馬 濤

復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系 上海 200433

1 問題的提出

對(duì)于陸地生態(tài)系統(tǒng)而言，森林碳匯是最為重要的碳匯形式。許多國(guó)家和國(guó)際組織都在積極利用森林碳匯應(yīng)對(duì)氣候變化。一個(gè)城市由森林植被構(gòu)成的碳匯，抵消了工業(yè)生產(chǎn)和生活消費(fèi)所排放碳的一部分，其數(shù)量是相當(dāng)可觀的。發(fā)展城市森林是低碳城市的重要任務(wù)[1]。

上海的城市林地和綠地系統(tǒng)究竟能發(fā)揮多大的碳匯作用，其今后的發(fā)展?jié)摿卧?，如何保持和提升固碳能力，是一個(gè)值得關(guān)注的問題。近幾年，圍繞上海的林地和綠地碳匯已經(jīng)開展了一些研究。如發(fā)現(xiàn)1994-2003年上海由于城市綠化和種植經(jīng)濟(jì)林，增加了192.1萬t碳匯量[2]。上海中心商業(yè)區(qū)土壤碳密度和有機(jī)碳含量普遍偏低；土壤質(zhì)量欠佳，尤其肥力偏低是限制中心城區(qū)綠地植被健康狀況的主要因素[3]。上海市區(qū)的城市森林總碳貯量為47.85萬t，年碳固定量為6256t/hm2[4]。隨著上海綠化覆蓋率的增加，上海的綠地碳匯有一定的增長(zhǎng)潛力[5]。

文章將在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)上海林地和綠地的碳匯能力進(jìn)行估算，著重分析其增長(zhǎng)潛力和遇到的瓶頸，并就如何提升碳匯能力提出一些建議。

2 上海林地和綠地固碳能力評(píng)價(jià)

根據(jù)第七次森林普查結(jié)果（2004-2008），上海林地面積9.33萬hm2（其中含城市公共綠地中的林地面積0.67萬hm2）。此外，建成區(qū)還有綠地3.2萬hm2。本文引用他人的研究成果[4]，設(shè)定上海城市森林的平均固碳率為每年0.625t/hm2，則上海林地和綠地的總固碳能力約為7.5萬t/hm2，僅為濕地固碳能力的1/10,農(nóng)田固碳能力的1/60。

上海林地和綠地固碳能力不強(qiáng)的一個(gè)重要原因是城市土壤質(zhì)量的下降。上海近年來隨著城市園林綠化的快速發(fā)展，土壤環(huán)境質(zhì)量迅速下降[6]。在城市建設(shè)過程中，由于挖掘、搬運(yùn)、堆積、混合和廢棄物填充，致使綠地土壤結(jié)構(gòu)與剖面發(fā)育層次混亂，不可避免地引發(fā)土壤緊實(shí)，通透性變差。城市綠地土壤尤其是道路綠地土壤多半由建筑廢渣、筑路的心土堆積而成，從而使有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分較自然土壤明顯偏低。而有些城市綠地，如公園綠地和居住區(qū)綠地，由于植物的枯枝落葉等因園林管理而被清除，從而切斷了自然物質(zhì)循環(huán)過程，最終導(dǎo)致土壤有機(jī)碳含量相對(duì)偏低[7]。此外，由于上海道路綠地的樹種較為單一，而且株間間隔較大，林冠小并得到修剪，很多行道樹出現(xiàn)生長(zhǎng)狀況不良的現(xiàn)象，而土壤大多夾雜砂石、礫石，土壤持水量嚴(yán)重下降，從而使得道路綠地的有機(jī)碳含量也有顯著下降[3]。

3 上海林地和綠地碳匯的發(fā)展困境

近年來，上海的城市林地和綠地建設(shè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。特別是1998年以來，上海改以住“見縫插綠”為“規(guī)劃建綠”，結(jié)合大市政建設(shè)，舊城改造、污染工廠搬遷等，辟出成片土地建設(shè)綠地，城市綠化建設(shè)取得突破性進(jìn)展。上海市人均公共綠地面積已經(jīng)從1999年的3.6m2增加到2009年的12.5m2，綠地覆蓋率從1999年的20%增加到2009年的38%。但是經(jīng)歷了綠地和林地的建設(shè)高潮后，這些年上海的林地和綠地建設(shè)遇到了嚴(yán)重的瓶頸。按照《上海市城市總體規(guī)劃（1999-2020）》，到2007年，上海森林覆蓋率將達(dá)到22%以上，到2010年，森林覆蓋率達(dá)到25%。2004年的《上海城市森林規(guī)劃》也提到，到2020年，森林覆蓋率達(dá)到35%以上。盡管規(guī)劃的目標(biāo)令人振奮，但是現(xiàn)實(shí)的數(shù)字（11.63%）卻讓我們看到，上海的城市森林建設(shè)已經(jīng)遇到了增長(zhǎng)的瓶頸。

