車戰斌

當前，實現“碳中和”以應對氣候變化已經成為人類共識，各國政府均將推動工業減排列入優先的事項。在對地球“原生態碳循環”進行建模分析，并對世界 現有的碳匯及減排等研究數據進行分析后發現，與人類工業排放對溫室效應的影響相比，森林碳匯能力的減弱對地球溫室效應的貢獻更為嚴重，值得引起更廣泛的關 注。

建立新型的森林碳匯產業，是將影響人類生存的“生態環境危機”，因勢利導地轉變為“產業結構調整的經濟轉型問題”，高效解決全球氣候危機、實現碳中和的簡捷路徑。

一、地球碳循環模型

地球生態的碳循環，是以陸地植被和水生植物的榮枯更替形成吸收和排放的一個動態平衡。植物在生長中依靠光合作用吸收溫室氣體中的碳，并將它匯集、固 定到植物體內和土壤中;其枯死后有機碳被降解或氧化排放，形成溫室氣體碳。地球大氣、水、森林植被中的碳元素周而復始地在有機和無機態之間轉換，形成了動 態中相對穩定的地球碳循環過程。

森林植被與森林土壤構成了一個森林碳循環的微生態系統，森林固碳是森林植被與森林土壤共同作用的結果。

地球地表的固碳能力、土壤中有機碳含量大小，取決于陸地植被和水生植物種群的生態體量。森林與植被生態體量大，土壤及水系中有機碳含量就大，地表的固碳能力就強;森林減少，森林土壤附著的有機碳就會變為氣態碳逃逸到大氣中，直接增加大氣中碳元素的總量。

二、碳循環模型下影響森林碳匯的因素

(一)森林面積減少嚴重影響氣候變化

1、森林面積減少對地球氣候環境的危害，某種程度而言比人類化石燃料使用造成的危害更嚴重。

2020年《世界森林資源報告》中數據顯示，1990年至今全球僅熱帶雨林面積就減少了1.9億公頃，森林因此對二氧化碳的匯集能力減少了8395 億噸。這個數據是2008年至2018年人類工業全球二氧化碳的排放總量3539億的2.4倍。(《BP世界能源統計年鑒》數據)。

森林面積減少的危害，已經引起世界廣泛關注。世界自然研究所在2019年度的報告中就指出：預測表明，即使所有化石燃料排放被即刻消除，到2100年僅熱帶森林破壞也會讓全球溫度上升1.5℃。

2、提高森林生態功能，有“抵消人類工業排放”的潛力。

世界森林包含著巨大能量，相當于1420億噸石油當量。這約為每年全球初級能源消耗的10倍( 糧農組織，2017c)。世界糧農組織的這個數據，雖僅限于建立在可持續使用的基礎之上，仍可以看出森林蘊含能力的潛力。

2015年，世界森林約為40億公頃。(糧農組織，2015a)。若以提高森林生態功能最大化為目標，以全球平均每公頃/年可生產十噸以上生物量為 基礎核算，世界森林的總碳匯能力達730億噸二氧化碳當量。超過2018年人類世界工業排放二氧化碳總量338.9億噸的一倍以上。

(二)過熟林對區域碳循環及氣候變化的的影響

森林碳循環的微生態系統，是由森林植被與森林土壤共同構成的。過熟林對區域碳循環及氣候變化的影響，表現在兩個方面，即森林植被本身對區域碳循環的影響，以及森林植被變化過程影響森林土壤，進而對區域碳循環的影響。

1、自然成熟林的碳功能

隨著森林演替林齡增加，森林生產力達到最大值后開始下降，到成熟森林階段，其生態系統光合固碳和呼吸達損失相當，導致自然成熟林生態系統凈交換接近 于零，森林碳吸收和與生態系統呼吸達到平衡，因而處于“碳中性”狀態，也就是說自然成熟林失去了持續固碳功能。這即是成熟森林固碳的“碳中性”假說。

