适应“双碳”目标的绿色长江建设有关问题思考

徐 平，赵登忠，袁 喆，范泽宇，王丹阳，黄金权，方 择

（长江水利委员会长江科学院，武汉 430010）

联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）第六次气候评估报告（AR6）表明，如果要将全球变暖控制在不超过工业化前1.5℃以内，需要全球温室气体排放在2025 年前达到峰值，在2030 年前比2010 年减少43%，并预计未来20 年地表变暖将达到1.5℃的转折点，或将产生干旱与洪涝等极端气候事件。2022 年夏季我国长江流域大范围超历史记录的极端干旱事件即为明证之一。因此，全球气候变化已成为人类生存与可持续发展的最大挑战。为应对全球气候变化挑战与减缓温室气体排放，2020 年9 月22 日，习近平主席在第七十五届联合国大会上庄严宣布，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和。

长江是中华民族的母亲河，由西向东流经我国11 个省（自治区、直辖市），作为连接东中西部的“黄金水道”，在全国经济社会发展中具有重要的战略地位。长江流域是我国水能资源最为富集的地区，为国家经济社会发展供给了巨量的绿色低碳水电清洁能源，也是我国正在谋划建设的三大全国性碳排放权交易中心中的上海和武汉两大中心所在区域。2016 年以来，习近平总书记先后召开推动、深入推动和全面推动长江经济带发展座会并发表重要讲话，做出“共抓大保护、不搞大开发”“生态优先、绿色发展”等系列重要指示，亲自擘画了长江大保护的宏伟蓝图。2021 年3 月1 日，我国首部流域法律《长江保护法》颁布实施，标志着长江流域正式进入依法保护与治理的新时代。为贯彻落实习总书记关于长江经济带高质量发展系列重要讲话精神，水利部长江水利委员会秉承“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，统筹推进“安澜长江、绿色长江、和谐长江、美丽长江”建设，全面提升长江水生态系统的质量与稳定性，保护河湖健康，支撑和保障流域经济社会高质量发展。

在当前“双碳”战略背景下，如何充分发挥长江流域山水林田湖草生态系统固碳增汇作用，适应“双碳”战略目标，促进生态系统碳汇能力提升，有效拓展和丰富“四个长江”建设中的“绿色长江”建设内涵，已经成为值得思考的关键问题。为此，本文在回顾我国应对全球气候变化和国家“双碳”战略重要行动的基础上，详细阐述长江科学院和国内有关单位研究人员在长江流域河流、湖泊、水库、湿地与陆地等关键生态系统碳中和基础研究中取得的研究成果及减源增汇关键技术，并提出服务于全面控碳降碳目标的建议举措。

1 国家“双碳”战略目标与行动举措

自“碳达峰碳中和”国家战略目标提出以来，我国政府、科技界及相关行业与企业相继发布了具体行动方案并采取了重要措施，全力做好实现碳达峰碳中和目标的科技支撑。2021 年3 月，十三届全国人大四次会议审议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》明确提出了单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低13.5%、18%的目标。在2020 年联合国生物多样性大会上，习近平主席指出，中国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。2021 年10 月24 日，国务院制定了《2030年前碳达峰行动方案》，明确提出推进雅鲁藏布江下游水电开发，减少化石能源消耗，是实现“双碳”目标的重要路径。2021 年10 月，中共中央、国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》要求为碳达峰碳中和进行系统谋划、总体部署。2021年12月，水利部《“十四五”水利科技创新规划》明确指出，重点开展水利工程“碳中和”潜力评价方法、“双碳”目标下生态水利工程建设运行及效能提升技术等研究。2022 年6 月24日，科技部等九部门联合印发了《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022—2030 年）》，统筹提出支撑2030 年前实现碳达峰目标的科技创新行动和保障措施，并为2060 年前实现碳中和目标做好技术研发储备，对全国科技界及相关行业开展“双碳”科技创新起到指导作用。上述国家战略规划为我国应对气候变化、绿色低碳发展提供了方向指引，擘画了宏伟蓝图，也意味着加快推动碳达峰、尽早实现碳中和已成为我国经济社会各个层面的广泛共识。

