過夢倩 吳正杰 單亦軻
編者按:
黨的十八大以來,我國高度重視綠色低碳循環(huán)發(fā)展。黨的二十大報(bào)告明確指出“積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和”并對其進(jìn)行一系列重要部署,為未來我國碳匯事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供方向指引。
海洋是減緩和適應(yīng)氣候變化的重要領(lǐng)域,在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。海洋是地球上最大的碳匯體,海洋碳匯(藍(lán)碳)與陸地碳匯相比無疑具有更大的發(fā)展?jié)摿?。近年來,為建設(shè)海洋生態(tài)文明以及實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),自然資源部不斷完善與國際接軌的藍(lán)碳標(biāo)準(zhǔn)體系———2023年印發(fā)實(shí)施6項(xiàng)藍(lán)碳系列技術(shù)規(guī)程,填補(bǔ)藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)業(yè)務(wù)化調(diào)查監(jiān)測技術(shù)規(guī)程的空白;2024年印發(fā)實(shí)施《藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目增匯成效評估技術(shù)規(guī)程(試行)》,推動(dòng)海洋生態(tài)保護(hù)修復(fù)與固碳增匯協(xié)同增效。在自然資源部的指導(dǎo)和支持下,自然資源部第一海洋研究所面向國家重大戰(zhàn)略需求,積極開展相關(guān)工作,包括牽頭編制我國首個(gè)綜合性海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海洋碳匯核算方法》(HY/T0349-2022)、牽頭編制我國首個(gè)碳匯分類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海洋碳匯分類與代碼》、參與編制《中國海洋藍(lán)碳技術(shù)發(fā)展路線圖》、牽頭承擔(dān)“杭州灣南岸海岸帶碳匯調(diào)查、評估與價(jià)值核算”項(xiàng)目、合作建設(shè)“海洋低碳技術(shù)研究室”等,在藍(lán)碳調(diào)查監(jiān)測與評估、藍(lán)碳價(jià)值核算、藍(lán)碳標(biāo)準(zhǔn)制定和負(fù)碳技術(shù)評估等方面積累了較強(qiáng)的研究基礎(chǔ)和研究成果。
當(dāng)前國際國內(nèi)形勢對我國發(fā)展碳減排和碳匯提出更高的要求。我國正處于轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動(dòng)力的攻關(guān)期,我國碳市場也已成為全球第二大配額成交量市場;與此同時(shí),我國是應(yīng)對全球氣候變化的重要貢獻(xiàn)者和積極踐行者,正在實(shí)現(xiàn)由全球環(huán)境治理參與者到引領(lǐng)者的重大轉(zhuǎn)變。為此,有必要在藍(lán)碳摸底調(diào)查和監(jiān)測評估、藍(lán)碳交易試點(diǎn)和市場建設(shè)、藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展以及藍(lán)碳發(fā)展科技支撐等方面進(jìn)行深入的理論和實(shí)踐研究,力爭在藍(lán)碳領(lǐng)域取得原創(chuàng)性重要成果,助力我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),積極參與多層次的藍(lán)碳國際合作,并在藍(lán)碳領(lǐng)域貢獻(xiàn)理念、技術(shù)和實(shí)踐方法的“中國智慧”。
本期《海洋開發(fā)與管理》特別設(shè)置專欄,圍繞上述研究領(lǐng)域遴選4篇學(xué)術(shù)論文,內(nèi)容涉及藍(lán)碳潛力評估、藍(lán)碳空間布局、藍(lán)碳技術(shù)及其應(yīng)用、藍(lán)碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面,從不同尺度和角度豐富我國藍(lán)碳研究成果,助推藍(lán)碳賦能海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
