土壤類型面積及廣東省國(guó)土廳公布的數(shù)據(jù)為依據(jù),采用各類土壤平均呼吸速率估算廣東省森林等植被土壤的呼吸量[2,9,15]。

Raich和Schlesinger在全球尺度上對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸的研究認(rèn)為:植物的根系呼吸占土壤呼吸總量的30%-70%,故在成熟森林中,根系呼吸量在土壤總呼吸量中所占的比例取50%是適宜的[16]。考慮到我國(guó)成熟林并不多,林地根系呼吸占土壤總呼吸量的比值取45%,這與方精云等人[15]的觀點(diǎn)也是一致的。另外,熱帶草原根系呼吸占土壤總呼吸的40%,溫帶草原為30%[17]。廣東大部分地區(qū)屬亞熱帶,所以草地的根系占土壤總呼吸的比值取兩者的中間值35%。由于根系呼吸的這一部分碳量已包含在植物群落的呼吸消費(fèi)量之中,因此,在計(jì)算陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳排放量時(shí),從土壤釋放到大氣層中的CO2量應(yīng)為土壤呼吸量減去根系呼吸消費(fèi)量。

由于缺乏相關(guān)數(shù)據(jù),人畜呼吸只考慮了人和廣東飼養(yǎng)較多的大型動(dòng)物豬、牛的排放量。不同動(dòng)物呼吸的CO2排放系數(shù)可見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)[18],在此取人、豬、牛的排放系數(shù)分別為 :0.079(t·a-1)、0.082(t·a-1)、0.796(t·a-1)。

生物質(zhì)轉(zhuǎn)化分析了主要的排放源如木材消耗、沼氣利用、秸稈燃燒、森林火災(zāi)等所導(dǎo)致的CO2排放。

木材消費(fèi)的碳釋放量(t·a-1)=木材凈消費(fèi)量(m3)×平均木材容積密度(t·m-3)×總生物量與莖稈生物量之比×碳與干物質(zhì)量之比

木材凈消費(fèi)量(m3)=采伐量+進(jìn)口量-出口量

其中:平均木材容積密度取0.4(t·m-3),總生物量與莖稈生物量之比取2.0,碳與干物質(zhì)量之比取0.45。

1.2 碳源現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果

根據(jù)以上原則和計(jì)算方法,得到2005-2008年廣東省主要排放源CO2排放量估算結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知,全省CO2的排放總量在2005年為6.19億t,近年來(lái)還在保持明顯的增長(zhǎng)勢(shì)頭,2008年達(dá)到7.4億t。首要的排放源是化石燃料的燃燒,其次是土壤呼吸。兩者占了總排放量的77%-79%。其中土壤呼吸的CO2排放量比較穩(wěn)定,基本上保持在2.27億t左右(或6 200萬(wàn)t碳),而化石燃料燃燒的排放量還在呈現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì),從2005年的2157億t CO2(或7 021萬(wàn)t碳)增加到3.44億t CO2(或9 375萬(wàn)t碳),4年增長(zhǎng)了33.52%。其他排放源由大而小依次為:生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、工業(yè)過(guò)程和人畜呼吸。

2 碳匯的現(xiàn)狀評(píng)估

目前,我省的碳匯主要表現(xiàn)為各類生態(tài)系統(tǒng)中的植被通過(guò)光合作用將空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)而固定下來(lái),部分埋藏在地下或以有機(jī)質(zhì)的形式賦存在土壤中。能夠固定CO2的植被主要分布在林地、耕地、園地、草地和城市園林綠地等具有一定生態(tài)功能的土地利用類型中。廣東省各類固碳地2005-2008年CO2吸收量估算結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可以看出,2005-2008年全省主要碳匯總的CO2吸收量變化于2.53億-2.56億t(CO2)之間,前期隨著城鎮(zhèn)建設(shè)用地的快速增加,固碳地面積逐年減少,碳匯呈減少趨勢(shì),到2006年達(dá)到最低值(2.533 5億t),隨著科學(xué)發(fā)展觀的逐步推行和發(fā)展方式的逐漸轉(zhuǎn)變,近年來(lái)土地利用的集約化程度大大提高,固碳地面積逐年減少的趨勢(shì)得到抑制,廣東省的碳匯得以穩(wěn)定下來(lái),并隨著固碳地結(jié)構(gòu)的改善而有所增加,2008年達(dá)到2.547 7億t(CO2)。

