曾昭朝,趙祥華,夏冬青

(云南省環(huán)境科學(xué)研究院,云南昆明650034)

騰沖北海濕地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)存功能及價(jià)值評(píng)估初探

曾昭朝,趙祥華,夏冬青

(云南省環(huán)境科學(xué)研究院,云南昆明650034)

在對(duì)自然濕地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)存功能分析的基礎(chǔ)上,以騰沖北海濕地保護(hù)工程的實(shí)施為據(jù),依據(jù)林業(yè)碳匯及湖泊濕地碳匯相關(guān)理論和方法,對(duì)騰沖北海濕地碳儲(chǔ)存價(jià)值進(jìn)行估算,得出騰沖北海濕地每年總固碳量為41957.75 t/a,折合人民幣413.19萬元/a。由此得出騰沖北海濕地生態(tài)系統(tǒng)具有極高的保護(hù)價(jià)值。

碳匯;價(jià)值;估算;騰沖北海

1 北海濕地概況

騰沖北海濕地位于云南省保山市騰沖縣城東北部北海鄉(xiāng)境內(nèi),北緯25°06′2″～25°08′38″,東經(jīng)90°30′30″～98°34′50″,距縣城15km,為大盈江的源頭活水之一,是中國西南高原唯一的火山堰塞湖,具有火山堰塞湖沼澤濕地和高原湖泊蔓延沼澤化的典型特征,是我國西部唯一有“浮毯型”沼澤草甸植被景觀的天然濕地,是1994年12月10日國家環(huán)?？偩质着嫉?3處國家重點(diǎn)保護(hù)濕地之一。被列為省級(jí)自然保護(hù)區(qū),保護(hù)區(qū)總面積1629hm2,核心區(qū)面積384.5hm2,占整個(gè)保護(hù)區(qū)總面積的23.6%;緩沖區(qū)面積236.4hm2,占整個(gè)保護(hù)區(qū)總面積的14.5%。;實(shí)驗(yàn)區(qū)面積1008.1hm2,占整個(gè)保護(hù)區(qū)總面積的61.6%。北海濕地有著獨(dú)特的植被類型,極高的生物多樣性價(jià)值、旅游觀光價(jià)值和重要的生態(tài)功能。然而,在長期以來對(duì)濕地的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)和大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中,人們對(duì)北海濕地資源重開發(fā)輕保護(hù),特別是20世紀(jì)70年代圍海造田、分配草排、深挖中溝放水,嚴(yán)重干擾濕地自然生態(tài)過程,致使北海濕地出現(xiàn)了面積萎縮、沿岸帶生態(tài)結(jié)構(gòu)破壞、資源蘊(yùn)藏量減少、生態(tài)系統(tǒng)退化、沼澤化進(jìn)程加快等一系列生態(tài)環(huán)境問題,北海濕地的生態(tài)功能已在逐步喪失。

2 濕地生態(tài)系統(tǒng)與碳匯

碳匯是指從大氣中清除CO2的過程、活動(dòng)或機(jī)制,是自然界中碳的寄存體吸收并儲(chǔ)存二氧化碳的能力。濕地是一種比較活躍的生態(tài)系統(tǒng)類型,它是地球三大生態(tài)系統(tǒng)中唯一的四圈(大氣圈、巖石圈、生物圈和水圈)共存之地,是全球最大的碳庫,在全球碳循環(huán)中起著重要作用。研究表明,濕地中的碳主要儲(chǔ)存在泥碳、富含有機(jī)質(zhì)的土壤和植物體內(nèi)。濕地植物通過光合作用固定大氣中的CO2,又通過分解和呼吸作用以CO2和CH4的形式排放到大氣中,發(fā)揮“碳匯”和“碳源”兩方面的作用。濕地由于水分過于飽和的厭氧特性,積累了大量的無機(jī)碳和有機(jī)碳。濕地中的微生物活動(dòng)相對(duì)較弱,植物殘?bào)w分解釋放二氧化碳的過程十分緩慢,因此形成了富含有機(jī)質(zhì)的濕地土壤和泥炭層,促使?jié)竦刂刑己蜖I養(yǎng)物質(zhì)積累,起到了匯集或固定碳的作用。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)得知,濕地的儲(chǔ)碳能力取決于濕地類型、面積、植被、土壤厚度、地下水位、營養(yǎng)物質(zhì)、pH值等因素,不同類型的濕地生態(tài)系統(tǒng)其固碳能力是不同的。但是濕地碳的固定與釋放受氣候條件及人類活動(dòng)的影響,如果濕地遭到破壞,例如,大肆地圍湖造田,排干濕地或者溫度持續(xù)升高,降雨減少,會(huì)導(dǎo)致濕地土壤水分減少,土壤中微生物活力增強(qiáng),沼澤失去碳積累的能力,加速泥炭或草根層的有機(jī)質(zhì)分解,增加大氣二氧化碳的凈釋放量,使?jié)竦爻蔀闇厥覛怏w的釋放源,即“匯源”。如果氣候穩(wěn)定且沒有人類干擾,那么濕地生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)于其他生態(tài)系統(tǒng)能夠更長期地儲(chǔ)存碳。因此,保護(hù)濕地,就能發(fā)揮濕地的“碳匯”作用,減少碳排放,維持氣候穩(wěn)定;反之,破壞濕地,源源不斷地向大氣圈釋放CO2和NH4等溫室氣體,濕地就成為惡劣的“碳源”。目前,濕地與碳匯越來越成為生態(tài)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者和生態(tài)環(huán)境保護(hù)者關(guān)心的問題,在2009年末的哥本哈根全球氣候大會(huì)上,我國遞交了一份《濕地碳匯功能》報(bào)告,報(bào)告總結(jié)分析了全球數(shù)十個(gè)被研究的濕地資料,其中包括上海的崇明島。報(bào)告顯示,全球的自然濕地約占全球陸地面積的6.4%,但其碳匯功能竟與占全球面積七成的海洋相當(dāng)。這與眾多的調(diào)查研究結(jié)論一致,即在陸地上各種生態(tài)系統(tǒng)中,濕地生態(tài)系統(tǒng)單位面積的碳儲(chǔ)量是最高的。