劉大海
期刊副主編
教授、博士生導(dǎo)師
自然資源部第一海洋研究所海岸帶中心主任
摘要:在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)背景下,研究浙江省海洋碳匯資源及潛力對于浙江省努力打造海洋碳匯交易“浙江樣板”、搶占全國海洋碳匯交易戰(zhàn)略“高地”具有重要意義。文章將浙江省海洋碳匯資源分為海水養(yǎng)殖碳匯與濱海濕地碳匯2個(gè)部分,分別測算當(dāng)前碳匯能力和未來碳匯增長潛力。其中,海水養(yǎng)殖碳匯采用2010—2021年浙江省海水養(yǎng)殖貝藻類產(chǎn)量數(shù)據(jù),基于《海洋碳匯經(jīng)濟(jì)價(jià)值核算方法》測算碳儲量;濱海濕地碳匯采用碳密度與濕地面積乘積法測算碳儲量。研究結(jié)果表明:目前貝藻類養(yǎng)殖碳匯是浙江省海洋碳匯的主體,而濱海濕地碳匯規(guī)模較小;貝藻類養(yǎng)殖碳匯近年來增長較為穩(wěn)定,而濱海濕地碳匯擁有巨大的增長潛力;貝藻類養(yǎng)殖碳匯可以通過優(yōu)化經(jīng)營規(guī)模等方式提高養(yǎng)殖產(chǎn)量,濱海濕地碳匯可以通過增加紅樹林種植面積等方式提高碳儲量,從而增強(qiáng)碳匯能力。
關(guān)鍵詞:海洋碳匯;藍(lán)碳;海水養(yǎng)殖;貝藻類;濱海濕地
中圖分類號:P74;X145 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1005-9857(2024)02-0003-12
0 引言
當(dāng)前,由于二氧化碳為主的溫室氣體大量排放,造成溫室效應(yīng)使全球氣溫上升,并引起海平面升高和氣候變化,對人類社會發(fā)展造成威脅。緩解能源危機(jī)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排等的重要性逐漸引起世界各國關(guān)注,碳中和、碳達(dá)峰正在成為全球性的關(guān)鍵議題。截至2020年,全球已有54個(gè)國家實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,同時(shí)有29個(gè)國家和地區(qū)通過頒布政策和立法的方式做出碳中和的承諾。海洋是碳固定和碳儲存的重要場所,據(jù)估計(jì),在每年約7.8Pg的人工二氧化碳排放中,約2.3Pg被海洋吸收[1]。相對陸域碳匯,海洋碳匯儲碳能力穩(wěn)定[2],海洋不僅可以緩解氣候變化所造成的多重環(huán)境脅迫,而且有著巨大的增匯潛力和負(fù)排放研發(fā)前景,在支撐國家碳中和目標(biāo)中發(fā)揮著重要作用。
浙江省海域面積遼闊,海洋碳匯的增匯潛力巨大。省內(nèi)海洋碳匯交易的實(shí)踐探索已逐漸展開,但仍存在評估體系薄弱、交易主體模糊、交易平臺缺失等問題。浙江省應(yīng)努力打造海洋碳匯交易的“浙江樣板”,搶占全國海洋碳匯交易的戰(zhàn)略“高地”,為加快推進(jìn)共同富裕示范區(qū)建設(shè)、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)“浙江經(jīng)驗(yàn)”和“海洋力量”。
本研究在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,統(tǒng)計(jì)在我國具有重要地位的貝藻類海水養(yǎng)殖碳匯以及所有對海洋碳匯產(chǎn)生影響的各類濱海濕地碳匯,同時(shí)補(bǔ)全此前被忽視的灘涂碳匯的重要意義,從而以全面翔實(shí)的數(shù)據(jù)助力浙江省制定緩解和適應(yīng)氣候變化的行動(dòng)“路線圖”。
1 文獻(xiàn)綜述
國內(nèi)通常將海洋碳匯稱為藍(lán)碳,而藍(lán)碳的概念最早來源于2009年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的《藍(lán)碳報(bào)告》。劉紀(jì)化等[3]指出藍(lán)碳是指利用海洋活動(dòng)及海洋生物吸收大氣中的二氧化碳,并將其固定在海洋中的過程、活動(dòng)和機(jī)制;Tang等[4]指出藍(lán)碳需要沿海生態(tài)系統(tǒng)中高等植物、浮游植物、藻類和鈣化生物的共同參與。藍(lán)碳具體包括濱海濕地碳匯和海水養(yǎng)殖碳匯,二者均能儲存海水中的碳,從而有效緩解氣候變暖和減少溫室氣體排放[5-6]。與此同時(shí),濱海生態(tài)系統(tǒng)對于調(diào)節(jié)水質(zhì)和養(yǎng)分循環(huán)、減緩海平面上升和海岸侵蝕、維持濱海生物多樣性具有重要作用[7-9];近海地區(qū)的海水養(yǎng)殖能夠攔截來自陸地的養(yǎng)分輸入,從而緩解海水富營養(yǎng)化,研究表明海水養(yǎng)殖能夠?qū)⒑KB(yǎng)分含量降低50%[10]。此外,海藻光合作用直接向近岸海域注入氧氣和去除二氧化碳,有助于緩解海水富營養(yǎng)化導(dǎo)致的缺氧,提高海水pH 值并緩解海洋酸化[11-12]。
