土地整治碳效應(yīng)文獻(xiàn)綜述

盛羊羊 張斯奇 劉新平

摘 要：土地整治是典型的土地利用活動，其過程會對項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大影響，尤其是會產(chǎn)生較大的碳效應(yīng)變化。當(dāng)前有較多學(xué)者對土地整治碳效應(yīng)進(jìn)行研究，同時(shí)提出了碳補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)政策。本文對已取得的成果進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，評述了土地整治碳效應(yīng)國內(nèi)外的異同。

關(guān)鍵詞：土地整治；碳效應(yīng)；碳補(bǔ)償

中圖分類號：S-01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190530077

*為本文通訊作者1 國外研究現(xiàn)狀

1.1 碳效應(yīng)和碳減排相關(guān)研究進(jìn)展

陸地生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)中起著舉足輕重的作用，其碳儲量為2850Pg，約是大氣碳庫的4倍。而在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，土壤碳庫約為2300Pg，生物碳庫為560Pg9[1]。國外關(guān)于碳效應(yīng)的相關(guān)研究也主要集中于陸地生態(tài)系統(tǒng)，側(cè)重分析不同土地利用類型及變化對碳庫的影響，尤其是土壤碳庫的影響。

1.1.1 土地利用與碳庫變化

人類正通過不同的土地利用方式改變著局部生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)而影響著全球碳收支平衡，相應(yīng)的土地利用變化已經(jīng)成為估測陸地生態(tài)系統(tǒng)碳存儲和碳釋放中的最大不確定因素。土地利用/覆被變化是除了工業(yè)化外自然生態(tài)系統(tǒng)最大的影響因素，土地利用/覆被類型是決定陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲存的重要因素。土地利用和其他人類活動引起的地表變化是引起陸地與大氣之間碳的交換的主要因素之一，是陸地生態(tài)系統(tǒng)作為碳匯還是碳源的重要影響因素。土地利用變化影響著陸地與大氣之間碳遷移變化，土地利用由一種類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N類型往往伴隨著大量的碳交換。1850—2000年，已有156PgC由于土地利用變化排放到大氣中。在亞熱帶地區(qū)，1980年前后土地利用變化引起的碳排放量大約為區(qū)域總排放量的75%。

1.1.2 農(nóng)村土地整治的碳減排措施

農(nóng)村土地整治過程對碳庫的影響主要表現(xiàn)在植被碳庫、枯落物碳庫和土壤有機(jī)碳庫等分碳庫的變化之中。其中，植被碳庫、枯落物碳庫比較穩(wěn)定，占比也不大，碳減排效果不明顯。而土壤有機(jī)碳庫不僅占比非常高，變化幅度也非常大，是碳減排措施的主要對象。實(shí)際上，通過改進(jìn)和優(yōu)化農(nóng)田管理措施，可以有效減少土壤二氧化碳凈排放，穩(wěn)定甚至只能增加土壤有機(jī)碳儲量。農(nóng)田耕作過程中，農(nóng)具對土壤結(jié)構(gòu)的破壞以及頻繁的干-濕循環(huán)，使本來受到團(tuán)聚體保護(hù)的土壤有機(jī)質(zhì)得以暴露，可能會加快土壤有機(jī)質(zhì)降解，進(jìn)而影響農(nóng)田碳儲量。因此減少翻耕、機(jī)耕等耕作方式可以有效減少碳庫損失；合理的種植制度則可以減少農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳流失，增加土壤碳儲量。溫暖、濕潤、養(yǎng)分充足的土壤有利于作物生長，增加碳輸入；但同時(shí)也有利于土壤微生物活動，增加土壤呼吸，加快土壤有機(jī)質(zhì)分解。研究結(jié)果表明，頻繁的夏季撂荒使土壤含水量長期保持較高水平，加劇了殘茬和土壤有機(jī)質(zhì)的分解，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)水平下降。在碳輸入相同的情況下，小麥-撂荒種植模式碳凈損失比小麥連作高20～25g/m2；施用化肥可以顯著的增加地上地下的生物量，增加有機(jī)碳儲量。傳統(tǒng)耕作條件下，在小麥-撂荒的種植模式中，長期施用氮肥使土壤有機(jī)質(zhì)增長10%。但是，化肥的施用是以燃燒化石燃料向大氣釋放二氧化碳為代價(jià)的，每生產(chǎn)一單位的氮肥要釋放1～1.5單位的碳。因此，化肥的施用對全球碳循環(huán)的影響比較復(fù)雜，不宜輕易判斷。

總體上看，國外關(guān)于碳效應(yīng)和碳減排的研究已經(jīng)有一定的基礎(chǔ)。現(xiàn)有研究已經(jīng)認(rèn)識到，土地利用和其它地表活動引起的地表變化是引起陸地與大氣之間碳交換的主要因素之一，是影響陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫變化的重要因素。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，農(nóng)村土地整治涉及的森林生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是重要的組成部分，兩者之間的土地利用變化對全球碳循環(huán)具有關(guān)鍵影響。

