解鎖自然的力量 | 減緩氣候變化

導讀：當今社會，越來越多的國家和人民開始意識到氣候變化的嚴峻性，在很多媒體報導中，「氣候危機」、「全球變暖」、「極端天氣」等詞語被反覆提及，人們對這些氣候問題的討論也日益廣泛而深入。在過去的15年裡，氣候變化已經上升為全球最重要的環境問題之一。本期解鎖自然的力量系列長文，將詳細闡述基於自然的解決方案在減緩氣候變化方面的作用。

攝影：Trys Eddy/TNC Photo Contest 2019

氣候變化：人類面臨的最大威脅！

近年來，人們對氣候變化的影響與威脅有了更深切的體會。多地出現極端天氣，森林大火、洪澇災害、冰雪融化、海平面上升等現象，無一不提示著我們，「氣候危機」已威脅到我們生活的方方面面，甚至是國家安全。

觀測表明：人為活動引起的碳排放使2017年全球地表平均溫度相對工業化前上升了約1℃，平均每10年增溫0.2℃（IPCC, 2018）。如果不採取減排措施，本世紀末升溫幅度將超過4℃。在人臨的數十個全球風險中，與氣候有關的風險（包括氣候變化和極端天氣）是未來10年面臨的最嚴峻的危機（WEF，2020）。

攝影：Robert Klarich/TNC Photo Contest 2019

同時，氣候變化使人類面臨的其他全球重大危機進一步加劇，包括生物多樣性喪失加劇、極端天氣事件和災害的頻率和強度增加、水資源和糧食安全面臨更嚴峻的挑戰等。這些危機疊加在一起，將給人類社會和野生生物帶來災難性後果，導致包括生態災難、生命損失、社會和地緣政治緊張局勢以及巨大的負面經濟影響，甚至引發公共衛生事件、系統性金融風險、經濟衰退和地區衝突。生態環境部氣候變化事務特別顧問解振華指出，新冠肺炎疫情是當前人類面臨的一場公共衛生危機，而氣候變化則是人類面臨的更長期、更深層次的生存發展挑戰。

中國是全球氣候變化的敏感區和影響顯著區。1951—2019年，中國年平均氣溫每10年升高0.24℃，明顯高於同期全球平均水平；近20年是20世紀初以來的最暖時期。20世紀90年代中期以來，中國極端高溫事件明顯增多，登陸中國的颱風平均強度波動增強。1961—2019年，中國極端強降水事件呈增多趨勢，年累計暴雨（日降水量≥50毫米）站日數呈增加趨勢。1980—2019年，中國沿海海平面上升速率為3.4毫米/年，高於同期全球平均水平（中國氣象局氣候變化中心，2020）。

思考：如何應對全球變暖?

為了將全球長期升溫幅度控制在1.5 ℃以內，以避免氣候變化造成的嚴重後果，需要全球於2050年左右實現淨零排放。

能源、工業、交通等排放行業的減排是未來減碳重點，如增加清潔能源、提高能效、能源消耗結構轉型、電動汽車等。這需要投入巨大的資源用於這些領域的技術創新和大規模快速推廣。然而，研究表明，即使在最樂觀情況下，單靠這些重點減排行業的努力，我們也難以實現2℃的溫控目標，更不能奢望控制在1.5℃。

圖片來源：TNC

按照當前的排放趨勢和各國提交的國家自主貢獻中的目標，到本世紀末全球升溫至少3℃（UNEP，2019），是《巴黎協定》確定的控溫目標的兩倍。升溫幅度每增加1℃，其引起的災難性影響將呈指數增加。為此，全球已經有114個國家宣布將提出強化的國家自主貢獻目標，有121個國家承諾2050年實現碳中和。

除了在排放行業採取更強有力的減排措施外，基於自然的解決方案（NbS）能夠為實現《巴黎協定》的控溫目標發揮不可替代的作用。然而，NbS在應對氣候變化中的作用尚未受到足夠的重視，目前僅吸引了全球不到3%的公共氣候資金（Buchner等，2012）。