當(dāng)前研究表明,雖然濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)僅占海洋面積的0.2%,但其吸附的碳沉積物約占海洋總碳沉積物的50%,其中植被和土壤儲存大量的碳[13]。在某些條件下,這種藍(lán)碳可能會再次釋放到大氣中,使這些生態(tài)系統(tǒng)成為陸海碳循環(huán)的重要組成部分[14]。目前公認(rèn)被納入海洋碳匯的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)包括紅樹林、鹽沼、海草床和灘涂等[15-18]。以紅樹林為例,學(xué)者們針對其碳儲量和碳匯能力進(jìn)行測算。武高潔等[19]基于紅樹林胸徑估算紅樹林生物量;張莉等[20]利用異速生長方程法和遙感反演法測算植被碳儲量,并通過測定植被凈初級生產(chǎn)力和土壤呼吸消耗測算紅樹林濕地的碳匯;劉紅曉[21]通過野外樣方調(diào)查,將紅樹林碳密度分類為生物量碳密度、地被層碳密度和土壤碳密度,估算3種情況下的紅樹林碳匯潛力,并比較不同地區(qū)的紅樹林碳匯能力。
海水養(yǎng)殖碳匯主要集中于貝藻類,其具有養(yǎng)殖周期短、靈活性強(qiáng)、碳匯潛力方便核算的優(yōu)點(diǎn),國內(nèi)學(xué)者對此進(jìn)行豐富的研究。張麋鳴等[22]對福建省海水養(yǎng)殖貝藻類的含碳量進(jìn)行測算,并用回歸模型預(yù)測2030年全國和福建省的海水養(yǎng)殖碳匯潛力;徐敬俊等[23]在測算沿海地區(qū)貝藻類養(yǎng)殖碳匯量的基礎(chǔ)上,考察海水養(yǎng)殖碳匯量的時(shí)空分布特點(diǎn),并選取相應(yīng)空間計(jì)量模型探討漁業(yè)碳匯的空間外溢效應(yīng)與影響因素。
上述關(guān)于海洋碳匯概念、機(jī)制和測算的研究為政策管理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于海洋生態(tài)系統(tǒng)在碳固存和養(yǎng)分積累方面發(fā)揮著重要作用[24-25],許多擁有藍(lán)碳資源的國家都提倡通過系統(tǒng)了解影響藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)固碳功能的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素,減少溫室氣體排放,建立完善碳排放權(quán)交易市場的法律機(jī)制,并利用碳融資和碳交易機(jī)制加強(qiáng)固碳能力[26-27],實(shí)施最大限度地發(fā)揮藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的生態(tài)管理方案,以市場機(jī)制促進(jìn)濱海濕地恢復(fù)[28]。
盡管關(guān)于藍(lán)碳的研究日漸深入,但不同研究課題之間仍存在明確的界限,為制定管理措施以維持和改善藍(lán)色碳匯帶來阻礙。海洋生態(tài)系統(tǒng)是水圈、巖石圈、大氣圈和生物圈相互作用的結(jié)果,因此針對某種單一生態(tài)系統(tǒng)的碳匯測算難以全面衡量某地區(qū)的碳匯現(xiàn)狀與潛力,必須全面考量所有影響藍(lán)色碳匯的生態(tài)系統(tǒng),從而更加科學(xué)地量化和預(yù)測藍(lán)色碳匯能力。
2 研究方法
2.1 浙江省貝藻類養(yǎng)殖碳匯估算方法
2.1.1 已有貝藻類養(yǎng)殖碳匯估算方法
目前國內(nèi)對海水養(yǎng)殖碳匯的估算方法還未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于海水養(yǎng)殖碳匯主要包括貝藻類養(yǎng)殖碳匯,已有文獻(xiàn)對貝藻類養(yǎng)殖碳匯的估算方法包括室內(nèi)培養(yǎng)法、海-氣界面二氧化碳通量估算法、站點(diǎn)觀測法、樣方調(diào)查法、稱重法等。本研究通過論述各種估算方法的特征與優(yōu)缺點(diǎn),為貝藻類養(yǎng)殖碳匯估算方法的選擇提供理論依據(jù)。
