碳中和目标下矿山生态修复的制度困境与规范调适

矿山生态修复产生的碳减排与碳汇功能,对促进实现碳中和目标能够发挥重要作用。法学视角下,矿山生态修复制度研究应首先完成对相关概念的厘清,并结合碳中和要求界定法律目标。通过实践检视,发现矿山生态修复存在项目设计不科学、资金投入不到位、功能评价不全面、工作管理不严格等阻碍回应碳中和要求的因素。然而,实践上的问题表征根本归因于制度的内生困境,具体表现为矿山生态修复规划逻辑结构失调、多元激励保障失位、标准理性评判失当、监管执行监督失序等方面。因此,响应碳中和目标,应建立完善的矿山生态修复法律体系,以此为基础,优化矿山生态修复规划制度、激励机制、标准规范、监管机制等。

中国景观生态系统碳汇功能实现及制度设计

以中国数量和面积可观的各类公园绿地等景观生态系统为研究对象,基于国内外景观碳汇项目实施及其相关文献和数据分析,得出未来城市碳汇应以景观生态系统碳汇为主要发展方向,需加强景观碳汇项目的理论与实践研究。研究结果表明:目前景观碳汇功能实现存在顶层设计有待进一步完善、景观碳汇方法学研发不足、核算体系不健全及市场化跟进有限等制度困境。因此,应在基于自然的解决方案(NbS)统筹规划和科学设计景观生态系统基础上,健全景观碳汇方法学及其核算标准,进而将其融入履约、自愿和普惠碳市场,并完善与之相应的生态补偿、碳汇认购等制度举措,是其碳汇功能实现的可行路径。

潮沟曲流摆动对潮滩沉积物碳输出的影响——以江苏中部潮滩为例

潮滩是全球固碳能力最高的生态系统之一,是缓解全球变暖的有效蓝色碳汇。针对潮滩碳汇功能,现有研究多关注生物作用下的碳输入过程,关于地貌演变,特别是潮沟曲流摆动引起的沉积物碳输出过程研究较少,因此无法准确评估潮滩碳汇功能的动态变化。研究结合野外观测、遥感反演与室内实验,探究了潮沟曲流摆动对潮滩沉积物碳输出过程的影响,从曲流摆动速率与有机碳空间分布特征两方面开展分析。研究结果表明:潮沟曲流摆动速率的空间差异可达数个量级,由粉砂滩的10^(-3) m/s锐减至互花米草盐沼滩的10^(-6) m/s;粉砂淤泥滩潮沟摆动速率存在显著的季节性差异,冬季摆动速率约为夏季的两倍;潮滩土壤有机碳含量呈海向递减趋势:互花米草盐沼滩(4.62 g/kg)>粉砂淤泥滩(2.61 g/kg)>粉砂滩(1.51 g/kg);综合考虑曲流摆动速率与土壤有机碳含量,发现粉砂滩沉积物碳输出速率显著高于互花米草盐沼滩,可达49.4 g C m^(-2) a^(-1),与该区域的碳埋藏速率相当。研究证实了潮沟曲流摆动对潮滩沉积物碳输出过程的重要性,为提升潮滩碳汇功能预测水平提供了重要的理论依据与数据支撑。