2、過熟林的碳釋放對大氣環境的影響

在地球碳循環模型中，森林植被在枯死后，凋落物中的有機碳會通過微生物分解和/或氧化反應，變成甲烷和/或二氧化碳釋放到大氣中。這個自然碳循環中的碳釋放過程中，甲烷排放對地球溫室效應的貢獻及其對地球的危害，遠大于二氧化碳。

植物生長過程中每形成一噸生物量，吸收1.83噸二氧化碳。以全球碳項目(GCP)中甲烷的全球變暖潛值(GWP-20)約為84倍為基礎測算，1噸生物質自然降解產生的甲烷排放，相當于16.8噸二氧化碳當量。

自然碳循環中碳釋放的動態變化規律，需要全世界進行更深的理論研究。但是，即使僅有50%的有機碳在自然降解碳釋放中轉變為甲烷，其對地球大氣的危害也是非常嚴重的。

三、碳循環模型下增加森林碳匯的方法

(一)增加森林碳匯的方法

1、增加生態資源總量

生態資源總量增加，森林生產力提高，光合作用吸收的二氧化碳隨之提高，固碳能力就增加。這也是植樹造林能夠提高碳匯的理論依據。減少毀林更顯得尤為重要。

2、保持森林生態功能最大化

提高森林碳匯僅有“量”的提高還不夠，還需要“森林生態功能”這個“質”的提高。中幼林缺乏科學的撫育、養護，生態功能就會降低甚至喪失;隨著森林 演替，成熟、過熟林數量增大，森林整體固碳能力得不到提高。同時，隨著過熟林枯死分解加速，土壤有機碳周轉加快，碳釋放加快，向大氣中釋放甲烷等危害巨大 的溫室氣體的總量，隨之大大提高，嚴重加劇地球溫室氣體效應。通過森林經營促進其生長進而吸收更多的碳，并且控制森林枯死后的自然降解，是保持森林生態功 能最大化的關鍵。

(二)森林碳匯產業模式，是增加碳匯、解決氣候變化的高效路徑

1、人類工業應用化石能源的溫室氣體排放是凈增量，而將應用生物質燃燒方式進行能源化利用，是一個二氧化碳的“負排放”的過程。

1噸生物質燃燒過程的二氧化碳排放約1.83噸。1噸生物質自然降解產生的甲烷排放，相當于16.8噸二氧化碳當量。

能源化利用1噸生物質，相對于自然降解下產生的甲烷排放。可以得到15噸二氧化碳當量的負排放。

2、同等規模土地上的農業產出，采用現代農業科技生產方式要比采用原始農業生產方式平均高出10倍以上。若以提高森林生態功能最大化為目標，開啟以 植被生態能源利用產業化為基礎的“森林碳匯產業模式”，對標原始農業到現代農業科技生產力進步的軌跡，可以得知：在不斷提高地球生態品質的同時，將獲得比 自然狀態下更大量的生物質資源量，相對于現有的自然生長模式，同等規模下森林生態的碳匯能力將成倍增加。

3、森林碳匯產業模式，為森林生態功能提高提供持續的資金支持

長期以來，森林在減緩氣候變化進程中面臨的主要問題是資金匱乏。“即使森林減緩氣候變化的作用如此重要，甚至會影響到《巴黎協定》的目標能否實現，當前基于陸地的減緩努力，仍值得到了不到3%的氣候變化資金”(世界自然研究所2019年報告)。

森林碳匯產業模式，可通過生態功能提高，增加綠水青山，實現生態文明目標;通過生態撫育、森林改良、能源生產替代燃煤減排等方式，實現碳匯、能源“雙減”目標。

更重要的是，森林碳匯產業通過“生態撫育，資源增加--生態資源能源化利用實現收入--分布式能源生產--綠色能源供給--資源收入為生態功能提高 提供資金”產業模型的建立，可依靠產業發展生成的良性盈利，為生態撫育、生態功能提高提供穩定、持續的資金支持，徹底解決森林撫育養護、森林更替改造等嚴 重缺乏資金投入的問題。