表2 2005-2008年廣東省主要排放源CO2排放量估算結(jié)果Tab.2 Estimation of CO2emission from main sources in Guangdong Province for the year of 2005-2008

2008年,全省最大的碳匯是林地,年固碳量達(dá)4 831萬(wàn)t碳,約合17 715萬(wàn)t CO2;其次為耕地,年固碳量為1 418萬(wàn)t碳,約合5 201萬(wàn)t CO2。這兩類固碳地吸收的CO2占了全省碳匯的90%。

表3 2005-2008年廣東省主要碳匯CO2吸收量估算結(jié)果Tab.3 Estimation of CO2sequestration by main sinks in Guangdong Province for the year of 2005-2008

3 碳排放強(qiáng)度

通過(guò)對(duì)全省各類碳源與碳匯的定量估算,我們得到2005-2008年廣東省CO2凈排放量與排放強(qiáng)度如表4。從表4可以看出,全省CO2凈排放量已從2005年的3.63億t增加到2008年的4.86億t。其中2006年比2005年增加了0.53億t,2007年比2006年增加了0.46億t,2008年比2007年增加了0.23億t。人均CO2排放量也呈明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì),2005年為3.95 t/人,2006年為4.48 t/人,2007年為4.89 t/人,2008年達(dá)到5.09 t/人,均略高于同期全國(guó)平均水平(2005年-2008年分別為3.89 t/人,4.28 t/人,4.58 t/人,4.91 t/人[1])。但是單位 G DP排放量有明顯的下降趨勢(shì),從2005年的1 625 kg/萬(wàn)元下降到2008年的1 361 kg/萬(wàn)元,4年下降了16.23%,年均下降4.33%。如果保持這樣的趨勢(shì),到2020年單位 G DP的CO2排放量可以下降到836 kg/萬(wàn)元,比2005年下降48.5%。

4 增加碳匯的潛力分析

溫室氣體,尤其是CO2,在大氣中停留的時(shí)間很長(zhǎng),一般為50-200年[19],而且它一旦進(jìn)入大氣就幾乎無(wú)法回收,只有靠自然過(guò)程讓它逐漸消失。但是氣候反應(yīng)的過(guò)程是很遲緩的,如果任其自然,即使現(xiàn)今把化石燃料的使用量大幅減少,地球還是會(huì)因過(guò)去排放的累積而承受嚴(yán)重的長(zhǎng)期暖化后果,并對(duì)氣候產(chǎn)生長(zhǎng)久影響,因此,我們?cè)鰪?qiáng)碳匯功能,主要可通過(guò)調(diào)整植被結(jié)構(gòu)和改變土地利用方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

表4 2005-2008年廣東省CO2凈排放量與排放強(qiáng)度Tab.4 Net emission and emission intensity of CO2in Guangdong Province for the year of 2005-2008

4.1 調(diào)整植被結(jié)構(gòu)

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能的主體,森林中的樹(shù)木在生長(zhǎng)過(guò)程中從大氣中吸收并固定大量的碳,是大氣碳循環(huán)中的一個(gè)主要的“庫(kù)”,是一個(gè)龐大的CO2回收器,1 hm2森林,每年吸收CO211-30 t[20]。在所有固碳地中森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能最強(qiáng),尤其是天然林生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的保護(hù)性組分碳,碳匯穩(wěn)定性強(qiáng),所以要擴(kuò)大森林生態(tài)系統(tǒng)的面積,尤其是天然林面積是林業(yè)區(qū)劃中首先應(yīng)當(dāng)考慮的。人工造林應(yīng)該選擇固碳樹(shù)種,并營(yíng)造混交林,控制火災(zāi),同時(shí)在宜林荒山、荒地、海岸、平原四旁等地要盡可能多植樹(shù)。另外為了改善廣東省森林固碳量相對(duì)較低的現(xiàn)狀,可以因地制宜的改變不同種類植被的種植比例,比如可以適當(dāng)增加木麻黃林、疏林灌木林、針葉混交林、針闊葉混交林等平均凈生產(chǎn)量較高的植被的覆蓋面積。

