生物碳匯類型的特性研究

摘要:溫室氣體增加被認為是全球變暖的主要原因，CO2是大氣中最重要的溫室氣體，在對溫室效應和全球氣候變暖的貢獻中，占70%。為應對全球變暖，各國采取多種措施致力于溫室氣體的減排增匯。減少二氧化碳溫室效應，除人工減排增匯外，自然界生態系統的生物碳匯功能起著主導作用。生物碳匯主要類型有森林等陸生植物碳匯、水生高等植物和低等植物碳匯、水生高等動物碳匯等等，各種類型生物碳匯功效不盡相同，各具特性。

關鍵詞:生物;碳匯;特性

中圖分類號:F124.5 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2010)05-0244-02

全球變暖是當前全球氣候變化研究中的主要論題，而溫室氣體的增加被認為是全球變暖的主要原因。大氣中溫室氣體體積分數增加導致的全球氣溫升高，引起了世界各國政府和科學家的共同關注，已成為全球生態環境研究中的一個熱點領域。其中，CO2是大氣中最重要的溫室氣體，在對溫室效應和全球氣候變暖的貢獻中，占70%。

中國作為《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》締約方，在發展中國家里第一個履約，于2007年6月制定了應對氣候變化的國家方案——《中國應對氣候變化國家方案》。我國二氧化碳人均排放量比較低，但是排放總量位居世界第二。2025年前后，我國二氧化碳排放總量有可能超過美國，居世界第一。預計2050年，我國能源消耗將占世界能源總消耗的60%左右。基于此，發達國家要求中國等發展中國家承諾減排溫室氣體的呼聲越來越高。面對國際減排壓力和國內經濟可持續增長、能源安全、環境保護多方面的要求，二氧化碳減排已經是我們必須認真對待的十分緊迫的問題。

一、森林碳匯

根據《京都議定書》的清潔發展機制，為實現CO2的減排，2001年的《波恩政治協議》和《馬拉喀什協定》均將造林再造林等林業活動作為抵消CO2排放的主要措施，并制定了新的規則。我國目前開展的碳匯活動也主要是圍繞造林活動進行的。

到2005年6月，僅世界銀行生物碳基金就已經提交了130多個林業碳匯項目建議書，其中包括中國廣西項目在內的大約20個項目進入了準備實施的候選之列。預計到2017年，這些項目產生的碳匯將達到1 000多萬噸。“中國東北部敖漢旗防治荒漠化青年造林項目”是《京都議定書》生效以來，我國與國際社會合作的首個林業“碳匯”項目。在第一個有效期的5年時間內投資153萬美元，(約合人民幣1 300萬元，其中意大利資助1 150萬元)，在內蒙古敖漢旗荒沙地造林4.5萬畝，使約2 500名當地農民和林場工人受益，該項目實施的總體目標是提高實施可持續發展政策的能力，并將首次嘗試以森林碳匯為途徑，將防治荒漠化及改善沙區生存條件與增加荒漠化地區農民收入相結合，填補了我國森林“碳匯”項目的空白。

但是，造林碳匯項目也存在一些實施中的困難，如項目基準線與額外性的確定、碳儲量的計量與核查、參與機構繁多、實施過程繁瑣、運行成本較高等。更重要的是，森林碳匯項目還很難進入市場。目前的造林碳匯項目全部都是發達國家在發展中國家投資實施的，只是用于抵消發達國家CO2的排放量，導致發達國家并沒有采取實質性的減排措施，發展中國家也只是獲得生態效益，碳匯項目短期內也不會產生經濟效益，導致碳匯項目失去內在的市場經濟驅動力，更難以形成自我循環、良性發展的碳匯經濟產業鏈。因此，尋求森林碳匯以外的碳匯途徑具有十分重要的意義。

