內(nèi)蒙古地區(qū)碳中和示范林選擇及計量監(jiān)測技術(shù)研究

曹津語, 楊吉江

(1.內(nèi)蒙古大興安嶺森林調(diào)查規(guī)劃院，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021500； 2.黑龍江省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150008)

2021年全國“兩會”上，國務(wù)院政府工作報告中首次提出“碳達峰、碳中和”目標。因為我們深切感受到，全球氣候變暖已經(jīng)給我們?nèi)祟惖娜粘Ｉ顜砹司薮蟛涣加绊?，中國作為一個有擔當、負責任的大國，向世界莊嚴承諾，厲行節(jié)能減排，實現(xiàn)碳達峰、碳中和的宏偉目標。

中共中央在“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標中提出，要廣泛形成綠色的生產(chǎn)生活方式，在碳達標后應(yīng)實現(xiàn)穩(wěn)中有降，為生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)和美麗中國建設(shè)的實現(xiàn)做出行動[1]。 “十四五”期間，我國將繼續(xù)開展“碳達峰、碳中和”行動，并且明確各地方和各行業(yè)的碳達標以及行動方案。內(nèi)蒙古地區(qū)森林資源豐富，森林覆蓋面積占全國20%左右，形成了一個巨大的碳儲存庫。林區(qū)地形地貌相對平坦，地區(qū)人口數(shù)量較少，必將為國家實現(xiàn)“碳中和、碳達峰”行動計劃做出應(yīng)有的貢獻。

1 我國實施“碳達峰、碳中和”行動背景

隨著人類文明史的不斷推進，人類發(fā)展從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)社會對森林的大量消耗到工業(yè)社會時代對煤炭、石油以及天然氣等能源的大規(guī)模消耗，不間斷的碳能源燃燒使得二氧化碳的排放量隨著經(jīng)濟的發(fā)展不斷增加。根據(jù)現(xiàn)代物理學能量守恒與物質(zhì)不滅兩大基本定律，如果二氧化碳的排放量維持在一個合理的范圍內(nèi)，則生態(tài)系統(tǒng)就會通過生物固碳作用和植物的光合作用進行環(huán)境自凈，而當二氧化碳的排放量迅速增加，超過自然環(huán)境系統(tǒng)的自凈能力后即會形成“溫室氣體效應(yīng)”，導致氣候變暖以及各類極端災(zāi)害性天氣的頻繁發(fā)生。全球氣候變暖造成的極端天氣，給人類社會帶來的巨大危害已經(jīng)凸顯，因此，降低碳排放量，達到碳中和成為世界各國積極應(yīng)對氣候變化的共識[3]。

總結(jié)發(fā)達國家的碳排放經(jīng)驗，可以發(fā)現(xiàn)其碳排放的強度呈現(xiàn)倒U型曲線的變化規(guī)律，即在經(jīng)濟快速發(fā)展的初期，碳排放量急劇擴大，隨著人均GDP水平提升，人民消費水平、消費結(jié)構(gòu)以及科學技術(shù)等達到很高程度以后，該國或者地區(qū)的碳排放量則會達到峰值，開始逐漸下降。在工業(yè)革命時代，發(fā)達國家在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中排放出了大量的二氧化碳，對全球氣候造成了十分嚴重的影響。為應(yīng)對碳排放對自然環(huán)境造成的破壞，我們必須采取相應(yīng)措施減少碳排放量。世界各國應(yīng)大力減少碳排放，努力阻止全球氣候變暖，保護地球這個人類唯一家園，是所有國家、地區(qū)和全體人類共同的責任。但要真正實現(xiàn)碳減排卻要面臨著諸多方面的問題，也不可能在短期內(nèi)就一蹴而就，取得明顯的成效。在確保國家經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不受影響，穩(wěn)中求進的情況下，根據(jù)各地資源與產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色以達到碳排放的目標。內(nèi)蒙古地區(qū)一直是森林資源儲備大省，把握資源優(yōu)勢，通過碳中和示范林的建設(shè)，實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型是當前工作的關(guān)注點和切入點。