1.2 碳補(bǔ)償相關(guān)研究進(jìn)展

從國外碳補(bǔ)償?shù)难芯繗v程來看，碳補(bǔ)償?shù)难芯恐攸c(diǎn)是不斷變化的。早期碳補(bǔ)償?shù)难芯總?cè)重于探討碳補(bǔ)償?shù)目尚行?、地區(qū)成本差異等方面，以構(gòu)建碳補(bǔ)償和體系和碳補(bǔ)償交易機(jī)制為目的；在《京都議定書》簽署后，碳補(bǔ)償?shù)难芯恐攸c(diǎn)轉(zhuǎn)為《京都議定書》中相關(guān)規(guī)則的應(yīng)用和發(fā)展，如CDM機(jī)制下的碳補(bǔ)償項(xiàng)目管理和交易、碳市場交易體系的提出[2]；在自愿減排成為控制溫室氣體的另外一個(gè)措施后，碳補(bǔ)償研究開始關(guān)注自愿減排中的碳補(bǔ)償項(xiàng)目。著重討論民眾為實(shí)現(xiàn)碳中合的支付意愿。

現(xiàn)階段的碳市場中存在2種類型的碳補(bǔ)償項(xiàng)目：合規(guī)碳補(bǔ)償項(xiàng)目和自愿碳補(bǔ)償項(xiàng)目。其中合規(guī)碳補(bǔ)償項(xiàng)目主要指的是《京都議定書》中規(guī)定的碳補(bǔ)償項(xiàng)目，有著嚴(yán)格的核證標(biāo)準(zhǔn)、方法學(xué)，如CDM機(jī)制下的碳補(bǔ)償項(xiàng)目；自愿碳補(bǔ)償項(xiàng)目主要是指不符合CDM機(jī)制的碳補(bǔ)償項(xiàng)目和減緩項(xiàng)目。2種碳補(bǔ)償項(xiàng)目都可以有效抵消碳排放，其中自愿碳補(bǔ)償市場發(fā)展尤為迅速。2005—2006年全球自愿碳補(bǔ)償市場增長了200%，超過150家全球零售商都自愿實(shí)行碳補(bǔ)償。不同類型的碳補(bǔ)償項(xiàng)目有著不同的治理結(jié)構(gòu)，自愿碳補(bǔ)償市場強(qiáng)調(diào)自由談判，但并不意味著政府不監(jiān)管自愿碳補(bǔ)償市場。

雖然碳補(bǔ)償項(xiàng)目、碳市場貿(mào)易在全球發(fā)展迅速，正成為碳排放主體“碳中和的重要手段，但是質(zhì)疑聲也一致存在。由于碳補(bǔ)償項(xiàng)目的地區(qū)成本差異和碳市場貿(mào)易體系的存在，造成碳補(bǔ)償成本代價(jià)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于碳減緩措施。為次排放主體可能會放棄談減緩措施而直接選用碳補(bǔ)償項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，此時(shí)自身的碳排放并沒有減少。另外，源于自身的負(fù)罪感，部分消費(fèi)者采用購買碳補(bǔ)償項(xiàng)目的方式自愿減排，以實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo)。然而，由于自愿性質(zhì)的減排，政府監(jiān)管措施不多，碳補(bǔ)償項(xiàng)目的核證標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。在此背景下，是否存在碳補(bǔ)償項(xiàng)目、碳補(bǔ)償項(xiàng)目是否可以抵消碳排放等問題已經(jīng)關(guān)乎道德層面，碳補(bǔ)償項(xiàng)目提供者的道德是關(guān)鍵因素。

2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

2.1 碳效應(yīng)和碳減排相關(guān)研究進(jìn)展

國內(nèi)碳效應(yīng)和碳減排的相關(guān)研究基本與國外研究一致，以土地利用等人類活動造成的各種生態(tài)系統(tǒng)碳庫變化為主要研究內(nèi)容。土地利用變化對單一生態(tài)系統(tǒng)影響的研究較多，如森林生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)等，綜合考慮整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來研究土地利用變化對碳循環(huán)、碳儲量影響的研究成果不多。在整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究中，碳庫含量高的土地利用類型——如森林、濕地等都是研究重點(diǎn)和關(guān)鍵。除此之外，土地利用對碳排放的影響除了土地自身的自然屬性外，與能源消耗的碳排放關(guān)系也是研究重點(diǎn)。土地利用會改變?nèi)藶橄M(fèi)的格局，進(jìn)一步影響區(qū)域碳循環(huán)的速率。土地整治作為重要的土地利用活動，會對整治區(qū)域的碳庫產(chǎn)生重要的影響。

農(nóng)村土地整治作為人類對于原有自然生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)烈干預(yù)，在項(xiàng)目區(qū)土地利用類型變化過程中伴隨著大量的碳交換，主要體現(xiàn)在植被碳庫和土壤碳庫在土地整治過程中的釋放和分解。當(dāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)換為耕地時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)中植被碳庫儲量的變化是正向的，即土地利用變化增加了生態(tài)系統(tǒng)的植被碳儲量；而當(dāng)林地轉(zhuǎn)化為其他地類時(shí)，土地利用變化對植被碳儲量則起到負(fù)向影響。土地利用變化也影響土壤有機(jī)質(zhì)儲量，當(dāng)耕地轉(zhuǎn)化為林地時(shí)表現(xiàn)出新轉(zhuǎn)變用地類型的表層土壤碳密度高于保持用地類型碳密度，有助于表層土壤有機(jī)質(zhì)的增加。

