騰沖北海濕地生態系統碳儲存功能及價值評估初探

曾昭朝,趙祥華,夏冬青

(云南省環境科學研究院,云南昆明650034)

騰沖北海濕地生態系統碳儲存功能及價值評估初探

曾昭朝,趙祥華,夏冬青

(云南省環境科學研究院,云南昆明650034)

在對自然濕地生態系統碳儲存功能分析的基礎上,以騰沖北海濕地保護工程的實施為據,依據林業碳匯及湖泊濕地碳匯相關理論和方法,對騰沖北海濕地碳儲存價值進行估算,得出騰沖北海濕地每年總固碳量為41957.75 t/a,折合人民幣413.19萬元/a。由此得出騰沖北海濕地生態系統具有極高的保護價值。

碳匯;價值;估算;騰沖北海

1 北海濕地概況

騰沖北海濕地位于云南省保山市騰沖縣城東北部北海鄉境內,北緯25°06′2″～25°08′38″,東經90°30′30″～98°34′50″,距縣城15km,為大盈江的源頭活水之一,是中國西南高原唯一的火山堰塞湖,具有火山堰塞湖沼澤濕地和高原湖泊蔓延沼澤化的典型特征,是我國西部唯一有“浮毯型”沼澤草甸植被景觀的天然濕地,是1994年12月10日國家環保總局首批公布的33處國家重點保護濕地之一。被列為省級自然保護區,保護區總面積1629hm2,核心區面積384.5hm2,占整個保護區總面積的23.6%;緩沖區面積236.4hm2,占整個保護區總面積的14.5%。;實驗區面積1008.1hm2,占整個保護區總面積的61.6%。北海濕地有著獨特的植被類型,極高的生物多樣性價值、旅游觀光價值和重要的生態功能。然而,在長期以來對濕地的錯誤認識和大規模的經濟活動中,人們對北海濕地資源重開發輕保護,特別是20世紀70年代圍海造田、分配草排、深挖中溝放水,嚴重干擾濕地自然生態過程,致使北海濕地出現了面積萎縮、沿岸帶生態結構破壞、資源蘊藏量減少、生態系統退化、沼澤化進程加快等一系列生態環境問題,北海濕地的生態功能已在逐步喪失。

2 濕地生態系統與碳匯

碳匯是指從大氣中清除CO2的過程、活動或機制,是自然界中碳的寄存體吸收并儲存二氧化碳的能力。濕地是一種比較活躍的生態系統類型,它是地球三大生態系統中唯一的四圈(大氣圈、巖石圈、生物圈和水圈)共存之地,是全球最大的碳庫,在全球碳循環中起著重要作用。研究表明,濕地中的碳主要儲存在泥碳、富含有機質的土壤和植物體內。濕地植物通過光合作用固定大氣中的CO2,又通過分解和呼吸作用以CO2和CH4的形式排放到大氣中,發揮“碳匯”和“碳源”兩方面的作用。濕地由于水分過于飽和的厭氧特性,積累了大量的無機碳和有機碳。濕地中的微生物活動相對較弱,植物殘體分解釋放二氧化碳的過程十分緩慢,因此形成了富含有機質的濕地土壤和泥炭層,促使濕地中碳和營養物質積累,起到了匯集或固定碳的作用。通過查閱相關文獻得知,濕地的儲碳能力取決于濕地類型、面積、植被、土壤厚度、地下水位、營養物質、pH值等因素,不同類型的濕地生態系統其固碳能力是不同的。但是濕地碳的固定與釋放受氣候條件及人類活動的影響,如果濕地遭到破壞,例如,大肆地圍湖造田,排干濕地或者溫度持續升高,降雨減少,會導致濕地土壤水分減少,土壤中微生物活力增強,沼澤失去碳積累的能力,加速泥炭或草根層的有機質分解,增加大氣二氧化碳的凈釋放量,使濕地成為溫室氣體的釋放源,即“匯源”。如果氣候穩定且沒有人類干擾,那么濕地生態系統相對于其他生態系統能夠更長期地儲存碳。因此,保護濕地,就能發揮濕地的“碳匯”作用,減少碳排放,維持氣候穩定;反之,破壞濕地,源源不斷地向大氣圈釋放CO2和NH4等溫室氣體,濕地就成為惡劣的“碳源”。目前,濕地與碳匯越來越成為生態領域專家學者和生態環境保護者關心的問題,在2009年末的哥本哈根全球氣候大會上,我國遞交了一份《濕地碳匯功能》報告,報告總結分析了全球數十個被研究的濕地資料,其中包括上海的崇明島。報告顯示,全球的自然濕地約占全球陸地面積的6.4%,但其碳匯功能竟與占全球面積七成的海洋相當。這與眾多的調查研究結論一致,即在陸地上各種生態系統中,濕地生態系統單位面積的碳儲量是最高的。

