背景

今天是第二个全国生态日，北京绿研公益发展中心（简称：绿研）想和各位在这个旱涝交替的时节共同探加快经济社会发展全面绿色转型目标中来自气候与自然协同的解决方案的贡献。近日发布的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》明确提出，到2030年，重点领域绿色转型取得积极进展，绿色生产方式和生活方式基本形成；到2035年，绿色低碳循环发展经济体系基本建立。在路径上，意见中提到的空间规划、农业、生活方式和资源利用都涉及自然与气候协同的部分，尤其来自生态系统碳汇的贡献。这也直接指出了生态系统增汇的特点：多部门、多领域的协同。尤其是在实现针对生态系统碳汇的核算后，开展相应的价值转换工作，实现创新的投融资模式。

生态系统碳汇及其协同效益

生态系统碳汇是指生态系统从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制。生态系统碳汇是对传统碳汇概念的拓展和创新，不仅包含过去人们所理解的碳汇，即通过植树造林、植被恢复等措施从大气中吸收二氧化碳的过程，同时还包括了草原、湿地和海洋等生态系统对碳吸收的贡献，以及土壤对碳储存的维持，强调各类生态系统及其相互关联的整体对全球碳循环的平衡和维持作用（见图1）。然而，随着人类活动的增加，这种平衡正在被打破。因此，生态系统碳汇的重要性愈发凸显。

图1碳循环过程｜IUCN（Diagram symbols courtesy of the Integration and Application Network, University of Maryland Center for Environmental Science）

生态系统碳汇发挥作用的关键在于实现不同要素间的协同效益，即一种服务的增加或改善能够促进其他服务的增加或改善，从而实现整体生态系统服务的优化和提升。这种协同效益对于实现可持续发展、提高生态系统韧性和提升生态系统碳汇固碳能力具有重要意义。加强对生态系统及生物多样性的保护，巩固和提升生态系统碳汇功能，不仅可以抵消人类活动造成二氧化碳排放，也是中国实现碳达峰碳中和目标的关键，更是贯彻新发展理念、推动生态文明建设、减缓和适应气候变化的重要举措。

这些通过提升碳汇潜力，着重应对气候变化的工作，除了可以归拢到NbS或者EbA的范围之内，也有一个充分体现气候与自然联结的称呼——基于自然的气候解决方案（NCS）。其作为有效应对环境和社会挑战的方式，具有较大的减排潜力，可为全球气候变化减缓目标贡献约30%的减排量[1]，且能够促进环境、社会和经济的协同效益。NCS是指人类通过采取行动保护、恢复和改善生态系统来减缓温室气体排放并从大气中清除二氧化碳，以达到应对气候变化的目的。目前，有研究根据中国的实际情况按照恢复、保护、管理三种类型划分，共提出了16条路径（见表1），并分析了在不同成本下，各路径的固碳潜力和与不同要素所发挥的协同效益。预计2020年至2030年间，中国通过NCS应对气候变化的固碳潜力可达每年60万吨二氧化碳当量（0.6 Pg C），约占中国同期年均二氧化碳排放量的6%[2]。

表1 中国NCS应对气候变化路径梳理

Lu,N, Tian H, Fu, B et al

自然资源部、国家发展改革委、财政部和国家林草局于2023年联合印发了《生态系统碳汇能力巩固提升实施方案》（简称：《方案》）[3]，以发挥生态系统碳汇的多重效益。《方案》提出，要通过四个方面提升生态系统碳汇能力。

一，通过构建绿色低碳的国土空间开发保护格局，严格保护自然生态空间，强化国土空间用途管制，提高自然资源利用效率，强化生态灾害防治等方式守住自然生态安全边界，严防发生碳汇向碳源逆向转化。

二，通过实施生态保护修复重大工程，增强森林、草原、湿地等陆地生态系统碳汇能力，提升农田和城市人工生态系统碳汇能力，强化退化土地修复治理等方式推进“山水林田湖草沙”一体化保护和系统治理，提升生态系统碳汇增量。

三，通过完善拓展生态系统碳汇计量体系，提高碳汇技术专业人才储备，加强国际交流合作等方式建立生态系统碳汇监测核算体系。

四，通过完善生态系统碳汇法律法规体系，健全生态保护补偿机制，完善生态系统碳汇交易市场机制，完善生态保护修复多元化资金机制等方式促进生态产品价值的最大化实现。

本文将从生态系统碳汇与生物多样性、可持续森林经营、国土空间规划、矿山修复和可持续农业这五个方向所发挥的协同效益进行探讨，希望以此促进各位对生态系统碳汇的进一步了解，并推动生态系统碳汇相关政策的完善。

