赵 晖 张轩波 翟 可 范子武 甘 琳 朱正杰 安树青,5*
(1 南京大学常熟生态研究院,南大(常熟)研究院有限公司,江苏 苏州 215501;2 江苏省湿地保护站,江苏 南京 210003;3 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院,江苏 南京 210003;4水利部太湖流域水治理重点实验室,江苏 南京 210029;5 南京大学生命科学学院,江苏 南京 210046)
近年来,气候变暖已成为全球性的重大环境问题,世界各国均采取多种措施致力于温室气体的减排增汇。2020年9月,在第75届联合国大会上,中国首次明确实现碳达峰和碳中和的时间点,二氧化碳的排放力争于2030年前达到峰值,努力争取到2060年前实现“碳中和”(沈建辉, 2021)。2020年12月,江苏省委十三届九次全会提出:江苏要在全国率先实现“碳达峰”的目标,这对江苏省的生态文明建设和绿色高质量发展提出了更高要求。
湿地是目前已知陆地生态系统中仅次于森林的重要碳汇,具有较强的碳累积功能,其碳储量占全球陆地碳储量的12%~24%,是全球最大的碳库之一,在全球碳循环中具有重要作用(刘亚男等, 2019)。有效发挥湿地的固碳增汇作用,是实现碳达峰、碳中和目标的重要路径,受到世界各国政府的广泛关注(于贵瑞等,2018)。中国森林生态系统的平均固碳速率为122 g C/(m2·a)(刘魏魏等, 2015);而我国红树林湿地的平均固碳速率为444.27 g C/(m2·a),沿海盐沼湿地为235.62 g C/(m2·a),滨海滩涂(光滩)为168.07 g C/(m2·a),东部平原地区湖泊湿地为56.67 g C/(m2·a),淡水沼泽湿地为32.48 g C/(m2·a),泥炭湿地为24.8 g C/(m2·a);可见湿地生态系统有很强的固碳能力,且近海和海岸湿地的固碳速率要远远高于森林生态系统(段晓男等, 2008; 王法明等,2021)。江苏省湿地资源丰富,湿地类型齐全且多样,是全国湿地资源最丰富的省份之一,江苏省海岸带也是我国主要的盐沼湿地分布区,约占全国滨海湿地面积的1/5(翟可等, 2013)。如何利用好全省丰富的湿地资源,实现全省湿地的固碳增汇,并提升湿地碳汇能力,是江苏省实现碳达峰碳中和的必然战略选择。
本文通过对江苏省湿地资源现状的统计调查,梳理评估了江苏省湿地碳汇储量现状及碳汇潜力状况,分析总结了当前湿地碳汇提升存在的问题,研究提出了江苏省湿地碳汇提升的对策和行动,为促进全省湿地碳汇提升工作提供参考依据。
江苏省湿地资源丰富多样,湿地总面积约282万hm2,绝对面积在全国排名第五,占全省国土面积的26%,在全国排第一。其中,自然湿地约194.5万hm2(近海和海岸湿地99.2万hm2、湖泊湿地53.6万hm2、河流湿地38.9万hm2、沼泽湿地2.8万hm2),人工湿地约87.5万hm2(翟可等, 2013)。根据最新的全国林业碳汇计量监测结果显示,全省湿地碳储量达3.04亿t,占全省碳储量的23.64%。
1.2.1 近海和海岸湿地碳汇功能评估 江苏省有近海和海岸湿地约99.2万hm2,基本都是盐沼湿地类型;按照沿海盐沼湿地的平均固碳速率235.62 g C/(m2·a)进行计算(段晓男等, 2008; 王法明等, 2021),江苏全省近海和海岸湿地的碳汇功能达233.74×104t C/a。
