草原碳匯研究的重要性和必要性*

鄭淑華,金 花*,邢 旗,王保林,王 燁

(1.內蒙古草原勘察設計院,內蒙古 呼和浩特 010051；2.內蒙古農業大學,內蒙古 呼和浩特 010019)

草原生態系統作為一種自然資源具有多功能性。長期以來,由于生產力發展的局限,人們僅僅注重草地承載牲畜和提供飼草料的功能,而忽視了她保持水土、涵養水源、防風固沙、維護生態多樣性等其他功能,對草原認識和重視不夠,在全球呼喚綠色經濟、循環經濟、低碳經濟的大背景下,草原還具有降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖的碳匯作用。中國草原面積約占世界草原面積的1/10左右,居世界第二位,是國土面積的1/5,是我國耕地面積的3.2倍、森林面積的2.5倍,是耕地和森林面積之和的1.42倍,因而,草原是光合作用最大的載體,是我國面積最大的碳庫。在全球應對溫室效應大背景下,內蒙古的草原碳匯將會發生重要作用。但是,關于草原碳匯功能的研究尚未見過詳細報道,因此,快速而準確地掌握草地碳匯功能已成為當前政府部門和草原生態學家關注的焦點、進行草地碳匯功能及其價值的評估十分必要,是草原生態保護建設、緩解氣候變暖、維護草原生態環境的需要。

1 草原碳匯的概念

1.1 碳匯

碳匯,一般是指是從空氣中清除二氧化碳的過程、活動、機制。

1.2 草原碳匯

草原碳匯是指草原植物吸收大氣中的二氧化碳并將其固定在植被或土壤中,從而減少該氣體在大氣中的濃度。草原是我國陸地生態系統中面積最大的碳庫,在降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖中,具有十分重要的獨特作用。

2 草原碳匯研究的背景

全球氣候變化的最明顯表現就是氣候變暖。全球溫度在過去300年上升超過了0.7℃,20世紀上升了0.5℃。最嚴重的變暖發生在1910～1940年間和1976年至今。如果不采取積極的減排措施,從現在起到2100年,全球的平均氣溫將繼續增加1.4～5.8℃。全球氣候變暖趨勢持續地不減退,將會給全球生物及其賴以生存的生態環境帶來更大的威脅,加速生態系統的破壞、生態服務功能的衰竭生物多樣性的喪失。應對氣候變化,實現可持續發展,是人類面臨的一項緊迫而艱巨的任務。

草原是我國國土的主體,草原植物通過地上的綠色植株進行光合作用,吸收二氧化碳,把碳固定在植物體和土壤中,形成草原碳庫。因而,草原具有固碳的重要特性,理應作為應對氣候變化的重要基礎,但從目前的有關政策和輿論導向來看,突出地存在著單純、片面地強調森林的固碳作用,并把碳增匯/減排的重任落在造林再造林上,而忽視草原等其他植物資源的錯誤傾向。因此,很有必要對草原的固碳能力進行全面、客觀、科學的分析,開發與研究草原碳匯的評估指標和評估方法,評估草原碳匯功能的經濟價值,從而引起全社會的高度關注和重視,更加支持草原保護建設和草原事業發展。

3 草原碳匯研究的重要性和必要性

草原碳匯研究的重要性和必要性體現在以下兩個方面:

