黎 明 吳 燦

(1.自然資源部國土整治中心，自然資源部土地工程技術創(chuàng)新中心, 北京 100035；2.國信司南(北京)地理信息技術有限公司, 北京 100048)

氣候變化已成為當今世界各國共同面臨的嚴峻挑戰(zhàn)[1]。為了應對氣候變化，1992年聯合國通過了《聯合國氣候變化框架公約》（United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC），要求締約國共同承擔溫室氣體減排目標。多個國家、地區(qū)和組織相繼開展了應對氣候變化的研究，發(fā)現森林、草地、濕地和海洋等生態(tài)系統(tǒng)具有較強的固碳能力（尤其是森林生態(tài)系統(tǒng)），每年可以吸收約一半的碳排放量，從而改變大氣中溫室氣體的濃度、減緩氣候變暖[2]。因此，提升生態(tài)系統(tǒng)固碳能力成為各方制定應對氣候變化目標和方案的重要內容。2012年聯合國“里約+20”峰會對“生態(tài)系統(tǒng)是應對氣候變化影響的核心因素”達成了共識，2016年實施的《巴黎協(xié)定》強調確保生態(tài)系統(tǒng)完整性以應對氣候變化的重要性。

中國也積極開展應對氣候變化相關研究和實踐，并承諾于2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標，“碳達峰、碳中和”已被納入中國生態(tài)文明建設整體布局[3]。經過多年實踐，各類生態(tài)保護修復工程支撐生態(tài)安全和應對氣候變化的作用愈加突出。生態(tài)修復可有效助力“碳中和”。2001-2010年中國生態(tài)修復區(qū)域的碳匯約有56%是由生態(tài)修復工程引起的[3]。挖潛土壤、植被等碳庫的固碳能力，做好山水林田湖草沙一體化保護與修復、低碳土地整治、礦山復墾和海洋生態(tài)修復等工作，提升生態(tài)系統(tǒng)固碳能力，對于促進實現“碳中和”目標具有重要意義。然而，有相當一部分傳統(tǒng)的生態(tài)修復工程過于依賴工程技術手段，甚至出現為了“政績”刻意體現實物工程量的現象，造成高成本、高維護、高脆弱的生態(tài)修復工程[4]。部分工程在實施過程產生了大量的碳排放，這與“雙碳”目標有所沖突，可持續(xù)性和可推廣性較差，難以滿足新時期國土空間生態(tài)修復的現實需求，亟需應用新理念、新方法進行轉型。

與以往依賴工程技術手段進行生態(tài)修復的觀念不同，由世界自然保護聯盟、歐盟、世界銀行等組織推動的“基于自然的解決方案”（Naturebased Solutions，NbS）是主張利用自然方法來應對可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)的理念[5]。世界自然保護聯盟將NbS 定義為保護、可持續(xù)管理和恢復自然生態(tài)系統(tǒng)的行動，這些行動能有效應對社會挑戰(zhàn)的同時，也能為人類提供福祉和生物多樣性利益[6]。NbS 通過對生態(tài)系統(tǒng)的保護、修復和可持續(xù)管理來減緩氣候變化，能夠為實現《巴黎協(xié)定》目標貢獻30%左右的減排潛力[7]。二十國集團峰會（G20）指出，NbS 是符合自然規(guī)律，且能促進社會可持續(xù)發(fā)展的綠色方案，是在后疫情時代促進社會經濟復蘇的關鍵，也是應對氣候變化、重塑地球生態(tài)系統(tǒng)的重要手段。在國際上，NbS 已被廣泛應用于政策編制、植樹造林、濕地修復、草地改良、農田管理等生態(tài)修復的諸多方面。隨著中國走向全球氣候治理的舞臺，有必要將NbS 理念應用于中國生態(tài)修復工程中以提升其固碳增匯效果，并在實現有效應對氣候變化的同時兼顧人類福祉的發(fā)展。