与生物多样性的协同效益

生物多样性作为生物及其环境间复杂交互的总和，是维持生态系统健康与功能的基础。其不仅包括生物种类的多样性，还涵盖了基因与生态系统的多样性，这些因素共同维持生态系统的稳定。中国作为世界上生物多样性最丰富的国家之一，拥有繁多的动植物种类和较为全面的陆地生态系统和海洋与淡水生态系统类型。然而近年来，受气候变化、环境污染、资源过度化利用、栖息地破坏等因素影响，中国的生物多样性面临一定的威胁。在《2030年前碳达峰行动方案》中，中国提出要将保护生态系统及生物多样性作为助力实现碳中和的重要内容[4]。在思考如何保护生态系统及生物多样性的同时，也应考虑探索生物多样性与生态系统碳汇协同作用所产生的共同效益[5]。

图2 北京城市生物多样性保护国际合作基地｜北京绿研公益发展中心摄

生态系统碳汇与生物多样性之间存在着密切的协同关系。生态系统的碳汇功能，即生态系统通过植物的光合作用吸收和储存大气中的二氧化碳的能力，与生物多样性紧密相关。生物多样性丰富的生态系统往往具有更高的生产力和更强的碳固定能力，因为不同物种在利用资源、适应环境变化方面具有不同的能力，这有助于生态系统在面对极端气候等干扰和变化时保持其原有的功能和服务。通过促进和保护生物多样性，生态系统的固碳能力可以得到有效增强，同时促进生态系统的整体健康和功能，反之亦然。这种协同效益为自然环境和人类社会带来了诸多益处。理解并充分利用这些协同效益，是实现可持续发展目标和应对全球气候变化的重要策略。

与可持续森林经营的协同效益

森林作为陆地生态系统最大的碳库之一[6]，可以通过森林经营，提高森林碳储量，促进碳固定过程，在减缓气候变化方面发挥着至关重要的作用。陆地生态系统是自然界碳循环的重要组成部分，中国以占世界6.5%的陆地面积贡献了全球陆地碳汇的10%~31%。截至2021年，中国森林覆盖率达到24.02%，森林面积达到34.65亿亩，林草植被总碳储量达到114.43亿吨[7]。

习总书记提出，要拓展绿水青山转化为金山银山的路径，就要推动森林“水库、钱库、粮库、碳库”更好联动，充分发挥森林“四库”的功能作用。可持续森林经营作为一种综合管理森林的方法，旨在实现环境效益、社会效益和经济效益的有机统一。其目标是确保森林资源的长期可持续利用，为当代及后代提供惠益。目前森林经营仍面临着一些问题，如不可持续的伐木活动、生物多样性的丧失、林木病虫害和气候变化等，这些问题不仅威胁着森林的正常生长，更威胁着森林作为陆地生态系统最大的碳库之一的碳储量。

图3 北京市京西林场模拟天然林窗疏伐｜北京绿研公益发展中心摄

生态系统碳汇与可持续森林经营之间存在着密切的协同关系。通过森林固碳增汇的主要途径有两种，一是通过造林扩大森林面积、提高森林覆盖率；二是提高单位面积森林的蓄积量和生长量。目前，中国通过实施长时间、大规模的植树造林行动后，使用扩大森林面积、提高森林覆盖率的方式提升固碳增汇的潜力已十分有限，想要进一步提升就需要把关注点转移到提高单位面积森林的蓄积量和生长量上来。可持续森林经营通过实施合理的疏伐和复种，可以修复退化森林，改善林分，提升现有森林的质量，增加森林的生物量和碳储存能力，实现增汇与生物多样性保护双重增益的效果。还可以拓宽森林碳汇产品的开发路径，发展“科技+林业”“林场+企业”等新型增汇模式，充分发挥林业产品的固碳增汇潜力。除此之外，可持续森林经营还可以通过合理利用森林资源，适当发展林下经济，创造就业机会，促进生态产品价值的进一步实现[8]，改善当地居民生活质量。

中国于2023年印发了《全国森林可持续经营试点实施方案（2023—2025年）》，旨在通过试点示范单位的建立，推动森林经营方案制度的形成和森林可持续经营管理决策机制的建立，形成一批可复制可推广的典型经验和机制措施[9]，以期实现生态系统碳汇与可持续森林经营的协同效益。

与国土空间规划的协同效益

国土空间规划作为国家空间发展的指南、可持续发展的空间蓝图，是各类开发、保护、建设活动的基本依据。合理的国土空间规划和用途管控能够优化用地布局，防止无序扩张和土地浪费，提升土地利用效率。通过科学布局生态、农业、城镇等功能空间，可以划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界及各类海域保护线，强化底线约束，为可持续发展预留空间。在国土空间规划中以环境承载力和国土空间开发适宜性评价为基础，坚持生态优先、绿色发展的方针，因地制宜开展规划编制工作，可以最大化激发各类国土空间的碳汇功能。

