农林和土地利用的碳效应及应对路径

姜志德

农林是生物量相对密集的产业，土地作为最关键的活动载体和生态资源，既是大气温室气体的源，又是重要的汇，二者的结合对气候系统起着重要的调节作用。探讨农林和其他土地利用的碳效应的主要特征、变动趋势及应对气候变化的路径，可为农林相关领域实现碳达峰、碳中和目标提供参考思路。

农林和其他土地利用（AFOLU）是国际上应对气候变化的专门称谓，涉及的部门和领域相当广泛。实际上是从产业领域和土地利用双重角度对客观现象所做的综合界定，可以理解为以各种土地类型为依托，以生物为主要生产对象的所有产业部分以及土地利用方式的统称。从土地利用类型上讲，包括耕地、园地、林地、草地、荒地、湿地等多种类型，从产业上讲，涵盖了农业、林业、畜牧业、水产等主要农业生产部门。农林是生物量相对密集的产业，土地作为最关键的活动载体和生态资源，既是大气温室气体的源，又是重要的汇，二者的结合对气候系统起着重要的调节作用。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告指出，2007—2016年间AFOLU的温室气体排放分别占全球人为CO2排放的13%、CH4排放的44%、N2O排放的81%，AFOLU的总排放占人为温室气体总排放的23%。同时，土地对诸如增加大气CO2浓度、氮沉降和气候变化等人为环境变化的自然响应每年吸收了大约11.2亿吨CO2，相当于化石燃料和工业CO2排放的约1/3。在此着重对农林和其他土地利用的碳效应的主要特征、变动趋势及应对气候变化的路径进行简要探讨，试图为农林相关领域实现碳达峰、碳中和目标提供参考思路。

一、农林和土地利用的碳效应特征

1.碳源效应和碳汇效应交错存在

农林牧生产和其他土地利用行为所涉及的温室气体不止CO2一种，地球上人为产生的另外两种重要的温室气体CH4和N2O也主要来自AFOLU部门。不同于主要以碳排放为特征的能源、工业部门，农林碳效应体现了碳源和碳汇两个过程交替进行、错综复杂的并存关系：其一，农林相关部门的主要生产对象是绿色植物，因光合作用会产生净的CO2吸收，并由此产生碳汇效应;其二，农林相关生产系统离不开土地，土壤中温室气体变化表现为两面性，可能是碳源，也可以是碳汇，完全取决于农事活动中的技术选择和管理方式。

2.碳效应分散于较大的地域空间

农林和其他土地利用涉及土地类型多，空间分布广泛，在地块上却相对分散，以至碳效应总量虽大，却是由众多小而分散的效应累加而成。农林相关土地的占有使用状况以及经营主体分布也带有很大的分散性，导致农林碳排放和碳汇效应从宏观角度看数量巨大，可如果分散于特定地块或者单个经营主体就显得较小甚至有些微不足道。这种特征给农林碳计量、检测和报告都带来诸多不便，甚至于考虑到监测、报告、核查（MRV）成本之大，农户碳效应很容易被认为是可以忽略不计的，这也是国内外已有碳市场交易对象主要重视能源、化工、电力、制造等领域内碳排放而不重视农林领域碳排放和碳吸收的重要原因之一。

3.碳效应变化具有系统集成效应

从农林生态破坏和面源污染的发生机制来看，往往表现为小而分散的少量破坏和污染通过系统集成放大最终成为严重的生态环境危害。以黄土高原水土流失和荒漠化的形成为例，无非是千万家农户各自开垦为数不多的陡坡荒地，在山上放牧数量不大的牛羊，或者在沙地采挖甘草等药材，每一个农户对土地的破坏看上去很小，如果家家户户都这样做的话，所形成的整体效应如水土流失、沙尘暴可能是巨大的。这种系统集成放大效应也可反过来发挥作用，最典型的例子是退耕还林工程背后的运行机制。农林产业小而分散的特征并不完全是坏事，只要我们善加利用，扬长避短，定能设计出引导区域可持续发展的行为方案，在以农林和其他土地利用为基础的生态修复和生产方式转变问题上，如果重视系统集成放大机制的作用，在政策和机制设计中就可实现积少成多、以小搏大的功效。

二、农林和土地利用碳效应的变动趋势

1.种植业碳效应变动趋势

近年来现代农业步伐加快，农业投入的增加和现代工业化手段的运用，加剧了农业物耗能耗和对土地资源的干扰和破坏，使得农业温室气体排放量不断上升，作物种植业业已成为农业温室气体排放大户。同时也应看到，如果采用较好的土地保育措施，不但可以控制土壤碳排放，还能通过有机肥等形式增加土壤碳汇。此外，随着农业技术发展，某些高产品种的使用以及设施栽植技术的推广，可人为延长生长季节，伴随着粮食向蔬菜等经济作物调整，还会推动作物种植业碳汇增加。近些年多年生果树面积有所增加，一方面有利于通过植物的稳定生长和地表的局部耕作而具有稳定的碳汇效应，另一方面又随着物能投入强度增加而增加果园碳排放总量。

2.林业碳效应变动趋势

林业主要在各类林地上进行，还可能在陡坡退耕地上发展，更有一部分森林用地来自于对各种荒地的开发，因此，林业用地是动态的概念。由于我国荒地面积较大，由荒地造林转化为森林的潜力也比较大;在过去的无林地、疏林地上造林，通过增加林木生长量及覆盖度以增加森林碳汇的潜力也非常之大;由于过去对森林的破坏，我国森林生长量、林木蓄积量水平普遍不高，通过有效的森林管理来增加碳汇余地也就相当可观。当然，随着现代化投入的增加，森林培育中碳排放可能也会有所增加，但这种增加幅度却是有限的，完全可能被植物生长和土壤改良导致的碳汇效应所抵消。而且，我国已度过了依赖大量森林砍伐增加耕地或者林产品的时代，林业采伐制度相对严格，不大可能因大面积毁林而减少碳清除能力。

