森林碳汇的碳资产价值评估方法

森林碳汇是实现碳中和的重要途径之一,如何评价其经济价值是重要的理论与现实问题。文章将碳资产价值理论引入森林碳汇领域,提出一种评估森林碳汇碳资产价值及分析其影响因素敏感性的方法,继而通过实例估计某森林碳汇项目碳资产价值的合理值,并对该项目碳资产价值的影响因素进行敏感性分析。研究表明:(1)森林碳汇具有较高的、可度量的碳资产价值;(2)碳资产理论能够为森林碳汇经济价值的评估和计量提供一种新的方法;(3)森林碳汇的经济价值主要取决于项目碳汇量和碳汇价格,与碳汇价格变动相比,项目碳汇量变动对森林碳汇碳资产价值具有更大的影响。

基于光合法和生物量法分析塔里木沙漠公路防护林带碳汇估算差异性

【目的】研究基于光合法和生物量法分析塔里木沙漠公路防护林带碳汇估算差异性,为干旱荒漠区人工林管护和碳储量的评估提供科学依据。【方法】以新疆塔克拉玛干沙漠公路沿线人工防护林为研究对象,对比光合速率模型和生物量模型,估算防护林带3种主要建林植物各自光合速率及筛选最优生物量模型,进而估算其固碳能力及碳储量。【结果】3种植物在光合固碳模型中,单位叶面积固碳量差异显著,表现为梭梭>沙拐枣>柽柳;3种植物生物量最优模型均为幂函数,预测值与实测值回归决定系数在90%以上。光合固碳法估算得到的沙漠公路防护林带总固碳量为567431.68 t,生物量法估算的值为565083.75 t,2种方法估算得到的固碳量相当。【结论】3种植物固氮量差异显著(梭梭>沙拐枣>柽柳),模型效果精确可靠。

碳中和背景下的海洋微生物呼吸速率测定方法研究进展

全球气候变化与人类活动导致的CO_(2)排放息息相关。海洋是净吸收大气CO_(2)的重要环境,因此影响海洋碳存储能力的生物地球化学过程成为研究热点。海洋微生物的呼吸作用是调节碳“源-汇”转换的关键生物过程之一,呼吸速率是海区碳收支研究的重要参照指标。依据不同生物化学原理,海洋领域研发了多种微生物呼吸速率测定方法。依据海洋水文环境和微生物群落等不同应用场景的差异,使得采用一种或多种方法准确测定呼吸速率具有重要意义。文章着重陈述了各种呼吸速率测定的原理、优缺点和适用范围等,系统分析了常规测定方法和前沿测定技术,为碳中和背景下的海洋碳汇关键过程解析提供技术选择的理论支撑。

土壤有机碳汇内涵与核算方法辨析

在“碳达峰、碳中和”战略需求下,土壤有机碳汇作为生态系统碳汇的重要组成部分,土壤碳库容量以及如何开展土壤有机碳汇核算日益成为生态碳汇的研究热点。梳理了国内外土壤有机碳汇及核算相关研究成果,解析了土壤有机碳汇的概念内涵,提出了以稳定性有机碳作为土壤有机碳汇的表征指标及获取方法。从土壤发生学角度提出了土壤碳汇阈值的概念,土壤中有机碳的含量随着分解转化最终会达到动态平衡,此时稳定有机碳含量值约是常数,这个常数就是稳定碳库的库容,在特定的成土因素下,碳库的核算值不会超过平衡时的常态值。在客观上,体现在非人类干扰状态下不同土壤类型自然状态下的稳定性有机碳含量。参照土壤有机质平衡理论,提出了土壤碳汇核算的定量化方法,为土壤碳汇的度量和核算提供了一套技术思路。下一步土壤有机碳汇的核算应在科学研究基础上多角度凝聚共识,制定碳汇核算标准,确定不同尺度下可操作、可重复以及可复制的土壤有机碳汇核算技术与方法。