1.2.2 湖泊河流湿地碳汇功能评估 江苏省有湖泊湿地53.6万hm2和河流湿地38.9万hm2;按照东部平原地区湖泊湿地的平均固碳速率56.67 g C/(m2·a)进行计算(段晓男等, 2008),则江苏省湖泊和河流湿地的碳汇功能达52.42×104t C/a。
1.2.3 沼泽湿地碳汇功能评估 江苏省有沼泽湿地约2.8万hm2,按照淡水沼泽湿地的平均固碳速率32.48 g C/(m2·a)进行计算(段晓男等, 2008),则江苏省沼泽湿地的碳汇功能达0.91×104t C/a。
1.2.4 人工湿地碳汇功能评估 江苏省有人工湿地约87.5万hm2,按照人工淡水湿地的平均固碳速率187 g C/(m2·a),进行计算(Anderson et al., 2006),则江苏省人工湿地的碳汇功能达163.63×104t C/a。
基于以上江苏省不同湿地类型的碳汇功能评估,江苏省湿地碳汇潜力为450.70×104t C/a,折合CO2吸收量达1 663.67 t CO2/a。
江苏省湿地碳储量和碳汇潜力巨大,但仍有部分湿地存在退化现象,影响了湿地碳汇功能的充分发挥。湖泊、河流和滨海湿地生态质量仍需改善,进一步提升其湿地碳汇等功能。外来物种入侵对湿地碳汇功能的发挥也有较大影响,尤其是盐城滨海湿地的大面积互花米草(Spartina alterniflora),严重威胁本土湿地生物多样性;且滨海湿地互花米草的治理也会影响湿地碳汇,需进一步探索其协同增效模式。此外,大量的湿地生态修复工程在设计建设之初就未能充分考虑湿地碳汇功能的发挥,且生态修复后的部分湿地缺乏持续的科学维护,也影响了湿地生态系统的健康恢复和碳汇功能的有效提升。
随着国家双碳战略的发展和江苏省率先实现碳达峰目标的提出,江苏省各大科研院校都积极开展湿地碳汇相关的研究。到目前为止,湿地碳汇体系的构建仍缺乏足够的经验和数据支撑。由于地形、不同区域实施不同的植物组合以及人为活动等影响因素,构建高效固碳生物体系仍需开展大量的实验及调查,需持续加大科技项目的支持和投入。同时,湿地碳汇计量监测标准、规范和方法等仍缺乏统一、具有可操作性的科学体系,大大限制了湿地碳汇研究的发展。
江苏省在湿地碳汇交易市场方面,创新试行建设“黄海湿地生态银行”,积极探索“绿色金融+湿地修复+蓝色碳汇”模式,成功推动江苏省首笔“湿地修复碳汇远期质押”和“海洋蓝色碳汇贷—紫菜贷”等金融交易方式。但这也仅是地方个案,湿地碳汇交易市场体系尚不完善,系统的湿地碳汇市场交易体系和运行机制亟待建立(李淑娟等, 2023)。
以大力提升湿地碳汇增量为目标,积极开展滨海湿地促淤保滩,退田还湿、退圩(塘)还湿等,深挖湿地资源增量潜力;系统开展湿地生态修复,高效提升湿地生态质量和碳汇服务功能;探索发展湿地生物质能源,促进林业减排。以有效巩固湿地碳汇存量为目标,加强全省湿地资源总量管控,严格控制规范湿地征占用;加强湿地修复工程的后期维护管理,使湿地生态功能得到持续有效发挥;加强湿地有害生物科学防治,探索互花米草防治与湿地碳汇协同增效模式。