室內(nèi)培養(yǎng)法是將貝藻類置于室內(nèi)培養(yǎng)池進(jìn)行特征性分析的估算方法,如Jiang等[29]利用箱式培養(yǎng)法對貝類的攝食、排泄和呼吸過程進(jìn)行追蹤,并通過測算箱體內(nèi)各種元素的變化估算貝類濾食、排泄、呼吸等過程對碳的移除和釋放作用;這種方法能夠全面評估養(yǎng)殖生物的固碳能力,但無法準(zhǔn)確模擬復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境,在估算碳匯能力時(shí)存在較大誤差。海-氣界面二氧化碳通量估算法通過測算一定時(shí)間范圍內(nèi)養(yǎng)殖水體上方密閉箱體中的二氧化碳濃度,根據(jù)截面積、時(shí)間梯度變化等估算養(yǎng)殖水體吸收二氧化碳的程度[30];這種直接估算的方法簡單便捷,但只能以點(diǎn)帶面表示整個(gè)養(yǎng)殖區(qū)域,且通量的測算會受溫度、光照等因素的干擾而造成結(jié)果偏誤[31]。站點(diǎn)觀測法與樣方調(diào)查法分別通過在養(yǎng)殖區(qū)域設(shè)置觀測點(diǎn)與樣方,利用衛(wèi)星遙感技術(shù)得到沉積物中被埋藏的碳組成及其含量,進(jìn)而推導(dǎo)養(yǎng)殖環(huán)境碳埋藏速率;這種方法能夠獲得較精確的數(shù)據(jù),但成本較高。稱重法的原理是通過捕撈、計(jì)數(shù)、干燥、稱重等方式獲得養(yǎng)殖貝藻類的干重和含碳量,再通過養(yǎng)殖海域面積、養(yǎng)殖密度、養(yǎng)殖產(chǎn)量等參數(shù)估算養(yǎng)殖、捕撈活動(dòng)從海水中移除的碳匯;相比其他方法,稱重法使用較為普遍,且操作簡單、性價(jià)比較高,因此本研究主要采用此方法估算浙江省海水養(yǎng)殖貝藻類的碳匯能力。
2.1.2 藻類養(yǎng)殖碳匯的估算方法
海水養(yǎng)殖的大型藻類可通過光合作用將溶解在海水中的無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳并儲存于植物體內(nèi),從而將海水中的碳移出。同時(shí),藻類在生長過程中會吸收海水中的無機(jī)鹽,使海水pH 值升高,促使大氣中的二氧化碳向海水?dāng)U散。根據(jù)張麋鳴等[22]對貝藻類移出碳匯量的研究,大型藻類養(yǎng)殖碳匯的估算公式為:
式中:ACO2 為藻類的二氧化碳吸收量;M 為藻類養(yǎng)殖品種的產(chǎn)量(濕重);WD 為不同品種藻類的干濕比系數(shù);WC 為不同品種藻類的含碳系數(shù);3.67為轉(zhuǎn)換系數(shù),取44(二氧化碳分子量)/12(碳分子量)。
2.1.3 貝類養(yǎng)殖碳匯的估算方法
貝類主要將濾食和同化浮游植物固定的碳,轉(zhuǎn)化為自身貝殼和軟組織的碳。根據(jù)稱重法的計(jì)算原則,貝類在海水中固定的碳匯應(yīng)為不同貝類的軟組織和貝殼含碳量的總和。本研究參考張麋鳴等[22]采用的稱重法估算貝類養(yǎng)殖碳匯:
式中:CB 為貝類固定的總碳匯;CS 為第i 種貝類的軟組織固定的碳匯;CK 為第i 種貝類的貝殼固定的碳匯;n 為貝類種數(shù)。
CS 和CK 的計(jì)算公式為:
CS =MB ·WD ·RS ·WS
CK =MB ·WD ·RK ·W K
式中:MB 為第i 種貝類的年產(chǎn)量(濕重);WD 為第i種貝類的干濕比系數(shù);RS 和RK 分別為第i 種貝類軟組織和貝殼的干質(zhì)量比;WS 和W K 分別為第i 種貝類軟組織和貝殼的含碳系數(shù)。
不同貝類和藻類的系數(shù)分別如表1 和表2所示。
本研究結(jié)合浙江省海水養(yǎng)殖的實(shí)際情況,選用牡蠣、貽貝、扇貝、蛤、蟶子5種含碳量較高的貝類以及海帶、紫菜、江蘺3種含碳量較高的藻類作為統(tǒng)計(jì)對象,研究數(shù)據(jù)主要來源于《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國海洋統(tǒng)計(jì)年鑒》以及《海洋碳匯經(jīng)濟(jì)價(jià)值核算方法》,分析2010—2021年浙江省貝藻類海水養(yǎng)殖數(shù)據(jù),估算碳匯能力及其發(fā)展?jié)摿Γ瑸檎憬≡趯?shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)過程中貢獻(xiàn)“浙江經(jīng)驗(yàn)”和“海洋力量”提供數(shù)據(jù)支撐。