2.2 碳補(bǔ)償相關(guān)研究進(jìn)展

中國是發(fā)展中國家，并不屬于《京都議定書》強(qiáng)制減排之列。受社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的限制，目前國內(nèi)對碳補(bǔ)償?shù)难芯窟€不多，已有研究主要集中于以下幾個(gè)方面。

2.2.1 碳補(bǔ)償市場

碳補(bǔ)償市場的提出源于2個(gè)基本判斷：發(fā)展中國家的碳補(bǔ)償項(xiàng)目成本更低，氣候改變與來源無關(guān)[3]。從國外相關(guān)研究看，不同地區(qū)的碳補(bǔ)償項(xiàng)目成本差異明顯。在全球尺度上，由于大氣循環(huán)的過程，無論減排發(fā)生在哪里、是誰實(shí)現(xiàn)了減排，對氣候變化的影響效果是一樣的。因此，可以建立碳補(bǔ)償市場交易體系來實(shí)現(xiàn)碳補(bǔ)償?shù)窒笜?biāo)的轉(zhuǎn)移：發(fā)達(dá)國家提供資金、技術(shù)，發(fā)展中國家則利用資金、技術(shù)新建碳補(bǔ)償項(xiàng)目，獲得的碳補(bǔ)償?shù)窒笜?biāo)轉(zhuǎn)移給發(fā)達(dá)國家。

根據(jù)碳補(bǔ)償項(xiàng)目與減排機(jī)制的聯(lián)系，可以將碳補(bǔ)償市場劃分為強(qiáng)制碳補(bǔ)償市場和自愿碳補(bǔ)償市場，前者主要是《京都議定書》規(guī)定下的碳補(bǔ)償市場，后者主要是指不符合強(qiáng)制減排標(biāo)準(zhǔn)的碳補(bǔ)償市場[4]，自愿市場可以為強(qiáng)制市場補(bǔ)充以及運(yùn)作方式和程序、方法學(xué)和技術(shù)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。除上述2種碳補(bǔ)償市場外，也有學(xué)者將碳交易市場劃分為國際市場和國內(nèi)市場，并從“碳資金”的角度指出應(yīng)以國際貿(mào)易為前提，優(yōu)先、重點(diǎn)發(fā)展國際市場。

2.2.2 碳補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

在碳補(bǔ)償體系中，碳補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系到碳補(bǔ)償項(xiàng)目的核證，是碳補(bǔ)償項(xiàng)目可以參與碳市場的前提條件。當(dāng)前核證碳補(bǔ)償項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)眾多，主要有黃金標(biāo)準(zhǔn)（CS），農(nóng)業(yè)林業(yè)和其他補(bǔ)償項(xiàng)目資源談標(biāo)準(zhǔn)（AFOLU-VCS）、核實(shí)減排量的健全標(biāo)準(zhǔn)（VER+標(biāo)準(zhǔn)）。雖然這些標(biāo)準(zhǔn)有著各自特點(diǎn)、方法學(xué)和核證程序，但都強(qiáng)調(diào)碳補(bǔ)償項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)的減排必須是真實(shí)的、額外的和可實(shí)踐的。

國內(nèi)研究內(nèi)容上還是以國外研究框架為主。農(nóng)村土地整治的碳庫損失及生態(tài)補(bǔ)償優(yōu)化還為得到足夠重視，僅有部分學(xué)者初步探索。

3 研究評述

國外碳效應(yīng)和碳減緩的研究內(nèi)容主要集中于陸地生態(tài)系統(tǒng)，分析陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳庫含量高的森林、濕地、草地、農(nóng)田等土地利用與碳庫含量變化之間的關(guān)系；研究方法側(cè)重于實(shí)驗(yàn)室測定、遙感監(jiān)測等方法；國內(nèi)研究內(nèi)容與國外相差不大，較大的不同在于研究的尺度相對較小。農(nóng)村土地整治過程伴隨著大量的碳交換，如何定量化估算農(nóng)村土地整治過程造成的碳效應(yīng)，并提出相應(yīng)的碳減排措施具有重要的意義，亟待深入探究。

國外關(guān)于碳補(bǔ)償?shù)难芯科鹗加跍厥覛怏w排放，發(fā)展歷程并不久。當(dāng)前國外碳補(bǔ)償研究任以抵消碳排放為目標(biāo)，主要研究內(nèi)容以碳排放交易、資源減排的支付意愿為主。國內(nèi)碳補(bǔ)償研究處于剛剛起步階段，尚以碳補(bǔ)償概念的研究、碳市場的必要性等理論分析為主。國內(nèi)的碳補(bǔ)償研究中，都沒有關(guān)注到農(nóng)村土地整治對項(xiàng)目區(qū)碳庫的影響，也未探討相應(yīng)的碳補(bǔ)償措施，亟需開展相關(guān)研究來完善碳補(bǔ)償體系。

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