NbS：成本有效的解決方案

NbS的減緩作用

NbS可通過對生態系統的保護、恢復和可持續管理減緩氣候變化。這裡的生態系統包括廣泛的基於土地的農地、林地、草地、溼地、荒漠、海洋生態系統，自然的或人工的生態系統。NbS減緩作用包括三個方面：
一是對森林、溼地（包括海岸帶溼地、泥炭地）和草地等自然生態系統的保護，避免其破壞或退化，從而避免或減少其在過去數十年甚至成千上萬年積累的碳在短時間內被分解排放到大氣中。
二是恢復已被破壞或退化的生態系統，通過植物的光合作用吸收大氣中的CO2，儲存在植被和土壤中，從而增加陸地碳儲存（即碳匯）。

三是對農地、草地、林地進行可持續管理，減少碳排放，增加陸地碳匯。同時，NbS還涉及土地利用和養殖業有關的非CO2溫室氣體（甲烷、氮氧化物等）的減排。

NbS的減緩路徑和措施

NbS減緩氣候變化的路徑很多，比較重要的包括：造林、可持續森林管理（人工林和天然林）、避免毀林和森林退化、林火管理、混農（牧）林系統、農田管理（保護性耕作、稻田水管理、農田養分管理）、秸稈生物炭利用、可持續放牧、草地保護和恢復、泥炭地保護和恢復、濱海溼地保護和恢復等（Griscom等，2017；Shukla等，2019；張小全，2020）。

不同NbS路徑產生減排增匯效益的時間尺度不同。一些路徑可以達到立竿見影的效果，如對泥炭地、溼地、森林、紅樹林等碳密度高的生態系統的保護。而另一些措施，如造林、溼地和泥炭地等生態系統的恢復、混農（牧）林系統、退化土壤的修復等，則需要很長的時間（Sukla等，2019）。

攝影：Erich Schlegel

同時需要認識到，一些NbS路徑，如造林、混農（牧）林系統、土壤碳管理等，其通過植被和土壤吸收和儲存碳的功能並不是無限的，隨著植被的生長和成熟，植被和土壤碳庫逐漸趨於飽和，年淨碳吸收逐漸降低並趨於零。另一些NbS路徑，如泥炭地和海岸帶溼地的保護和恢復，則不存在碳飽和的現象，其碳匯功能是長久的。另一方面，積累的碳也面臨因極端乾旱、火災、病蟲害或不可持續的管理而發生逆轉的風險，因此後續的維護和管理十分重要。

此外，這些NbS氣候減緩路徑，在應對糧食和水安全、人類健康、災害、生物多樣性喪失等挑戰方面還具有巨大的協同效益，可以同時增強生態系統的氣候韌性，幫助在農業、林業、牧業、漁業、水資源、城市、健康、海岸帶等社會經濟領域提高適應氣候變化的能力。

NbS全球減緩潛力

2007—2016年與NbS有關的農業、林業和其他土地利用（AFOLU）活動每年排放溫室氣體120億噸，佔全球溫室氣體排放的23%。這幾乎是全球所有小汽車、卡車、火車、飛機和船舶排放總量的兩倍，略低於全球電力行業的排放總量。如果將生產活動上下遊的排放（糧食生產中的能源、工業和運輸過程中的溫室氣體排放）計算在內，AFOLU活動的年排放量佔全球溫室氣體排放的21—37%，因此，減排潛力巨大（Sukla等，2019）。

預計在2030年、2050年和2100年AFOLU措施可分別吸收0—50億噸、10—110億噸和10—50億噸 CO2每年，取決於成熟期、吸收能力、成本、風險、協同效益和損益，其中造林碳匯潛力每年可達36億噸 CO2（Masson-Delmotte等，2018）。

