上海林地和绿地碳汇发展困境与对策

马 涛

复旦大学环境科学与工程系 上海 200433

1 问题的提出

对于陆地生态系统而言，森林碳汇是最为重要的碳汇形式。许多国家和国际组织都在积极利用森林碳汇应对气候变化。一个城市由森林植被构成的碳汇，抵消了工业生产和生活消费所排放碳的一部分，其数量是相当可观的。发展城市森林是低碳城市的重要任务[1]。

上海的城市林地和绿地系统究竟能发挥多大的碳汇作用，其今后的发展潜力何在，如何保持和提升固碳能力，是一个值得关注的问题。近几年，围绕上海的林地和绿地碳汇已经开展了一些研究。如发现1994-2003年上海由于城市绿化和种植经济林，增加了192.1万t碳汇量[2]。上海中心商业区土壤碳密度和有机碳含量普遍偏低；土壤质量欠佳，尤其肥力偏低是限制中心城区绿地植被健康状况的主要因素[3]。上海市区的城市森林总碳贮量为47.85万t，年碳固定量为6256t/hm2[4]。随着上海绿化覆盖率的增加，上海的绿地碳汇有一定的增长潜力[5]。

文章将在前人研究的基础上，对上海林地和绿地的碳汇能力进行估算，着重分析其增长潜力和遇到的瓶颈，并就如何提升碳汇能力提出一些建议。

2 上海林地和绿地固碳能力评价

根据第七次森林普查结果（2004-2008），上海林地面积9.33万hm2（其中含城市公共绿地中的林地面积0.67万hm2）。此外，建成区还有绿地3.2万hm2。本文引用他人的研究成果[4]，设定上海城市森林的平均固碳率为每年0.625t/hm2，则上海林地和绿地的总固碳能力约为7.5万t/hm2，仅为湿地固碳能力的1/10,农田固碳能力的1/60。

上海林地和绿地固碳能力不强的一个重要原因是城市土壤质量的下降。上海近年来随着城市园林绿化的快速发展，土壤环境质量迅速下降[6]。在城市建设过程中，由于挖掘、搬运、堆积、混合和废弃物填充，致使绿地土壤结构与剖面发育层次混乱，不可避免地引发土壤紧实，通透性变差。城市绿地土壤尤其是道路绿地土壤多半由建筑废渣、筑路的心土堆积而成，从而使有机质和养分较自然土壤明显偏低。而有些城市绿地，如公园绿地和居住区绿地，由于植物的枯枝落叶等因园林管理而被清除，从而切断了自然物质循环过程，最终导致土壤有机碳含量相对偏低[7]。此外，由于上海道路绿地的树种较为单一，而且株间间隔较大，林冠小并得到修剪，很多行道树出现生长状况不良的现象，而土壤大多夹杂砂石、砾石，土壤持水量严重下降，从而使得道路绿地的有机碳含量也有显著下降[3]。

3 上海林地和绿地碳汇的发展困境

近年来，上海的城市林地和绿地建设实现了跨越式发展。特别是1998年以来，上海改以住“见缝插绿”为“规划建绿”，结合大市政建设，旧城改造、污染工厂搬迁等，辟出成片土地建设绿地，城市绿化建设取得突破性进展。上海市人均公共绿地面积已经从1999年的3.6m2增加到2009年的12.5m2，绿地覆盖率从1999年的20%增加到2009年的38%。但是经历了绿地和林地的建设高潮后，这些年上海的林地和绿地建设遇到了严重的瓶颈。按照《上海市城市总体规划（1999-2020）》，到2007年，上海森林覆盖率将达到22%以上，到2010年，森林覆盖率达到25%。2004年的《上海城市森林规划》也提到，到2020年，森林覆盖率达到35%以上。尽管规划的目标令人振奋，但是现实的数字（11.63%）却让我们看到，上海的城市森林建设已经遇到了增长的瓶颈。