全国性碳排放权交易市场是实现碳达峰与碳中和目标的核心政策工具之一。与发达国家相比，我国碳排放权交易市场建设起步较晚，2011 年我国批准碳交易试点，深圳、北京、广东、重庆等7 省市于2013 年开始正式进行碳交易试点。截至2014 年底，我国已成为继欧盟之后的第二大碳交易市场。2017 年12 月，经国务院同意，国家发展改革委印发了《全国碳排放权交易市场建设方案（电力行业）》，标志着中国碳排放交易体系完成了总体设计并正式启动。2020 年，生态环境部出台《碳排放权交易管理办法（试行）》，印发了《2019—2020 年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案（发电行业）》。2021 年6 月25 日，全国统一碳交易市场正式启动，碳排放权交易中心设在上海，碳排放权登记中心设在武汉。2021 年7 月16 日，全国碳排放权交易市场启动上线交易，发电行业成为首个纳入全国碳市场的行业。但由于水电清洁能源生产过程的复杂性，其碳排放量额度核算方法还存在争议，缺乏广泛认可的相关技术标准，目前水电还未真正参与全国性碳交易市场。近年来，随着我国全国性碳交易市场加速建设及相关技术标准的逐渐成熟，碳交易流动性的增强、碳交易品种的丰富、碳交易市场规模的扩大为我国水电清洁能源企业参加碳交易市场带来了契机。目前国际水电协会等相关国际组织正在制定水电行业碳排放交易的技术标准，国内高等院校、科研院所以及水利水电相关企事业单位也同步开展了水库温室气体与碳排放基础研究与政策评估工作，水电清洁能源企业全面参与国家碳排放权交易市场是未来形势发展的重要趋势与现实选择。

2 绿色长江建设与长江流域“双碳”研究进展

2.1 绿色长江建设内涵

2021 年，为贯彻落实习总书记关于长江经济带高质量发展系列重要讲话精神与“十六字”治水思路，水利部长江水利委员会着力推进“安澜长江、绿色长江、和谐长江、美丽长江”四个长江建设。“绿色长江”建设是重要内容之一，其基本内涵是基于水资源刚性约束制度下建成节水优先高效利用的长江，健全节约低碳、设施完善、统一调度、合理利用的水资源优化配置体系，建设节水型社会，保障水资源综合利用需求，提高水资源利用效率，完善水资源与人口经济均衡协调发展格局，推动生产生活方式绿色转型，推进经济发展方式升级转变，建成空间均衡、集约高效的绿色长江。

2.2 长江流域“双碳”研究进展

在“双碳”战略与“绿色长江”建设背景下，国内学者特别是长江科学院研究团队以长江流域典型河流、湖泊、水库、湿地、陆地为研究对象，围绕流域碳循环基础理论开展了系列研究工作。

2.2.1 河流碳物质输送研究

河流是联系流域内各类水体的中枢，是流域碳输移的关键环节，对流域碳循环具有重要意义。流域内各类形态碳以水沙为载体，以干、支流河网为媒介进行传输与交换。河流也是流域碳向外输送的重要出口，其通量不仅反映流域陆地生态系统碳循环，还会影响流域内碳收支平衡。目前，国内学者对长江流域干支流河网碳通量估算、碳输移规律及其影响因素识别开展了大量监测与科学研究。刘鹏飞[1]估算了三峡建库前后长江入海无机碳通量约为1.72×106t/yr，并在过去50 年间没有明显变化趋势。王敏[2]发现长江干流溶解态无机碳沿程浓度呈阶梯下降趋势，最高值出现在源头及金沙江段，往下游方向逐渐降低。河流中颗粒态有机碳含量与悬浮泥沙含量呈负相关，这是因为悬沙含量升高降低透光率从而限制自源有机碳的生产，以及悬沙中矿物质对碳的稀释作用[3]。有效的护坡、固岸及水土保持措施可以显著抑制有机碳随土壤侵蚀并输入河道。三峡工程建设运行以来，年入海泥沙量已由1997 年的3 亿t 降至约1 亿t，导致颗粒态碳通量骤减，由建库前的1.63×106t/yr 下降至0.6×106t/yr[4-5]。

