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沈国舫:生物碳汇扩增战略研究

沈国舫:生物碳汇扩增战略研究
2010年09月17日 10:32 新浪公益

  stefanos Fotiou:非常感谢您的介绍!我们非常期待第六届环发部长级会议的结果,也许明年我们召开这次会议的时候,我们肯定会来综合考虑一下那次会议他们的结果是什么,可以得知第六届的结果。下面,我非常荣幸邀请沈国舫,他是院士以及前中国工程研究院的副院长,他会跟大家来探讨一下碳汇技术方面的研究,他在这方面是非常知名的专家,谢谢!

  沈国舫:非常感谢,女士们、先生们,我还是用中文来说吧。给我的题目是讲讲碳汇问题,正好我们科学院设了这么一个课题,就是生物碳汇扩增的战略问题,我们把我们做的一些数字给大家说一下。

  根据我最初的听众,他要理解碳汇是什么东西,首先要理解生物碳汇是什么东西,它是跟生物系统相联系的,所以要先有一个基础的概念。这里我不讲生态系统是什么样一个精确的定义,但是我们必须要理解生态系统它的是生物,包括植物、动物或者是微生物和环境之间的一个关系。

  生态系统它是有它的结构的,它是有它的物质循环,有它的能流传递,也有它的服务功能。这里边,特别重要的就是它里边有一个碳循环,碳循环是生态系统当中最基本的一个生命活动,最基本的就是通过光合作用,通过呼吸作用来排出二氧化碳或者是甲烷和能的过程。所以,简单的就是我们吸收二氧化碳加水就是葡萄糖,葡萄糖再形成一系列的蛋白粉和纤维素,都是从这儿发展起来的。所以,如果我是通过生态发展吸收了碳,就是碳汇,保存在生物起里头,最后保存在土壤里头,那是碳库,最后分解排出去就是碳源。所以大家首先要有这个概念,这是一个全球的碳循环的概图,到底有多少碳储存在那里头,它到底是怎么样流动的?(PPT),左边是生物系统,它是吸收了多少?储存了多少?海洋它是一个很大的碳库,最大的碳库是海洋,它怎么吸收的?怎么沉淀下来的?最后沉淀在海底。最后就是工业的系统的排放,我们需要通过碳汇来抵消的。这里面我没有时间详细说明每个碳循环的成分是什么,大家有兴趣的可以再探讨。

  我想今天来讲讲生物碳,尤其从我们国家的这个角度来看,我们对生态系统里面碳汇怎么形成的,要有一个概念。首先这是生命生态系统,如果一个顶级的森林生态系统是碳中性的,是平衡的,通过吸收二氧化碳又排出去,如果你把这些生命破坏了,转变为其他植被或者退化了,那么生命就成为一个碳源了,它要排出二氧化碳的。如果我们通过造林和再造林扩大了森林面积,那么我们是可以形成碳汇。如果我们生命的生产系统生产力提高,就是单位面积的生长量提高,那么我们也形成碳汇。最后如果我们把森林里边的木材做成纸,做成家具,做成其他东西留存应用,实际上我们就把碳留在人间可以到50年、100年,可以更久。所以这是一个很重要的概念。本来草地系统碳是中性的,它也是通过吸收和排放,但是如果草地经过开垦、过牧和退化,使得草地也成为碳源。如果退化的草地经过恢复,也可以使草地形成一定的碳汇,如果人工建设高产的草地可以使草地成为碳汇,但是它也有能源投入。计算草地生态系统是碳汇还是碳源,那要看它最后跟畜牧联系起来看,因为最后要被消费放牧掉。

  实际生态系统是一个庞大的土壤碳库,因为它是一个泥碳,泥碳里是含有大量的碳的,所以它在碳循环当中起着重要的角色,但是我们现在的湿地是大量被侵占和破坏,实际生态系统就是一个排碳的主要的原因了。反过来说,如果我们保护湿地,不让侵占,而且提高它的生产力,通过补水等等,我们也可以使湿地成为一个碳汇。农田就比较复杂,因为农田的种植系统是相当高效的,它的利用系统又要时时放出来,基本还是碳中性的;但是农业系统当中的动物生产系统、畜牧生产系统它是以排放甲烷和氮氧化物为主的,那么,它增汇的强度比二氧化碳强得多,是好几倍,所以它是一个排放的一个源。如果我们经过秸秆还田、保护性的耕作可以增加土壤有机质,就是增加碳汇。通过其他的东西利用沼气,来合理利用,替代部分的化学能源,而化学能源大的排放源,我替代下,我是节省了排放的,实际上也形成了碳汇。海洋是地球上最大的碳库,总体来说,海洋的碳吸收比它排放的多,多的一些东西通过它的生物体和它其他的一些有机质存在海底下形成碳汇。所以,实际上它还是起一个很大的碳汇作用的。