3.养殖业碳效应变动趋势

养殖业是以产生温室气体为主的农业生产过程，此中缺少绿色植物那样的碳汇抵消。动物养殖结构中呈现牛羊等反刍家畜比重提高的趋势，由肠道发酵带来的温室气体排放量必然增加;养殖方式转型中更加依赖饲草基地和舍饲圈养，从而面临更多的物能投入产生的碳排放压力;养殖规模的扩大意味着更多的畜禽粪便残留物导致的排放。水产养殖越来越依赖于物质和能量投入，其背后的间接碳排放不可忽视，对湖泊的扰动会减少水体的固碳潜力。当然以上问题均可通过加强管理并结合养殖技术的进步在一定程度上得到緩解，沼气沤肥等资源化利用技术可抵减部分排放量。尽管如此，动物养殖和草畜生产中的综合碳效应同样具有不确定性，很大程度上取决于技术和管理方式的选择。

三、农林和土地利用应对气候变化的路径

1.大力发展低碳循环农业

将循环农业的“3R原则”和低碳农业的“三低一高”原则有机结合起来，分别从物质投入和温室气体排放两个尺度进行量化，逐步变成可操作的农业标准。要抓住节能减排这条主线，在农业生产中减少物质能量投入，减少物质资源的投入量和废弃物的产生量，减少农药、化肥、农用薄膜、除草剂等生产资料的使用;使用新型技术和生产资料来替代常规技术和生产资料，尽量开发利用替代性的可再生资源，减少不可再生资源的利用;提高资源利用效率，减少农业面源污染，对农业生产废弃物和农村生活废弃物进行无害化处理，为农民生活提供清洁能源，为农业生产提供清洁肥料和饲料。以上措施不但能够在物质形态上进行量化，而且还能够落实为可核算的温室气体减排量。

2.重视林业碳汇造林项目

林业碳汇造林需注重以下几个方面：第一，研究确定造林再造林碳汇项目的区域布局，找出林业碳汇项目的优先区域。选择造林地块的原则是既要满足国际规则又要符合国家利益，同时还要考虑社区群众利益最大化。第二，探索建立与实施碳汇项目的区域布局相配套的管理政策。管理政策的制定需要综合考虑各个层次的利益相关者，体现整个管理政策的层次性，设立相关管理的归口单位并制定确切的项目计划安排，形成适合项目地区的本土化管理方式，引导社区民众积极广泛参与。第三，逐步建立林业碳汇项目内部管理办法和运行程序，需要成立林业碳汇项目专家咨询组，组织专家对造林再造林碳汇项目提出初选意见，为项目实施提供技术指导和政策咨询，对项目实施情况进行阶段性评价总结，为规范项目运行、管理程序，建立和健全技术标准提供建议。

3.加强土地生态修复治理

退化土地生态修复和治理是一件长期艰巨的任务，在干旱荒漠化地区实施可持续土地管理，可以防风固沙、提高沙质土壤有机质含量、减少土地沙化逆转;采用耐旱作物、减少耕作、节水灌溉和保湿覆盖等措施，能够增加土壤有机碳含量。推广以小流域为单位的水土流失治理模式，推动以工程措施、生物措施和农业措施相结合的水土保持技术集成创新和组合配套。继续通过禁牧和控制放牧、建设围栏草场、改良家畜品种等方式维护草畜平衡，遏制草地退化态势。在巩固退耕还林、三北防护林建设、草原生态奖补政策的过程中进一步出台激励措施，完善土地产权制度和补偿政策，充分调动企业社会和广大群众参与生态建设的積极性。

4.推动农林低碳技术创新

通过技术创新和制度创新提升农林和土地利用领域的整体应对能力，重视对农林低碳技术预见和战略考量，对现有关键低碳技术进行梳理整合，加强现有技术的二次研发和集成配套。争取国家重点重大科技支撑项目的倾斜，充分利用国家重点实验室创建共享平台，围绕农林产业低碳化和退化土地生态治理领域的核心、共享和替代性技术开展国际合作。组建高效率的跨学科研发团队，整合农林水土生态等传统领域力量开展联合攻关，促进农林和生态治理与理学、工学和管理科学的交叉融合。构建农林低碳技术推广转化机制，完善以大学为依托的产学研相结合的技术推广体系，调动企业参与技术创新的积极性。

5.将农林碳效应纳入市场交易

在不违背IPCC方法学原则前提下充分运用灵活性开放性规则，探索适合我国实际情况的自愿减排项目方法学和运作方式，通过完善运用我国的“熊猫标准”形成本土标准的自愿减排方法学，并逐步向农林和土地利用相关领域覆盖。本着先易后难的原则，逐步将更多的农林碳效应纳入全国性碳市场交易体系。从碳抵消项目开始，着重培育以林草碳汇和土地碳汇为主的农林碳汇项目，顺次启动以规模化养殖场减排、化肥农药减量化、农田保护地栽培、沼气及农林废弃物综合利用为主的农林生产减排项目。在碳效应核查中充分考虑小规模农户和农业企业的实际情况，尽可能运用简便程序确定农林碳汇或减排量，以降低项目交易成本，有效激励更多农户参与其中。

责任编辑：马莉莎