城市绿地碳汇测算方法研究进展

全球气候变暖加剧、“双碳”目标的提出、城市碳排的增加,使得固碳增汇的任务刻不容缓。城市绿地作为重要的碳汇来源,能有效改善城市环境、缓解碳汇压力、提升生态效益,维持碳氧平衡。由此评估碳汇效益,估算碳汇能力,对实现碳的可视化管理和碳中和目标具有推动作用。文章在梳理样地清查法、软件模拟法、遥感反演法、涡度相关法4种城市绿地碳汇测算方法原理的基础上,归纳并比较了4种方法的应用规模与优缺点,最后,从完善测算体系与指导规划实践两方面对城市绿地碳汇测算方法的发展趋势进行展望。

中国农业碳中和评价——以2010—2020年为例

精准评估农业碳中和水平是实现我国“双碳”目标的前提。在厘清学术界对农业碳中和研究脉络的基础上,阐释农业碳中和的内涵,并从碳源与碳汇两个维度论述农业碳中和评价的理论架构,设置农业碳中和评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法实证评价中国30个省份2010—2020年的农业碳中和水平。结果表明:样本期内农业碳中和水平总体经历了“下降-上升”两个阶段的变化,2010—2016年农业碳中和水平年均下降6.97%,2017—2020年年均增长19.43%。农业碳中和水平呈现出明显的区域差异性,具体表现为东北地区>西部地区>中部地区>东部地区。据此建议各地结合区域农业碳源、碳汇的结构特征、自然特性与经济发展水平,统筹兼顾,从“减排”与“增汇”两手发力,协同推进农业碳中和进程。

湖北省2019-2021年岩溶碳汇估算及其驱动因子分析

碳酸盐岩在水循环过程中的碳汇效应显著,加之岩溶地貌在我国分布广泛,所以探求岩溶碳汇潜力的研究对制定区域增汇策略具有重要意义。选取位于西南岩溶区的湖北省为重点研究区域,基于水化学径流法及入渗-平衡化学法进行定量化计算和比较,利用ArcGIS空间分析技术整体评估湖北省2019-2021年岩溶碳汇的空间格局与量级,探索更适宜应用于区域尺度的岩溶作用碳汇估算方法,综合分析岩溶碳汇的驱动因子,发掘更大的增汇潜力。研究结果表明:(1)采用入渗-平衡化学法估算3 a碳汇强度大小为2020年>2019年>2021年,丰水年(2020年)岩溶碳汇总量约为枯水年(2019年)的6倍,3 a年均碳汇强度为12.84 t/(km^(2)·a),碳汇总量达163.89×10^(4) t/a;(2)相较于水化学径流法,入渗-平衡化学法计算结果更为准确,获取数据资料较为简单,大小空间尺度都具有一定的普适性;(3)碳汇作用变化是高度动态的,气候变化下变化幅度主要由径流深决定,碳汇强度随径流深增大而变强,土地利用类型调控着岩溶作用碳汇强度;(4)鄂西南地区岩溶作用强烈,可建立岩溶碳汇试验区,定量评估人工干预所带来的增汇效果。研究结果不仅提供了精确易行的岩溶碳汇估算方法,而且确定了湖北省岩溶碳汇的量级与空间格局,摸清了碳汇强度驱动因子的共同耦合作用,体现了岩溶碳汇的人为可调控性以及复杂性,进一步为环境保护政策、人工增汇措施的制定提供了可靠的科学依据。

浙江省竹林碳汇测算研究

采用生物量法测算浙江省竹林固碳量,运用能源活动二氧化碳排放测算法估算浙江省碳排放量,将二者进行对比分析竹林碳汇贡献。结果表明:1973—2021年浙江竹林固碳量从1820.64万t增长到3570.88万t,净增长量为1750.24万t,增长率高达96.13%,总体呈现增加的趋势,其中毛竹林为主要固碳林种;浙江省碳排放量呈现出稳定增长的趋势,增长率在2004—2021年有所下降;竹林固碳量与碳排放量呈现趋同的增长趋势,但竹林固碳量对于整体的碳排放量而言占比较小,固碳贡献小。为有效助力浙江省碳达峰、碳中和目标进程,提出应注重稳定竹林碳汇增量、切实巩固竹林碳汇发展,规范引导碳汇经营方案、合理提高竹林碳汇潜力,有效结合企业碳汇主体、科学管控企业排放数量,以此有效发挥竹林碳汇价值。