4.2 改善土地利用方式

土地利用變化過(guò)程對(duì)碳匯/源的影響包括自然過(guò)程和人為過(guò)程兩個(gè)方面。自然過(guò)程受制于自然植被本身光合作用和呼吸作用等增加生物量與生產(chǎn)力的生理過(guò)程及環(huán)境條件。人為過(guò)程通過(guò)改變植被碳和土壤有機(jī)碳的動(dòng)態(tài)過(guò)程而實(shí)現(xiàn),包括生物量收獲、殘?bào)w的處理和土壤擾動(dòng)及植被組成改變或改變環(huán)境條件等方面[21]。增加生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能主要應(yīng)從增加輸入量、減少輸出量和增加穩(wěn)定性去實(shí)現(xiàn)。在一定區(qū)域尺度,還應(yīng)該合理選擇土地利用方式。Kern和Johnson提出了三種增加生態(tài)系統(tǒng)土壤碳匯的管理原則,即維持現(xiàn)有土壤有機(jī)質(zhì)的水平、恢復(fù)退化土壤中有機(jī)質(zhì)含量水平、擴(kuò)大土壤有機(jī)質(zhì)庫(kù)的容量[22]。增加生態(tài)系統(tǒng)碳匯的輸入量可以通過(guò)提高植被生產(chǎn)力和減少收獲部分(如秸桿還田、冬種綠肥等)去實(shí)現(xiàn)。通過(guò)提高生物量和減少收獲部分可以增加土壤有機(jī)碳輸入部分,增加植被和土壤碳庫(kù),這些過(guò)程將進(jìn)一步增加土壤有機(jī)碳和生態(tài)系統(tǒng)的碳貯量。減少生態(tài)系統(tǒng)碳的輸出包括減少土壤呼吸、控制水土流失和減少土壤和巖石中碳的淋溶流失。土壤呼吸受土壤溫度影響較大,增加土壤的植被覆蓋度能減弱溫度對(duì)土壤呼吸的影響。增加土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性包括增加土壤有機(jī)碳的腐殖質(zhì)化、土壤穩(wěn)定性碳及保護(hù)性組分碳貯量。土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性與土壤團(tuán)聚體密切相關(guān),農(nóng)田耕作破壞土壤結(jié)構(gòu),使有機(jī)碳穩(wěn)定性降低,所以通過(guò)減少耕作可以增加有機(jī)碳穩(wěn)定性。在人類土地利用的實(shí)際過(guò)程中,往往是多種土地利用方式并存,且土地利用過(guò)程擔(dān)負(fù)著滿足人類多種需求的功能。單純?yōu)樵黾由鷳B(tài)系統(tǒng)碳貯量來(lái)選擇土地利用方式或制定措施顯然是不現(xiàn)實(shí)的。事實(shí)上,增加生態(tài)系統(tǒng)的碳貯量要求又往往與增加土壤肥力、提高土地生產(chǎn)能力和土壤的環(huán)境調(diào)節(jié)能力的要求相一致。因此,增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能的措施與實(shí)現(xiàn)提高土壤其他功能的措施并不矛盾。

在農(nóng)田、草地與森林幾種土地利用方式中,森林的固碳能力是最強(qiáng)的,所以要首先要提高現(xiàn)存森林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。進(jìn)行人工林的合理經(jīng)營(yíng)采伐,造林或采伐活動(dòng)中歸還所有殘?bào)w,減少對(duì)土壤擾動(dòng)。同時(shí)要停止毀林,保護(hù)天然林生態(tài)系統(tǒng)。毀林和嚴(yán)重破壞天然次生林生態(tài)系統(tǒng)是歷史上導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)碳成為大氣碳源的重要原因。所以在增加森林土地利用的碳匯措施選擇中,保護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)是首要的選擇。而水土流失是導(dǎo)致土壤有機(jī)碳遷移的主要過(guò)程,退化土地土壤有機(jī)碳貯量較低,通過(guò)造林或種植多年生植物可以控制水土流失,恢復(fù)退化的土地,提高土壤有機(jī)碳貯量。