減緩措施實施的成本和有限的土地資源是限制NbS減緩潛力的重要因素。TNC等機構對全球NbS潛力的分析表明，在考慮糧食和纖維安全以及生物多樣性保護約束條件下，到2030年，全球NbS的最大潛力達238億噸 （CO2當量）每年，約1/2（113億噸每年）是成本有效的（成本≤100美元/噸），其中1/3的潛力（41億噸/年）屬低成本（≤10美元/噸）。這些成本有效的或低成本的減排潛力主要來自於發展中國家。在2030、2050和2100年，NbS的貢獻率分別為29%、20%和9%（Griscom等，2017）。

在這20個路徑中，造林潛力最大，其次為避免毀林和森林退化、天然林管理、泥炭地恢復、泥炭地保護，這5個路徑的最大潛力佔全部20個路徑最大潛力的69.3%，其成本有效潛力和低成本潛力分別佔全部20個路徑相應潛力的67.8%和88.8%。低成本下避免毀林和森林退化的潛力最大，佔總潛力的1/2，而由於造林成本較高，低成本的潛力為零（張小全等，2020）。
中國NbS貢獻與減緩潛力

TNC初步分析表明，中國減緩潛力最大的NbS路徑有農田養分管理、造林、避免毀林、泥炭地保護、生物炭、稻田水管理等。

中國減緩潛力最大的幾種NbS路徑解讀

增加森林面積：造林

為改善生態環境，中國自建國之初便開始了大規模的植樹造林活動，特別是近10年來，年均造林面積620萬餘公頃，近三年年均超過700萬公頃。封山育林面積維持在2800萬公頃左右。退耕還林一期工程累計完成造林2580.62萬公頃。2014年國家啟動了《新一輪退耕還林還草方案》，截至2018年，已累計完成退耕地造林370萬公頃1。

由於開展了大規模的植樹造林和森林管護，中國森林面積從上世紀80年代初的1.153億公頃，增加到目前的2.077億公頃，森林覆蓋率達21.63%。活立木蓄積量從102.6億m3增加到164.3億m3。衛星數據顯示，從2000-2017年全球新增的綠化面積中，約四分之一來自中國，居全球首位（Chen等，2019）。基於5年一次的全國森林資源資源清查估算的森林植被碳儲量大幅增加。

根據《全國森林經營規劃（2016—2050年）》，到2020年，森林覆蓋率達23.04%以上。到2050年，全國森林覆蓋率穩定在 26%以上，森林蓄積達到 230億m3以上。

由此可見，通過大規模造林綠化增加森林面積，中國不但在過去為應對氣候變化做出重大貢獻，未來還將做出更大的貢獻。

提高森林質量：森林經營

過去40年來，中國政府十分重視森林培育、森林質量提升工作，特別是 2009 年以來，以啟動實施中央財政森林撫育補貼政策為標誌，以森林撫育為突破口，森林經營被放在了突出位置，林業進入提質增效新階段，林業發展方式由造林綠化為主向造林綠化和森林經營並重轉變，實現了歷史性跨越。2009—2018 年，全國累計完成森林撫育面積 7853.9 萬公頃。中國森林的質量明顯提高，森林生產力逐漸提高，結構明顯改善，功能和效益正逐步朝著協調的方向發展。每公頃森林蓄積量由上世紀80年代初的79.18 m3，到2015年的90.89m3。

然而，中國森林總體質量仍然較低，還有很大的提升空間。未來，中國通過提高森林質量，森林碳儲量也將會大幅增加，據估計我國森林經營的年碳匯潛力可達2億噸左右。

科學施肥：農田養分管理

中國以佔世界7.5%的耕地，生產了28.1%的稻穀，20.8%的玉米和17.3%的小麥，養活了世界19.5％的人口2。人多、地少、耕地質量差的基本國情，決定了建國以來形成的中國特有的高投入、高產出、農田高強度利用的發展模式。施肥, 尤其是化肥是最快最有效的增產措施。施用的含氮化肥（銨態氮肥、硝態氮肥）在土壤中經過氧化還原作用都會產生N2O（直接排放），同時，還有一部分施用的氮以氮氧化物和氨的形式揮發進入大氣，然後沉降到土壤產生N2O排放（間接排放）。N2O是僅次於CO2的引起氣候變化的重要溫室氣體，每噸N2O的增溫作用是CO2的298倍。