长江科学院研究团队通过大量的监测与研究，初步揭示了长江河流水沙过程对碳输移的影响机制。模拟了暴雨径流事件中河流碳浓度及通量变化过程，发现在江源地区，水文年内河流碳输送量占流域碳净收支量最高可达11%，且上游碳以化石源和土壤源为主，下游以植被源为主[6]。在弯曲河流，阐明了二次流影响下碳随泥沙的凹岸侵蚀、凸岸淤积过程，识别了点滩和沙洲中碳含量“热点”区域[7]。在牛轭湖及其连通河道，揭示了服从于水文连通条件的碳浓度梯度，发现河湖连通性越好，上游来水对牛轭湖的稀释作用越强，河-湖系统碳周转加快，不连通牛轭湖碳含量最高达连通湖泊的两倍[8]。

2.2.2 湖泊碳循环研究

长江流域湖泊星罗棋布，类型众多，咸水湖与淡水湖兼具，从长江源区到入海口分布广泛，对国家“双碳”战略实施与“绿色长江”建设具有重要作用。尤其是近年来，随着长江大保护战略与“十年禁渔”的实施，长江流域湖泊水生态环境明显好转，水生生物及其栖息地环境发生显著变化，对于提升湖泊碳汇能力具有重要作用。我国湖泊碳循环领域的基础研究开展较早，建立了湖泊碳通量监测站网，基本揭示了长江流域典型湖泊碳物质循环规律。2003 年，中国科学院开展了为期五年的知识创新工程重大项目“中国陆地和近海生态系统碳收支研究”，在太湖和武汉东湖进行了湖泊水域碳循环过程及水气界面温室气体交换通量的观测实验[9]。陈永根[10]等采用静态箱-气相色谱法对中国8 个湖泊（洞庭湖、鄱阳湖、巢湖、南四湖、洪泽湖、抚仙湖、洱海、滇池）冬季水体水-气界面甲烷通量进行了24 h连续观测，对中国湖泊冬季甲烷的总释放量进行了估算。邢阳平[11]利用静态箱法观测了东湖水-气界面二氧化碳与甲烷的排放通量，发现在该区域二氧化碳与甲烷的排放表现出明显的季节变化特征。李香华[12]观测获得了太湖地区四季的二氧化碳通量。

随着新一代信息技术的逐渐成熟，利用高光谱遥感数据与地面测量光谱，构建遥感反演模型已经成为获取湖泊表层水体溶解有机碳含量的重要途径，并在中国太湖等重要内陆水域取得了良好的监测效果[13]。长江科学院研究团队开展了青藏高原咸水湖泊与低海拔地区洞庭湖等淡水湖泊水体碳物质的监测与比较分析，结果表明青藏高原咸水湖泊水体无机碳远高于低海拔区域淡水湖泊，而湖泊有机碳含量占比较少，以无机碳为主；低海拔湖泊水体碳物质中有机碳占比较大；低海拔湖泊生物活动活跃、水生生物多样，高原咸水湖泊岩石风化溶解、无机盐类输入较多，两类湖泊均具有较强的固碳潜力[14]。

2.2.3 水库碳中和研究

长江流域是我国水能资源最丰富的地区，拥有全国乃至世界最大的水电清洁能源基地，形成了以三峡、向家坝、乌东德、溪洛渡、白鹤滩为代表的巨型梯级水电站群，为长江大保护与碳达峰碳中和战略做出了重要贡献。国务院《2030 年前碳达峰行动方案》明确提出推进雅鲁藏布江下游水电开发，有效减少化石能源消耗，是实现“双碳”目标的重要路径。在水库温室气体与碳中和研究领域，中国科学院刘丛强院士团队是我国较早开展水库温室气体与碳物质循环研究的团队，主要以乌江流域梯级水库为研究对象，从河流-水库水化学特征、DIC和二氧化碳水体分压迁移转化机制等角度研究水库温室气体源汇变化问题[15]。喻元秀等[16]对乌江流域洪家渡、红枫湖等水库的溶解二氧化碳进行了研究，估算出了这些水库水体二氧化碳分压的分层分布特征及其排放通量。一些科研院所先后在三峡水库、金沙江下游梯级水库、清江梯级水库等典型水库开展了大量观测实验与科学研究工作。孙志禹等[17]全面梳理了从2009 年至2019 年10 年间中国水库温室气体与碳中和贡献评估研究现状与发展趋势，将国际上水库温室气体研究分为质疑争议期（1993 年至2006 年）和拓展研究期（2006 年至今）两个重要阶段，重点阐述了以三峡水库为代表的中国大中型水库自身典型特征及中国学者取得的水库温室气体源汇变化重要成果，建议今后持续加强基础研究，推进水电碳足迹评价的标准化，从而引导水电行业重视碳资产管理，积极探索减源增汇方法与途径。