  我们讲了这么多的道理,我们讲讲到底有多大的潜力,现状是什么样?现在总的碳汇量是24770亿吨,这是一个非常庞大的数字,基本上大部分的土壤里头,20%在植被里头,其中森林是主要的碳的库。生产占全球土地面积30%左右,其森林植被的碳储量约为全球植被的77%,森林土壤的碳储量约占全球土壤的39%,总的来说森林碳储量约占全球陆地生态系统中碳储量的一半;我国森林生态系统的碳计量有较坚实的基础。所以,我们现在有森林面积19545万hm2;碳储量为7.11亿吨,单位面积碳密度30—60吨(西南)。

  我们现在正处于增加森林碳汇的最佳时期,因为一方面,我们实际上在还历史的旧账过程当中扩大森林面积,我们的森林面积已经由改革开放初期的2%提高到现在的20.36%,同时,我们也可以通过科学经营提高森林生产力,我们现在的森林质量不好,森林生产力比较低,它单位面积的森林面积只有84.73立方米,完全可以达到世界平均水平是一百立方米以上。我国已确定到2020年实现森林面积较2005年增加4000万立方米,储蓄量增加13亿立方米。据初步估算,我国森林植被碳储量将比2005年增加6.5亿吨,一般的估计量是8.6亿吨差不多。

  在草地、湿地和农业上面,这个工作刚刚开始做,有好多数字是不确定的,所以,现在只是我们初步收集了这方面的数据。我给大家总的一个概念,我们田园草地的储量全球有多少,我们国家有多少,数字都写上了,目前还没有增汇的前景,目前主要是在退化,因此我们的目标是怎么样减少草地碳的排放?湿地问题也是这样,湿地也是一个很大的碳库,我们国家湿地并不算多,但是总量也不少,也是一个很好的碳库。但是,我们湿地也是跟草地是一样的,现在怎么样保护好湿地,不要继续破坏,不要退化,减少排放,这是主要的目的,要增加碳汇现在还不能更深一步去做,现在还不是一个目标。

  农业问题比较复杂,包括动物生产系统来说,它是一个排除源之一,排放量还是不小的,我们国家的生产是量大、面广、多样,农业生产活动排放的温室气体不仅是二氧化碳,还有氮氧化物和甲烷。所以,如果重视生态系统它是可以保持中性,但是加上动物生产系统,它是一个排放源。我们可以通过合理的经营,我们每年IPCC估计全球合理农业经营可有4—9亿吨碳的增加;我们国家现在通过合理经营,刚才说的这些系统,旱地系统、水田系统,农业当中还有一些林带、经济林一起加上去,它也有相当的数量,这个数字在上头都有(PPT),你们发的材料里头都有这些数字,时间关系不念了。我们还准备运用生物质能源,这个用了以后替代化学能源它可以为减排作出很好的贡献。

  海洋生态系统是一个很大的库,但是它也需要排放,占有很大的比重。在碳循环当中,尤其是大陆架的沿海部分,这个更是明显的,要吸收大量的碳,我们专用的面积这么多,我们能够使用的面积约为300万km2。

  如果我们土地利用格局的变化也会对碳循环有一定的影响,当然这是双方面的,比如森林面积的增加它可以是增加碳汇的,比如说城市和建设面积增加,它对碳汇是毫无贡献的,甚至是要增加碳排放的。

  我们最后讲一讲减排战略,我不想的分开讲,我只想讲在中国陆地和海洋生态系统的范畴内,为了应对气候变化,必须把增汇与减排两个方面并举。在增汇方面,无疑中国的林业是最有潜力的部分,对海洋的增汇潜力也要予以重视;在减排方面,农业经营从生产到消费的全过程都要予以充分关注,农业减排是大有潜力的,其次,要在保护草地和湿地等自然生态系统方面下大力气。

  下面是有部分的各个系统的碳汇做法,在我这里已经因为时间到了,我就不再展开了。谢谢大家!

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