图4 钱江源一百山祖国家公园｜北京绿研公益发展中心摄

生态系统碳汇与国土空间规划之间的协同关系关键在于将碳汇作为国土空间规划的重要指标，并整合纳入到土地利用、生态保护、产业布局和城乡建设中，形成统一的规划体系。中国在2019年印发的《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》[10]中，通过"多规合一"的体系，形成了统一的国土空间规划。国土空间规划可以通过优化土地利用结构和布局，提升森林、草原、湿地等自然生态系统的碳储量。同时，加强并落实重要生态系统保护和修复工程，可以增强生态系统服务功能，提升碳汇增量。此外，通过强化国土空间用途管控，严守生态保护红线，可以保护现有碳库，防止生态空间被占用。构建国土空间碳收支核算体系并开展国土空间碳风险监测与评价，可以评估不同土地利用方式对碳收支的影响，为规划国土空间利用方式和开发利用强度提供科学依据。生态系统碳汇与国土空间规划所发挥的协同效益是中国应对气候变化、实现碳达峰和碳中和目标的重要推动力量。

与矿山修复的协同效益

矿区是以采矿作业区为核心的特殊陆地生态系统。无节制的采矿活动往往会破坏矿山当地的土壤结构和植被，打破原有的生态平衡，将生态系统转变为碳排放源，产生大量温室气体排放，这势必需要进行修复。生态修复能够通过重建矿山地区的植被来增强矿山的固碳能力，增强矿山生态系统的碳汇。此外，土壤也是陆地生态系统最大的碳储存库。预计到2050年，全球土壤碳汇潜力在每公顷23亿至53亿吨二氧化碳之间[11]。通过水土治理来改善矿山的土壤结构，也将为长期碳储存提供条件，增强土壤碳汇。因此，矿山修复不仅有助于恢复和保护生态环境，也是实现区域碳中和、应对全球气候变化的重要途径之一。

数据统计显示，截至2018年，中国共有各类废弃矿山约99000座[12]。据估计，中国矿山开发占用和损坏的土地面积高达200万公顷，并且每年仍以3.3万到4.7万公顷的速度递增[13]。在这种情况下，加强矿山治理、推动矿区生态修复首先在环境治理方面意义重大，绿色矿山建设已成为矿业领域推动生态文明建设的有力抓手和推动矿业高质量发展的重要举措。

图5 山西省太原市西山生态文化旅游示范区｜北京绿研公益发展中心摄

生态系统碳汇与矿山修复之间存在着密切的协同关系。矿山修复首先需要对矿区土地与环境进行整治，通过渣土清除、新土填平、陡坡放缓等措施改善地形，同时对开采产生的废弃物进行妥善治理或资源化利用，为生态系统恢复创造条件，并减少因采矿活动导致的碳排放。在此基础上，对采矿扰动后的区域进行景观再造，如近自然恢复、水土资源调控等，有助于恢复和增强生态系统的功能，提升生物多样性，进而增强固碳能力。同时结合产业转型，因地制宜发展新兴产业，促进区域社会主体功能的转变，减少对资源的依赖，推动可持续发展。最后需要推进矿山修复与城乡融合发展、国土空间规划等政策协同，共同促进碳达峰和碳中和目标的实现。

不过目前中国废弃矿山修复仍面临数量众多、情况复杂，资金缺口巨大和修复技术水平不足等问题[14]。因此，整个修复过程不仅包括生态层面，更涉及长期的市场化治理机制的建立，需要引入适宜性与长效性评价，避免修复后生态再度衰败。废弃矿山修复应将所在区域受损生态系统作为一个有机整体，分区分步修复受损生态功能。同时根据矿山所在区域所属的生态系统特征, 综合考虑矿区自然气候条件、矿山环境问题及其危害等，合理选择修复方式，实现生态效益、经济效益和社会效益的统一。

与可持续农业的协同效益

农田被认为是最重要的碳库之一[15]， 且具有碳源和碳汇的双重属性[16]。这意味着，一方面，农业带来的大规模土地利用方式变化以及施肥等生产过程，会排放大量温室气体。另一方面，如果管理得当，耕地乃至农业生态系统具有很大的碳汇潜力。大量研究表明，包括施有机肥、覆盖作物（cover cropping）、覆盖种植、保护性耕作、肥力管理、复合农林和轮作等在内的农业实践，能够增加农业用地的土壤碳储量。据估算，全球农田年均碳汇潜力可以达到每年90万吨至185万吨二氧化碳当量（0.9 – 1.85 Pg C）[17]。

生态系统碳汇与可持续农业之间存在着密切的协同关系。土壤中的碳很少以元素形式存在，而是以包含其他营养物质（尤其是氮）的有机物的形式储存。因此，包括施有机肥在内的有利于耕地增汇的可持续农业实践，有望实现增加土壤有机质、改善土壤的物理性状、提供更好的生态系统服务，以及提高农业生产力和生态系统韧性的协同效益[18]。