研究成果表明，以三峡水库为代表的长江中上游流域梯级水库及水电清洁能源对国家“双碳”战略和绿色长江建设提供了重要支撑。三峡水库温室气体总通量为12.49×105tCO2eq/yr，按照三峡电站年平均发电量1 000 亿kW·h 计算，蓄水发电后温室气体总通量约为14.16 gCO2eq/kW·h，表明其作为清洁能源的减排巨大作用和效益；按照1 kW·h 水电可减少0.997 kgCO2的标准计算，三峡电站2020 年发电量达1 118 亿kW·h，可以减排二氧化碳1.115亿t。截至2022 年7 月，长江中上游流域三峡、葛洲坝、向家坝、乌东德、溪洛渡、白鹤滩等巨型梯级水电站群累计减少二氧化碳排放25.6 亿t，表明长江流域水电低碳清洁能源的碳中和贡献极为显著。

2.2.4 湿地固碳潜力研究

具有“地球之肾”美誉的湿地生态系统在全球碳循环过程中占据着重要地位，在全国固碳减排行动方案中发挥着重要作用。在全球气候变化研究中，沼泽湿地生态系统对全球碳循环变化具有重要影响，其碳库占到陆地总碳库的20%～30%。在当前世界各国应对气候变化与碳中和战略背景下，沼泽湿地碳储量估算与固碳潜力评估已成为研究热点。我国湿地面积6600 万公顷，占世界湿地的10%，位居亚洲第一位，世界第四位。我国湿地类型众多，分布广泛，区域差异性显著，生物多样性丰富，广泛分布于三江平原、长江流域与青藏高原等地区。其中，长江流域洞庭湖、鄱阳湖等湖泊湿地和位于青藏高原腹地的长江源典型泥炭湿地生态系统独具特色，由于其特殊的水文环境与植物群落结构，对于国家“双碳”战略与“绿色长江”建设具有重要的减源增汇作用。

国内外对湿地生态系统碳储量研究主要围绕湿地类型、估算方法、影响因素、湿地碳管理与碳足迹等方面开展。马维伟等[18]主要在青藏高原尕海湿地研究了植被退化过程中植被-土壤系统有机碳储量变化特征。在低海拔地区湿地生态系统碳储量与碳排放研究中，湿地围垦等人类活动对湿地碳循环过程的影响得到评估，而在高海拔地区的青藏高原，高寒湿地与草甸退化恢复对土壤微生物碳代谢功能多样性的影响也得到科学评估。兰州大学团队对青藏高原若尔盖草甸湿地碳循环与碳储量开展了大量科学观测实验与科学研究工作。国内外学者充分利用原位观测实验、空间遥感数据等多种研究手段在青藏高原、洞庭湖、鄱阳湖等重要区域湿地生态系统开展碳循环与碳储量变化研究工作，评估了土壤水分、温度等重要影响因素。长江科学院研究团队对长江源泥炭湿地生态系统固碳潜力研究结果表明，长江源区当曲湿地生态系统二氧化碳与甲烷等通量时空分异特征显著，其中，二氧化碳平均通量为-151.8 mg/（m2·h）；甲烷平均通量为-1.38 mg/（m2·h），显示为吸收状态，表明湿地生态系统为显著的碳汇；长江源区当曲湿地生态系统碳储量信息及时空分异特征明显，其中，水体无机碳平均含量为35.05 mg/L，有机碳平均含量为8.10 mg/L，表明湿地生态系统的水体与土壤碳库固碳潜力显著。