聚焦开展全省湿地碳汇科技攻关,加强湿地固碳速率、湿地碳汇评估方法、湿地碳汇潜力评估、湿地碳汇评价与管理等重要课题的研究、技术攻关和成果转化;积极引入具有湿地保护管理和科学研究经验的碳汇专业技术人才,形成技术力量雄厚的人才保障体系,打造湿地人才高地;加强国内外交流与合作,注重吸收国外湿地管理先进技术经验,为全省湿地碳汇提升提供科技支撑。
加强全省湿地碳汇计量监测调查,建立健全全省湿地碳汇监测网络,构建湿地监测监管信息平台;积极开展湿地碳汇项目试点,积累总结碳汇项目成功经验,为湿地碳汇市场化交易提供参考;探索构建全省湿地碳汇交易体系,率先建立省级湿地碳汇交易市场,有效实现江苏省湿地碳汇的生态产品市场价值。
结合沿海滩涂不断淤涨的自然趋势,因地制宜开展滨海湿地促淤保滩,扩大沿海盐沼滩涂湿地面积,增加湿地碳汇;充分利用湿地卫星遥感监测,针对湿地退化消失区域开展退田还湿、退圩(塘)还湿、退化湿地生态修复等措施,进一步挖掘全省范围内的荒废土地或其它无法利用的土地,积极开展生态湿地重建工程,提高内陆湿地面积,提升湿地碳汇增量。
坚持自然恢复为主、与人工修复相结合的方式,对全省范围内的集中连片、破碎化严重、功能退化的河流、湖泊、滨海滩涂等自然湿地进行生态修复,逐步恢复湿地生态功能,增强湿地碳汇功能,维持湿地生态系统健康。加强长江沿岸、滨海、太湖、洪泽湖、里下河腹地湖荡群等重点区域退化湿地的生态修复,全面提升全省湿地质量和服务功能,有效提高湿地碳汇增量。
重点强化湿地生物质能源基础研究,发掘适合作为生物质能源的湿地物质(张聪等, 2015),针对湿地生物质能转化等关键技术环节,大力推进湿地生物质能源基础技术研发,推动构建“生物质气化发电联产炭、热、肥”的多种产品联合生产模式、“湿地生物质收集+无害化循环利用+炭基肥+农林有机种植”的资源化循环利用方式,积极探索湿地生物质能产业健康、持续发展道路,推动湿地碳汇增量减排。
根据湿地名录认定标准和规则,划定发布全省湿地名录,落实到具体地块,加强全省湿地面积总量管控,确保湿地面积不减少,有效巩固现有湿地碳汇存量。开展自然湿地全面保护,严格控制各种将自然湿地转变为人工湿地的行为,采取积极有效措施,逐步扩大自然湿地面积,提升湿地生态系统质量。规范全省湿地征收、占用,经批准征收、占用湿地并转为其他用途的,要按照“占补平衡”的原则,恢复或重建与所占湿地面积和质量相当的湿地,确保湿地面积不减少。
针对全省已开展湿地保护修复工程、湿地保护形式等,强化开展湿地生态管理维护,保障湿地保护修复质量长效保持,有效巩固湿地碳汇存量。开展全省湿地修复工程维护提升,通过定期清淤、植被养护、打捞蓝藻、清除水葫芦(Eichhornia crassipes)、芦苇(Phragmites australis)轮割等措施,强化修复区湿地长效维护管理工作,保障湿地碳汇等功能、效益稳定发挥。开展全省已建湿地自然保护区、湿地公园、湿地保护小区等湿地的维护管理,通过定期巡护、改进运营管理方式、加强科研监测与科普宣教力度、完善基础设施建设等措施,提升不同湿地保护形式的保护品质,长效维持湿地生态服务功能。在全省湿地自然保护区、湿地公园或功能型重要湿地开展湿地管家模式试点建设,提升湿地专业管理水平,推动全省湿地的长效维护管理。
综合开展湿地有害生物监测和科学防治,推进有害生物防控监测智能化、信息化,加强重大有害生物工程治理,积极推广无公害防治,减少有害生物灾害导致的碳排放。针对滨海湿地互花米草外来入侵物种控制治理,充分考虑治理过程中的短期土壤碳释放效应,积极研究治理新方法、新措施,探索互花米草防治与湿地碳汇协同增效模式,有力巩固湿地碳汇存量。