2.2 浙江省濱海濕地碳匯估算方法
本研究通過整合一系列關(guān)于浙江省紅樹林、鹽沼、海草床和灘涂藍(lán)碳固碳能力及其各自面積的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,匯總各種濱海濕地的固碳量,得出浙江省濱海濕地碳匯的總和。
紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶,以紅樹植物為主體,由常綠喬木或灌木組成的濕地木本植物群落。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)是高生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)類型之一,其土壤儲存生態(tài)系統(tǒng)49% ~98%的碳,在凈化海水、防風(fēng)消浪、固碳儲碳、維護(hù)生物多樣性等方面發(fā)揮重要作用。紅樹林一般分布于隱蔽的海岸、風(fēng)浪較小的曲折河口港灣和潟湖等淤泥沉積、淺灘廣布的生境,其分布受到溫度、鹽度、洋流、潮汐等的影響。由于紅樹林處在陸海交界的位置,能夠控制陸海之間的碳循環(huán)。參考《海洋碳匯經(jīng)濟(jì)價(jià)值核算方法》,紅樹林碳匯的估算公式為:
式中:Cmangroves 為紅樹林生態(tài)系統(tǒng)固定的總碳匯;PECOi 為第i 種紅樹林類型生態(tài)系統(tǒng)的碳密度;Si為該紅樹林類型的面積。
PECOi 的計(jì)算公式為:
PECOi =PBIO +PGL +PSOIL
式中:PBIO 為紅樹林生物量的碳密度;PGL 為紅樹林地被層的碳密度;PSOIL 為紅樹林土壤的碳密度。
本研究數(shù)據(jù)主要來源于杜群等[28]的研究以及歷年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》中的浙江省紅樹林面積。采用自然或人為管理狀態(tài)下紅樹林的最大碳儲量表示紅樹林的碳匯潛力,估算3種情況下浙江省紅樹林的碳匯潛力。
(1)情況1。假設(shè)紅樹林現(xiàn)有成林面積不變,林木固碳能力提高,碳密度達(dá)到最大:
CSP =PMAX·SC
式中:CSP 為紅樹林的碳匯潛力;PMAX 為紅樹林的最大碳匯密度;SC 為紅樹林現(xiàn)有面積。
(2)情況2。假設(shè)紅樹林碳密度不變,紅樹林面積則達(dá)到最大潛力面積:
CSP =PAVR·SMAX
式中:PAVR 為紅樹林的平均碳匯密度;SMAX 為紅樹林的最大潛力面積。
(3)情況3。假設(shè)紅樹林面積達(dá)到最大潛力面積,紅樹林碳密度達(dá)到最大:
CSP =PMAX·SMAX
鹽沼的面積數(shù)據(jù)參考Gu等[32]的研究,海草床的面積數(shù)據(jù)參考Zheng等[33]的研究,灘涂的面積數(shù)據(jù)參考Mao 等[34] 的研究。由于Mao 等[34] 對2015年浙江省紅樹林和鹽沼面積的測算結(jié)果與其他學(xué)者有所偏差,本研究采用其中較為保守的數(shù)據(jù)。碳埋藏速率參考Wang等[35]和Wu等[36]的研究,同樣采用其中較為保守的數(shù)據(jù)。將面積和碳埋藏速率相乘,得到浙江省各類型濱海生態(tài)系統(tǒng)的年均碳埋藏量。此外,根據(jù)Zheng等[33]的研究,浙江省無大面積海草床分布,考慮到海草床的碳埋藏速率較低,可認(rèn)為海草床碳埋藏量對浙江省碳匯潛力評估的影響較小。
3 實(shí)證結(jié)果
3.1 浙江省貝藻類養(yǎng)殖碳匯
本研究根據(jù)歷年《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》,經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)估算2010—2021年浙江省海水養(yǎng)殖貝藻類的碳匯能力。2010—2021年浙江省海水養(yǎng)殖貝藻類產(chǎn)量如圖1和圖2所示。
