車戰斌

　　當前，實現“碳中和”以應對氣候變化(huà)(huà)已經成為(wèi)人類共識，各國政府均将推動工業減排列入優先的(de)事項。在(zài)對地(dì)球“原生态碳循環”進行(xíng)建模分析，并對世界現有的(de)碳彙及減排等研究數(shù)據進行(xíng)分析後發現，與人類工業排放對溫室效應的(de)影響相比，森林(lín)碳彙能力的(de)減弱對地(dì)球溫室效應的(de)貢獻更為(wèi)嚴重，值得引起更廣泛的(de)關注。

　　建立新(xīn)型的(de)森林(lín)碳彙産業，是将影響人類生存的(de)“生态環境危機”，因勢利導地(dì)轉變為(wèi)“産業結構調整的(de)經濟轉型問題”，高(gāo)效解決全球氣候危機、實現碳中和的(de)簡捷路(lù)徑。

　　一、地(dì)球碳循環模型

　　地(dì)球生态的(de)碳循環，是以陸地(dì)植被和水(shuǐ)生植物(wù)的(de)榮枯更替形成吸收和排放的(de)一個(gè)動态平衡。植物(wù)在(zài)生長(cháng)中依靠光合作用(yòng)吸收溫室氣體中的(de)碳，并将它彙集、固定到植物(wù)體內(nèi)和土(tǔ)壤中;其枯死後有機碳被降解或氧化(huà)(huà)排放，形成溫室氣體碳。地(dì)球大氣、水(shuǐ)、森林(lín)植被中的(de)碳元素周而複始地(dì)在(zài)有機和無機态之間轉換，形成了動态中相對穩定的(de)地(dì)球碳循環過程。

　　森林(lín)植被與森林(lín)土(tǔ)壤構成了一個(gè)森林(lín)碳循環的(de)微生态系統，森林(lín)固碳是森林(lín)植被與森林(lín)土(tǔ)壤共同作用(yòng)的(de)結果。

　　地(dì)球地(dì)表的(de)固碳能力、土(tǔ)壤中有機碳含量大小，取決于陸地(dì)植被和水(shuǐ)生植物(wù)種群的(de)生态體量。森林(lín)與植被生态體量大，土(tǔ)壤及水(shuǐ)系中有機碳含量就大，地(dì)表的(de)固碳能力就強;森林(lín)減少，森林(lín)土(tǔ)壤附著(zhe)的(de)有機碳就會(huì)變為(wèi)氣态碳逃逸到大氣中，直接增加大氣中碳元素的(de)總量。

　　二、碳循環模型下影響森林(lín)碳彙的(de)因素

　　(一)森林(lín)面積減少嚴重影響氣候變化(huà)(huà)

　　1、森林(lín)面積減少對地(dì)球氣候環境的(de)危害，某種程度而言比人類化(huà)(huà)石燃料使用(yòng)造成的(de)危害更嚴重。

　　2020年《世界森林(lín)資(zī)源報(bào)告》中數(shù)據顯示，1990年至今全球僅熱帶雨林(lín)面積就減少了1.9億公頃，森林(lín)因此對二氧化(huà)(huà)碳的(de)彙集能力減少了8395億噸。這(zhè)個(gè)數(shù)據是2008年至2018年人類工業全球二氧化(huà)(huà)碳的(de)排放總量3539億的(de)2.4倍。(《BP世界能源統計(jì)年鑒》數(shù)據)。

　　森林(lín)面積減少的(de)危害，已經引起世界廣泛關注。世界自然研究所在(zài)2019年度的(de)報(bào)告中就指出：預測表明，即使所有化(huà)(huà)石燃料排放被即刻消除，到2100年僅熱帶森林(lín)破壞也會(huì)讓全球溫度上升1.5℃。

　　2、提高(gāo)森林(lín)生态功能，有“抵消人類工業排放”的(de)潛力。

　　世界森林(lín)包含著(zhe)巨大能量，相當于1420億噸石油當量。這(zhè)約為(wèi)每年全球初級能源消耗的(de)10倍( 糧農組織，2017c)。世界糧農組織的(de)這(zhè)個(gè)數(shù)據，雖僅限于建立在(zài)可持續使用(yòng)的(de)基礎之上，仍可以看出森林(lín)蘊含能力的(de)潛力。

　　2015年，世界森林(lín)約為(wèi)40億公頃。(糧農組織，2015a)。若以提高(gāo)森林(lín)生态功能最大化(huà)(huà)為(wèi)目标，以全球平均每公頃/年可生産十噸以上生物(wù)量為(wèi)基礎核算，世界森林(lín)的(de)總碳彙能力達730億噸二氧化(huà)(huà)碳當量。超過2018年人類世界工業排放二氧化(huà)(huà)碳總量338.9億噸的(de)一倍以上。