依托江苏省雄厚的湿地科研力量及开展湿地碳汇提升助力碳达峰碳中和的契机,支持鼓励有条件的高校、科研机构建立湿地研发中心、技术中心或实验室等,打造江苏省湿地碳汇科技创新平台。聚焦开展湿地碳汇科技攻关,加强湿地固碳速率、湿地碳汇评估方法、湿地碳汇潜力评估,江苏省湿地碳汇评价与管理等重要课题的研究和技术攻关,形成一批高质量研究成果,加强科技成果推广转化,促进江苏省湿地的保护与修复,为江苏省湿地碳汇提升提供强有力的技术支撑。
积极推进湿地科技、科研资源整合,利用江苏科研单位众多优势,鼓励结合岗位工作开展湿地保护修复、湿地碳汇提升等科学研究与技术实践。通过组建湿地专家库,建立湿地专家咨询制度,积极引入具有湿地保护管理和科学研究经验的湿地碳汇专业技术人才,形成技术力量雄厚的人才保障体系。
加强与国内外各大高校、科研机构、湿地组织及知名企业的合作交流,积极引进国内外先进的湿地保护修复、湿地碳汇提升技术和经验,通过开展湿地修复技术试验与研发、湿地产业发展创新与变革,建立以企业为主体、市场为导向、产学研用深度融合的湿地科技创新体系,为江苏省湿地保护、碳汇提升提供强大的科技支撑。
在现有林业碳汇计量监测体系基础上,深入探索湿地碳汇计量研究方法学,加快湿地碳汇监测技术指南、湿地碳汇计量监测指标体系等一系列标准规范的制定出台。建立健全江苏省湿地碳汇计量监测网络,构建湿地碳汇监测监管信息平台,建立江苏省湿地碳汇专项调查数据库,建成与国际接轨、符合江苏省实际、方法准确、数据权威、参数合理、模型可靠的湿地碳汇计量监测体系。定期开展江苏省湿地碳汇计量监测和评估评价工作,掌握湿地碳汇特征和动态变化,综合分析变化趋势及原因,使其成为湿地预警监测、风险防控的重要手段。
4.11 开展湿地碳汇项目试点 积极推进江苏省湿地碳汇试点项目,积累碳汇项目经验,归纳总结湿地碳汇项目实践中出现的问题和解决途径,建立相关碳汇项目资料库,搭建湿地碳汇信息交流平台,推广成功项目经验。积极组织培训指导,就全国碳市场建设政策、林业碳汇项目开发交易有关技术等内容进行解读培训,借鉴交流现有林业碳汇项目开发管理经验,不断提升江苏省湿地碳汇项目建设能力。
4.12 构建湿地碳汇交易体系 积极探索制定湿地碳汇交易相关规划和方案,争取将湿地碳汇纳入强制减排相关政策,拓展湿地碳汇市场份额。探索制定湿地碳汇交易项目管理办法,研究和制定基于碳汇权的交易规则和机制政策,为推进湿地碳汇的市场化发展奠定政策基础。借鉴现有经验,逐步理顺湿地碳汇项目管理思路及操作流程,建立严格的监管体系,培育建立江苏省省级湿地碳汇交易市场,推进强制市场与自愿市场共同发展,探索具有江苏特色的交易模式,构建江苏省湿地碳汇交易体系,实现江苏省湿地碳汇的生态产品市场价值。
江苏省丰富多样的湿地资源为江苏省提供了巨大的湿地碳汇潜力,加强江苏省湿地保护、促进湿地碳汇提升对完成“江苏率先实现碳达峰目标”,实现我国碳达峰碳中和承诺具有十分重要的作用。基于江苏省湿地碳汇功能评估现状基础,结合目前江苏省湿地碳汇提升存在的问题与挑战,研究提出了江苏省湿地碳汇提升的三大战略对策和12项行动建议,为江苏省湿地保护和湿地碳汇功能的发挥提供参考,为江苏省的碳达峰碳中和目标提供科学支撑。