1 中國生態(tài)系統(tǒng)修復固碳增匯現狀

我國生態(tài)修復工作開展已久，從早期的國土綠化植樹造林、退耕還林，到礦山修復、濕地保護、退化草地治理、陸生生物多樣性保護，再到山水林田湖草沙一體化保護和修復工程，生態(tài)保護修復取得歷史性成就，生態(tài)環(huán)境質量逐步提升，各類生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力也大幅提高。20 世紀80-90年代，中國的陸地凈匯可以抵消同期中國人為碳排放量的28%～37%；2010-2016年這些陸地匯可抵消人為排放的近45%；預計到21 世紀50年代，通過可持續(xù)的土地利用管理，中國的森林生物質碳儲量可增加50%以上[8]。

1.1 森林生態(tài)系統(tǒng)

植樹造林和森林保護取得了良好的成效，森林資源總量持續(xù)、快速增長。針對森林生態(tài)系統(tǒng)的修復主要有造林、再造林和森林保護等方式[9]。為治理西北、華北、東北風沙危害和水土流失等問題，1978年開始實施“三北”防護林體系建設工程。針對重點地區(qū)開展了長江中上游、沿海、太行山綠化工程，京津風沙源治理工程，淮河太湖流域、黃河中游、遼河流域、珠江流域等防護林體系建設工程等，并且實施了退耕還林還草、石漠化治理、水土流失治理等重點生態(tài)工程。自1998年以來，啟動實施了天然林資源保護、野生動植物保護及自然保護區(qū)建設等。為了鞏固退耕還林、植樹造林和天然林保護工程的效果，中國每年會向林權所有者發(fā)放補助資金。第5 次（1994-1998年）和第9 次森林資源清查（2014-2018年）顯示，中國森林覆蓋率由16.55%提高至22.96%，森林蓄積量由112.7 億m3增加至175.6 億m3，森林面積由15 894 萬hm2增加至22 045 萬hm2，森林植被碳儲量達91.86 億t。1982-2003年中國森林生態(tài)系統(tǒng)年均碳匯量為1.4±0.58 億t[8]。2000-2020年中國森林生態(tài)系統(tǒng)年均碳匯量約為1.22 億t[9]。2005、2010 和2014年中國溫室氣體清單報告顯示，中國森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯量分別為1.76 億t、2.39 億t、2.59 億t（表1），森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯量呈上升趨勢。截至2018年年底，中國森林面積為全球第5 位，森林蓄積量為全球第6 位，人工林面積長期位居全球第1[10]。

1.2 草地生態(tài)系統(tǒng)

草原生態(tài)系統(tǒng)惡化趨勢得到遏制，固碳量逐步增加。針對草地生態(tài)系統(tǒng)的主要修復措施有退化草原治理、退耕還草、輪牧等。2003年中國開始實施退牧還草、退耕還草等工程，覆蓋了23.2%的草地[11]。為了促進草原休養(yǎng)生息，實現草畜平衡，對禁牧和低載放牧地區(qū)農牧民發(fā)放草原生態(tài)保護補助。2011-2021年中國草原植被綜合蓋度從51%提高至56.1%。有研究發(fā)現，2003-2010年實施退牧還草地區(qū)的草地生物量碳密度每公頃增加了 1.1 mg，土壤碳密度增加了 1.0 mg，每公頃每年碳固存速率為0.26 mg，年平均固碳量約為1600 萬t，而且修復地區(qū)的碳固存速率高于全國年平均水平（0.04 mg/hm2）[11]。1982-1999年中國草地生態(tài)系統(tǒng)年均碳吸收量為1300±400 萬t[8]。2000-2020年中國草地生態(tài)系統(tǒng)年均碳匯量約為2180 萬t[9]。2005、2010 和2014年的中國溫室氣體清單報告顯示，中國草地生態(tài)系統(tǒng)碳匯量分別為460 萬t、1230 萬t、2980 萬t（表1），呈上升趨勢。

表1 中國溫室氣體排放清單中的各類生態(tài)系統(tǒng)碳匯量Table 1 Carbon sinks of various ecosystems in greenhouse gas emission inventory in China

1.3 濕地生態(tài)系統(tǒng)