2 造林項目與碳計算量工作流程

根據(jù)示范林區(qū)建設(shè)標準，造林項目應(yīng)包括資料收集、整理、項目思路的明確、造林目標制定、地點選擇、項目的規(guī)模范圍以及檢測方法等多方面的準備，并且應(yīng)提前明確好項目的組織機構(gòu)、相關(guān)負責部門、人員以及利益的相關(guān)者等，做好對社會、經(jīng)濟以及環(huán)境氣候的評價與影響預(yù)期。

2.1 造林項目及目標

2.1.1 環(huán)境目標

環(huán)境目標主要是以增加森林生態(tài)系統(tǒng)的固碳功能為目的，以實現(xiàn)二氧化碳等溫室氣體的凈排放量減少為目標。提高森林對于二氧化碳的碳吸收匯集功能，同時提高造林區(qū)的生態(tài)以及環(huán)境效益[4]。

2.1.2 經(jīng)濟目標

經(jīng)濟目標主要以提高實用木材以及薪炭林的產(chǎn)量為目的，提高本區(qū)域內(nèi)的農(nóng)民或農(nóng)業(yè)從事者能夠從中取得多種經(jīng)濟效益，促進當?shù)亓謪^(qū)人民的社會經(jīng)濟生活水平。

2.1.3 社會目標

社會目標則主要是以改善人類與自然和諧共處的關(guān)系為本，并且通過科學合理的項目實施，有效解決當?shù)厥Ｓ鄤趧恿σ约霸倬蜆I(yè)等社會問題。促進本地區(qū)的穩(wěn)定團結(jié)和可持續(xù)的健康發(fā)展，實現(xiàn)林業(yè)經(jīng)濟、社會、生態(tài)以及人類和諧等多方面全面發(fā)展的目標，最終達到提高森林生態(tài)系統(tǒng)全方位綜合服務(wù)功能的最佳目的。

2.2 造林位置、規(guī)模和監(jiān)測方法的選擇

1)進行造林項目的地點選擇應(yīng)提前使用抽樣調(diào)查法進行確定，與其他項目的開展不同，造林項目的地點選擇區(qū)域不同，后期所采用的基線情景模擬技術(shù)和避免碳泄漏的措施政策等都會不相同。

2)造林的規(guī)模不同也會對后期的碳計量監(jiān)測方法或者計量的影響程度產(chǎn)生不同的結(jié)果。對于規(guī)模較小的造林項目可以使用樣地方法進行植物生物量監(jiān)測，而對于規(guī)模較大的造林項目則需要采用遙感技術(shù)，通過抽樣調(diào)查方法和其他的新型技術(shù)手段組合對其植物生物量進行估算。

2.3 組織機構(gòu)及相關(guān)碳匯計量

1)隨著國內(nèi)、國際各組織對造林項目的重視，我國集體林權(quán)制度改革的實施，造林項目的投資主體及實施機構(gòu)已成為國際組織、各國政府、國內(nèi)各地方、各集團公司多方、多形式、多組織的模式[5]。無論各組織的項目單一目標是否相同，但最終都是以實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、生態(tài)以及人類與自然的和諧共處為最終目的的，共同希望能夠達成效益最大化的基本目標。

2)對于一些小型的集體林建造項目，可以利用效率和成本相對較高的參與方式或者技術(shù)方式進行生物量以及碳儲存量的估算；對于規(guī)模較大的速成豐產(chǎn)林或者碳匯林等大型工程類的造林項目，可以使用成本較高的遙感、地理信息或者全球定位等系統(tǒng)技術(shù)對木材的產(chǎn)量以及碳儲存量進行監(jiān)測和估算。