3.1 草原是面積最大的綠色資源,是我國陸地生態系統中面積最大的碳庫

中國草原面積約占世界草原面積的1/10左右,居世界第二位,是國土面積的1/5,是我國耕地面積的3.2倍、森林面積的2.5倍,是耕地和森林面積之和的1.42倍,因而,草原是光合作用最大的載體,是我國面積最大的碳庫。根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發表的報告,草地每年每公頃可固碳 1.3t,以此推算,我國 4億hm2草原,每年大約可固碳5.2億t,折合二氧化碳19億t,大約能抵消我國全年二氧化碳排放總量的30%。草原每年所固定的碳大量存儲在草原生態系統,即植物層和土壤層,經過千萬年漫長的發展過程,使之成為一個名副其實的巨大碳庫。從植物層看,我國草原植物年生長量約為10億t(鮮草),折合有效干物質2～2.5億 t,其固碳量能達到0.9～1.13億 t。據有關研究,草原土壤層的儲碳量一般是植被層的15～20倍,即使以15倍計算,我國草原植物層和土壤層的總固碳能力應該達到近20億t(平均每公頃5t),折合二氧化碳約73億t,是我國所確定的未來5年二氧化碳減排目標(15億t)的4.87倍,約相當于178億人的年呼出量33億輛汽車的二氧化碳年排放量。如考慮到森林的地面一般均為草本植物所覆蓋,以1.95億hm2森林面積計算,又能固定約10億t碳,折合二氧化碳約36.5億t。

3.2 草原碳匯研究是加強草原保護建設、提高應對氣候變化水平的迫切需要

草地資源在生態環境上有助于調節氣候,保持土壤水分,減少水土流失,促進生態平衡。在2009年9月聯合國氣候變化峰會上,胡錦濤主席表明了中國積極應對全球氣候變化的原則立場。面對氣候變化的嚴峻挑戰,我們必須深入貫徹落實科學發展觀,采取更加強有力的政策措施與行動,充分發揮草原的固碳功能,使之成為更大更穩定的碳庫。黨的十七大明確指出:“加強水利、林業、草原建設,加強荒漠化石漠化治理,促進生態修復。加強應對氣候變化能力建設,為保護全球氣候作出新貢獻。”按照十七大要求,我們在生態建設中和應對全球氣候變化中,不能只強調植樹造林的片面做法和錯誤的宣傳輿論導向,還要真正確立草原也是陸地生態系統的一個“大碳庫”的科學理念,重視草原生態、草原發展、植綠護綠。我國在剛剛公布的控制溫室氣體排放的國家行動目標中,已確定了到2020年新增造林面積和提高森林積蓄量的具體任務,建議加快制定我國《應對氣候變化草原行動計劃》,進一步明確草原保護建設面積和草原植物生產能力等目標,真正明確了草原在應對氣候變化中的重要性。這就迫切需要草原主管部門及時準確地掌握和分析草原碳匯的基本情況,以便進行科學的決策。目前,我國草原碳匯資源監測和信息管理體系還未建立,各級草原主管部門雖已經開始關注草原的碳匯功能,但對草原碳匯功能的時空動態信息還沒有掌握。因此,急需研究草原碳匯的形成和維持機制,建立草原碳匯的實際可行的評估標準,以便快速準確地監測草原碳匯資源時空動態變化,分析草原碳匯的時空間分布和程度,預測草原碳匯動態變化的可能趨勢。所以,進行草原碳匯功能及其價值評估的研究,是加強草原保護建設提高應對氣候變化水平的迫切需要,也是提高我國草原監理管理水平和保證草原資源可持續利用的迫切需求。

3.3 草原碳匯研究是重視草原固碳研究、提高科技支撐水平的現實需要

我國草原固碳方面的研究還非常落后,既缺乏專門的研究人才,也缺乏相關技術支撐,底數不清結論不一的現象非常突出。雖然有些科技人員進行了一些研究,但研究方法往往缺乏創新,研究過程缺乏系統性,研究內容也局限于小范圍或特定的草原,缺乏對我國整個草原生態系統的宏觀研究。內蒙古草原面積大,分布廣泛,氣候及地理環境復雜,草原植被類型和利用方式也多種多樣,這給開展固碳研究帶來一定的難度,通過草原碳匯功能及其價值評估的研究,可以對不同管理利用現狀的草原進行碳匯功能的監測,可幫助各級管理部門盡快獲悉草原碳匯功能的現狀和未來變化趨勢,極大提高草原碳匯監測和計量的工作效率,促進各級部門草原碳匯研究工作的重視程度。因此,草原碳匯功能及其價值評估的研究,是爭取在較短時間內使草原固碳研究有大的突破提高草原科技支撐水平和應對氣候變暖的現實需要。