上海城市森林增量林地的落实，不仅要协调生态建设与粮食生产的关系，还要协调好城市森林与城市建设之间的土地供给关系。此外，建设和维护上海城市森林需要巨额的资金投入。根据对近年上海城市森林建设成本的分析，郊区的造林成本为15万元/hm2（未计入土地成本）；市区的造林成本更高得惊人，1万元只能造lm2的林地（动迁费用高昂）。仅以l5万元/hm2的造林成本核算，2003-2020年上海用于造林工程的年平均直接投资额就高达10亿元以上。造林后林地的管护费用也很可观，前期的年管护费用就需1.5万元/hm2[8]。由于在林业用地流转费、养护管理费上面临巨大压力，上海市一些区县遭遇了“造林越多，负担越重”的尴尬。

随着世博园、迪斯尼公园这些大项目建成后，上海很难新增大规模的林地和绿地，而利用滩涂、河滩和苇地造林，或是通过农村土地的集约利用形成增量林地也都存在不少问题。在未来一段时期内，上海的林地和绿地的面积增加有限，对于增加碳汇的贡献也将十分有限。即使森林覆盖率能够从11.6%增加到22%，也无非就是每年增加5～6万t的碳吸收能力，但其经济成本却十分巨大。

4 保持和提升上海林地和绿地碳汇的途径和措施

4.1 加强森林抚育，提高森林碳储量和碳密度

长期以来上海存在林种结构单一、森林结构不合理、林地生产力不高、森林生物量较低、森林资源总量不足、质量不高等问题。与周边省份和全国平均水平相比，人均森林面积、人均森林蓄积量、单位面积森林蓄积量均明显偏低。而现有的研究表明，上海森林的群落优化具有很大的碳汇潜力。对于片林来讲，假设将现有群落的郁闭度都提高到0.6水平，上海城市森林的碳贮量和年碳固定量将在现有基础上分别增加28.2%和22.6%，若能将郁闭度提高到0.8水平，碳贮量和年碳固定量的增幅可达52.0%和83.2%。另外，混交林具有更好的固碳效应，其地上树冠部分和地下根系部分都具有成层性，养分空间扩大，光能利用率提高，有利于树木的生长，比纯林具有更高的碳贮量[4]。因此，在林分改造和新建城市森林时，应优先考虑多树种混合使用，加强对中幼林的抚育，不断提高林分质量，优化群落结构，增加生物多样性，以提高林地的碳储量和碳密度，提高碳汇能力。而对行道树而言，主要措施则是加强水肥管理，特别是探索增汇减碳的管理方式。

4.2 探索多元化的林业建设方式

通过政府来建设生态公益林在上海已面临巨大瓶颈，高额的征地成本使得政府无力承担公益林建设。但是对于提高森林碳汇来说，经济林同公益林一样具有重要的碳储存功能。对于上海森林建设而言，应该鼓励多种形式的林业建设，多元化投资主体，将公益林与经济林建设相结合，提高上海的森林覆盖率，优化群落结构。如可结合上海农业结构调整，按照上海市发改委、农委、农林局2002年公布的《关于促进本市林业建设的若干意见》的思路，通过多种融资方式推进大型片林建设。一是以林养林。鼓励农户和单位从事速生林、果林、苗木等经济林建设，政府给予资金扶持和实施统一订单等政策。二是以房建林。政府从生态片林邻近地区经营性土地出让增值收益中安排部分资金用于生态片林管理和建设；在生态片林中规划建设适量的经营性开发建设项目，统筹解决生态片林建设、养护与管理的资金需求。三是以项目促林。允许企业或个人在大型片林专项建设规划范围内的一定区域，进行体育、休闲项目开发建设，并通过项目赢利，保证林业建设、养护与管理的资金需求。