西北干旱半干旱地区节水增汇植物种类筛选

【目的】为改善西北地区的生态环境,践行可持续发展理念,促进地区生态修复与节水增汇,有必要开展西北干旱半干旱地区生存的灌草植物适宜性研究。【方法】以现场勘察和文献调研当地优势植物为基础,选择10种草本植物和7种灌木为研究对象,进行田间试验,测定它们的生长性状指标、光合生理指标、生物量和碳储量指标,运用层次分析法分别对草本植物和灌木进行节水增汇的综合评价,以此筛选适生植物种类。【结果】(1)草本植物中,高冰草、沙打旺和早熟禾的水分利用效率较高,灌木中沙地柏、柠条锦鸡儿和紫穗槐的水分利用效率较高;(2)草本植物中总碳储量较高的是紫花苜蓿、草木樨和沙打旺,灌木总碳储量较高的是紫穗槐、柠条锦鸡儿和沙棘;(3)节水增汇草本植物排序从高到低依次为紫花苜蓿、草木樨、沙打旺、蜀葵、披碱草、沙蒿、高冰草、高羊茅、黑麦草、早熟禾,节水增汇灌木排序从高到低依次为紫穗槐、柠条锦鸡儿、沙棘、沙地柏、胡枝子、沙柳、花棒。【结论】本研究筛选出了适宜在西北干旱半干旱地区生存的节水增汇植物种类,为该地区植物配置提供参考,为推动生态环境改善、地区生态重建和碳汇增加提供科技支撑。

南北过渡带常绿落叶阔叶混交林碳通量特征及其对环境因子的响应

森林生态系统强大的碳源/汇功能是实现“碳中和”和“碳达峰”战略目标最经济、有效的自然气候解决方案和固碳增汇手段。准确评估森林生态系统的碳汇能力,对于明确森林碳储量有重要意义。为明确亚热带-暖温带气候过渡带的常绿落叶阔叶混交林的碳通量特征及其驱动因素,2011—2020年利用涡度相关法开展了大别山常绿落叶阔叶混交林碳通量和环境要素的观测试验。结果表明:大别山常绿落叶阔叶混交林净生态系统CO_(2)交换量、生态系统呼吸(Reco)、总初级生态生产力分别为-788.13 gC m^(-2) a^(-1)、1074.14 gC m^(-2) a^(-1)、1862.27 gC m^(-2) a^(-1),该森林生态系统整体表现为碳汇,其固碳能力与相近纬度的常绿落叶阔叶混交林基本持平,并高于针阔叶混交林、毛竹林等其他类型的森林生态系统。10年间,大别山常绿落叶阔叶混交林的固碳能力有所增强。影响大别山常绿落叶阔叶混交林碳通量的主要环境因子为温度与太阳辐射,气温(Ta)、净辐射(Rn)、光合有效辐射和总辐射与生态系统碳生产力和GPP呈显著正相关(P<0.001),Reco与Ta和Rn呈显著正相关(P<0.001)。研究结果为气候变化响应敏感的南北气候过渡带森林生态系统的碳储量估算、碳循环过程模拟提供观测数据支持和科学依据。

露天矿山生态修复后碳汇调查及计算方法研究

为了推动“双碳”目标下矿山生态修复及碳汇研究,以江苏省长江沿线废弃露天矿山为对象展开相关研究。文章总结了矿山生态修复现状,分析了固碳机制与碳库类型,确定了现场调查模式,结合地形因素提出了矿山修复后的碳汇量计算方法。文章提出的矿山碳汇调查模式及碳汇量计算方法,旨在为修复矿山的碳汇研究提供参考与依据,从生态固碳角度为废弃矿山的土壤重构和植被恢复工作提供思路。