濕地保護恢復初見成效，固碳量平穩(wěn)保持。中國著力實施濕地保護、退耕還濕、退田（圩）還湖、生態(tài)補水等工程，初步形成了濕地自然保護區(qū)、濕地公園等多種形式的保護體系。截至2018年，我國有國際重要濕地達57 處、國家級濕地類型自然保護區(qū)156 處、國家濕地公園896 處，濕地保護率達到52.2%。全球濕地面積約占陸地面積的6%，濕地土壤存儲的有機碳約占碳庫的20%～25%；2004年中國濕地占全國國土面積比重不足4%，但土壤碳庫碳存儲量達約10%[12]。2000-2020年中國草地生態(tài)系統(tǒng)年均碳匯量約為2290 萬t。2005、2010 和2014年中國溫室氣體清單報告顯示，中國濕地生態(tài)系統(tǒng)碳匯量分別為1250 萬t、1230 萬t、1210 萬t（表1），呈現較為平穩(wěn)的趨勢。

1.4 農田生態(tài)系統(tǒng)

農田生態(tài)系統(tǒng)固碳作用愈發(fā)受到重視。提高農田生態(tài)系統(tǒng)固碳增匯能力的主要措施有增加耕地規(guī)模，實施保護性耕作和秸稈還田等方式[9]。國土整治有效提高了耕地質量，保證了耕地數量基本穩(wěn)定，“十二五”期間，通過土地綜合整治，增加耕地面積180 多萬hm2，建成了高標準農田0.27 億hm2[13]。由于絕大部分作物碳會重新以CO2形式返回大氣，農田生態(tài)系統(tǒng)主要關注其土壤碳庫的變化。1980-2000年中國農田表層土壤固碳速率為0.07～0.28 mg/(hm2·a)[14]。2005、2010 和2014年中國溫室氣體清單報告顯示，中國農田生態(tài)系統(tǒng)碳匯量分別為2610 萬t、1800 萬t、1350萬t（表1）。

2 NbS 的固碳增匯路徑與應用現狀

NbS 既是理念，也是方法，提倡借助自然的力量來應對可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，以提高社會和生態(tài)系統(tǒng)韌性，達到生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)地為人類提供福祉的目標。這與“綠水青山就是金山銀山”理論、“生命共同體”的生態(tài)文明思想不謀而合[15]。

NbS 通過對生態(tài)系統(tǒng)的保護、修復和可持續(xù)管理為減緩氣候變化做出貢獻。IPCC《氣候變化與土地特別報告》表明，NbS 在降低農業(yè)、林業(yè)及其他土地利用（AFOLU）活動碳排放具有應用潛力[16]。這部分碳排放量約占全球碳排放的23%[17]，是交通工具排放總量的2 倍，略低于電力行業(yè)的排放總量[18]。NbS 固碳增匯的路徑眾多：針對森林生態(tài)系統(tǒng)的有造林與再造林、天然林和人工林管理、避免薪柴使用、林火管理等，針對農田生態(tài)系統(tǒng)的有生物炭回田、農田氮肥管理、水田排水管理、增加糧食生產力等，針對草地生態(tài)系統(tǒng)有草地保護、草地恢復、放牧管理等，針對濕地生態(tài)系統(tǒng)有海岸帶濕地保護和恢復、泥炭地保護和恢復等[9]。2000-2020年NbS 主要固碳路徑在森林生態(tài)系統(tǒng)中應用的固碳量最大，約占整體NbS 固碳量的73%；其次為農田和草地生態(tài)系統(tǒng)，占比分別為14%和13%；NbS 在中國濕地生態(tài)系統(tǒng)固碳中應用較少，但具有很大潛力，預計2030-2060年年均碳匯量可達到1420 萬t 碳[9]。NbS 在減排的同時還能產生多重效益，如凈化水源、改善土壤、防范洪水等，使當地社區(qū)受益。在經濟成本方面，NbS 方式要遠低于傳統(tǒng)的減排方法，是可負擔得起的、具有可行性的、適宜推廣的行動[18]。