3 騰沖北海濕地碳儲(chǔ)存價(jià)值估算

濕地生態(tài)系統(tǒng)具有很高的固碳能力,但對(duì)此項(xiàng)功能價(jià)值的研究尚缺乏,目前研究尤其注重植物固碳價(jià)值。本文基于騰沖北海濕地保護(hù)工程可行性研究報(bào)告對(duì)恢復(fù)北海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能實(shí)施的各項(xiàng)工程措施,采用林業(yè)碳匯常用的計(jì)算方法對(duì)實(shí)施保護(hù)工程后的北海濕地碳儲(chǔ)存價(jià)值進(jìn)行初略的估算,由于人為干擾因素過于復(fù)雜,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)難以收集,故價(jià)值估算不考慮碳的泄漏。

通過騰沖北海濕地保護(hù)工程的實(shí)施,北海濕地在實(shí)施面山生物保護(hù)工程后,濕地保護(hù)區(qū)將恢復(fù)1190.89hm2林地,其中面山1106.6hm2,濱岸帶林地84.29hm2;通過退耕退田還濕等工程,提升水面后,北海濕地的面積將達(dá)到209.58hm2。考慮到林業(yè)碳匯計(jì)算方法僅針對(duì)林業(yè)造林與再造林項(xiàng)目,因此,對(duì)北海濕地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)存價(jià)值估算分為喬灌植物以及濕地植物兩個(gè)部分。

(1)喬灌植物

喬灌植物的碳匯量計(jì)算根據(jù)林業(yè)碳匯項(xiàng)目碳匯量計(jì)算方法進(jìn)行,涉及到地上生物量、地下生物量、枯落物、粗木質(zhì)殘?bào)w和土壤有機(jī)碳的計(jì)算。在開展林業(yè)碳匯項(xiàng)目時(shí),為了綜合發(fā)揮項(xiàng)目生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,項(xiàng)目盡可能選擇在退化土地或者額外性較高的項(xiàng)目地塊上的造林活動(dòng)。在選擇方法學(xué)時(shí),只要能證明由林業(yè)碳匯項(xiàng)目能夠引起項(xiàng)目區(qū)內(nèi)枯落物、粗木質(zhì)殘?bào)w和土壤有機(jī)碳的增加,則不必計(jì)算其碳匯量,即綜合考慮計(jì)算碳匯量的成本有效性、不確定性和保守性。因此,本文只涉及活立物碳儲(chǔ)量(地上生物量和地下生物量轉(zhuǎn)換為碳匯量)的計(jì)算方法。依據(jù)《LULUCF良好方法指南》中提供的國際通用的數(shù)據(jù)對(duì)項(xiàng)目區(qū)喬灌植物實(shí)際凈溫室氣體清除量進(jìn)行大體的估算,項(xiàng)目區(qū)喬灌植物每年可清除CO241919.33t,根據(jù)中國CDM項(xiàng)目管理中心資料,可再生類項(xiàng)目最低價(jià)為10歐元/t,按9.8477匯率計(jì)算,折合人民幣412.81萬元,具體計(jì)算方法如下:

①根據(jù)項(xiàng)目地區(qū)的年降雨量、海拔范圍、氣溫狀況等信息確定項(xiàng)目區(qū)所處的生態(tài)區(qū)(查表1);

②生態(tài)區(qū)確定后,先使用人工林地上生物量凈增長值(表2)進(jìn)行查閱,計(jì)算出項(xiàng)目區(qū)內(nèi)植被地上生物量值,如果沒有對(duì)應(yīng)的生態(tài)區(qū),再使用天然林地上生物量凈增長值(表3)進(jìn)行查閱;

③地上生物量值確定后,再根據(jù)地上生物量到地下生物量轉(zhuǎn)換參數(shù)表(表4)進(jìn)行查閱,根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)推算出地下生物量的值;