3 騰沖北海濕地碳儲存價值估算

濕地生態系統具有很高的固碳能力,但對此項功能價值的研究尚缺乏,目前研究尤其注重植物固碳價值。本文基于騰沖北海濕地保護工程可行性研究報告對恢復北海濕地生態系統服務功能實施的各項工程措施,采用林業碳匯常用的計算方法對實施保護工程后的北海濕地碳儲存價值進行初略的估算,由于人為干擾因素過于復雜,基礎數據難以收集,故價值估算不考慮碳的泄漏。

通過騰沖北海濕地保護工程的實施,北海濕地在實施面山生物保護工程后,濕地保護區將恢復1190.89hm2林地,其中面山1106.6hm2,濱岸帶林地84.29hm2;通過退耕退田還濕等工程,提升水面后,北海濕地的面積將達到209.58hm2。考慮到林業碳匯計算方法僅針對林業造林與再造林項目,因此,對北海濕地生態系統的碳儲存價值估算分為喬灌植物以及濕地植物兩個部分。

(1)喬灌植物

喬灌植物的碳匯量計算根據林業碳匯項目碳匯量計算方法進行,涉及到地上生物量、地下生物量、枯落物、粗木質殘體和土壤有機碳的計算。在開展林業碳匯項目時,為了綜合發揮項目生態效益、社會效益和經濟效益,項目盡可能選擇在退化土地或者額外性較高的項目地塊上的造林活動。在選擇方法學時,只要能證明由林業碳匯項目能夠引起項目區內枯落物、粗木質殘體和土壤有機碳的增加,則不必計算其碳匯量,即綜合考慮計算碳匯量的成本有效性、不確定性和保守性。因此,本文只涉及活立物碳儲量(地上生物量和地下生物量轉換為碳匯量)的計算方法。依據《LULUCF良好方法指南》中提供的國際通用的數據對項目區喬灌植物實際凈溫室氣體清除量進行大體的估算,項目區喬灌植物每年可清除CO241919.33t,根據中國CDM項目管理中心資料,可再生類項目最低價為10歐元/t,按9.8477匯率計算,折合人民幣412.81萬元,具體計算方法如下:

①根據項目地區的年降雨量、海拔范圍、氣溫狀況等信息確定項目區所處的生態區(查表1);

②生態區確定后,先使用人工林地上生物量凈增長值(表2)進行查閱,計算出項目區內植被地上生物量值,如果沒有對應的生態區,再使用天然林地上生物量凈增長值(表3)進行查閱;

③地上生物量值確定后,再根據地上生物量到地下生物量轉換參數表(表4)進行查閱,根據轉換參數推算出地下生物量的值;