草地生態(tài)系統(tǒng)過(guò)度放牧或割草是導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力下降的主要原因,應(yīng)采取保護(hù)措施,減少放牧或割草,能提高草地生產(chǎn)力、增加生態(tài)系統(tǒng)的碳貯量。通過(guò)合理灌溉、施肥、防治病蟲(chóng)害和火災(zāi),選擇高產(chǎn)草種,對(duì)退化草地禁牧,促進(jìn)其自然演替,控制水土流失,也能提高草地生態(tài)系統(tǒng)碳貯量。

對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),耕作是破壞土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性的重要原因,因此合理耕作、部分實(shí)行少耕或免耕,盡可能減少收獲量,實(shí)行糧草輪作,秸桿還田,冬種綠肥,提高地力,增施有機(jī)肥,提高肥料效率,調(diào)整作物布局,選擇高產(chǎn)植物,種植越冬作物,提高作物養(yǎng)分利用和產(chǎn)量,這些都能增加土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性而提高生態(tài)系統(tǒng)碳貯量。

保護(hù)低承載力土地,實(shí)行輪作種植,把低產(chǎn)農(nóng)田變成草地或森林,實(shí)行農(nóng)林復(fù)合、林草復(fù)合經(jīng)營(yíng)方式,能夠提高土地有機(jī)碳輸入、增加土壤有機(jī)碳貯量,提高農(nóng)田有機(jī)碳穩(wěn)定性。通過(guò)土地利用方式的變化提高土壤有機(jī)碳貯量和穩(wěn)定性均能夠?qū)崿F(xiàn)增加土壤有機(jī)碳和生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能的目標(biāo)。

4.3 廣東增加碳匯的主要潛力

(1)大規(guī)模種植綠肥每年可增加吸收CO22 155萬(wàn)t。冬季由于熱量不足,種植耐寒品種的糧食作物成本高,收效小,因此,很多農(nóng)田在冬季處于荒蕪狀態(tài)。如果播上綠肥種子,無(wú)需增加管理成本就可以生產(chǎn)綠肥,春季還田后不但可以提高土壤肥力,而且還將大量的有機(jī)碳儲(chǔ)存到了土壤中。冬種綠肥是吸收CO2和減少化肥用量、改良土壤、提高地力的有效措施,應(yīng)該采取切實(shí)措施,大力推廣綠肥種植。以光葉紫花苕為例,按45 kg/hm2播種,粗放型管理鮮草產(chǎn)量可達(dá)3萬(wàn) kg/hm2以上,折合干物質(zhì)量約為7 500 kg/hm2,相當(dāng)于固碳3 000 kg/hm2。2008年,廣東省有水田195.95萬(wàn)hm2,如果在農(nóng)閑的冬季全部種上綠肥,每年可吸收CO22 155萬(wàn)t(或587.8萬(wàn)t碳)。相當(dāng)于全省一年薪柴燃燒釋放的CO2或石灰生產(chǎn)過(guò)程釋放的CO2或全省2/3人口呼吸釋放的CO2。

(2)增加城市園林綠地面積和改善城市綠化狀況。需要全面查清全省城市建成區(qū)總面積和園林綠地面積以及植被分布結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,才能定量評(píng)估增加城市園林綠地面積和改善城市綠化狀況對(duì)增加碳匯的潛力?？梢酝ㄟ^(guò)遙感調(diào)查配合模型分析來(lái)完成,需要設(shè)置專門課題研究。

(3)調(diào)整森林植被結(jié)構(gòu)的碳匯潛力。灌木林地的碳匯功能比較強(qiáng),通過(guò)封山育林可以增加灌木林地的面積。如果將2008年1 741 230 hm2的未成林地全部實(shí)行封山育林,約2年后每年可以增加碳匯1 000萬(wàn)t(CO2當(dāng)量)。