二、濕地碳匯

加強碳匯能力是減少溫室氣體排放的重要補充，也是發達國家減排溫室氣體的基本政策和措施之一。除森林的碳匯作用外，在增加碳匯方面，濕地是目前已知的陸地生態系統中僅次于森林的重要碳匯之一，特別是高緯度濕地儲存了全球近1/3的土壤碳。濕地作為溫室氣體的儲存庫、源和匯，在緩解氣候變化方面，發揮著重要作用。

近十年來，許多研究學者逐漸意識到濕地巨大的碳匯能力，并由此展開了一系列濕地碳匯價值的調查，如20 世紀90 年代末期，歐美通過大型陸地碳匯監測網絡EUROFLUX 和AMERIFLUX 對濕地進行了長期的碳通量觀測和研究。同時，濕地也是重要的碳源，濕地中有機殘體的分解過程產生大量的有機氣體，其中最重要的是CO2和CH4。因此，客觀評價濕地的碳匯價值，制定恰當的管理措施對于增加濕地的碳匯能力具有十分重要的現實意義。

蘆葦因適應力強、繁殖力高而廣泛分布于各類濕地中，是濕地的重要植被類型。而且，由于蘆葦具有重要的經濟、生態價值而被各國廣泛種植，已成為重要的人工濕地。蘆葦通過光合作用吸收大氣中的CO2將其轉化為有機質，經腐殖化作用將有機質儲存在濕地土壤中。汪宏宇2005年對盤錦蘆葦濕地CO2通量的研究結果表明，蘆葦濕地對CO2具有較強的碳匯作用，固定二氧化碳為13.32 t·hm-2。

三、水生生物碳匯

水生生物作為濕地的主要生物資源，其碳匯潛力也是十分巨大的，水生生態系統是CO2一個巨大的匯。據測算，小球藻、柵藻和水華魚腥藻的含碳量分別達到46.38%、51.28%和68.76%。水生高等植物和動物碳匯潛力更不可忽視。

據Downing等研究估算，貯存在湖泊的生物體有機碳大約為0.036GtC/a。

水庫在全球碳循環的作用亦不容忽視。70年代，全世界總的水庫面積約為0.4×106km2，碳在水庫的滯留率比湖泊大，約為500gC/m2·a，其中50%來自土壤，1970年貯存在水庫的碳匯總量為0.1GtC/a，估計到2050年將可達到0.2GtC/a。

通過生物鏈的作用，水生動物碳匯功能的潛力也是十分巨大的。柴方營等(2001-2005)人在北緯45°高寒地區的3 000公頃水域試驗證明，每年利用第二和第三營養級水生生物可成功固碳2 500余噸。

參考文獻:

[1] 汪宏宇，周廣勝.盤錦濕地蘆葦生態系統長期通量觀測研究[J].氣象與環境學報，2006，22(4):18-24.

[2] 于洪賢，黃璞祎.濕地碳匯功能探討:以泥炭地和蘆葦濕地為例[J].生態環境，2008，17(5):2103-2106.

[3] Downing J P，Meybeck M，Orr J，et al.Land and water interface zones.Water Air and Soil Pollut.， 1993，70:123-137.

[4] Walsh J J.Importance of continental margins in the marine biogeochemical cycling of carbon and nitrogen.Nature，1991，350:53-55.

Research on the character of the biological carbon sink type

YU Hong-xian，LI You-hua

(Northeast agriculture university， Harbin 150030，China)

Abstract: Increase in greenhouse gases is considered the main reason for global warming， CO2 is the atmosphere of the most important greenhouse gas， in the greenhouse effect and global warming contributions， accounting for 70%. In response to global warming， countries have adopted various measures to reduce emissions of greenhouse gases is committed to increasing carbon sink. To reduce carbon dioxide greenhouse effect， in addition to reducing emissions by artificial exchange， the natural ecosystem function of the biological carbon sequestration plays a leading role. The main types of biological carbon sinks of forests and other terrestrial plant carbon sequestration， aquatic plants and lower plants carbon sinks， aquatic animals， higher carbon sinks and so on， the effectiveness of various types of biological carbon sinks vary each with their own characteristics.

Key words: biology ;carbon sink; character