浙江省海水養(yǎng)殖貝類產(chǎn)量從2010年的66.14萬t增長至2021 年的109.28 萬t,其中2016 年和2017年增長率較高,分別為9.0%和13.8%,2018—2021年處于增長率穩(wěn)步提高階段。浙江省貝類養(yǎng)殖以牡蠣、貽貝、蟶子為主,這3種貝類的年均產(chǎn)量占比達(dá)到74%,其中蟶子的年均產(chǎn)量比最高(29.4%),其次是牡蠣(22.7%),此外,浙江省扇貝的產(chǎn)量從2010年的2142t下降至457t,占比逐年降低??傮w來說,浙江省貝類養(yǎng)殖產(chǎn)量正以較快的速度增長,表明近年來浙江省在海水貝類養(yǎng)殖方面的投入力度不斷加大且重視程度不斷提高。
浙江省海水養(yǎng)殖藻類產(chǎn)量從2010年的4.2萬t增長至2021 年的11.4 萬t,年均增長率為11%。2016—2018 年增長率較高,2017 年達(dá)到峰值39.1%。2013年較2012年的增長率為負(fù),產(chǎn)量有所下降。2019—2020年雖仍有增長,但增速有所放緩。與其他藻類相比,紫菜在浙江省藻類養(yǎng)殖中占主體地位,總增長率約為187%,養(yǎng)殖產(chǎn)量從2010年的2.3萬t增長至2021年的6.6萬t。其次是海帶,總增長率約為102%。江蘺養(yǎng)殖產(chǎn)量占比始終不高,2010—2014年養(yǎng)殖產(chǎn)量逐年增長,此后逐年下降,2018年開始產(chǎn)量為0,表示浙江省不再養(yǎng)殖江蘺。近年來浙江省海水藻類養(yǎng)殖產(chǎn)量增長迅速且潛力巨大,但也暴露其養(yǎng)殖種類單一的缺陷。
以2021年為例。2021年浙江省海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量約為139.3萬t,其中貝類和藻類是浙江省海水養(yǎng)殖主體,其產(chǎn)量分別達(dá)到109.3萬t和11.5萬t。在貝類中,牡蠣、貽貝、蟶子占比較高,約占貝類產(chǎn)量的74%;在藻類中,紫菜占比較高,約占藻類產(chǎn)量的63%(表3)。
2021年浙江省海水養(yǎng)殖貝類總碳匯量為10.6萬t,其中軟組織總碳匯量為2.11萬t,貝殼總碳匯量為8.51萬t。從不同品類來看,蟶子的碳匯量最高,為3.20 萬t,占比30.2%;其次是牡蠣,碳匯量為2.55萬t,占比24.1%;第三位是貽貝,碳匯量為2.44萬t,占比23.0%。海帶、紫菜等藻類的總碳匯量為6461t。貝藻類總碳匯量達(dá)到11.27萬t,相當(dāng)于固定二氧化碳41.33萬t(表4)。
根據(jù)海水養(yǎng)殖貝藻類的系數(shù)(表1和表2),對2010—2021年浙江省海水養(yǎng)殖貝藻類的碳匯量進(jìn)行估算。2010—2021年浙江省海水養(yǎng)殖貝藻類碳匯量呈遞增趨勢,從6.63萬t增長至11.27萬t,總增長率為70%;2016年與2017年的增長率達(dá)到峰值,分別為9%和15%,正好對應(yīng)貝藻類產(chǎn)量的增長峰值年份(圖1和圖2);2018—2021年的增長率有所放緩,但仍穩(wěn)步提升,碳匯量年均值達(dá)到8.24萬t且逐年增加(圖3)。
3.2 浙江省濱海濕地碳匯
參考杜群等[28]的研究以及歷年《中國海洋統(tǒng)計(jì)年鑒》,浙江省共有3 種紅樹林和半紅樹林樹種,其中紅樹林僅秋茄1種且屬人工引種,半紅樹林有海濱木槿和苦檻藍(lán)2種。浙江省紅樹林面積包括紅樹林面積和未成林紅樹造林地面積,其中紅樹林指由紅樹或半紅樹木本植物組成且郁閉度不小于0.2的林地,未成林紅樹造林地指人工造林后保存株數(shù)大于合理保存株數(shù)50%以上但郁閉度未達(dá)到0.2的林地。浙江省紅樹林面積分布如表5所示。
目前浙江省共有紅樹現(xiàn)有林256.7hm2,其中紅樹林20.6hm2,未成林紅樹造林地236.1hm2。在紅樹林中,秋茄林3.4hm2,占紅樹林面積的16.5%;半紅樹林海濱木槿林0.7hm2,占紅樹林面積的3.4%;半紅樹林苦檻藍(lán)林16.5hm2,占紅樹林面積的80.1%。在未成林紅樹造林地中,秋茄234.6hm2,占未成林造林地面積的99%;苦檻藍(lán)1.5hm2,占未成林造林地面積的1%。宜林地指達(dá)不到紅樹林、未成林紅樹造林地和天然更新紅樹林地標(biāo)準(zhǔn),但適宜紅樹木本植物生長的林地,浙江省紅樹林宜林地5195.6hm2,其中秋茄的宜林地面積最大,海濱木槿和苦檻藍(lán)由于適合生長于陸海交界處,不能在海涂大面積發(fā)展,宜林地面積較小。