3 造林項目建議書

造林項目建議書主要包括該地區(qū)造林項目目標的確定、項目活動的定義與說明，在選定項目地點后估算、監(jiān)測環(huán)境、預(yù)測項目的成本以及考慮其他的影響因素等，建立相應(yīng)的項目組織、施行的機構(gòu)，并根據(jù)實際林型選擇合適的碳計量方案，監(jiān)測造林區(qū)的碳庫以及頻率。

3.1 確定基線

在選定以及確立造林項目的地點以及面積的基礎(chǔ)上，一定要調(diào)查了解清楚實施造林地塊的植被覆蓋狀態(tài)、地域地形地貌特征以及土地具有的價值利用特點等，將要進行實施的項目情況如實記錄清楚，即當?shù)氐幕€情況、林地發(fā)展歷史情況以及未來可能的動態(tài)變化和碳儲存量變化影響情況等。只有確定基線情況才能在尚未進行造林活動時對未來的碳儲存量進行預(yù)測，使將來的造林活動有的放矢。在給定的造林地以及經(jīng)營措施下，如果不進行造林項目，那么不同的碳庫儲存量既可能增加也可能減少，甚至是穩(wěn)定不變的。

3.2 項目活動、預(yù)算、環(huán)境評估以及監(jiān)測

3.2.1 造林項目活動

首先包括劃定林地的邊界、選擇苗木的種類、修整地、種植、施肥以及撫育苗木等活動。其次，還需要項目的實施人和負責人、監(jiān)測機構(gòu)的人員等進行相應(yīng)的監(jiān)督管理活動。因為管理活動對于示范林對碳庫的儲存量的變化情況有不同程度的影響，施肥和良好的培育則能夠提高數(shù)目的生長效率，增加林區(qū)的生物量以及碳儲存量，隨意的整地則可能導致土壤內(nèi)的有機碳發(fā)生流失。

3.2.2 項目預(yù)算

應(yīng)該以年為單位對造林項目的投資、運行、維持以及檢測成本進行預(yù)算。碳中和計算量主要包括技術(shù)人員的培訓、購買相關(guān)的計量儀器和設(shè)備等費用，還包括建立計量設(shè)施、遙感數(shù)據(jù)和其他信息費用等。

3.2.3 項目環(huán)境及成果評估

項目實施后應(yīng)對其所產(chǎn)生的環(huán)境、經(jīng)濟以及社會影響進行評估。主要包括碳儲存量的變化量、林區(qū)土壤質(zhì)量、林區(qū)的生物多樣性以及林木的生長效率等。另外，還應(yīng)包括木材及薪炭的產(chǎn)量、成本收入以及農(nóng)林結(jié)業(yè)率和其產(chǎn)生的綜合社會經(jīng)濟效益等。

3.2.4 監(jiān)測與評估流程

在整個造林項目過程中各環(huán)節(jié)的監(jiān)測是不可缺少的，主要包括明確碳庫和監(jiān)測期限、建立碳庫碳儲存量監(jiān)測樣地、選擇合理的現(xiàn)場與實驗室研究的方法、實施野外調(diào)查與實驗室研究相結(jié)合、科學的計算碳主存量和變化量、對項目進行有效的估算與質(zhì)量控制并且進行不確定性的估算等。監(jiān)測預(yù)評估過程應(yīng)始終貫穿整個項目中期和項目竣工后的檢測階段。

4 內(nèi)蒙古地區(qū)碳中和的進展情況

4.1 本區(qū)域主要森林資源概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)是我國北方最重要的生態(tài)安全保護屏障，是我國森林資源大區(qū)、草原大區(qū)、荒漠化大區(qū)，更是生態(tài)建設(shè)大區(qū)，在全國具有十分重要的生態(tài)地位。內(nèi)蒙古森林面積約為2720萬hm2，居全國之首，其中：天然林地面約為2060萬hm2，人工造林面積約為660萬hm2，是我國的林木蓄積大省。內(nèi)蒙古大興安嶺具有原始林區(qū)、次生林區(qū)以及經(jīng)過長時間經(jīng)濟投入建造的人工林區(qū)，經(jīng)統(tǒng)計有712種野生動物和2718種野生植物。多年來，內(nèi)蒙古主要采取生態(tài)保護以及科學造林相結(jié)合的方式進行當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境建設(shè)和保護。

