王 偉,張聿鋒,張 靜
(河南省水土保持監(jiān)測總站,河南鄭州 450008)
2020年9月,國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會上鄭重提出中國將力爭于2030 年前達(dá)到二氧化碳排放峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。2021年,中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》,明確實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的目標(biāo)與重點任務(wù)。中共二十大報告指出“要積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和,提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力”,強(qiáng)調(diào)“實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革”。2023年2月6日,中共河南省委、河南省人民政府印發(fā)《河南省碳達(dá)峰實施方案》,提出通過碳匯能力提升行動,鞏固生態(tài)系統(tǒng)固碳能力,提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯增量。生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力建設(shè)是“統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同推進(jìn)、穩(wěn)妥有序”推進(jìn)河南省碳達(dá)峰和碳中和工作的重要保障。
碳中和(Carbon neutrality)是指企業(yè)、團(tuán)體或個人測算在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量,通過植樹造林、節(jié)能減排等形式,以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量,實現(xiàn)二氧化碳“零排放”。水土保持是我國生態(tài)建設(shè)的重要部分,水土保持生態(tài)系統(tǒng)通過減少水土流失、提升植被覆蓋度等路徑,增強(qiáng)對大氣中二氧化碳的吸收、儲存和固定,具有顯著的碳匯效益。2022 年12 月,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時代水土保持工作的意見》指出“圍繞水土保持碳匯能力,加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)”,明確提出“制定完善水土保持碳匯能力評價指標(biāo)和核算方法”。因此,針對“雙碳”目標(biāo)導(dǎo)向下水土保持碳匯能力建設(shè)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,結(jié)合河南省水土保持生態(tài)系統(tǒng)特點,因地制宜開展水土保持碳匯能力評估,將為區(qū)域碳中和目標(biāo)實現(xiàn)提供堅實的支撐保障。
河南省地跨長江、黃河、淮河、海河四大流域,省內(nèi)有太行、伏牛、大別、桐柏四大山系,處于亞熱帶向暖溫帶和山區(qū)向平原的雙重過渡帶。長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等區(qū)域重大戰(zhàn)略在河南疊加,同時還肩負(fù)丹江口水庫水質(zhì)保障的重要職責(zé)。河南省水土保持建設(shè)涉及3 個水土保持一級分區(qū)、5個二級區(qū)和8個三級區(qū),省內(nèi)氣候多變,地貌復(fù)雜,水患不斷,加之生產(chǎn)活動頻繁,致使水土流失問題突出,是全國水土流失較為嚴(yán)重的省份之一。通過多年的水土流失綜合治理,河南省水土流失面積由1989年的6.06萬hm2減少到2023年的1.98 萬hm2,水土保持率達(dá)88.10%,水土流失面積得到有效控制,水土流失強(qiáng)度顯著降低,呈現(xiàn)面積強(qiáng)度“雙下降”的良好局面。通過大面積栽植水土保持林、經(jīng)濟(jì)林、封育治理等植被建設(shè)與恢復(fù)措施,林草植被覆蓋度逐步增加,截至2023 年,河南省森林覆蓋率達(dá)25.47%,生態(tài)環(huán)境明顯趨好。此外,在水土保持工程措施、植物措施和封禁措施的綜合推進(jìn)下,一大批水土保持綜合治理措施如坡改梯田、淤地壩、谷坊、塘、堰、壩、水保林、經(jīng)濟(jì)林等的建設(shè)實施和合理配置,使治理范圍內(nèi)的蓄水保土能力不斷提高。近年來,圍繞水土流失綜合防治,河南省建設(shè)了一大批高質(zhì)量的水土保持示范樣板,為推動新時期水土保持高質(zhì)量發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。在水利部組織的水土保持目標(biāo)考核中河南省連年優(yōu)秀,2023 年考核中更是取得全國第三的佳績,起到了良好的示范帶動作用。見表1。
表1 河南省森林覆蓋狀況表
河南省水土保持建設(shè)成效顯著,據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)和方法測算,河南省現(xiàn)有水土保持措施每年可減少土壤流失量約350—400萬t,水土保持生態(tài)建設(shè)在改善生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)多個流域河湖生態(tài)環(huán)境復(fù)蘇,農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展等都起到了重要作用,在“雙碳”背景下,河南省水土保持對于區(qū)域碳中和具有重大潛力。