當前我國化肥畝均施用量偏高。2002—2017年期間，中國單位農田面積氮肥施用量是世界平均水平的3倍，歐盟的1.4—2.1倍，是美國的3.0—3.6倍。氮肥的單季利用率僅為 30 %左右，是發達國家80年代的水平。未被利用的氮通過不同途徑進入環境，部分以氮氧化物的形式排放進入大氣，成為氣候變化的推動因素，部分進入水體導致地表水富營養化，汙染農田地下水, 特別是淺層地下水的汙染；隨雨水流失和進入大氣的氮素佔氮肥施用量的45% (錢蘊璧，2004；程存旺等，2010)。

2015年農業部發布了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，力爭到2020年，主要農作物化肥使用量實現零增長，主要農作物肥料利用率達到40%以上。近幾年來，氮肥施用量下降趨勢（農業部，2015）。

減少化肥施用和減排的具體措施包括：
一是精準施肥，避免過量施肥，提高氮肥利用率。

二是選用合適的肥料品種，如緩釋肥料中的氮可逐步釋放出來，有利於作物吸收，同時能減少氮素損失。

三是改善施肥方式，如採取深施或混施，可以減少徑流、氨揮發和反硝化損失，從而減少N2O的間接排放。

四是使用硝化抑制劑，抑制硝化速率，減緩銨態氮向硝態氮的轉化，從而減少氮素的反硝化損失和N2O的產生。據估計，通過這些措施，到2030年我國N2O的排放量的減排潛力可達每年2億噸CO2當量左右。

NbS減緩氣候變化：重在行動

為實現《巴黎協定》的目標，需要在化石燃料領域巨額減排，這涉及大規模的技術研發、示範和廣泛應用，可能還需幾十年才能走向成熟。同時，在能源、交通、製造業、基礎設施、建築以及土地利用等行業，無論如何減排，均或多或少存在剩餘的排放，要在2050年左右達到淨零排放，需要通過生態系統的碳吸收和儲存功能來抵消這些剩餘排放。沒有NbS就不可能實現《巴黎協定》的目標。為此，在本世紀中葉前，在世界向低碳經濟轉變之際，NbS尤為重要，我們需要積極應對氣候變化，加速推動NbS的實施，以實現可持續發展，真正有益於人類福祉。減緩氣候變化，重在行動！

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減緩氣候變化，中國TNC造林案例：

2005—2007年，TNC在滇西騰衝市退化土地上恢復了 467 公頃森林植被，預計30 年內將吸收 15 萬多噸CO2。該項目於 2007 年成為全球首個通過CCB 標準（氣候、社區和生物多樣性標準）認證的金牌項目。

隨後與合作夥伴一起基於碳交易標準和CCB標準在雲南、四川、內蒙古共恢復了約12500 公頃森林植被，預計未來 60 年將產生超過 320 萬噸CO2的碳匯量。

領銜或主要參與開發了中國溫室氣體自願減排（CCER）造林、竹子造林、森林經營、礦區生態修復等方法學。目前已初步開發出溼地恢復碳匯項目方法學。

在黑龍江開發全國首個森林經營碳匯CCER項目；在北京、雲南開發多個森林經營、造林和礦區生態修復碳匯項目，預計可產生約3000 多萬噸CO2的碳匯量。

與螞蟻金服合作，開發了螞蟻森林種樹和保護地方法並提供相關碳匯計量，植樹超過1萬株，支持了多個社區保護地。

腳註：

1 http://www.forestry.gov.cn/main/63/index.html

2 中國統計年鑑，2018

3 http://data.stats.gov.cn/easyquery.htm?cn=C01

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[7]Shukla P R, Skea J, Calvo Buendia E , et al. Summary for policymakers //IPCC. Climate change and land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems. 2019[2019-09-16].

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