三亚市碳汇空间格局及优化策略

2023-03-03刘宇陈科刘艳萍

经济研究导刊 2023年2期

刘宇陈科刘艳萍

摘要：习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的科学论断是促进中国从工业文明走向生态文明的行动指针。社会经济核算从GDP过渡到GEP，碳汇是其中的重要计算对象。三亚市碳汇资源禀赋丰富，应发挥其优势并挖掘其潜力。因此，在详细调查三亚市拥有的碳汇资源基础上，采用遥感技术测量的方式，对三亚市林地、草地、水域、未利用地等不同生态系统的碳汇量进行核算，分析不同资源的碳汇贡献，从而对三亚市的碳汇空间分布有一个更为清晰明确的认知，为GEP核算提供数据支撑。此外，围绕“碳达峰”和“碳中和”的远景目标，学习并借鉴先进经验，制定能够有效增加碳汇、中和碳排放的碳汇空间优化策略，将三亚市的绿水青山真正变为金山银山。

关键词：碳汇；空间格局；优化策略

中图分类号：TU984.113 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2023）02-0051-03

20世纪60年代中后期，国际科联（ICUS）率先开始探索全球性陆地森林生态系统碳蓄积问题，制定并执行了国际生物学计划（IBP）（张颖，等，2010）。在此基础之上，欧洲各国以及加拿大、美国、前苏联、巴西等国都分别进行了区域森林生态系统的碳平衡及其与全球碳循环之间关系的研究（李顺龙，2005）。当时对森林碳汇的研究主要集中在自然科学领域，直至1992年制定《联合国气候变化框架公约》，将碳汇定义为从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制；1997年通过的《京都议定书》承认森林碳汇对减缓气候变暖的贡献，并要求加强森林可持续经营和植被恢复及保护。由此，碳汇的经济价值开始广泛进入学者们的研究视野。法国科学家经过研究认为，法国1991年森林固碳总量为20亿吨（Dupouey，2001）。而要想解决温室气体增加而导致的一系列问题，增加林业碳汇的生产量无疑是最简单高效低成本的措施（G.Cornelis van Kooten，2004），可以利用森林资源来增加林业碳汇的排放量，从而提高生态环境的质量（Makkonen，2015）。

随着碳汇实践和理论的进一步推进，学者们就城市绿地系统的碳汇功能（武来成，等，2007）、农业土壤的碳汇潜力（韩冰，等，2008）、芦苇湿地储碳固碳功能（李荣平，等，2006；李博，等，2009）、人工灌木的碳储量核算（FELICIA et al，2012；续姗姗，2014；刘利斌，等，2018）、草原碳汇经济发展（杨尘华，2017）等问题纷纷展开探讨，不同生态资源的碳汇量也逐渐清晰。不难发现，土地利用／覆被变化深刻作用于陆地生态系统的碳循环（张赫，等，2020）。在对碳汇量进行估算时，生物量法和遥感技术演化成为两大主流方法（韩耀杰，2020）。多项研究表明，中国陆地生态系统的碳汇能力巨大，但在以往的研究中被严重低估（刘毅，等，2020）。

天然阔叶混交林是海南省面积最大、碳贮量最大、碳汇价值最高的林种（王鑫瑶，等，2017）。海南省的学者们对岛内不同时期的森林资源碳储量进行了测算（曹军，等，2002；张镱锂，2004），为碳储量的进一步精确估算和土地覆被分类系统研制提供了重要的科学依据（闫学金，2008）。

三亚市生态系统资源丰富，其中红树林群落属于高固碳能力的热带生态系统，固碳潜力巨大且具有较强的提升空间（赵牧秋，2013）。除此之外，乔木、灌木、草本、农田、城市绿地、滩涂等其他生态系统的碳汇能力尚未为人所知。因此，探析三亚市碳汇的空间分布，旨在为优化国土空间开发格局，实施差异化发展战略及推动生态文明建设提供参考。

一、数据来源

三亚市土地利用数据来源于2018年LUCC遥感监测影像，通过人工目视解译获得。使用ARCGIS 10.8专业软件对基础数据进行处理，应用ENVI 5.3 对土地利用数据进行编码和归类，将三亚市的土地利用类型划分为林地、草地、水域、未利用地四大类、十二小类。

各类型土地面积如表1所示。

二、数据计算

（一）计算方法

根据既有研究，土地利用的碳汇估算主要涉及五种土地利用类型，即耕地、林地、草地、水域和未利用地。耕地上普遍种植农作物，通过光合作用可吸收CO2，在呼吸作用下，短时间内又将释放到空气中去，由此导致耕地作为碳汇的效果难以評估[1]，因此不在本文进行讨论。林地、草地、水域和未利用地为碳汇主要来源，为重点研究对象。碳汇估算模型可表达如下：

Ci = Ai × αi （１）

式中，Ci为第i种土地利用类型产生的碳汇量，Ai为第i种土地利用类型（林地、草地、水域、未利用地）面积，αi为第i种土地利用类型的碳汇系数[2]。

根据三亚市土地类型数据，将林地按照郁闭度大小分为四种类型，将草地按照覆盖度大小分为两种类型，将水域分为五种类型。未利用地指三亚市还未开发利用的土地或难以利用的土地类型，包括沙地、城乡建设用地等。未利用地的固碳作用并不一致，有些是碳汇、有些则是碳源，但无论哪一种情形，影响力都比较弱。不同的土地利用类型对于CO2的吸收能力不尽相同，这一能力将通过碳汇系数来予以反映。通过对国内外既有的研究进行跟踪分析，确定各类型土地的碳汇系数（表2）[3]。

