陳家德

(四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，四川成都 6l008l)

上世紀(jì)80年代以來，全球氣候變暖問題逐漸受到了國際社會(huì)以及政府部門之間的廣泛關(guān)注［l］。氣候變化已經(jīng)成為當(dāng)前生態(tài)問題國際化最具有代表性的事項(xiàng)，其影響范圍已經(jīng)從生態(tài)領(lǐng)域擴(kuò)展到人類生存與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等多個(gè)領(lǐng)域，并成為影響國家發(fā)展、政策制定的主要因素之一［2］。隨著《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)、《京都議定書》(Kyoto Protocol)、《馬拉喀什協(xié)定》(The Marrakech agreement)等一系列氣候變化相關(guān)協(xié)議的簽訂，協(xié)議簽訂國(締約方)均有義務(wù)定期更新和公布人為活動(dòng)引起的溫室氣體源排放和匯清除清單，即國家溫室氣體清單，并盡可能降低不確定性。各締約方對各自溫室氣體排放清單的編制尤為重視，美國、澳大利亞、加拿大、英國、日本、瑞典、挪威、愛爾蘭、芬蘭、奧地利等主要發(fā)達(dá)國家的碳源/匯計(jì)量均采用了政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)提供的第三層次方法(Tier3)*，其所用的參數(shù)大多為來自其本國的國別參數(shù)，澳大利亞、加拿大、英國等國還專門研建了國家碳計(jì)量系統(tǒng)用于履約的需求［3，4］。為了解加拿大在應(yīng)對氣候變化方面所采取政策機(jī)制和學(xué)習(xí)加拿大林業(yè)碳計(jì)量方面的先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)加拿大太平洋林業(yè)中心(Pacific Forestry Center)的邀請，20l l年2月27日至3月5日，四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院組織5名專業(yè)技術(shù)人員赴加拿大進(jìn)行林業(yè)碳計(jì)量培訓(xùn)學(xué)習(xí)。本文簡要介紹加拿大在應(yīng)對氣候變化方面的政策機(jī)制及其林業(yè)碳計(jì)量模型基本概況，并結(jié)合四川林業(yè)碳計(jì)量、監(jiān)測體系研建的實(shí)際情況，提出需要學(xué)習(xí)和值得借鑒的地方。

l 加拿大應(yīng)對氣候變化采取的政策機(jī)制

2002年，加拿大政府簽署了《京都議定書》，作為其附件Ⅰ國家，需要強(qiáng)制承擔(dān)6%溫室氣體減排目標(biāo)(以l990年為基準(zhǔn)，在2008年到20l2年期間減少6%的溫室氣體排放量)，2009年，在哥本哈根世界環(huán)發(fā)會(huì)議上加拿大承諾與美國采取一致的減排目標(biāo)(2020 年在 2005 年基礎(chǔ)上減排 l7%)［5，6］。為了達(dá)到這些階段性減排目標(biāo)，加拿大政府將氣候變化問題作為工作重點(diǎn)之一，相繼出臺(tái)了一系列政策、行動(dòng)方案和投資計(jì)劃，同時(shí)社會(huì)各界也密切合作積極應(yīng)對挑戰(zhàn)［8］。由于其固有的政治、經(jīng)濟(jì)體制，加拿大所采取的開放、綜合、系統(tǒng)的行動(dòng)措施是十分獨(dú)特的，充分體現(xiàn)了加拿大應(yīng)對氣候變化方面的特色，將相關(guān)做法介紹如下:

l.l 政府主導(dǎo)、統(tǒng)一行動(dòng)

加拿大作為聯(lián)邦制度的國家，各級政府有高度自治權(quán)，為了充分發(fā)揮各級政府的積極性和更好推動(dòng)相關(guān)計(jì)劃的實(shí)施，聯(lián)邦政府十分重視獲得各級政府尤其是地方政府的認(rèn)同和配合協(xié)作。早在l998年，加拿大政府就在國家層面成立了國家氣候變化秘書處(National Climate Change Secretariat)，成員來自各聯(lián)邦、省、自治領(lǐng)的政府代表，負(fù)責(zé)管理國家氣候變化進(jìn)程，每次重大政策、行動(dòng)計(jì)劃、措施的出臺(tái)都是經(jīng)過了充分的商討和交流，達(dá)成相互的共識(shí)才付諸行動(dòng)。同時(shí)，每個(gè)省政府在國家主導(dǎo)下也有各自的應(yīng)對行動(dòng)計(jì)劃，并注意和聯(lián)邦政府的交流和協(xié)作。

l.2 高層協(xié)調(diào)、管理推進(jìn)