浙江省現(xiàn)有紅樹林品種的碳密度如表6所示。其中,秋茄林的生物量碳密度為49.04±19.76t/hm2,生態(tài)系統(tǒng)碳密度為349.52±74.39t/hm2;海濱木槿林與苦檻藍(lán)林的生物量碳密度均取紅樹林平均碳密度即84.61±30.67t/hm2,生態(tài)系統(tǒng)碳密度為355.25±82.19t/hm2。
由于浙江省紅樹林與未成林紅樹造林地的林地郁閉度不同,可將紅樹林的碳密度取較大值、未成林紅樹造林地的碳密度取中間值,測算得到浙江省紅樹林植物碳匯量約為13850.8t,生態(tài)系統(tǒng)碳匯量約為91495.6t。
浙江省紅樹林現(xiàn)有林資源較少,而紅樹林宜林地面積較大,發(fā)展?jié)摿艽蟆H绻蕴岣吡址痔济芏葹橹饕椒ǎㄇ闆r1),浙江省紅樹林植物碳匯潛力約為18530.1t,生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力約為10.907萬t;如果以增加紅樹林面積(假設(shè)全部種植秋茄)為主要方法(情況2),浙江省紅樹林植物碳匯潛力約為26.864萬t,生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力約為190.746萬t;如果紅樹林面積和紅樹林碳密度同時(shí)達(dá)到最大(情況3),浙江省紅樹林植物碳匯潛力約為37.598 萬t,生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力約為231.154萬t(圖4)。由此可見,浙江省紅樹林擁有巨大的碳匯潛力,隨著紅樹林的生長、碳密度的提高以及林地面積的擴(kuò)大,浙江省紅樹林的碳匯能力會不斷增強(qiáng)。
從理論上講,浙江省所有紅樹林宜林地均可供種植紅樹林之用,但紅樹林發(fā)展情況還受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等社會因素的制約,同時(shí)與海水養(yǎng)殖、圍墾等產(chǎn)業(yè)存在爭地矛盾,因此現(xiàn)實(shí)中不能將所有宜林地均劃為規(guī)劃林地。
浙江省鹽沼、灘涂等濱海生態(tài)系統(tǒng)的碳埋藏率和碳埋藏量如表7所示。浙江省紅樹林的碳匯能力最強(qiáng)(91495.6t/年),其次為灘涂(36523.2t/年),再次為鹽沼(15166.8t/年);海草床由于自然條件限制,在浙江省分布較少,碳匯量也較小。從總體看,浙江省濱海濕地碳匯擁有巨大潛力。
需要注意的是,本研究中的濱海濕地并沒有區(qū)分野生濱海濕地與人工濱海濕地。自1950年以來,我國野生濱海濕地約有87%已消失,總體消退速度年均高達(dá)3.2%。近年來我國已經(jīng)在濱海濕地修復(fù)和保護(hù)方面投入巨資,同時(shí)建設(shè)大量的人工濱海濕地,其相應(yīng)的碳匯能力可能得不到體現(xiàn)。因此,如果同樣以2021年為基點(diǎn)衡量浙江省濱海濕地碳匯能力,表7所示的碳埋藏量總體偏小。
4 結(jié)論與對策建議
4.1 結(jié)論
低碳經(jīng)濟(jì)是浙江省經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。浙江省是經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省,同時(shí)面臨巨大的減排碳匯任務(wù),然而浙江省土地資源相對緊缺,限制其陸域森林的碳匯潛力,因此海洋碳匯及其潛力顯得尤為重要。本研究估算浙江省海水養(yǎng)殖貝藻類和濱海濕地碳匯能力并預(yù)測其碳匯潛力,從結(jié)果來看,浙江省碳匯能力逐漸提高,截至2021年海水養(yǎng)殖貝藻類碳匯量為11.27 萬t、紅樹林碳匯能力為91495.6t/年、灘涂碳匯能力為36523.2t/年、鹽沼碳匯能力為15166.8t/年,其中貝藻類碳匯量增速明顯,2010—2021年的年均增長率為5.02%。由測算結(jié)果可知,貝藻類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)對推動(dòng)浙江省海洋碳匯增長做出巨大貢獻(xiàn),這與已有研究結(jié)論基本一致。預(yù)測到2030年,浙江省海水養(yǎng)殖貝藻類的碳匯能力約為17.94萬t,創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為2691萬至1.0764億美元;到2060年,浙江省海水養(yǎng)殖貝藻類的碳匯能力約為38.54 萬t,創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為5781萬至2.3124億美元。浙江省濱海濕地碳匯集中于紅樹林和灘涂,由于紅樹林面積有限,其碳匯能力較弱,但具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