在國際上，部分國家和地方已經認識到NbS在碳中和工作中的效用。例如，新西蘭將減少農業(yè)排放、增加林業(yè)碳匯與能源轉型并列，作為其實現零排放目標的重要途徑；美國加利福尼亞州將加強土地固碳與提高交通能源效率、建筑能源效率，共同列為應對氣候變化支柱策略[18]。NbS在中國的生態(tài)修復固碳增匯工作中的應用處于起步階段，NbS 理念首先在生態(tài)修復規(guī)劃中得到體現，自然資源部國土空間生態(tài)修復司印發(fā)的《省級國土空間生態(tài)修復規(guī)劃編制技術規(guī)程（試行）》也將NbS 融入修復策略，“山水林田湖草沙一體化保護和修復工程”在工程的整體規(guī)劃、系統(tǒng)設計、組織實施、績效評價及監(jiān)督管理等環(huán)節(jié)中也融入了NbS 理念。NbS 在生態(tài)修復工程中有較多應用，例如，對城市綠地、森林、湖泊、濕地等生態(tài)系統(tǒng)的修復與保護，但在保護性耕作、森林經營等土地可持續(xù)管理中的應用仍處于起步階段[19]。

3 NbS 視角下中國生態(tài)修復固碳增匯工作問題分析

中國的生態(tài)保護修復職責分工逐步理順，自然資源部負責統(tǒng)一行使所有國土空間用途管制與生態(tài)保護修復職責。中國在植樹造林、水土流失治理、山水林田湖草沙系統(tǒng)保護修復、全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程等工作中已積累了一定的實踐經驗[7]。然而，在生態(tài)文明核心理念引導下，基于NbS 視角，目前中國生態(tài)修復工程仍存在一些問題，制約了生態(tài)修復工程的固碳增匯的成效。

3.1 修復項目的系統(tǒng)性不強，固碳增匯成效難以最大化

NbS 要求在項目設計時要考慮尺度效應和生態(tài)系統(tǒng)的完整性。然而，在傳統(tǒng)的生態(tài)修復工程設計時系統(tǒng)性思維不足，針對林、田、水、草各生態(tài)要素進行單獨修復，忽視了生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)性，各項修復工程難以形成合力，最終導致林木成活率低、土壤干燥化、河道過度硬化、忽略農田的生態(tài)功能等問題。生態(tài)修復工程的成效難以達到最大化，固碳增匯的效用也難以充分實現[4]。

3.2 修復措施存在過度工程化，存在總體碳排放增加風險

以往的生態(tài)修復工程對生態(tài)系統(tǒng)的退化狀態(tài)及原因研究不充分，直接按照經驗開展修復工程，導致生態(tài)保護修復措施針對性不強。部分生態(tài)修復工程為了爭取資金，造成過度工程化的現象，如過度平整、削坡、硬化、半干旱地區(qū)過度綠化造林等，自然恢復體現不足，這些措施不僅在建設中消耗了大量財力、物力，后期也需要較高的維護成本，在工程建設和維護過程中會產生大量的碳排放，可能會超過修復后生態(tài)系統(tǒng)所能吸收的CO2。相反地，基于NbS 理念的封育保護、人工協(xié)助等自然恢復措施雖然具有工程量小和成本低的優(yōu)勢，造成的碳排放也更少等優(yōu)點，但是這些措施的應用不足[4]。

3.3 生態(tài)修復工程資金來源較為單一，難以形成長效機制

NbS 理念要求具有經濟可行性和可持續(xù)性，如果沒有長期的可持續(xù)性投入，那么短期項目的收益也會不復存在。中國生態(tài)修復資金仍以政府財政投入為主，資金來源單一，沒有形成廣泛的、多元化的資金投入局面。2011-2016年雖然中央財政資金占比由96.9%下降至87.7%，地方財政資金占比由2.4%增長至12.0%，但其他資金來源一直較為穩(wěn)定，僅占0.4%～0.9%，社會資本參與生態(tài)修復工作的意愿有限，動力不足[15]。在后疫情時代，更需要注重經濟效益和資金來源，僅依靠財政投入難以開展大規(guī)模、長時間、可持續(xù)的生態(tài)修復工作，需要積極探索生態(tài)產品價值實現路徑，調動社會資本的加入以形成全社會參與的長效機制，保障生態(tài)修復固碳增匯工作的可持續(xù)發(fā)展以實現“雙碳”目標。