水土保持是防治水土流失,保護(hù)、改良與合理利用水土資源的綜合性措施,林草植被建設(shè)、耕作和工程措施是河南省水土保持措施的主要類型。“碳匯”是指從大氣中清除溫室氣體、氣溶膠或溫室氣體前體的所有過程、活動或機(jī)制。生態(tài)系統(tǒng)碳匯是通過植樹造林、森林管理、生態(tài)保護(hù)修復(fù)等措施,利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳,并將其固定在植被和土壤中,從而減少溫室氣體在大氣中濃度。水土保持碳匯能力是指水土保持生態(tài)系統(tǒng)作為主體吸收并固定CO2的能力或過程。
根據(jù)現(xiàn)有研究,土壤侵蝕對碳循環(huán)格局的影響主要體現(xiàn)在兩個方面:一是對土壤與大氣間碳通量產(chǎn)生影響;二是在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部改變土壤有機(jī)碳的分布格局。在水土流失綜合治理中,水土保持林草、工程及保護(hù)性耕作措施協(xié)同作用,通過吸收、同化、礦化和利用空氣中的CO2,形成以生物量、土壤有機(jī)碳等為主的各種碳匯實物儲存于植被、土壤碳庫中,同時具有降低水土流失引發(fā)的碳排放的碳減排作用和提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯的碳增匯作用兩個方面。如,林草植被建設(shè),梯田建設(shè),淤地壩建設(shè)。
與自然生態(tài)系統(tǒng)碳匯過程相比,水土保持碳匯依賴于人工作用下的水土保持生態(tài)建設(shè),具有強(qiáng)烈的人工屬性。水土保持碳匯具有潛力大、成本低、社會經(jīng)濟(jì)效益兼顧等優(yōu)點,已成為提高陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力和碳匯儲量的有效手段以及助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。
水土保持碳匯能力建設(shè)是提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力的重要載體,也是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。面對新時代水土保持高質(zhì)量發(fā)展與碳達(dá)峰碳中和的新目標(biāo)、新任務(wù),河南省水土保持碳匯能力建設(shè)將以國家戰(zhàn)略需求為牽引,科學(xué)合理推進(jìn)水土保持碳匯能力建設(shè),有力支撐新時代河南省水土保持高質(zhì)量發(fā)展,并為區(qū)域碳中和作出積極貢獻(xiàn)。
水土保持碳匯過程監(jiān)測是碳匯能力評估的基礎(chǔ)。2023年,河南省水利廳聯(lián)合黃河水利科學(xué)研究院等優(yōu)勢單位,依托豫西南山地丘陵區(qū)嵩縣水土保持監(jiān)測站,建成了河南省首個水土保持與碳過程科教融匯試驗基地,建立水土保持碳匯監(jiān)測試驗平臺,開展不同水土保持措施作用下的植被碳吸收、植被碳排放、土壤碳固定、土壤呼吸、水體碳排放等碳固定與碳排放關(guān)鍵過程監(jiān)測,強(qiáng)化水土保持措施碳匯過程監(jiān)測,并以此為典型,構(gòu)建河南省水土保持碳匯監(jiān)測計量體系,為明晰河南省不同地區(qū)水土保持碳匯作用提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
針對河南省不同水土保持分區(qū)的生態(tài)環(huán)境特征、與資源稟賦差異和水保措施類型多樣性,開發(fā)水土保持碳匯監(jiān)測技術(shù),構(gòu)建林草、梯田、淤地壩等水土保持碳匯分類評估方法體系,結(jié)合河南省水土保持分區(qū)特征,在8個水土保持三級分區(qū)選取典型小流域,建立小流域生態(tài)系統(tǒng)基準(zhǔn)碳儲量空間分布圖集,分別針對各典型小流域,開展不同水土保持措施碳匯量調(diào)查分析,結(jié)合流域水土保持建設(shè)過程,計算各典型小流域的現(xiàn)狀碳儲量,為水土保持碳匯能力評估以及有效管理水土保持碳匯提供科學(xué)依據(jù)。
系統(tǒng)整合河南省水土保持林草建設(shè)歷史記錄、遙感影像數(shù)據(jù)和實地調(diào)查資料,構(gòu)建河南省水土保持林草植被建設(shè)時空分布數(shù)據(jù)集;基于構(gòu)建的多源數(shù)據(jù)林草植被碳匯反演方法,分別計算水土保持林草植被建設(shè)通過地下生物量、地上生物量、土壤碳和枯枝落葉層等不同路徑形成的碳匯。通過開展河南省水土保持碳匯能力評估,全面掌握河南省水土保持建設(shè)的碳匯總量,辨識水土保持碳匯建設(shè)潛在優(yōu)勢區(qū)域,明確水土保持建設(shè)的碳匯貢獻(xiàn),服務(wù)于水土保持碳匯能力建設(shè)與河南省生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力提升。
開展水土保持碳匯能力測算試點,探索水土保持碳匯價值實現(xiàn)機(jī)制,打造水土保持碳匯交易示范,有效支撐水土保持多渠道投入,助推全省水土保持碳匯建設(shè)取得新進(jìn)展,為新時代河南省水土保持高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。
通過開展河南省水土保持碳匯能力建設(shè),將更加科學(xué)的掌握我省水土保持措施對碳匯的貢獻(xiàn),有助于發(fā)現(xiàn)和推廣碳匯效率高的水土保持措施,優(yōu)化資源配置,提升碳匯效益,提高土地利用效率,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,為制定針對性的水土保持策略提供依據(jù)。同時通過碳交易等市場機(jī)制,還能夠擴(kuò)展水土保持治理經(jīng)費來源,推動形成綠色低碳的生產(chǎn)生活方式,促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展,有助于提升河南省碳匯能力,助力國家碳中和目標(biāo)實現(xiàn)。