　　(二)過熟林(lín)對區(qū)域碳循環及氣候變化(huà)(huà)的(de)的(de)影響

　　森林(lín)碳循環的(de)微生态系統，是由森林(lín)植被與森林(lín)土(tǔ)壤共同構成的(de)。過熟林(lín)對區(qū)域碳循環及氣候變化(huà)(huà)的(de)影響，表現在(zài)兩個(gè)方面，即森林(lín)植被本身(shēn)對區(qū)域碳循環的(de)影響，以及森林(lín)植被變化(huà)(huà)過程影響森林(lín)土(tǔ)壤，進而對區(qū)域碳循環的(de)影響。

　　1、自然成熟林(lín)的(de)碳功能

　　随著(zhe)森林(lín)演替林(lín)齡增加，森林(lín)生産力達到最大值後開始下降，到成熟森林(lín)階段，其生态系統光合固碳和呼吸達損失相當，導緻自然成熟林(lín)生态系統淨交換接近(jìn)于零，森林(lín)碳吸收和與生态系統呼吸達到平衡，因而處于“碳中性”狀态，也就是說(shuō)自然成熟林(lín)失去了持續固碳功能。這(zhè)即是成熟森林(lín)固碳的(de)“碳中性”假說(shuō)。

　　2、過熟林(lín)的(de)碳釋放對大氣環境的(de)影響

　　在(zài)地(dì)球碳循環模型中，森林(lín)植被在(zài)枯死後，凋落物(wù)中的(de)有機碳會(huì)通過微生物(wù)分解和/或氧化(huà)(huà)反應，變成甲烷和/或二氧化(huà)(huà)碳釋放到大氣中。這(zhè)個(gè)自然碳循環中的(de)碳釋放過程中，甲烷排放對地(dì)球溫室效應的(de)貢獻及其對地(dì)球的(de)危害，遠(yuǎn)大于二氧化(huà)(huà)碳。

　　植物(wù)生長(cháng)過程中每形成一噸生物(wù)量，吸收1.83噸二氧化(huà)(huà)碳。以全球碳項目(GCP)中甲烷的(de)全球變暖潛值(GWP-20)約為(wèi)84倍為(wèi)基礎測算，1噸生物(wù)質自然降解産生的(de)甲烷排放，相當于16.8噸二氧化(huà)(huà)碳當量。

　　自然碳循環中碳釋放的(de)動态變化(huà)(huà)規律，需要全世界進行(xíng)更深的(de)理(lǐ)論研究。但(dàn)是，即使僅有50%的(de)有機碳在(zài)自然降解碳釋放中轉變為(wèi)甲烷，其對地(dì)球大氣的(de)危害也是非常嚴重的(de)。

　　三、碳循環模型下增加森林(lín)碳彙的(de)方法

　　(一)增加森林(lín)碳彙的(de)方法

　　1、增加生态資(zī)源總量

　　生态資(zī)源總量增加，森林(lín)生産力提高(gāo)，光合作用(yòng)吸收的(de)二氧化(huà)(huà)碳随之提高(gāo)，固碳能力就增加。這(zhè)也是植樹(shù)造林(lín)能夠提高(gāo)碳彙的(de)理(lǐ)論依據。減少毀林(lín)更顯得尤為(wèi)重要。

　　2、保持森林(lín)生态功能最大化(huà)(huà)

　　提高(gāo)森林(lín)碳彙僅有“量”的(de)提高(gāo)還不(bù)夠，還需要“森林(lín)生态功能”這(zhè)個(gè)“質”的(de)提高(gāo)。中幼林(lín)缺乏科(kē)學(xué)的(de)撫育、養護，生态功能就會(huì)降低甚至喪失;随著(zhe)森林(lín)演替，成熟、過熟林(lín)數(shù)量增大，森林(lín)整體固碳能力得不(bù)到提高(gāo)。同時，随著(zhe)過熟林(lín)枯死分解加速，土(tǔ)壤有機碳周轉加快，碳釋放加快，向大氣中釋放甲烷等危害巨大的(de)溫室氣體的(de)總量，随之大大提高(gāo)，嚴重加劇地(dì)球溫室氣體效應。通過森林(lín)經營促進其生長(cháng)進而吸收更多的(de)碳，并且控制森林(lín)枯死後的(de)自然降解，是保持森林(lín)生态功能最大化(huà)(huà)的(de)關鍵。