加拿大應(yīng)對氣候變化事務(wù)是由環(huán)境部長和自然資源部長共同管理負(fù)責(zé)，為有效實(shí)施、層層推進(jìn)各項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，在聯(lián)邦政府、地方政府和社會(huì)各界之間自上而下形成了一套較為完整的管理、決策、咨詢和實(shí)施等方面機(jī)構(gòu)組織形式:管理機(jī)構(gòu)(環(huán)境部+自然資源部)——決策機(jī)構(gòu)(環(huán)境和能源部聯(lián)席會(huì)議)——實(shí)施和咨詢機(jī)構(gòu)(國家氣候變化秘書處+l6個(gè)領(lǐng)域工作組)。在這一機(jī)構(gòu)組織體系中，國家氣候變化秘書和l6個(gè)領(lǐng)域工作組承擔(dān)著具體工作實(shí)施和咨詢工作，其主要參與者包括聯(lián)邦政府部門、省/區(qū)域能源和環(huán)境部長、科學(xué)家、工商業(yè)和加拿大公民等，這是一種較為松散的組織形式，然而由于有開放、統(tǒng)一的行動(dòng)計(jì)劃，也具備高層級的協(xié)調(diào)管理，加上設(shè)計(jì)良好的層層推進(jìn)實(shí)施機(jī)制，加拿大在應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略實(shí)施方面運(yùn)作實(shí)時(shí)高效。

l.3 集中研究、多元咨詢

加拿大最主要的氣候變化官方咨詢機(jī)構(gòu)是國家氣候變化秘書處管理的l6個(gè)領(lǐng)域工作組，其成員來自大學(xué)、研究所、政府機(jī)構(gòu)、工業(yè)界、非政府組織等諸多領(lǐng)域和部門，工作內(nèi)容包括了政策體制、行業(yè)技術(shù)、宣傳教育等方面的相關(guān)咨詢和研究。這些工作組的工作成果，不斷匯入統(tǒng)一開發(fā)的國家測度數(shù)據(jù)庫(National Measures Database)中，按照標(biāo)準(zhǔn)格式存放，這些行動(dòng)、測度可用來計(jì)算每一項(xiàng)行動(dòng)的成本和收益，成為日后政策的參考和進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。同時(shí)，加拿大政府非常重視公共咨詢，幾乎每個(gè)計(jì)劃出臺(tái)都經(jīng)過了很多次的咨詢會(huì)議和很長時(shí)間的開放公眾評價(jià)。

l.4 宣傳教育、爭取認(rèn)同

加拿大政府特別重視對社會(huì)公眾尤其是年輕人環(huán)境意識(shí)的宣傳和教育，目的就是為了更好的向民眾宣傳氣候變化應(yīng)對的重要性。政府充分運(yùn)用現(xiàn)代傳媒建立氣候變化相關(guān)網(wǎng)站，在這些網(wǎng)站上，提供了豐富的教育宣傳材料和工具、理念、方法，各國氣候變化應(yīng)對體制研究報(bào)告，從什么是氣候變化、氣候變化如何影響生存環(huán)境到加拿大在做什么、氣候變化行動(dòng)基金、技術(shù)行動(dòng)、抵消制度等等。同時(shí)對教師、學(xué)生等群體組織了合適的材料，印發(fā)與氣候變化有關(guān)的報(bào)告、計(jì)劃和新聞內(nèi)容。

2 加拿大林業(yè)碳計(jì)量模型(CBM-CFS3)