4.3 因地制宜发展立体绿化，提高城市绿量

20世纪90年代以来，上海城市绿化建设经历了缓慢复苏到小步发展，再到快速发展取得突破性进展的发展过程，绿化用地日趋紧张，城市绿化从地面转向空间发展是必然趋势。今后可充分利用各种边角土地和空间发展破墙透绿、垂直绿化、棚架绿化、屋顶绿化、悬挂绿化、檐口绿化、装饰绿化等立体绿化，弥补局部地区平面绿化的不足。这不仅能增强城市绿地的吸碳放氧功能[9]，也能和建筑节能得到很好的结合。如上海闵行某小区在屋顶上种植四季常绿的佛甲草，每平方米施工成本100元左右，后期基本不用养护，但可形成2℃的室内外温差，节能减排效果十分显著，被上海市科委列为节能建筑的典型。按照规划，“十二五”期间，上海将建设100万m2的屋顶绿化和50万m2的墙面等其他形式的立体绿化。由此可见，在合适的政策引导下，上海在这方面的发展潜力还是很大的。

4.4 探索节约型园林绿化管理模式，实施低碳管理

长期以来，园林绿化未能充分考虑资源节约及有效利用，造成城市建设成本的增加、资源的浪费、人与自然的不和谐发展。经过调研，我们认为应从以下几方面入手来探索节约型园林绿化管理模式。一是要对外来引种进行科学评估。近年来为丰富城市景观，引入了大量不适合上海气候和土壤条件的外来物种，而不得不通过灌溉和施肥等人工措施来优化其生存状态。再如大树移植成活率不高，不但不能达到理想的景观效果，还浪费了大量能源和资源。而且植物本身的碳汇能力很弱，造成了部分城市林地和绿地出现“净碳源”的现象。因此，在建设低碳城市过程中，应该对这一现象加以密切关注。要按照节约型园林绿化的要求，尊重自然，营建体现城市生物多样性、自然朴实、彰显区域景观特色、人与自然和谐的城市宜居环境。通过生态设计来实现节约型城市园林绿地[10]。积极引进适合上海自然地理气候条件、节水耐旱、耐粗放管理的新优植物品种，节约施工成本，降低养护费用，实现低碳管理。二是要限制“大树进城”。这些年城市化的迅猛浪潮引发了一些地方急功近利搞绿化，盲目搞“大树进城”。不仅破坏了很多山区的生态环境，而且其成活率低、养护成本高，对于建设低碳园林有很多不利。三是在园林绿化中要大力推进有机肥的使用，将林地和绿地中产生的树枝、落叶、草末等废弃物经过一定的处理和混合配比，在适合的条件下经过有氧发酵，形成有机肥料和土壤改良剂。以此推动园林绿化废弃物的循环利用，促进低碳经济和循环经济的协同发展。

[1] 蒋有绪,张炜银.谈谈森林城市和低碳城市[J].中国城市林业,2010 (2): 4-7.

[2] 钱杰.大都市碳源碳汇研究:以上海市为例[D].华东师范大学博士生学位论文,2004.

[3] 刘为华.上海城市绿地土壤碳储量格局与理化性质研究[D].华东师范大学硕士学位论文,2009.

[4] 徐飞,刘为华,任文玲,等.上海城市森林群落结构对固碳能力的影响[J].生态学杂志,2010 (3): 439-447.

[5] 李凤亭,郭茹,蒋大和.上海市应对气候变化碳减排研究[M].北京:科学出版社,2009.

[6] 项建光,方海兰,杨意,等.上海典型新建绿地的土壤质量评价[J].土壤, 2004:36(4): 424-429.

[7] 章家恩,徐琪.城市土壤的形成特征及其保护[J].土壤, 1997,20(4): 189-193.

[8] 黄国桢,殷欧,许东新.上海城市森林规划实施研究[J].林业资源管理, 2004 (4): 14-18.

[9] 刘秀晨.园林绿化对低碳城市的贡献[J].建设科技, 2010 (4):42-43.

[10] 俞孔坚.节约型城市园林绿地理论与实践[J].风景园林,2007(1):55-64.