（二）计算结果

根据上述计算公式，代入相应数据，计算得出三亚市不同利用类型土地的年碳汇总量。碳汇类型主要以林地碳汇为主，占比约96％，之后依次是水域约3％、草地约1％，未利用地的占比近似于零（图1）。

从碳汇空间分布来看，三亚市整体呈现差异化分布的空间格局，在总量上呈现“集中式分布”的趋势，集中在中部靠北区域。

三、碳汇资源空间分布的SWOT分析

根据以上计算结果，不难看出三亚市土地利用类型丰富、碳汇资源优异，特别是拥有大面积碳汇能力较强的林地，对于达成“碳中和”起着积极的作用。然而，三亚市碳汇资源空间分布呈现不均衡的态势将对“碳达峰”与“碳中和”工作带来不利影响。三亚市“双碳”工作的开展，要充分利用碳汇资源空间分布的优势和劣势，同时也要清醒地面对存在的机会和威胁。

（一）优势

在众多土地利用类型当中，林地因其拥有的生物多样性和陆地生态系统中效果最佳的碳汇功能，在碳循环中起着重要的汇合作用。三亚市属热带海洋性季风气候，拥有充足的光照和充沛的降雨，森林资源禀赋优异，蕴藏着巨大的林业碳汇潜力。三亚市碳汇资源禀赋优异还体现在拥有大面积的草地和水域，这也是能够增加碳汇量的重要资源。

（二）劣势

三亚市碳汇资源空间分布呈现不均衡的态势，碳汇主要集中在中部靠北区域，东、西部以及南部沿海区域作为城市聚集区和旅游区，尚未能实现碳汇的功能。碳汇资源的高度集中加大了资源保护的难度。随着海南自贸港建设进程的加快，保护林地的压力将进一步加大，将给碳汇资源的保护带来严峻考验。在“碳达峰”与“碳中和”目标的要求下，林业碳汇需要进一步发挥调节气候、丰富生物的效用，这样意味着对于林业资源提出了更高的管理要求[4]。

（三）机遇

2022年初，海南省政府批准在三亚市设立海南国际碳排放权交易中心（简称海碳中心）[5]，标志着海南省在践行国家绿色发展战略中迈出了关键性的步伐。未来要以碳金融产业发展为抓手，推动生态补偿机制的建立与市场化发展，促使海南省跨入经济社会低碳化转型的新阶段，顺利实现经济发展与“双碳”的双重目标。三亚市作为海碳中心的所在地，势必迎来全新的碳汇发展机遇。

（四）威胁

三亚市碳汇空间分布的差异化，导致碳汇资源的不均衡。要想优化这一格局，则需要进行新的碳汇项目开发。碳汇项目投资周期长，一般最短的项目时间也需要20年，而漫长的投资过程中存在着病虫害、火灾等自然灾害风险，制约了资本的投资意愿。目前碳汇价值的核算方式尚未统一，碳交易衍生品市场也并不成熟，仍需要进一步开发。在达成“碳达峰”与“碳中和”目标的要求下，如何充分发挥三亚市在碳汇开发、项目引进方面的优势，大幅吸引社会投资，优化当下的碳汇空间布局，是亟待解决的突出问题。

四、三亚碳汇空间分布的优化策略

（一）SO战略分析

三亚市拥有丰富的自然资源，在当前良好的碳汇总量基础下，应积极利用资源优势，早日推动完善碳汇核算体系，大力培养专业人才，争取获得更多的政策倾斜和科技扶持。同时，要努力争取成为各类碳汇改革的试点，吸引社会资本进行碳汇项目投资，进一步优化三亚市碳汇空间分布格局，早日实现“碳达峰”与“碳中和”的战略目标。

（二）WO战略分析

借助海碳中心的平台，积极打造国际碳金融中心，构建在国内乃至国际上具有竞争力的碳汇交易市场，丰富碳交易行为，将碳汇变成真正可交换的商品，增强碳汇交易的竞争力。通过活跃的碳汇交易，吸引社会资本，推动碳金融的发展，积极拓宽碳汇项目投资资金的来源渠道，解决碳汇项目资金来源渠道单一问题，促进碳汇经济发展。

（三）ST战略分析

三亚市碳汇空间分布存在明显的不足，林地的碳汇依存度过高。三亚市应丰富碳汇类型，增加草地、水域的面积及密度；应在发挥三亚市既有生态资源优势的基础上，积极进行碳汇产业投资，培育专业人才，加大技术支持，促进碳汇空间布局的进一步优化。

（四）WT战略分析

在海南省建设国家生态文明试验区的长远规划下，三亞市碳汇空间布局的优化首先要处理好碳汇项目建设、资源环境保护与政策支持的关系。要充分挖掘发展优势，准确定位，正确认识三亚市在海南省“碳达峰”与“碳中和”目标实现中的地位，为碳汇空间格局制定长远规划。

参考文献：

[1] 方精云，郭兆迪，朴世龙，陈安平.1981—2000年中国陆地植被碳汇的估算[J].中国科学（D辑：地球科学），2007，（6）：804-812.

[2] 张赫，彭千芮，王睿，强文丽，张建勋.中国县域碳汇时空格局及影响因素[J].生态学报，2020，40（24）：8988-8998.