加拿大林業(yè)碳計(jì)量模型(Carbon Budget Model of the Canadian Forest Sectormodel)是以《京都議定書》中的條例為背景，響應(yīng)IPCC提供的第三層次方法學(xué)關(guān)于碳計(jì)量測定的方法和政策，以站點(diǎn)尺度和景觀尺度為模型框架，模擬森林管理和分析森林碳貯存量與碳含量變化情況的模型。模型可以應(yīng)用到不同尺度的森林生態(tài)系統(tǒng)，包括林分尺度，景觀尺度，區(qū)域尺度以及國家尺度。目前，該模型通過適用性檢驗(yàn)和相關(guān)參數(shù)的本地化，在墨西哥、歐洲、韓國以及我國江西省等地區(qū)得到應(yīng)用［7］。CBM-CFS3是具有空間、時(shí)間信息的林業(yè)碳計(jì)量模型，其中每條記錄可以是單片林分，也可以是具有相同或相似屬性的某種林分類型。在林分尺度上，模型模擬生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的動(dòng)態(tài)變化，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的主要過程(樹木生長，營養(yǎng)循環(huán)，死亡，競爭等)以表現(xiàn)植被對氣候變化等的響應(yīng)，而在景觀尺度上，模型應(yīng)用大量的森林調(diào)查數(shù)據(jù)，并結(jié)合部分生態(tài)系統(tǒng)過程，確定林分管理行為與自然干擾的時(shí)間，載入空間單元的所有林分類型并運(yùn)行所有的記錄。該模型運(yùn)行以年為基本運(yùn)行單位，不能模擬小于一年的時(shí)間尺度，同時(shí)由于該模型在土壤呼吸及腐殖質(zhì)分解過程的模擬過程中等存在欠缺，在機(jī)理方面需要進(jìn)一步完善。

2.l 模型結(jié)構(gòu)與碳庫周轉(zhuǎn)

CBM-CFS3模型是通過森林生長收獲數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的模型，同時(shí)通過對死亡有機(jī)質(zhì)(DOM)周轉(zhuǎn)與分解過程進(jìn)行詳細(xì)的模擬，分析不同人為管理措施以及自然干擾措施對各個(gè)碳庫周轉(zhuǎn)與分解速率的影響，確定不同干擾條件下模型的參數(shù)設(shè)置，從而獲得區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)及其碳貯存量的相關(guān)數(shù)據(jù)。模型在模擬計(jì)算過程中包括地上與地下兩大部分碳庫的變化，各子碳庫按存活狀態(tài)細(xì)分成了l0個(gè)生物量碳庫(包括粗根、細(xì)跟、主干、葉子、枝條等)與l l個(gè)DOM碳庫(枯立木與其他死亡有機(jī)質(zhì))，同時(shí)根據(jù)所包含材料類型與預(yù)期分解速率又可以分成較快庫(Very fast pool)，快速庫(Fast pool)，中速庫(Medium pool)與慢速庫(Slow pool)，地上碳庫包括了較快庫，快速庫，中速庫與慢速庫，地下碳庫包括了較快庫，快速庫與慢速庫，模型碳庫及周轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)見圖l。

圖l CBM-CFS3碳庫周轉(zhuǎn)及模型結(jié)構(gòu)Fig.l CBM-CFS3 carbon pools turnover and model structure

2.2 模型輸入與輸出

運(yùn)行CBM-CFS3模型，主要輸入數(shù)據(jù)包括如下7個(gè)方面的相關(guān)模型與參數(shù):(l)森林清查資料(包括森林面積、年齡、樹種、森林類型、蓄積量、干擾類型等各種數(shù)據(jù));(2)立木生長收獲曲線(使用這些曲線來定義林分動(dòng)態(tài)，需要區(qū)分天然林或人工林的年齡與林分蓄積量之間關(guān)系的曲線);(3)蓄積量-生物量之間的轉(zhuǎn)換方程(使用經(jīng)驗(yàn)方程將蓄積量轉(zhuǎn)化成地上生物量成分，包括主干、枝條，頂部、葉子、根等);(4)凋落物與分解(需要提供凋落物和分解速率有關(guān)的參數(shù)，可以根據(jù)不同區(qū)域選擇不同的參數(shù)。模型中分為不同的分解碳庫，每個(gè)碳庫中所需要設(shè)定的分解速率等參數(shù)不同);(5)干擾信息(需要輸入模擬區(qū)域的干擾信息，分為自然干擾與人為干擾，包括干擾發(fā)生的時(shí)間，區(qū)域面積，持續(xù)時(shí)間，輪伐期等信息);(6)收獲時(shí)間表(需要提供一個(gè)管理行為的時(shí)間表，用來進(jìn)行模擬任何收獲或者其他的管理行為);(7)土地利用變化(為了執(zhí)行京都議定書，關(guān)于土地利用中森林向非森林(砍伐森林)或者植樹造林等行為自l990年起被要求。簡單的過去森林砍伐的情況可以被假設(shè)，但是農(nóng)田土地利用的細(xì)節(jié)模型中沒有涉及到)。