(4)利用海洋的生物生產(chǎn)力增加碳匯。廣東是沿海省份,沿岸海域面積遼闊,而且最近30年來(lái)由于大量污水排入近海,使得主要江河入海口附近海域高度富營(yíng)養(yǎng)化,每年都有赤潮發(fā)生,對(duì)沿海海洋環(huán)境和海洋生態(tài)造成巨大影響。如果通過(guò)人工干預(yù),引入適宜的海藻種屬(如滸苔)進(jìn)入特定的海域,在適宜的條件下會(huì)迅速繁殖,既可以消化海水中的富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),又可以吸收大量溫室氣體,打撈起來(lái)后可以加工生產(chǎn)成為生物質(zhì)飼料、燃料等。可以達(dá)到凈化海洋環(huán)境、增加碳匯和提高生物生產(chǎn)力等多種環(huán)境功效。2008年奧運(yùn)前夕,在青島海域出現(xiàn)的滸苔爆發(fā)幾乎在一夜之間,人們看到海面鋪滿了綠色的滸苔。這可能是目前地球上碳匯功能最強(qiáng)、最快速的固碳方式。當(dāng)然,人類要利用這種方式,則還需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的打撈和處理技術(shù)。

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Present Situation of Carbon Source and Sink and Potential for Increase of Carbon Sink in Guangdong Province

KUANG Yao2qiu1OUYANG Ting2ping1ZOU Yi1LIU Yu2LI Chao1WANG De2hui1
(1.Guangzhou Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences,Guangzhou Guangdong 510640,China;2.China Development Institue,Shenzhen Guangdong 518029,China)

The annual CO2emission from the main sources in Guangdong Province during the period from 2005-2008 has been estimated,through the examination of various greenhouse gas emission sources in the ecological system within the border of Guangdong Province,which was 6.19×108t for 2005,and reached 7.4×108t in 2008.The primary source of emission isfossil fuel combustion;next is soil respiration.Emission from both accounts for 77%-79%of the total.Among them,emission from soil respiration is relatively stable,almost kept at around 2.27×108t(or 6 200×104t C)every year,while that fromfuel combustion shows an obvious increasing trend from 2157×108t CO2(or 7 021×104t C)in 2005 to 3144×108t CO2(or 9 375×104t C)in 2008,an increase of 33152%in 4 years.Other emission sources are asfollows in the decreasing order:biomass transformation,industrial process and human and livestock respiration.The total annual carbon sequestration by the main carbon sinks in the whole province during the period from 2005-2008 varies from 2153-2156×108t(CO2).The biggest carbon sink in 2008 is the forest land,with an annual carbon sequestration of 4 831×104t C,equivalent to 17 715×104t CO2;next is the farmland,with an annual carbon sequestration of 1 418×104t C,equivalent to 5 201×104t CO21The CO2uptaken by these two types of carbon sinks accounts for 90%of all the carbon sinks in the province.The net emission of the whole province increased from 3163×108t in 2005 to 4186×108t in 2008 after balancing the sources and sinks.Per capita CO2emission increased from 3195 t/capita in 2005 to 5109 t/capita in 2008,while per unit G DP CO2emission decreasedfrom 1 625 kg/104yuan(RMB)in 2005 to 1 361 kg/104yuan(RMB)in 2008.Potentialsfor the increase of carbon sinks are then discussed.T o popularize growing green manure during winter may increase carbon sequestration at about 2 155×104t CO2every year.If all the newly established open forests in the whole province are fenced for forest conservation,an annual carbon sequestration of 1 000×104t CO2may be expected in two years.Meantime,it is suggested that the biological productivity of the near2shore sea can be exploited to increase carbon sink.

greenhouse gas;carbon source;carbon sink;Guangdong Province

F062

A

1002-2104(2010)12-0056-06

10.3969/j.issn.1002-2104.2010.12.012

2010-08-10

匡耀求,研究員,博導(dǎo),主要研究方向?yàn)榈厍蛳到y(tǒng)科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展。

3廣東省科技計(jì)劃重大項(xiàng)目 (No.2008A030203003)、廣東省軟科學(xué)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(No.2007A070300004)資助。

(編輯:劉呈慶)