2.2.5 陆地生态系统碳循环研究

陆地生态系统具有气体调节、环境净化、水文调节、土壤保持、维持生物多样性等诸多功能。其中，固定CO2的功能也称碳汇功能，在减缓大气CO2浓度上升方面有着不可替代的作用。近10 年来，全球陆地生态系统平均从大气中吸收碳高达3.61 Pg C/a，相当于工业活动和土地利用变化的人为总碳排放的33.7%。中国陆地生态系统占全球陆地面积的6.4%，是全球和区域碳循环及其模式研究的重点地区[19]。已有研究表明，1960s—2010s 期间，中国陆地生态系统碳汇量约为0.213±0.030 Pg C/a，其中，森林、草地、农田和灌木生态系统碳汇分别为0.101±0.023 Pg C/a、0.032±0.007 Pg C/a、0.043±0.010 Pg C/a 和0.028±0.010 Pg C/a[20]。

长江科学院研究团队研究表明，在长江源地区，2000 年以来陆地植被生态系统净初级生产力（Net Primary Productivity，NPP）多年平均值为100.0 gC/m2，呈现由西北向东南增加的趋势。从年际变化上看，在气候暖湿化的背景下，长江源地区的NPP 呈现出增加的趋势，其增加速率约为0.18 TgC/a。从年内变化上看，NPP 与气温、降水呈显著正相关，其中2 月、3 月、5月和9 月气温和7 月份降水对NPP 影响较为明显[21]。2000 年以来，受源区暖湿化气候的影响，长江源区陆域植被生态系统碳储量呈现出一定的增加趋势（0.18 TgC/a）；局部地区受放牧、公路建设等人类活动影响，碳储量呈现出减少趋势（约占源区面积的4%）。水土保持碳汇能力研究结果表明，土壤侵蚀破碎运移作用使得微生物对坡面尺度碳循环作用的机制由物种结构主导型转化为微生物量主导型，侵蚀与沉积区域土壤有机碳矿化格局与不同团聚体中有机碳品质和微生物对碳源具体利用方式有关，侵蚀诱导下的坡面有机碳分布与其后期碳矿化格局间不存在直接的作用关系。

2.3 减源增汇关键技术

2.3.1 减源关键技术

（1）梯级水库科学调度减碳关键技术。科学有效的水库调度是减源增汇的重要手段，可以通过减少碳物质陆源输入方法减少水体碳物质循环与排放。目前，在国家防总和长江防总的统一调度下，长江流域中上游流域梯级水库已开展联合调度与生态调度试验，效果显著。仲志余研究团队[22]根据长江上游梯级水库群多目标联合调度技术相关研究成果，通过三峡水库与金沙江下游科学联合调度，合理分配梯级水头，充分利用调节库容拦蓄小洪水、合理安排枯水期水位消落、响应电网调峰消纳、减少弃水等，开展发电优化调度，较同等来水条件下的常规调度增发电量5%左右，2018 年、2019 年分别增发电107.74 亿、105.23 亿kW·h，经济效益显著。据此折算因联合优化调度二氧化碳年减排量达900万t，有力拓展了长江中上游流域巨型梯级水库群的碳中和贡献。

（2）水利水电工程节水减排及回水资源化利用技术。水利水电工程规模庞大、混凝土浇筑量与砂石骨料需求量大，通常需要结合工程需求建设配套的砂石骨料加工系统。为减少砂石骨料加工系统冲洗用水量与废水排放，长江科学院研究团队开展了砂石系统高效节水与回水资源化利用关键技术研究，提出了砂石系统精细化用水冲洗设计方案及工艺，大幅提高砂石骨料生产加工系统的节水效能，降低用水能耗需求；从源头减少废水排放量，降低工程污水处理负荷与成本，节约用水量达50%，相应用电能耗降低50%。研发了药剂智能投放系统并建立中水回用控制标准，可根据废水悬浮物含量动态精准调控药剂投放量，显著降低药剂用量，节约成本的同时减少附加碳排放，经济效益与碳收益十分显著。