　　(二)森林(lín)碳彙産業模式，是增加碳彙、解決氣候變化(huà)(huà)的(de)高(gāo)效路(lù)徑

　　1、人類工業應用(yòng)化(huà)(huà)石能源的(de)溫室氣體排放是淨增量，而将應用(yòng)生物(wù)質燃燒方式進行(xíng)能源化(huà)(huà)利用(yòng)，是一個(gè)二氧化(huà)(huà)碳的(de)“負排放”的(de)過程。

　　1噸生物(wù)質燃燒過程的(de)二氧化(huà)(huà)碳排放約1.83噸。1噸生物(wù)質自然降解産生的(de)甲烷排放，相當于16.8噸二氧化(huà)(huà)碳當量。

　　能源化(huà)(huà)利用(yòng)1噸生物(wù)質，相對于自然降解下産生的(de)甲烷排放。可以得到15噸二氧化(huà)(huà)碳當量的(de)負排放。

　　2、同等規模土(tǔ)地(dì)上的(de)農業産出，采用(yòng)現代農業科(kē)技生産方式要比采用(yòng)原始農業生産方式平均高(gāo)出10倍以上。若以提高(gāo)森林(lín)生态功能最大化(huà)(huà)為(wèi)目标，開啟以植被生态能源利用(yòng)産業化(huà)(huà)為(wèi)基礎的(de)“森林(lín)碳彙産業模式”，對标原始農業到現代農業科(kē)技生産力進步的(de)軌迹，可以得知：在(zài)不(bù)斷提高(gāo)地(dì)球生态品質的(de)同時，将獲得比自然狀态下更大量的(de)生物(wù)質資(zī)源量，相對于現有的(de)自然生長(cháng)模式，同等規模下森林(lín)生态的(de)碳彙能力将成倍增加。

　　3、森林(lín)碳彙産業模式，為(wèi)森林(lín)生态功能提高(gāo)提供持續的(de)資(zī)金支持

　　長(cháng)期以來，森林(lín)在(zài)減緩氣候變化(huà)(huà)進程中面臨的(de)主要問題是資(zī)金匮乏。“即使森林(lín)減緩氣候變化(huà)(huà)的(de)作用(yòng)如此重要，甚至會(huì)影響到《巴黎協定》的(de)目标能否實現，當前基于陸地(dì)的(de)減緩努力，仍值得到了不(bù)到3%的(de)氣候變化(huà)(huà)資(zī)金”(世界自然研究所2019年報(bào)告)。

　　森林(lín)碳彙産業模式，可通過生态功能提高(gāo)，增加綠水(shuǐ)青山，實現生态文明目标;通過生态撫育、森林(lín)改良、能源生産替代燃煤減排等方式，實現碳彙、能源“雙減”目标。

　　更重要的(de)是，森林(lín)碳彙産業通過“生态撫育，資(zī)源增加--生态資(zī)源能源化(huà)(huà)利用(yòng)實現收入--分布式能源生産--綠色能源供給--資(zī)源收入為(wèi)生态功能提高(gāo)提供資(zī)金”産業模型的(de)建立，可依靠産業發展生成的(de)良性盈利，為(wèi)生态撫育、生态功能提高(gāo)提供穩定、持續的(de)資(zī)金支持，徹底解決森林(lín)撫育養護、森林(lín)更替改造等嚴重缺乏資(zī)金投入的(de)問題。

　　(三)森林(lín)碳彙産業模式的(de)意義

　　采用(yòng)“和諧共生，欲取先予”的(de)森林(lín)生态保護和經營森林(lín)碳彙的(de)新(xīn)理(lǐ)念，解決溫室氣體影響的(de)氣候變化(huà)(huà)的(de)危機，将出現一個(gè)契機：

　　1、通過植被能源化(huà)(huà)利用(yòng)的(de)“森林(lín)碳彙産業模式”建立，将實現碳中和解決氣候變化(huà)(huà)危機的(de)環保危機，變成一個(gè)産業模式調整的(de)經濟結構調整的(de)問題;

　　2、通過“森林(lín)碳彙産業模式”的(de)建立，可以将人類發展與自然資(zī)源獲得之間的(de)關系，由“掠奪”轉為(wèi)“共生”，減緩氣候變化(huà)(huà)，催生人類進入可持續生存的(de)新(xīn)的(de)生産生活模式階段。

　　四、森林(lín)碳彙産業的(de)碳彙成本及機制構建

　　森林(lín)碳彙産業模式的(de)建立，需要建立新(xīn)的(de)機制方案，保證生态資(zī)源變成生态能源，在(zài)市(shì)場化(huà)(huà)模式下，實現生态資(zī)源的(de)生态價值。