中国农业发达，耕地面积广阔。据研究显示，2023年中国农业生产总碳排放量为8.28亿吨二氧化碳当量，占全国碳排放的6.7%[19]。另外，农作物秸秆和禽畜养殖废弃物等农业副产品的规模也很大，且都存在“用则利、弃则害”的特征。以秸秆为例，秸秆作为农作物收割后剩余的茎叶部分，自身即含有一定量的有机物质和营养元素。在传统农业发展过程中，部分秸秆被用作养殖饲料，干化后作为燃料，另有一些被用来沤肥。随着集约化农业的大规模发展，化肥农药等农业投入品大量使用，农业产出率大幅提高，秸秆数量也急剧增加。但在利用端，随农村能源的电气化替代水平不断提升，饲料的使用也逐渐转向专业化公司提供的精细饲料，农户对秸秆的使用量锐减。而秸秆收储难度大，其大量焚烧还可能造成区域性的空气污染，秸秆逐步由资源变成需要处理的“垃圾”[20]。 为应对诸如此类的挑战，需要将农业副产品进行资源化利用。在应对气候变化语境下，对农作物秸秆和畜禽粪污的资源化利用一方面可以贡献于农业减排，另一方面，以肥料化为代表的资源化利用方式也能够提升土壤肥力，有助于提升农田的碳汇潜力，带来多重效益。

图6 山东邹城秸秆综合利用项目｜北京绿研公益发展中心摄

写在最后

随着全球气候变化的加剧，生态系统碳汇作为自然界对抗气候变化的重要机制，正在全球范围内受到越来越多的关注，增强生态系统碳汇功能和落实气候与自然协同战略将成为各国实现碳中和目标的关键举措。不论是NbS, EbA 还是NCS, 都能通过保护、恢复和可持续管理生态系统来减少温室气体排放和增加碳吸收，还能同时提供生物多样性保护、水资源管理和减灾等多重效益。通过科学规划和多方协作，自然与气候的联结将变得更加紧密，生态系统碳汇的潜力将被充分挖掘，为实现《昆-蒙框架》和《巴黎协定》的目标注入新的动力。绿研正在参与美国环保协会（EDF）于2024年初启动的“2035美丽中国·生态系统碳汇潜力提升项目”。该项目在碳中和背景下，助力中国摸清生态系统碳储量本底和增汇潜力，通过制定积极、有效、可行的生态系统碳汇潜力提升路径，以及研究如何加强生态系统与国土空间规划、林业资源管理、生物多样性保护、农业发展等其它领域的协同效应，为实现中国的气候目标建言献策。绿研参与的相关研究成果也将在今年联合国气候变化会议COP29上进行发布。还请各位同事伙伴积极探讨，批评指正 nature@ghub.org 。

封面图｜Unsplash, John Towner

参考资料

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[3] 中华人民共和国自然资源部.《生态系统碳汇能力巩固提升实施方案》发布. https://www.forestry.gov.cn/c/www/zyxx/367743.jhtml

[4] 中华人民共和国国务院. 关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知. https://www.gov.cn/zhengce/content/2021-10/26/content_5644984.htm

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[7] 中华人民共和国国家林业和草原局. 国家林草局公布2021年中国林草资源及生态状况. https://www.gov.cn/xinwen/2022-11/23/content_5728382.htm.

[8] 中华人民共和国国家林业和草原局. 新质生产力赋能森林碳汇高质量发展. https://www.forestry.gov.cn/lyj/1/lcdt/20240424/559183.html

[9] 国家林业和草原局. 《全国森林可持续经营试点实施方案（2023—2025年）》发布. www.gov.cn/xinwen/2023-03/03/content_5744278.htm.

[10] 中华人民共和国中央人民政府. 中共中央 国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见. https://www.gov.cn/zhengce/2019-05/23/content_5394187.htm.

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[13] 袁鹏, 尚修宇, 胡术刚. 矿山修复治理的现状与技术. 世界环境, 2018, 3: 30-32. http://www.chinaeol.net/zyzx/sjhjzz/zzlm/fmgs/201810/W020181030573939421391.pdf

[14] 张进德,郗富瑞.我国废弃矿山生态修复研究[J].生态学报,2020,40(21):7921-7930.

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[18] Paustian, K., et al. Climate-smart soils. Nature 532, 49-57. 2016.

[19] 国家自然科学基金委员会 科学传播与成果转化中心. 我国首个农业农村低碳发展报告发布. https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20289/64663/index.html.

[20] 柳建平，刘璐. 农作物秸秆资源循环利用：技术、模式及存在的主要问题[J]. 可持续发展, 13(2): 847-860. 2023.