北京八达岭林场人工林生态服务功能评估

人工林生态服务功能评估是应用生态学领域研究的热点,也是数字生态和林业高质量发展的需求.本文以北京市八达岭林场人工林生态系统(混交林、针叶林、阔叶林)和天然灌木林为研究对象,以北京市森林资源规划设计调查资料(2004、2009、2014年)和八达岭林场碳通量实时监测为基础数据源,通过野外调查及典型样方观测,开展人工林生态服务功能评价,旨在探究森林生态系统结构优化和功能提升的森林经营建议.结果表明:1)2004−2014年八达岭林场针叶林和灌木林面积增长率分别为40.48%和3.32%,而阔叶林和混交林分别减少46.33%和3.57%,林场仍以混交林(703 hm^(2))和灌木林(1182 hm^(2))为主.2)2004−2014年阔叶林中椴树逐渐成为主要树种,2014年涵养水源量较2009年提高了1.55倍.油松作为混交林的优势树种,其涵养水源实物量2014年较2004年提高了67%.灌木林在2014年出现了较大幅度增加,涵养水源实物量较2004年提高了1倍左右,其价值量也相应增加.固碳、释氧、提供负氧离子、滞尘和吸收污染物等调节服务功能及其价值均表现为混交林最高,针叶林次之,阔叶林最低(P>0.05);各林分服务功能价值量与功能实物量变化趋势相同,灌木林固土和保肥功能优于其余3种林分,混交林和针叶林营养物质累积量和生物多样性优于阔叶林.3)2004−2014年保育土壤(92.91%)、生物多样性保护(4.33%)及涵养水源功能(2.33%)对人工林生态服务功能的贡献率大于固碳释氧(0.37%)、森林防护(0.04%)和净化大气环境(0.02%)功能,其中混交林和针叶林对人工林生态服务功能贡献大于阔叶林和灌木林.由此可见,林分类型和林分面积是影响人工林生态服务功能强弱的主要决定因素.八达岭人工林经营应持续保持保育土壤功能,在保证生物多样性的情况下,应注重固碳增汇功能,建议将现有林分多调整为混交林和灌木林,营造“异龄、复层”的理想人工林生态系统,逐渐提高北京八达岭人工林生态服务功能.

基于自然资源综合调查的城市环境品质分析

随着自然资源调查监测体系建设不断的推进,土地、森林、草原、湿地、海域海岛等调查数据逐步衔接融合,自然资源“一套底数”呼之欲出。如何利用数据开展综合应用分析,充分发挥调查监测数据的优势和价值,为自然资源管理工作提供科学依据,已成为目前亟待解决的问题。本文基于研究区域调查数据成果,利用统计分析、空间分析等方法进行数据分类、分项统计,从国土空间规划和监督实施的角度,进行街道活力综合分析、社区生活圈可步性测度分析、社区生活圈分析和碳汇能力分析,为国土空间功能优化和品质提升提供有效的数据支撑。

中国草地碳汇功能提升的挑战和行动对策

草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,中国草地资源丰富,碳汇潜力巨大,在“双碳”战略目标下,如何发挥和提高草地碳汇能力,助力碳中和目标早日实现,显得尤为迫切。目前,草地碳汇发展面临诸多问题和挑战,草地碳汇功能稳定提升的行动对策仍不清楚。本文综述了近年来我国草地生态系统碳储量相关研究成果及碳源汇特征,阐明影响草地生态系统碳汇作用的关键因素,系统分析了草地碳汇能力提升所面临的挑战,提出应均衡协调草地保护与利用、科学修复退化草地、扶持草地开发低碳增碳产业、强化政策指引、推动草地碳汇交易兑现以及倡导牧区绿色低碳生产生活等草地碳汇能力提升的行动对策,以期通过人类有序的行为活动来挖掘草地固碳潜力,充分发挥其碳汇能力,为实现“碳达峰、碳中和”贡献草地作用,为全球草地碳汇管理提供中国智慧。

碳中和视角下城市郊野公园风碳环境模拟的绿地结构研究

城市郊野公园作为城镇居住区与自然农林区的过渡地段,对于城市二氧化碳的吸收、通导具有重要作用,其中郊野公园内部绿地结构设计对其碳中和功能发挥起到关键影响。基于郊野公园的碳汇功能发挥,聚焦其绿地边缘空间与内部空间对二氧化碳汇聚、通导、吸收的不同作用,以景观生态学中“廊道、斑块”基本景观要素分别构建“碳捕获区、碳流通区、碳吸收区”3类碳功能区的绿地样方。以CFD流体软件模拟与比较9种典型模式下的风环境与碳环境变化,选择不同碳功能下最优样方模式。以北京市二道绿隔地区郊野公园为例,通过公园绿地结构布局与功能布局,初步探究碳中和视角下郊野公园内部绿地结构布局的构建与应用模式。