　　建立全球統一的(de)生态産品計(jì)量核查與定價機制，鼓勵森林(lín)木材的(de)商業化(huà)(huà)應用(yòng)、保障林(lín)業撫育、過熟林(lín)更替過程中的(de)林(lín)業廢棄物(wù)和木材及竹産品等的(de)能源化(huà)(huà)利用(yòng)，盡量減少生物(wù)質自然降解的(de)甲烷排放，同時又(yòu)替代了化(huà)(huà)石能源的(de)排放，這(zhè)樣來最大化(huà)(huà)地(dì)增加地(dì)表碳彙能力。

　　(一)森林(lín)碳彙産業的(de)碳彙效益

　　每噸生物(wù)質能源化(huà)(huà)利用(yòng)可以減少溫室氣體二氧化(huà)(huà)碳當量16.8噸。若以50%的(de)轉化(huà)(huà)為(wèi)甲烷計(jì)：50%的(de)生物(wù)質轉甲烷排放二氧化(huà)(huà)碳當量16.8*50%=8.4噸;50%的(de)生物(wù)質轉二氧化(huà)(huà)碳1.83*50%=0.915噸;則每噸生物(wù)質能源化(huà)(huà)利用(yòng)林(lín)業可以減排8.4-0.915=7.485噸二氧化(huà)(huà)碳當量。

　　1、林(lín)業過熟林(lín)中資(zī)源收集收益

　　若以30元人民币碳彙補貼，每噸生物(wù)質資(zī)源可得碳彙收入7.485*30=224.55元人民币。加上市(shì)場價格的(de)能源價格(參考分布式用(yòng)煤600元/噸)，每噸銷售價格會(huì)高(gāo)于500元人民币。每公頃以60噸資(zī)源獲得量計(jì)，收入高(gāo)達30000元。該收入高(gāo)于正常農業收益(巴西熱帶雨林(lín)改為(wèi)農用(yòng)土(tǔ)地(dì)後每公頃收入不(bù)到2000美元，該數(shù)據來自《Explaining the persistence of low income and environmentally degrading land uses in the Brazilian Amazon》)。

　　2、能源用(yòng)戶成本

　　若以30元人民币碳彙補貼，每噸生物(wù)質替代煤炭可得碳彙收入1.83*30=54.9元人民币。用(yòng)戶相比較于使用(yòng)化(huà)(huà)石能源在(zài)減少了碳稅支出基礎上增加了碳彙收入，是收益方。

　　每年僅需要40億噸生物(wù)質原料由自然降解改為(wèi)能源化(huà)(huà)利用(yòng)，即可實現林(lín)業減排299.4億噸二氧化(huà)(huà)碳當量，同時減少20億噸标煤的(de)化(huà)(huà)石能源排放73.2億噸。合計(jì)減少二氧化(huà)(huà)碳排放372.6億噸。全球每年1200億人民币的(de)碳彙金額就足以撬動生态能源産業的(de)快速發展，解決氣候變暖問題。(40億噸生物(wù)質的(de)能源化(huà)(huà)利用(yòng)，僅相當于每年全球農作物(wù)廢棄物(wù)總量，不(bù)及全球森林(lín)立木總量的(de)1%。)

　　(二)産業機制的(de)構建

　　通過碳彙收入，支持世界各國政府建立以森林(lín)植被為(wèi)核心的(de)生态産品的(de)認定、生産、計(jì)量、核查、交易體系，以充分滿足生物(wù)多樣性和生态功能最大化(huà)(huà);建立世界統一生态産品開發、生産技術和裝備的(de)評價體系，為(wèi)産業快速發展，盡早解決氣候變化(huà)(huà)危機提供基礎保障。

　　要解決地(dì)球生态失衡危機，唯有理(lǐ)清地(dì)球生态規律，聚焦主因，順勢而為(wèi)，将“解決氣候危機、實現碳中和”的(de)氣候問題，變成“科(kē)學(xué)規範利用(yòng)森林(lín)植被、将生物(wù)質資(zī)源進行(xíng)規模化(huà)(huà)、産業化(huà)(huà)利用(yòng)”的(de)一個(gè)産業調整問題，将人與自然的(de)資(zī)源獲取關系，從“随意索取”升級為(wèi)“欲取先予”，構建以符合人類空氣、水(shuǐ)、土(tǔ)壤(食物(wù))更高(gāo)品質的(de)地(dì)球生态産業系統，是應對氣候變化(huà)(huà)，全面提升人類生活品質更科(kē)學(xué)、更快捷，更經濟的(de)路(lù)徑。