3.4 生態(tài)修復工程針對碳通量的監(jiān)測能力薄弱，管理模式適應性不足

NbS 理念要求應開展基于證據的適應性管理，由于生態(tài)系統(tǒng)的復雜動態(tài)性，在管理生態(tài)系統(tǒng)時往往存在不確定性，需要在定期評估監(jiān)測的基礎上，建立迭代學習的適應性管理模式，以減少投資冗余和項目擱淺風險。目前，針對森林、草地、農田、濕地以及海洋生態(tài)系統(tǒng)初步建立了資源和環(huán)境監(jiān)測體系，但監(jiān)測內容相對單一、時間間隔較長、數據共享機制不完善。除森林碳匯監(jiān)測體系外，其他生態(tài)系統(tǒng)并未構建專門針對應對碳通量的監(jiān)測體系，而且森林碳匯監(jiān)測體系并不成熟，存在調查監(jiān)測站點少、耗時長、成本高等問題，無法對生態(tài)修復工程的固碳增匯效果進行準確的定量和評估。同時，由于缺少具有時效性的監(jiān)測手段和慣性思維，生態(tài)系統(tǒng)修復工程選擇參照一般工程項目的管理模式，工程實施期限短，績效考核指標難以更改，無法應對生態(tài)系統(tǒng)修復過程中的不確定性，不合適的修復措施難以得到及時糾正，應對風險的能力也較差[4]。

4 NbS 在陸地生態(tài)修復固碳增匯工作中的應用展望

NbS 理念在生態(tài)修復固碳增匯中的應用，據估算可吸收2020-2030年中國工業(yè)約6%的碳排放[9]，NbS 能夠可持續(xù)地為中國“碳中和”做出貢獻。因此，有必要將NbS 理念融入生態(tài)修復應對氣候變化工作中。針對上述問題，可將NbS 理念融入規(guī)劃設計、技術體系、監(jiān)測管理、資金募集等方面，提升生態(tài)修復固碳增匯效益。

4.1 工程設計時權衡多目標，加強系統(tǒng)性思維，提升固碳成效

在生態(tài)修復工程規(guī)劃設計時，應權衡多種目標，加強系統(tǒng)性思維，建立多部門合作與跨學科合作，統(tǒng)籌修復資金使用，提升生態(tài)系統(tǒng)的固碳成效。目前，中國生態(tài)修復工作已經意識到針對單一要素修復的弊端，但相關職能仍然分散在自然資源、水利、生態(tài)環(huán)境等各主管部門。NbS 要求在各類目標中公正地權衡，依據尺度和自然本底條件來設計工程。因此，在生態(tài)修復工程規(guī)劃設計時，需要考慮生態(tài)系統(tǒng)的完整性和系統(tǒng)性，權衡整體的修復目標，統(tǒng)籌協(xié)調部門工作，增加橫向溝通，才能使得修復成效最大化，有效地提升生態(tài)系統(tǒng)固碳能力。如果片面追求單一目標，那么反而會導致成本和碳排放總量的增加。

4.2 構建NbS 生態(tài)修復技術體系，減少修復過程中的碳排放

在生態(tài)修復工程設計和實施時應構建基于自然的生態(tài)修復技術體系，減少修復過程中的碳排放。傳統(tǒng)生態(tài)修復過于依靠工程技術手段，機械使用和過多的材料使用均會造成碳排放泄露。在NbS 理念指導下選取的措施是借助自然的力量，既可以增加碳匯和提升固碳能力，又可以使修復措施本身產生的碳排放較少。充分吸納NbS 理念，可針對不同地區(qū)、不同生態(tài)系統(tǒng)類型制定生態(tài)修復技術標準，指導生態(tài)修復的固碳增匯工作。例如，對于森林生態(tài)系統(tǒng)可以采用造林和再造林，開展森林可持續(xù)管理，如對天然林實行低強度的用材林管理，人工林同齡用材林輪伐期延長為技術成熟，減少取暖等薪材使用，對森林防火進行管控等措施。對于草地生態(tài)系統(tǒng)，可以實施退耕還草、圍欄封育、低載放牧提高草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量。對于農田生態(tài)系統(tǒng)，可以采用保護性耕作、合理施肥和增加有機肥比例、合理灌溉、輪作等措施，以提高土壤固碳的能力，并減少土壤碳的流失。對于濕地生態(tài)系統(tǒng)可以采用濕地保育、退田換湖、退耕換濕、管理濕地水位等措施，既能夠增加濕地面積達到增匯目標，又能夠促進植物光合作用固碳、降低土壤呼吸排放碳[3,9,20]。