城市绿地碳核算方法及增汇减排技术研究进展

城市绿地是城市中直接碳汇和间接减排的重要生态空间,但其建设和运维过程也会产生碳排放,核算和评估城市绿地全生命周期的碳固定和碳排放,因地制宜采增汇减排措施,是实现城市绿地碳汇能力巩固提升的重要基础。梳理城市绿地碳源/汇核算方法,碳排放核算法主要包括基于温室气体清单核算的足迹法、属性法、填报法等,基于国际标准与指南的计算法以及基于研究的数学模型、现场观测和实验室测定等,其中温室气体清单核算法运用最为广泛;碳汇核算方法主要包括实地测量法、同化量法、微气象法、遥感估测法和信息技术测量法等。绿地增汇方法主要包括优选本地化苗木、选择低碳景观材料、适度改造地形、运用现代信息技术进行高效管控等。总结核算方法与增汇减排技术,以期为相关研究的开展、方法与技术的应用提供科学基础;为城市绿地碳汇能力提升、城市碳中和目标的实现提供科学支撑。

生态碳汇实物量核算方法与账户设计

在追求碳中和目标的过程中,提升生态碳汇能力是应对挑战的重要措施。受限于生态系统的复杂性和跨学科特性,当前生态碳汇核算侧重于自然属性视角,存在基本概念不清晰、核算范围不一致、基础数据匮乏等问题。文章利用交叉学科知识,在对比分析SNA、SEEA、SEEA-EA核算内容的基础上,以SEEA-EA理论为指导,明确核算范围,归纳数据获取方式。尝试以不同空间区域作为核算单元,优化数据管理和核算方法,建立关键账户,以期为摸清我国生态碳汇家底和进行国际实践比较提供有效的支持。

基于全生命周期的城市绿地碳源/汇核算研究——以郑州龙湖外环为例

随着全球气候变化和城市化的加速,城市绿地的碳源汇核算成为指导城市碳库合理建设和科学评估碳汇能力的重要工具。基于城市绿地全生命周期的碳源和碳汇量化方法,结合相应核算模型,以郑州龙湖外环为例,对其绿地范围内50年全生命周期的碳源和碳汇进行比较研究和预测。结果表明,研究区在建设初期存在碳源和碳汇不平衡的现象,碳源和碳汇量在全生命周期的第20年时才可达到平衡的结果,并在全生命周期的后30年呈现为正向的生态效益。其中,材料和维护阶段的碳源是研究区碳源的主要来源,而乔木和灌木在研究区中起到至关重要的碳汇作用。采用多种碳核算方法,评估和预测城市绿地的碳源汇状况,以期为城市绿地碳汇功能提升、城市“碳中和”目标的实现提供支撑。

集体林区林业碳汇价值实现评价研究——基于证据推理方法

针对集体林区林业碳汇价值实现转换困难的现实问题,从供需关系出发,以固碳和市场为2个维度构建林业碳汇价值实现困境的跨越机制,并采用该机制构建集体林区林业碳汇价值实现水平评价指标体系,基于证据推理方法对指标进行融合,最后结合时空视角,对2016—2020年福建省9个设区市林业碳汇价值实现水平进行评价。结论表明:林业碳汇价值实现过程受到由供给群体和需求群体双向影响的多因素制约导致难以实现;通过深化集体林权制度改革等相关保障手段可以助力林业碳汇完成价值转化,但在福建省9个设区市的具体评价研究中,林业碳汇价值实现存在不均衡、多样化、待完善的特征。