④將地上生物量與地下生物量值相加再乘上項(xiàng)目區(qū)喬灌植物面積,即可得出項(xiàng)目區(qū)喬灌植物的固碳量,再根據(jù)碳與二氧化碳的化學(xué)分子式,將固碳量轉(zhuǎn)換為固定二氧化碳的量。

表1 氣候帶、氣候區(qū)及生態(tài)區(qū)

表2 熱帶及亞熱帶人工林的地上生物量凈增長值

表3 天然林的地上生物量凈增長值

根據(jù)上述計(jì)算步驟,結(jié)合保護(hù)工程項(xiàng)目區(qū)氣候氣象資料(查表1)可知項(xiàng)目區(qū)屬于亞熱帶濕性森林區(qū),地上生物量為8 t d.m./hm2.a(查表2),地上生物量與地下生物量根莖比為0.2(查表3),即地下生物量為1.6 t d.m./hm2.a,總計(jì)得出該生態(tài)區(qū)生物量為9.6 t d.m./hm2.a。

在項(xiàng)目區(qū)通過面山生物工程的實(shí)施,項(xiàng)目區(qū)將恢復(fù)1190.89hm2林地,通過上述計(jì)算結(jié)果,項(xiàng)目區(qū)林地固碳量為11432.54 t d.m./a,折合CO2量為41919.33t/a。

表4 地下生物量:地上生物量(R值)

(2)湖泊濕地

目前對(duì)于湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)的固碳價(jià)值評(píng)估鮮見報(bào)道,而在林業(yè)碳匯項(xiàng)目中,沒有直接針對(duì)湖泊濕地的碳匯計(jì)算公式。通過查閱各種文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)不同類型的濕地固碳速率和潛力不同,通常情況下湖泊濕地的固碳速率為C 5～72 g/m2.a。本文擬通過固碳速率折算出湖泊濕地的固碳量。

保護(hù)工程實(shí)施后,通過退耕退田還濕等措施,提升水面后,北海濕地的面積將達(dá)到209.58hm2,根據(jù)湖泊濕地的固碳速率計(jì)算,北海濕地每年固碳量至少為10.48t/a。根據(jù)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳分子式,北海濕地固定二氧化碳量為38.42t/a。根據(jù)中國CDM項(xiàng)目管理中心資料,可再生類項(xiàng)目最低價(jià)為10歐元/t,按9.8477匯率計(jì)算,折合人民幣3783.49元。

綜上所述,不考慮碳泄漏,恢復(fù)后的騰沖北海濕地每年總固碳量為41957.75t/a,折合人民幣413.19萬元/a。

4 結(jié)論

在了解了濕地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)存功能的基礎(chǔ)上,以騰沖北海濕地保護(hù)工程可行性研究報(bào)告為依據(jù),對(duì)騰沖北海濕地碳儲(chǔ)存價(jià)值進(jìn)行了初略估算,得出騰沖北海濕地具有巨大的保護(hù)價(jià)值。在估算方法上,利用林業(yè)碳匯項(xiàng)目計(jì)算方法以及湖泊濕地固碳速率進(jìn)行估算,其計(jì)算過程是可行的。但若要更精確地評(píng)估北海濕地的固碳價(jià)值,仍有許多不確定因素存在,如保護(hù)工程實(shí)施時(shí)對(duì)濕地的擾動(dòng)造成碳的泄漏量,沒有經(jīng)過有效指標(biāo)進(jìn)行合理估算;開展?jié)竦芈糜螌?duì)濕地生態(tài)功能的影響尚不明顯,旅游活動(dòng)造成的碳的泄漏也沒有估算;固碳價(jià)值受全球碳交易市場以及匯率影響較大,且濕地的碳匯交易市場還沒有完全成熟。這些都會(huì)導(dǎo)致固碳量和固碳價(jià)值有誤差。只有隨著濕地固碳功能研究的不斷深入,各類研究資料的不斷累積以及人們對(duì)濕地固碳功能的認(rèn)識(shí)不斷深入,逐步減少估算的不確定性,才能使?jié)竦毓烫純r(jià)值的估算更加精確。

[1]趙祥華.云南省騰沖北海濕地保護(hù)工程可行性研究報(bào)告[R].昆明:云南省環(huán)境科學(xué)研究院,2010.

[2]段曉男,王效科.濕地生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀和潛力[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,(2).

Pilot Study on Function and Value of Carbon Storage by Beihai Wetland Ecological System of Tengchong

ZENG Zhao-zhao,ZHAO Xiang-hua,XIA Dong-qing
(Yunnan Institute of Environmental Science,Kunming Yunnan 650034 China)

The value of carbon storage by Beihai wetland ecological system of Tengchong is evaluated based on the related theories and methods of forestry carbon sequestration and lakes and wetland carbon sequestration.The total carbon fixation from Beihai wetland ecological system of Tengchong is calculated as 41957.75t/a,which costs a-bout 413,190,000 RMB each year.It shows the high conservation value of the Beihai wetland.

carbon sequestration;value;evaluation;Beihai wetland of Teng chong

X52

A

1673-9655(2010)03-0046-03

2010-02-23