(三)森林碳匯產業模式的意義

采用“和諧共生，欲取先予”的森林生態保護和經營森林碳匯的新理念，解決溫室氣體影響的氣候變化的危機，將出現一個契機：

1、通過植被能源化利用的“森林碳匯產業模式”建立，將實現碳中和解決氣候變化危機的環保危機，變成一個產業模式調整的經濟結構調整的問題;

2、通過“森林碳匯產業模式”的建立，可以將人類發展與自然資源獲得之間的關系，由“掠奪”轉為“共生”，減緩氣候變化，催生人類進入可持續生存的新的生產生活模式階段。

四、森林碳匯產業的碳匯成本及機制構建

森林碳匯產業模式的建立，需要建立新的機制方案，保證生態資源變成生態能源，在市場化模式下，實現生態資源的生態價值。

建立全球統一的生態產品計量核查與定價機制，鼓勵森林木材的商業化應用、保障林業撫育、過熟林更替過程中的林業廢棄物和木材及竹產品等的能源化利用，盡量減少生物質自然降解的甲烷排放，同時又替代了化石能源的排放，這樣來最大化地增加地表碳匯能力。

(一)森林碳匯產業的碳匯效益

每噸生物質能源化利用可以減少溫室氣體二氧化碳當量16.8噸。若以50%的轉化為甲烷計：50%的生物質轉甲烷排放二氧化碳當量 16.8*50%=8.4噸;50%的生物質轉二氧化碳1.83*50%=0.915噸;則每噸生物質能源化利用林業可以減排 8.4-0.915=7.485噸二氧化碳當量。

1、林業過熟林中資源收集收益

若以30元人民幣碳匯補貼，每噸生物質資源可得碳匯收入7.485*30=224.55元人民幣。加上市場價格的能源價格(參考分布式用煤600元 /噸)，每噸銷售價格會高于500元人民幣。每公頃以60噸資源獲得量計，收入高達30000元。該收入高于正常農業收益(巴西熱帶雨林改為農用土地后每 公頃收入不到2000美元，該數據來自《Explaining the persistence of low income and environmentally degrading land uses in the Brazilian Amazon》)。

2、能源用戶成本

若以30元人民幣碳匯補貼，每噸生物質替代煤炭可得碳匯收入1.83*30=54.9元人民幣。用戶相比較于使用化石能源在減少了碳稅支出基礎上增加了碳匯收入，是收益方。

每年僅需要40億噸生物質原料由自然降解改為能源化利用，即可實現林業減排299.4億噸二氧化碳當量，同時減少20億噸標煤的化石能源排放 73.2億噸。合計減少二氧化碳排放372.6億噸。全球每年1200億人民幣的碳匯金額就足以撬動生態能源產業的快速發展，解決氣候變暖問題。(40億 噸生物質的能源化利用，僅相當于每年全球農作物廢棄物總量，不及全球森林立木總量的1%。)

(二)產業機制的構建

通過碳匯收入，支持世界各國政府建立以森林植被為核心的生態產品的認定、生產、計量、核查、交易體系，以充分滿足生物多樣性和生態功能最大化;建立世界統一生態產品開發、生產技術和裝備的評價體系，為產業快速發展，盡早解決氣候變化危機提供基礎保障。

要解決地球生態失衡危機，唯有理清地球生態規律，聚焦主因，順勢而為，將“解決氣候危機、實現碳中和”的氣候問題，變成“科學規范利用森林植被、將 生物質資源進行規模化、產業化利用”的一個產業調整問題，將人與自然的資源獲取關系，從“隨意索取”升級為“欲取先予”，構建以符合人類空氣、水、土壤 (食物)更高品質的地球生態產業系統，是應對氣候變化，全面提升人類生活品質更科學、更快捷，更經濟的路徑。