森林经营碳汇开发路径与方法研究——以崇义县试点实践为例

2020年,江西省生态环境厅将崇义县列为林业碳汇开发试点,旨在通过开展林业碳汇项目开发与交易,推进国土绿化行动,促进“双碳”目标实现;打通“两山”转化通道,探索和建立森林生态价值实现机制;增强全社会对林业碳汇的认识和理解,提升林业碳汇开发能力。崇义县采用《江西省森林经营碳汇项目方法学(试行)》,将符合开发条件的38520.5亩林地纳入开发范围,经测算,拟议项目10年计入期内可产生CO_(2)减排量为192363.45 t CO_(2)-e,每亩年均CO_(2)减排量为0.499 t CO_(2)-e。结果表明:森林经营碳汇项目所产生核证减排量虽然较低,但与其他CCER项目一样,能满足可测量、可报告、可核查的要求,可推动国内林业碳汇项目自愿减排交易。基于崇义县试点实践,系统总结了项目开发程序、方法、路径,全面分析了开发成效和存在的问题,对于研究森林经营碳汇开发路径与方法有一定的借鉴意义。

森林固碳领域的研究方法及最新进展

介绍了样地清查法、微气象学方法、地面同位素方法、应用遥感等新技术模型估算法四大类森林固碳研究方法及其研究现状,分析了各种方法的优势与不足,并指出森林生态系统碳储量的研究将朝着多种方法的综合运用、多学科的联合和渗透方向发展,对碳储量的估算应更加注重多种因素的综合影响,并能在一定程度上揭示碳储量的动态变化过程及其变化机理。

植物碳酸酐酶对岩溶作用的影响及其生态效应

广泛存在各种类型生物细胞中的碳酸酐酶(CA),通过催化CO2和HCO3-之间的相互转化,驱动岩溶过程。文章通过分析我国西南典型岩溶区植物叶片和根系CA活性,探讨其与岩溶作用的相互关系,结果表明:岩溶生态系统中植物的碳酸酐酶活性差异较大,并在植物的生长期发生变动,植株根系CA活性>成熟叶片CA活性,因而在土壤水分充足的条件下,根系分泌的CA催化CO2+H2O HCO3-+H+过程,促进石灰岩溶解,加快成土速率,并通过固定根呼吸和土壤微生物分解所释放的CO2产生岩溶碳汇效应;非岩溶生态系统由于土壤碳酸钙含量低,造成植物根系CA表达活性较低。

森林碳汇计量方法研究综述——基于北京市的选择

为应对全球气候变化与科学计量碳排放,文章对近年森林碳汇计量方法进行综述,并阐述各自优缺点,结合北京市实际,提出对于北京市森林尺度大、树种繁多等特点,其碳汇计量采用材积源生物量法是最好的选择,再配合现代遥感等技术,能使森林碳汇的计量结果更加精确。

区域水土保持碳汇能力评估的指标体系

科学、系统的水土保持碳汇能力评价指标体系,可为定量分析区域水土保持碳汇能力提供基础数据,对指导水土流失治理措施实施、对我国碳中和目标实现提供水土保持信息支撑具有重大意义。基于水土保持碳汇作用机理、途径与其碳汇物质表现,参考陆地生态系统碳汇核算方法,结合水土流失治理措施及其效益基础数据,提出并采用技术路线“水土保持措施及其效益(碳汇物质基础)→碳汇途径→碳汇实物表现→碳汇量”,分析和厘清水土保持碳汇能力评估指标体系。该指标体系包括水土保持林地、水土保持草地、水土保持基本农田、水土保持工程措施拦水水体、水土保持保土效益等5个一级类11个二级类的水土保持措施与其效益指标,以及对应的碳汇速率、固碳速率、有机质含量等。本研究提出的区域水土保持碳汇能力评估指标是用来监测、估算和统计区域水土流失防治措施与其效益碳汇功能大小的指标,在区域空间尺度上,具有与统计工作可同步实施、获取数据方便等可操作性;在估算参数维度上,具有观测点位及数量与估算结果的空间对应性和准确性,其评估结果可用于区域碳汇能力与其变化趋势分析、生态系统质量与保护成效评价等方面。