圖2 CBM-CFS3數(shù)據(jù)要求結(jié)構(gòu)圖Fig.2 CBM-CFS3 model data requirements diagram

2.3 模型模擬不足之處

盡管CBM-CFS3模型能計(jì)量和模擬森林碳貯存量和含量變化的許多方面，但有關(guān)林業(yè)碳計(jì)量與模擬方面仍然存在不足之處，例如該模型目前還不能對森林泥炭地碳量動(dòng)態(tài)進(jìn)行模擬研究，雖然森林泥炭地對碳固定具有重要貢獻(xiàn)，但是對于管理、干擾和氣候變化對森林泥炭地水位的波動(dòng)造成的影響了解甚微，因而該模型目前不可能預(yù)測泥炭地的碳貯存量變化。同時(shí)，模型可以模擬溫度變化對枯凋落物分解速率的影響，但是不能解釋降雨量、霜凍等其他氣候變化對枯凋落物分解速率的影響，也不能模擬森林病蟲害干擾造成的林木生長速率減少的影響。

3 對四川林業(yè)碳計(jì)量體系研建的啟示

3.l 加強(qiáng)政府主導(dǎo)、行業(yè)協(xié)調(diào)

隨著氣候變化國際談判進(jìn)程的推進(jìn)，林業(yè)碳匯與計(jì)量問題將進(jìn)一步受到社會(huì)的廣泛關(guān)注，已逐漸成為影響國家發(fā)展、政策制定的主要因素之一。因而，林業(yè)碳計(jì)量體系研建不能僅僅局限于林業(yè)行業(yè)本身，應(yīng)該更多地與國土、能源、氣象等政府部門協(xié)調(diào)統(tǒng)一，強(qiáng)化政府主導(dǎo)能力，協(xié)調(diào)有關(guān)的各個(gè)行業(yè)，動(dòng)員各方面的力量，更多、更好地提供多方面的技術(shù)資料和權(quán)威參考，為氣候變化管理、計(jì)量活動(dòng)、行動(dòng)計(jì)劃等提供有效的管理基礎(chǔ)。

3.2 加強(qiáng)林業(yè)碳計(jì)量的深入研究

由于陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳源/匯的復(fù)雜性和時(shí)空異質(zhì)性以及缺乏必要和可靠的活動(dòng)水平和相關(guān)參數(shù)，要準(zhǔn)確計(jì)量林業(yè)活動(dòng)的碳源/匯非常困難，估算的不確定性較高。目前，主要發(fā)達(dá)國家均采用了較高層次的碳計(jì)量方法和其本國的參數(shù)，一些國家還建立了專門的碳計(jì)量系統(tǒng)或體系，以滿足UNFCCC和《京都議定書》的履約需求。由于缺乏相關(guān)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)和碳計(jì)量方面的準(zhǔn)確參數(shù)，我國林業(yè)碳計(jì)量與主要發(fā)達(dá)國家還有較大差距。因此，迫切需要加強(qiáng)相關(guān)的基礎(chǔ)研究，收集和完善相關(guān)參數(shù)，以提高當(dāng)前和未來履約能力。

3.3 提高保護(hù)環(huán)境的公眾意識(shí)

公益事業(yè)需要社會(huì)公眾的支持與參與，需要廣泛開展社會(huì)教育與宣傳。氣候變化和林業(yè)碳計(jì)量是個(gè)新事物，普及基礎(chǔ)知識(shí)和擴(kuò)大宣傳很重要，必須重視對社會(huì)公眾，尤其是青少年的宣傳教育，逐步提高公眾意識(shí)。為此，對宣傳的重視尤其是宣傳手段、技術(shù)細(xì)節(jié)的重視值得我們學(xué)習(xí)參考，除了開展人員培訓(xùn)、國際交流、專題報(bào)道外，還應(yīng)該結(jié)合各自業(yè)務(wù)分別搭建網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，為信息的及時(shí)發(fā)布和互相交流提供快速便捷的渠道。

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