海草床的固碳潜力及其生物量监测方法研究进展

海洋是地球上最大的活跃碳库,包括浮游生物、细菌、海藻、海草床、盐沼和红树林等在内的海洋生态系统固定了全球50%以上的碳,每年可吸收约30%的人类活动排放到大气中的CO_(2),其碳储量分别是陆地碳库和大气碳库的20倍和50倍,是地球上最高效的碳汇,在应对全球气候变化、保护生物多样性和实现可持续发展等方面发挥着重要作用[1].

广州市红树林和滩涂湿地生态系统与大气二氧化碳交换

在生物量调查和土壤温室气体排放量测定基础上,对广州市红树林和滩涂湿地生态系统与大气CO2交换进行研究,分析湿地植被净生产力吸收CO2的能力和不同积水状态下(常年积水、间歇积水、无积水)湿地碳汇功能.结果表明:红树林湿地植被净生产力吸收CO233.74t.hm-2.a-1,土壤排放CO2(包括CH4折算成CO2的温室效应量)12.26t.hm-2.a-1,湿地每年净吸收大气CO221.48t.hm-2,说明红树林湿地是一个强的碳汇;滩涂湿地植被净生产力吸收CO28.54t.hm-2.a-1,土壤排放CO25.88t.hm-2.a-1,排放CH40.19t.hm-2.a-1,若按碳素折算,湿地每年吸收大气中碳素2.33t.hm-2,土壤排放碳素1.74t.hm-2包括(CH4中的碳),系统净固定碳0.59t.hm-2,说明滩涂湿地是一个弱的碳汇,若将CH4的温室效应折算成CO2量,则土壤排放CO29.78t.hm-2.a-1,排放比吸收多1.24t.hm-2.a-1,对大气温室效应而言,滩涂湿地是一个弱碳源;常年积水下排放的温室气体主要是CH4,无积水下排放的温室气体主要是CO2;常年积水湿地碳汇功能最大,无积水湿地碳汇功能最小.

小兴安岭天然森林沼泽生态系统碳汇功能

为了定量评价小兴安岭森林沼泽生态系统碳汇潜力,在伊春市友好林业局岭峰林场设立了标准地,采用静态暗箱—气相色谱法测量土壤CO2和CH4的排放通量,调查小兴安岭5种天然森林沼泽生物量,并建立了生物量回归模型,以推测乔木净初级生产力。研究结果表明:5种森林沼泽各类植被物种碳质量分数范围为40.2%～49.3%,毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽、白桦(Betula platyphylla)沼泽、落叶松(Larix gmelinii)—苔草(Carex schmidtii)沼泽、落叶松—藓类(Moss)沼泽和落叶松—泥炭藓(Sphagnum spp.)沼泽植被净固碳分别为161.202、73.562、42.18、205.02、295.33 g.m-2.a-1,小兴安岭天然毛赤杨沼泽、白桦沼泽、落叶松—苔草沼泽、落叶松—藓类沼泽、落叶松—泥炭藓沼泽土壤排放的碳(包括CH4折算成的碳)分别为226.49、253.57、191.86、169.53、127.33 g.m-2.a-1,小兴安岭天然白桦沼泽、落叶松—苔草沼泽、落叶松—藓类沼泽、落叶松—泥炭藓沼泽生态系统分别是大气CO2净吸收碳汇19.99、50.323、5.491、68.00 g.m-2.a-1,毛赤杨沼泽为大气CO2净排放碳源(65.29 g.m-2.a-1)。