（3）低热水泥绿色水工建筑新型低碳材料制造关键技术。我国是目前世界上修建特高拱坝最多的国家，今后10 ～20 年内特高拱坝工程建设不断增多，对水工混凝土提出了应对“泄洪消能、温控防裂、冲磨破坏、混凝土质量控制”的更高要求。长江科学院研究团队开展了水电工程低热水泥混凝土特性与应用关键技术研究，立足于低热水泥混凝土全过程特性研究，在有效解决结构混凝土、衬砌混凝土、抗冲磨混凝土温控防裂问题的基础上，积极推动低热水泥混凝土在300 m 级特高拱坝等水电工程中的全面应用，重点开展了低热水泥矿物组成优化、技术标准与生产质量控制研究；低热水泥长期水化放热特性与混凝土耐久性研究；低热水泥混凝土热力学特性及其时变规律研究，水电工程低热水泥混凝土施工关键技术与质量控制研究。研发的低热水泥相比于普通水泥每吨熟料热耗降低7 kg 标准煤，日减少二氧化碳排放34.9 t。

（4）固废基矿物掺合料绿色水工建筑新型材料研发关键技术。固废基矿物掺和料的开发与应用是绿色水工建筑材料的必然要求，长江科学院研究团队开发了粉煤灰、磷渣、矿渣、火山灰等固废基矿物掺合料来替代水泥，提出了多元胶凝体系功能协调的时空互补效应，涉及多元胶凝粉体的颗粒堆积、水化历程及力学性能等，实现了基于时空互补效应的多元胶凝体系定向设计，形成了现代水工大体积混凝土应用矿物掺和料技术标准体系；揭示了矿物掺和料减水势能、增黏势能、致密势能与活化势能改善水工混凝土性能的作用机理；建立了水工混凝土矿物掺和料分类体系，探明磷渣粉、矿渣粉、天然火山灰和石灰石粉品质影响因素和制备工艺控制措施，为水利水电工程合理应用矿物掺和料提供科学依据。在减污降碳方面，以叶巴滩水电站工程需要为例，使用固废基矿物掺合料节省水泥约16 万t，每吨水泥CO2排放量约为616.6 kg，可减少碳排放约9.9 万t。

（5）污泥减碳处理关键技术。污水污泥由于产量大、危害属性强、资源化难度大，是世界上人口大国普遍面临的头疼问题。传统的污泥处置方法如卫生填埋、焚烧、堆肥等，其潜在环境风险大，蕴含能源利用不充分，难以生产高价值产品。为了实现污泥高值转化、有效控制二次排放，特别是碳排放，将熔盐介质和电化学同时引入污泥转化过程中，借助熔盐介质自身具有强化传热和催化活性的特点，耦合电化学氧化过程促进污泥向高值产品转化，生产高品质生物油、生物炭和热解气，能够实现资源的回收和碳补偿；其次依靠熔盐的强溶解性，原位吸收转化CO2、酸性气体、有毒灰分等二次排放物，实现零碳排放；最后利用熔盐电化学迁移转化机制，借助熔盐中高浓度氧离子实现二次有机污染物电化学分解，碳、硫等元素电化学固定，最终降低排放风险，实现碳物质的固定。熔盐电化学转化新体系下污泥处置的碳排放水平远低于传统的焚烧、厌氧堆肥等方式，实现了直接碳排放零排放，通过生命周期评价方法计算，熔盐新体系的碳排放相比于焚烧降低了69%，相比于厌氧堆肥降低了45%。

2.3.2 增汇关键技术

（1）梯级水库消落带植被生态修复关键技术。为提升长江流域梯级水库碳汇能力，在水库消落带开展植被生态修复是重要途径之一。长江科学院研究团队及国内相关单位研发了梯级水库消落带植被生态修复关键技术，构建了乔木灌木草本新型立体植被生态修复模式，研究了不同水位条件下三峡水库典型消落带细荻植物群落结构与分子生理生态特征，解剖结构与分子生理生态特征，研究细荻通气组织，屏障结构和机械组织发育状态，以及淹水前后结构变化。细荻成熟茎段和未成熟茎段无氧呼吸途径（乙醇发酵途径和乳酸代谢途径）有关酶和抗氧化酶活性是否升高及其有关基因表达，开展群落结构特征和固定土壤能力分析，综合评估三峡水库典型消落带植被根系固碳作用与潜力。