④將地上生物量與地下生物量值相加再乘上項目區喬灌植物面積,即可得出項目區喬灌植物的固碳量,再根據碳與二氧化碳的化學分子式,將固碳量轉換為固定二氧化碳的量。

表1 氣候帶、氣候區及生態區

表2 熱帶及亞熱帶人工林的地上生物量凈增長值

表3 天然林的地上生物量凈增長值

根據上述計算步驟,結合保護工程項目區氣候氣象資料(查表1)可知項目區屬于亞熱帶濕性森林區,地上生物量為8 t d.m./hm2.a(查表2),地上生物量與地下生物量根莖比為0.2(查表3),即地下生物量為1.6 t d.m./hm2.a,總計得出該生態區生物量為9.6 t d.m./hm2.a。

在項目區通過面山生物工程的實施,項目區將恢復1190.89hm2林地,通過上述計算結果,項目區林地固碳量為11432.54 t d.m./a,折合CO2量為41919.33t/a。

表4 地下生物量:地上生物量(R值)

(2)湖泊濕地

目前對于湖泊濕地生態系統的固碳價值評估鮮見報道,而在林業碳匯項目中,沒有直接針對湖泊濕地的碳匯計算公式。通過查閱各種文獻,發現不同類型的濕地固碳速率和潛力不同,通常情況下湖泊濕地的固碳速率為C 5～72 g/m2.a。本文擬通過固碳速率折算出湖泊濕地的固碳量。

保護工程實施后,通過退耕退田還濕等措施,提升水面后,北海濕地的面積將達到209.58hm2,根據湖泊濕地的固碳速率計算,北海濕地每年固碳量至少為10.48t/a。根據碳轉化為二氧化碳分子式,北海濕地固定二氧化碳量為38.42t/a。根據中國CDM項目管理中心資料,可再生類項目最低價為10歐元/t,按9.8477匯率計算,折合人民幣3783.49元。

綜上所述,不考慮碳泄漏,恢復后的騰沖北海濕地每年總固碳量為41957.75t/a,折合人民幣413.19萬元/a。

4 結論

在了解了濕地生態系統碳儲存功能的基礎上,以騰沖北海濕地保護工程可行性研究報告為依據,對騰沖北海濕地碳儲存價值進行了初略估算,得出騰沖北海濕地具有巨大的保護價值。在估算方法上,利用林業碳匯項目計算方法以及湖泊濕地固碳速率進行估算,其計算過程是可行的。但若要更精確地評估北海濕地的固碳價值,仍有許多不確定因素存在,如保護工程實施時對濕地的擾動造成碳的泄漏量,沒有經過有效指標進行合理估算;開展濕地旅游對濕地生態功能的影響尚不明顯,旅游活動造成的碳的泄漏也沒有估算;固碳價值受全球碳交易市場以及匯率影響較大,且濕地的碳匯交易市場還沒有完全成熟。這些都會導致固碳量和固碳價值有誤差。只有隨著濕地固碳功能研究的不斷深入,各類研究資料的不斷累積以及人們對濕地固碳功能的認識不斷深入,逐步減少估算的不確定性,才能使濕地固碳價值的估算更加精確。

[1]趙祥華.云南省騰沖北海濕地保護工程可行性研究報告[R].昆明:云南省環境科學研究院,2010.

[2]段曉男,王效科.濕地生態系統固碳現狀和潛力[J].生態學報,2008,(2).

Pilot Study on Function and Value of Carbon Storage by Beihai Wetland Ecological System of Tengchong

ZENG Zhao-zhao,ZHAO Xiang-hua,XIA Dong-qing
(Yunnan Institute of Environmental Science,Kunming Yunnan 650034 China)

The value of carbon storage by Beihai wetland ecological system of Tengchong is evaluated based on the related theories and methods of forestry carbon sequestration and lakes and wetland carbon sequestration.The total carbon fixation from Beihai wetland ecological system of Tengchong is calculated as 41957.75t/a,which costs a-bout 413,190,000 RMB each year.It shows the high conservation value of the Beihai wetland.

carbon sequestration;value;evaluation;Beihai wetland of Teng chong

X52

A

1673-9655(2010)03-0046-03

2010-02-23