4.2 碳中和示范林選擇及碳匯計量監(jiān)測技術(shù)

4.2.1 對碳中和林資源進行調(diào)查

首先對全省自2013年以來的造林面積、森林(包括天然林)的經(jīng)營面積以及各地區(qū)的樹種資源進行調(diào)查。同時包括內(nèi)蒙古省內(nèi)各自治州、縣等各地2013年以來造林的樹種、林齡以及平均樹高和胸徑等均做好詳細的調(diào)查記錄。

4.2.2 碳中和林計量監(jiān)測

可以采用造林碳匯方法學或者森林經(jīng)營碳匯方法學，對全省各地區(qū)的造林和森林經(jīng)營等碳中和林進行碳匯計量監(jiān)測。

4.2.3 選擇高效的碳中和示范林

根據(jù)碳中和林計量監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果，可以將造林碳匯和森林經(jīng)營碳匯林分為不同的等級，在實際造林項目中總結(jié)高效碳中和示范林的造林技術(shù)以及選苗、撫育措施等，選擇高效的碳匯和森林經(jīng)營碳匯示范林，達到計量碳匯高效增長的目的。

4.3 主要創(chuàng)新點及預(yù)期指標

4.3.1 主要創(chuàng)新點

通過全面調(diào)查，摸清本省森林碳匯的基線情況，為碳中和達標提供可靠數(shù)據(jù)支撐。篩選出高效碳中和示范林，合理利用全省的天然固碳增匯經(jīng)營提升碳中和的總體能力。

4.3.2 預(yù)期技術(shù)指標

利用科學合理的規(guī)劃設(shè)計，開發(fā)1～2個森林碳匯項目，提升當?shù)鼐用駥r(nóng)林低碳環(huán)保的意識，促進林區(qū)項目帶動當?shù)亓洲r(nóng)就業(yè)率，提高農(nóng)林經(jīng)濟收益，爭取達到經(jīng)濟、生態(tài)、就業(yè)、穩(wěn)固多方綜合的效益指標。

4.4 研究方法和技術(shù)路線

本項目主要通過科研與生產(chǎn)實際相結(jié)合，實際面積調(diào)查與定位計量監(jiān)測同步實施，野外實地考察與實驗室分析相結(jié)合，以及定量、定性研究分析相結(jié)合的方式進行研究。同時應(yīng)用國家已經(jīng)正式發(fā)布的造林碳匯以及森林經(jīng)營碳匯方法學等對內(nèi)蒙古省內(nèi)各地自2013年以來的造林或者森林經(jīng)營的林分類型、面積、林種等進行全方位探究，通過切實可靠地數(shù)據(jù)為接下來碳達峰和碳中和的項目活動做支撐。

5 結(jié)語

在我國提出“碳達峰、碳中和”的行動方案后，我們正朝著2030年實現(xiàn)碳達峰，2060年實現(xiàn)碳中和的目標努力前進。截止2020年，我國森林面積總量及森林蓄積量已經(jīng)完成了大部分工作任務(wù)，但對于2030年實現(xiàn)碳達峰目標還具有一定的距離。內(nèi)蒙古地區(qū)作為重要的森林生態(tài)屏障區(qū)，應(yīng)積極利用本地的自然優(yōu)勢，有效保護好天然林區(qū)，科學建造好人工林區(qū)，利用科學的實驗技術(shù)，結(jié)合實際生產(chǎn)調(diào)查，做好相應(yīng)的科學對策，運用現(xiàn)代遙感、地理信息等先進的測量技術(shù)，做好本省碳中和示范林區(qū)的碳匯工作。