利用稳定同位素技术研究广西桂江流域水体中碳的来源

本文对岩溶区不同类型样品中的有机碳同位素样品前处理的分离提纯技术进行了研究,并对广西桂江流域水体进行了稳定有机碳同位素分析。结果表明,C3植物对桂江水体可溶性有机碳(DOC)有很大比例的贡献,而水生生物对水体有机碳影响较小。抚河流域比漓江流域有较高的(DOC)含量,可能与非岩溶区土壤微生物活动强,土壤活性有机碳含量高有关。岩溶作用对水体可溶性无机碳(DIC)的贡献较大,岩溶区DIC浓度和稳定碳同位素值变化较大且复杂,可能与流域内土壤中植物根系呼吸、微生物活动或有机质矿化等作用产生的土壤CO2碳同位素值不同有关,也可能与水体中CaCO3过饱和生成碳酸钙沉淀向大气释放CO2有关。不同形态的碳同位素值反映了岩溶区和非岩溶区河流中碳的变化,为研究碳的来源提供了一定的依据。

沈阳市常用园林植物碳汇功能研究

以沈阳市7种常用园林植物为试验材料，采用Li-6400便携式光合测定系统，对不同植物固碳量及碳汇功能进行比较分析。结果表明：7种常用园林植物的单位叶面积固碳量8.32-17.36 g·m^-2d^-1，年固碳量8.70-270.60 kg；7种树种碳汇能力排序为蒙古栎＞银中杨＞水曲柳＞油松＞榆叶梅＞红瑞木＞连翘。碳汇能力聚类分析表明，乔木（4种）分为两级，灌木（3种）分为两级。为提高城市绿地碳汇功能，应选择碳汇能力强的植物。

4种城市绿化观赏草的碳贮量及其碳汇功能研究

以福州闽江公园银边沿阶草(Ophiopogon intermedius‘Argenteo-marginatus’)、麦冬(Ophiopogon japonicus)、金娃娃萱草(Hemerocallis fulva‘Stella de Oro’)以及鸢尾(Iris tectorum)4种观赏草为试验材料,用湿烧法测定全株、根部与茎叶的含碳率,对不同植物含碳特征及碳汇功能进行比较分析。结果表明:4种观赏草全株含碳率在39.20%-42.71%之间,其中麦冬全株含碳率最高;4种观赏草相同器官的含碳率存在显著差异(P<0.05),同种观赏草不同部位含碳率均存在极显著差异(P<0.01),且地上部分的含碳率大于地下部分。4种观赏草的碳贮量在0.26-0.43 t·hm-2之间;银边沿阶草与麦冬的地下部分碳贮量大于地上部分,而金娃娃萱草与鸢尾的碳贮量则是地上部分大于地下部分。4种观赏草碳贮量地上部分与地下部分的比值在0.38-2.36之间。

基于城市功能分区的碳收支平衡时空分异研究

研究城市主导功能影响下区域碳平衡时空分异,有助于理解城市功能格局与碳循环过程之间的作用机制。本研究以厦门市6个区为例,采用各区历史统计数据以及卫星影像处理的土地利用数据,通过构建简化的区域碳收支计算模型,核算各行政区不同历史时期的碳平衡,结果表明:厦门市整体上呈现碳收支失衡逐渐加剧的趋势,2003年CO_2排放量是吸收量的1.91倍,2013年增长至7.44倍;各区碳代谢以及碳平衡表现出不同的时空分异特征。结合厦门市城市建设总体规划中制订的主导功能分类,阐明主导功能影响下时空分异的社会经济、自然景观等驱动因素对城市碳平衡时空变化的影响机制与过程。在此基础上针对各区不同的碳平衡状况,制订适应各自主导功能的减排以及碳补偿政策。研究有助于直接服务城市的规划和建设实践,从城市生态服务角度指导建设规划,合理城市功能分区。