（2）陆地生态系统生态保护与修复关键技术。陆地生态系统生态保护修复作为经济安全有效的固碳增汇手段，是巩固提升生态系统碳汇能力的主要路径。20 世纪70 年代以来，我国陆续实施了天然林资源保护工程、退耕还林工程、“三北”防护林工程、京津风沙源工程等重大生态工程，其中，退耕还林对碳汇的贡献最大，其次是天然林保护工程[23]。对于草地生态系统，经济可行的增汇措施主要包括：退耕还草、围栏封育、补播和人工草地建植[24]。对于农田生态系统，保护性耕作、合理施肥、合理灌溉、轮作等是农田土壤固碳措施[25]，但农业机械使用、非二氧化碳温室气体排放等会导致温室气体泄漏[26]。此外，多以单个生态系统为对象的增汇措施在系统性和整体性存在不足，导致生态系统稳定性存在风险[27]，因此，需遵循山水林田湖草沙生命共同体理念，从根本上解决了生态修复缺乏系统性的问题，在提升生态系统质量和稳定性的同时实现固碳增汇。

3 思考与建议

为适应“双碳”目标，建议绿色长江建设统筹谋划重大科研项目，重点推动节水优先与节水型社会建设，以国家水网建设为抓手优化水资源配置，大力推动长江流域水电低碳清洁能源开发，联合开展梯级水工程科学调度，采用绿色水工建造材料与关键技术推进水工程的建设，进一步加强水生态修复与保护，提前布局长江流域生态系统碳汇监测站网建设，建立生态系统碳汇监测核算体系，提升长江流域生态系统碳汇能力。

（1）加快推进长江流域节水优先战略与节水型社会建设。为提高节水减排效益，建议依据《“十四五”节水型社会建设规划》和《国家水网建设规划纲要》，在绿色长江建设中积极践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，以“国家水网”建设为抓手，优化水资源配置，提高水资源利用率，以节水优先战略助力节水节能降碳增效，与循环经济相结合助力降碳行动，服务于全面控碳、降碳目标的实现。

（2）加强长江流域水生态修复与保护，提高水生态系统碳汇能力。建议按照水利部《“十四五”水利科技创新规划》和“绿色长江”建设有关要求，着力复苏长江流域河湖生态环境，开展河湖湿地“碳汇”潜力评价，加强水土流失综合治理，强化湿地保护，稳定现有河流、湖泊、水库、湿地等固碳作用，保证水生态系统服务功能，增加水生态系统碳汇能力。

（3）大力提升长江流域水利双碳监测与核算能力。建议在长江流域片流域管理水利综合监测站网和长江流域水生态系统野外科学观测研究站网中，提前谋划布局双碳相关观测指标与内容，开展长江流域河流、湖泊、水库、湿地等典型水域碳汇本底调查，建立生态系统碳汇监测核算体系，实施长江流域碳储量与碳汇成效监测评估。

（4）因地制宜推动水电能源与抽水蓄能等新能源开发。建议积极推动长江中上游已纳入规划、符合生态保护要求的水电项目开工建设，推进雅鲁藏布江下游水电开发，加快推进长江流域抽水蓄能电站的开发建设，推动小水电绿色发展。加强研发并大力推广绿色水工建造材料与技术，持续开展水工程特别是梯级水库科学调度，充分发挥水工程全生命周期碳中和贡献。

（5）统筹谋划实施长江流域碳达峰碳中和重大科技项目。统筹谋划、多措并举，实施一批具有前瞻性、战略性的长江流域碳达峰碳中和国家级重大前沿科技项目，重点开展长江流域河湖库碳汇能力评价与碳足迹核算研究、水- 碳耦合视域下的长江流域水土资源联合调配、重力侵蚀和水土保持碳汇机理研究、双碳目标下生态水利工程建设运行及效能提升技术、有机固废低碳协同处置及资源化利用、水利水电工程绿色建造材料与技术研究及推广应用等基础研究，争取在长江流域减源增汇基础研究与关键技术方面取得进展，有力支撑“绿色长江”建设。