4.2 對策建議
4.2.1 推進(jìn)藍(lán)碳科學(xué)研究,激發(fā)藍(lán)碳發(fā)展?jié)摿?/p>
一方面,應(yīng)深化海洋碳匯基礎(chǔ)研究,針對浙江省海水養(yǎng)殖、濱海濕地等海洋碳匯資源,開展系統(tǒng)的調(diào)查研究,明確海洋碳匯的生態(tài)系統(tǒng)面積、分布及固碳機(jī)理,推動(dòng)碳匯形成機(jī)制研究。探索發(fā)展海洋碳匯的核算方法,對海洋碳匯進(jìn)行科學(xué)分類和定量評估,遴選可交易碳匯的類型和有效的碳匯量化指標(biāo),為開展浙江省海洋碳匯交易提供技術(shù)規(guī)范;另一方面,應(yīng)推進(jìn)海洋增匯核心技術(shù)突破,聚焦海洋固碳調(diào)控與增匯、海底碳封存、藍(lán)色可再生能源等領(lǐng)域,開展海洋碳儲量與碳通量實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測、生態(tài)系統(tǒng)固碳增匯、海水養(yǎng)殖提質(zhì)增效等方向的關(guān)鍵技術(shù)研究,為浙江省碳交易體系建設(shè)提供科學(xué)保障。
4.2.2 健全藍(lán)碳政策體系,優(yōu)化水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)
以我國關(guān)于“雙碳”目標(biāo)的戰(zhàn)略規(guī)劃以及海洋碳匯的相關(guān)政策為契機(jī),健全適合浙江省海洋碳匯和海水養(yǎng)殖發(fā)展的政策體系,科學(xué)制定具有浙江省特色的海洋碳匯發(fā)展規(guī)劃,如完善海洋碳匯生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制、推進(jìn)綠色發(fā)展財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)機(jī)制和將生態(tài)補(bǔ)償理念延伸至海洋碳匯領(lǐng)域,進(jìn)一步發(fā)揮政府財(cái)政政策的激勵(lì)約束作用,為海洋碳匯能力提升提供資金支持。同時(shí),構(gòu)建功能完善、布局合理的海水養(yǎng)殖基地,依托專項(xiàng)資金和扶持政策,促進(jìn)海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級,通過打造產(chǎn)業(yè)集聚“高地”、塑造交流共享平臺、營造良好養(yǎng)殖環(huán)境等手段,穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化完善以及效率效益的全面提振,政府與企業(yè)共同引領(lǐng)和帶動(dòng)海水養(yǎng)殖碳匯能力的提升。
4.2.3 實(shí)施海洋生態(tài)修復(fù),重視濱海濕地養(yǎng)護(hù)
基于浙江省濱海濕地碳匯占比較低但具有巨大潛力的特征,應(yīng)加大重要海洋生態(tài)環(huán)境功能區(qū)的建設(shè)力度,提高海洋生態(tài)系統(tǒng)的固碳增匯能力。推動(dòng)“藍(lán)色海灣”整治行動(dòng),開展濱海濕地養(yǎng)護(hù)和受損河口海灣生態(tài)修復(fù),加強(qiáng)退化鹽沼、灘涂等濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù),改善濱海濕地碳匯生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量;在鰲江口、甌江口、樂清灣和蒼南沿浦鎮(zhèn)等區(qū)域新增與修復(fù)紅樹林,擴(kuò)大紅樹林種植面積,進(jìn)一步提升紅樹林生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量與固碳水平;探索以加強(qiáng)海洋生態(tài)承載能力和提升海洋碳匯增量為導(dǎo)向的海洋生態(tài)保護(hù)新模式,為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)打造“浙江樣板”。
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