上海城市森林增量林地的落實(shí)，不僅要協(xié)調(diào)生態(tài)建設(shè)與糧食生產(chǎn)的關(guān)系，還要協(xié)調(diào)好城市森林與城市建設(shè)之間的土地供給關(guān)系。此外，建設(shè)和維護(hù)上海城市森林需要巨額的資金投入。根據(jù)對(duì)近年上海城市森林建設(shè)成本的分析，郊區(qū)的造林成本為15萬元/hm2（未計(jì)入土地成本）；市區(qū)的造林成本更高得驚人，1萬元只能造lm2的林地（動(dòng)遷費(fèi)用高昂）。僅以l5萬元/hm2的造林成本核算，2003-2020年上海用于造林工程的年平均直接投資額就高達(dá)10億元以上。造林后林地的管護(hù)費(fèi)用也很可觀，前期的年管護(hù)費(fèi)用就需1.5萬元/hm2[8]。由于在林業(yè)用地流轉(zhuǎn)費(fèi)、養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)上面臨巨大壓力，上海市一些區(qū)縣遭遇了“造林越多，負(fù)擔(dān)越重”的尷尬。

隨著世博園、迪斯尼公園這些大項(xiàng)目建成后，上海很難新增大規(guī)模的林地和綠地，而利用灘涂、河灘和葦?shù)卦炝?，或是通過農(nóng)村土地的集約利用形成增量林地也都存在不少問題。在未來一段時(shí)期內(nèi)，上海的林地和綠地的面積增加有限，對(duì)于增加碳匯的貢獻(xiàn)也將十分有限。即使森林覆蓋率能夠從11.6%增加到22%，也無非就是每年增加5～6萬t的碳吸收能力，但其經(jīng)濟(jì)成本卻十分巨大。

4 保持和提升上海林地和綠地碳匯的途徑和措施

4.1 加強(qiáng)森林撫育，提高森林碳儲(chǔ)量和碳密度

長(zhǎng)期以來上海存在林種結(jié)構(gòu)單一、森林結(jié)構(gòu)不合理、林地生產(chǎn)力不高、森林生物量較低、森林資源總量不足、質(zhì)量不高等問題。與周邊省份和全國(guó)平均水平相比，人均森林面積、人均森林蓄積量、單位面積森林蓄積量均明顯偏低。而現(xiàn)有的研究表明，上海森林的群落優(yōu)化具有很大的碳匯潛力。對(duì)于片林來講，假設(shè)將現(xiàn)有群落的郁閉度都提高到0.6水平，上海城市森林的碳貯量和年碳固定量將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上分別增加28.2%和22.6%，若能將郁閉度提高到0.8水平，碳貯量和年碳固定量的增幅可達(dá)52.0%和83.2%。另外，混交林具有更好的固碳效應(yīng)，其地上樹冠部分和地下根系部分都具有成層性，養(yǎng)分空間擴(kuò)大，光能利用率提高，有利于樹木的生長(zhǎng)，比純林具有更高的碳貯量[4]。因此，在林分改造和新建城市森林時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮多樹種混合使用，加強(qiáng)對(duì)中幼林的撫育，不斷提高林分質(zhì)量，優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)，增加生物多樣性，以提高林地的碳儲(chǔ)量和碳密度，提高碳匯能力。而對(duì)行道樹而言，主要措施則是加強(qiáng)水肥管理，特別是探索增匯減碳的管理方式。

4.2 探索多元化的林業(yè)建設(shè)方式

通過政府來建設(shè)生態(tài)公益林在上海已面臨巨大瓶頸，高額的征地成本使得政府無力承擔(dān)公益林建設(shè)。但是對(duì)于提高森林碳匯來說，經(jīng)濟(jì)林同公益林一樣具有重要的碳儲(chǔ)存功能。對(duì)于上海森林建設(shè)而言，應(yīng)該鼓勵(lì)多種形式的林業(yè)建設(shè)，多元化投資主體，將公益林與經(jīng)濟(jì)林建設(shè)相結(jié)合，提高上海的森林覆蓋率，優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)。如可結(jié)合上海農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，按照上海市發(fā)改委、農(nóng)委、農(nóng)林局2002年公布的《關(guān)于促進(jìn)本市林業(yè)建設(shè)的若干意見》的思路，通過多種融資方式推進(jìn)大型片林建設(shè)。一是以林養(yǎng)林。鼓勵(lì)農(nóng)戶和單位從事速生林、果林、苗木等經(jīng)濟(jì)林建設(shè)，政府給予資金扶持和實(shí)施統(tǒng)一訂單等政策。二是以房建林。政府從生態(tài)片林鄰近地區(qū)經(jīng)營(yíng)性土地出讓增值收益中安排部分資金用于生態(tài)片林管理和建設(shè)；在生態(tài)片林中規(guī)劃建設(shè)適量的經(jīng)營(yíng)性開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目，統(tǒng)籌解決生態(tài)片林建設(shè)、養(yǎng)護(hù)與管理的資金需求。三是以項(xiàng)目促林。允許企業(yè)或個(gè)人在大型片林專項(xiàng)建設(shè)規(guī)劃范圍內(nèi)的一定區(qū)域，進(jìn)行體育、休閑項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)，并通過項(xiàng)目贏利，保證林業(yè)建設(shè)、養(yǎng)護(hù)與管理的資金需求。