4.3 建立健全數據監(jiān)測體系，開展適應性管理和持續(xù)監(jiān)測，保障固碳增匯效果最大化

建立健全數據監(jiān)測體系，在生態(tài)修復工程建設中進行適應性管理和驗收后的持續(xù)監(jiān)測，保障生態(tài)修復工程的固碳增匯效果最大化。NbS 理念要求進行適應性管理，以便在工程實施時可以進行及時地調整優(yōu)化，而開展適應性管理的基礎和前提是要擁有完善的監(jiān)測體系。利用遙感、地面站點等多種手段協(xié)同，建立健全生態(tài)修復工程的監(jiān)測、報告、核查體系[15]，尤其是針對碳匯指標的監(jiān)測，縮短監(jiān)測時間間隔；打破部門之間的信息壁壘，完善數據共享機制。充分認識生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化的特征，增強生態(tài)修復工程管理制度的彈性，建立動態(tài)監(jiān)測與評價制度；結合監(jiān)測結果調整保護修復工程措施，在不偏離生態(tài)保護修復主要目標的基礎上，在項目推進過程中允許調整部分工程布局和績效指標；改變傳統(tǒng)的僅面向結果的項目管理思路，實施面向過程的項目管理方式，研究適用于生態(tài)保護修復工程的驗收方式，同時建立長期跟蹤監(jiān)測和后期管理維護制度、機制，保證生態(tài)修復工程可以長期發(fā)揮固碳增匯效用。

4.4 拓寬資金保障渠道，保障生態(tài)修復固碳增匯工作的可持續(xù)性

拓寬資金保障渠道，建立相應的多元化、靈活的資金投入機制，保障生態(tài)修復固碳增匯工作的可持續(xù)性和主流化。NbS 理念要求使NbS 主流化并發(fā)揮可持續(xù)性。進一步落實《國務院辦公廳關于鼓勵和支持社會資本參與生態(tài)保護修復的意見》的相關要求，吸引多元化的社會資本參與生態(tài)修復，通過自主投資、與政府合作、公益參與等靈活模式，從規(guī)劃管控、產權激勵、資源利用、財稅支持、金融扶持等方面給予支持，以吸引社會資本投資生態(tài)修復固碳增匯工作，實現政府與社會資本的合作。例如，在符合法律法規(guī)政策和規(guī)劃的前提下，允許社會資本參與編制生態(tài)保護修復方案；集中連片開展生態(tài)修復達到預期目標的主體，允許依法、依規(guī)取得一定份額的自然資源資產使用權，從事旅游、康養(yǎng)、體育、設施農業(yè)等產業(yè)開發(fā)；對于合理削坡減荷、消除地質災害隱患等新產生的土石料和原地遺留的土石料，以及河道疏浚產生的淤泥、泥沙等，允許生態(tài)保護修復主體無償用于本修復工程，納入成本管理；探索引入社會資本，符合條件的可按規(guī)定享受環(huán)境保護、節(jié)能節(jié)水等相應稅收優(yōu)惠；在不新增地方政府隱性債務的前提下，支持金融機構參與生態(tài)保護修復項目，優(yōu)化信貸評審方式，積極開發(fā)適合的金融產品，為項目提供中長期資金支持。只有吸引多元化資金的加入，才能保障生態(tài)修復固碳增匯工作的可持續(xù)性。