试论低碳经济时代的森林经营

森林在保护碳储存、减少CO2排放方面具有重大作用,在吸收CO2、减少大气中的CO2方面具有不可替代的作用,在碳替代、发展低碳经济中具有特殊作用。分析了中国应对气候变化战略中林业的任务,认为发挥森林作用必须重视森林经营,走"重数量、更重质量"的内涵式扩大再生产的发展之路,并讨论了低碳经济时代森林经营的目标、分类、标准和效率等问题。

中国农业系统碳汇功能

研究我国现实和未来农业系统碳汇功能，提出该系统碳排放和碳固定清单。以１９９０、１９９５和２０００年为例，对周年碳平衡进行计算分析，绘制出全国农业系统碳平衡概图。碳的排放、固定、转移量占当年吸收量的百分比分别为８２．６％—８４．４％、１４．５％—１５．７％和１．１％—１．７％，年固碳量为１．１×１０８—１．４×１０８ｔ。无论是现阶段还是气候变化后，我国农业系统对碳的吸收均大于排放，对大气ＣＯ２而言，不是源而是汇。在全球温室气体逐年增加的情况下，应采取积极措施，加强农业系统碳汇功能，为减缓大气ＣＯ２浓度的增加做出贡献。

海洋浮游植物与生物碳汇

系统描述了浮游植物与海洋碳汇相关的几个过程:初级生产、浮游植物沉降、浮游动物粪球打包沉降、经典食物链碳汇、溶解有机碳生产和转化、透明胞外聚合颗粒物(TEP)凝聚网,和CO2分压升高(海水酸化)影响下浮游植物功能群转变及中国海可能的生物碳汇前景展望。提出海洋初级生产过程和TEP凝聚网过程是中国海生物碳汇的关键过程,而中国海的黄海中部及长江口区域是生物碳汇研究的重点区域,建议将硅藻及其碳汇过程作为今后研究的重点。

广州市水稻作物生态系统碳汇功能

为研究广州市水稻作物生态系统对大气CO2的交换是碳源还是碳汇,依据广州市水稻作物系统的相关资料和实地观测数据,通过试验分析,并建立水稻作物系统固碳估算模型,估算了2005年广州市水稻作物生态系统的CO2吸收量和排放量。结果表明:2005年广州市水稻作物生态系统净生产力吸收CO2量为1 621 649 t/年,固定CO2能力为19.98 t/(hm2.年),其土壤CO2排放量(含CH4中的排C量)为1 168 625 t/年,单位面积CO2排放量为14.40 t/(hm2.年),吸收大于排放,系统净吸收CO2总量为453024 t/年。表明广州市水稻作物生态系统具有碳汇功能,其值为5.58 t/(hm2.年),是一个弱的碳汇。

基于碳汇功能的我国农业发展方式转变研究

通过对国际碳交易市场(CDM)的运作分析,指出农业不仅具有"负排放"的碳功能,而且还可以利用CDM获取不菲的"碳效益"。从农产品质量、农作物种植面积和秸秆返田三个角度分析了农业的"碳汇功能",提出了实施农产品"碳补贴"、征收农产品进口"碳关税"、设立"农业碳基金"和开征化肥农药"环境税"等转变农业发展方式的政策建议。

西部地区森林碳汇供给可持续发展机制研究

森林碳汇是缓解全球变暖的重要手段之一,森林碳汇交易具有巨大的潜在经济价值。西部地区森林资源丰富,蕴含丰富的森林碳汇。通过分析我国及各地区森林资源现状,探讨了西部地区森林碳汇供给潜力及面临的困境。结合存在的问题,构建了西部森林碳汇可持续发展机制的框架体系,并从森林碳汇持续供给角度建立了森林资源储备与碳汇持续供给的激励机制模式、林业现代化建设与碳汇产权和储量明晰的市场保障机制模式、森林碳汇公共产品供需平衡的政府宏观管理机制模式,系统阐释了各模式中的要素,提出了建设发展西部碳汇功能区的建议。