4.3 因地制宜發(fā)展立體綠化，提高城市綠量

20世紀(jì)90年代以來，上海城市綠化建設(shè)經(jīng)歷了緩慢復(fù)蘇到小步發(fā)展，再到快速發(fā)展取得突破性進(jìn)展的發(fā)展過程，綠化用地日趨緊張，城市綠化從地面轉(zhuǎn)向空間發(fā)展是必然趨勢(shì)。今后可充分利用各種邊角土地和空間發(fā)展破墻透綠、垂直綠化、棚架綠化、屋頂綠化、懸掛綠化、檐口綠化、裝飾綠化等立體綠化，彌補(bǔ)局部地區(qū)平面綠化的不足。這不僅能增強(qiáng)城市綠地的吸碳放氧功能[9]，也能和建筑節(jié)能得到很好的結(jié)合。如上海閔行某小區(qū)在屋頂上種植四季常綠的佛甲草，每平方米施工成本100元左右，后期基本不用養(yǎng)護(hù)，但可形成2℃的室內(nèi)外溫差，節(jié)能減排效果十分顯著，被上海市科委列為節(jié)能建筑的典型。按照規(guī)劃，“十二五”期間，上海將建設(shè)100萬m2的屋頂綠化和50萬m2的墻面等其他形式的立體綠化。由此可見，在合適的政策引導(dǎo)下，上海在這方面的發(fā)展?jié)摿€是很大的。

4.4 探索節(jié)約型園林綠化管理模式，實(shí)施低碳管理

長(zhǎng)期以來，園林綠化未能充分考慮資源節(jié)約及有效利用，造成城市建設(shè)成本的增加、資源的浪費(fèi)、人與自然的不和諧發(fā)展。經(jīng)過調(diào)研，我們認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面入手來探索節(jié)約型園林綠化管理模式。一是要對(duì)外來引種進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。近年來為豐富城市景觀，引入了大量不適合上海氣候和土壤條件的外來物種，而不得不通過灌溉和施肥等人工措施來優(yōu)化其生存狀態(tài)。再如大樹移植成活率不高，不但不能達(dá)到理想的景觀效果，還浪費(fèi)了大量能源和資源。而且植物本身的碳匯能力很弱，造成了部分城市林地和綠地出現(xiàn)“凈碳源”的現(xiàn)象。因此，在建設(shè)低碳城市過程中，應(yīng)該對(duì)這一現(xiàn)象加以密切關(guān)注。要按照節(jié)約型園林綠化的要求，尊重自然，營(yíng)建體現(xiàn)城市生物多樣性、自然樸實(shí)、彰顯區(qū)域景觀特色、人與自然和諧的城市宜居環(huán)境。通過生態(tài)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)節(jié)約型城市園林綠地[10]。積極引進(jìn)適合上海自然地理氣候條件、節(jié)水耐旱、耐粗放管理的新優(yōu)植物品種，節(jié)約施工成本，降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)低碳管理。二是要限制“大樹進(jìn)城”。這些年城市化的迅猛浪潮引發(fā)了一些地方急功近利搞綠化，盲目搞“大樹進(jìn)城”。不僅破壞了很多山區(qū)的生態(tài)環(huán)境，而且其成活率低、養(yǎng)護(hù)成本高，對(duì)于建設(shè)低碳園林有很多不利。三是在園林綠化中要大力推進(jìn)有機(jī)肥的使用，將林地和綠地中產(chǎn)生的樹枝、落葉、草末等廢棄物經(jīng)過一定的處理和混合配比，在適合的條件下經(jīng)過有氧發(fā)酵，形成有機(jī)肥料和土壤改良劑。以此推動(dòng)園林綠化廢棄物的循環(huán)利用，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的協(xié)同發(fā)展。

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[3] 劉為華.上海城市綠地土壤碳儲(chǔ)量格局與理化性質(zhì)研究[D].華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.

[4] 徐飛,劉為華,任文玲,等.上海城市森林群落結(jié)構(gòu)對(duì)固碳能力的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2010 (3): 439-447.

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