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社区碳汇林建设是区域碳中和的有效途径

发布时间:2022-03-17        浏览次数:2278        返回列表
 长期以来, 由于人类对碳基能源的依赖, 矿物燃料的 燃烧和大量森林的砍伐, 地球大气中的二氧化碳等温室气 体的浓度不断增加, 致使温室效应与地球气候发生急剧变 化, 高温干旱、 雨雪洪涝、 低温冰冻等极端气候灾害多发 性、 异常性日益突出, 严重危及人类的生存环境。 碳减碳汇 是人类应对气候灾难、 维护自然生态和谐的积极行动, 对 于碳减, 中国政府作出了“到2020年单位国内生产总值二氧 化碳排放量比2005年下降40%至45%”的郑重承诺; 对于 碳汇, 2011年被联合国确定为国际森林年, 中国社会应主 动利用坎昆会议成果, 加强碳汇林建设, 促进碳中和。

《社区碳汇林调查暨公众碳中和教育项目》正是在这 样的国际国内背景下, 由江苏省环保宣教中心张丽和刘建 雄设计, 在环保部宣教中心和美国环保协会中国项目办支 持下, 组织苏州市环保宣教中心陈建宁和黄溢、 苏州科技学 院环境与工程学院蒋妮姗和邹丛阳共同完成的。 目的是通 过选取苏州市8个受国家表彰的绿色社区做样本, 开展社区 碳汇林调查, 得出基础数据, 论述中国社区碳中和的现状 及预期值, 提出在社区范围内, 通过碳汇林建设达到碳中 和的有效途径。 同时, 通过开展调查使居民和家庭受到碳 汇林及碳中和的教育, 呼吁居民、 家庭主动参与社区碳汇林 建设, 鼓励社区属地内企事业单位积极支持社区碳汇林建 设, 进而从居民、 家庭、 社区的途径进行区域碳中和, 增进 低碳经济的发展。

清除二氧化碳的过程、 活动、机制, 主要是通过森林植 物吸收大气中的二氧化碳, 并将其固定在植被或土壤中, 从 而减少该气体在大气中的浓度。 通常意义上的碳汇源指的 是森林, 就社区的树木而言, 由于其树龄较短, 分布呈斑块 状, 不能将其称为森林, 更加没有森林所特有的一系列生 态功能。 但根据植物通过光合作用吸收二氧化碳, 放出氧 气, 把大气中的二氧化碳以生物量的形式, 固定在植被和土 壤中这一碳汇的基本概念, 可以判定社区绿化具有一定的 碳汇功能。 另外, 森林生态系统中的土壤存在碳汇量的主要 原因, 是枯落物层及草地在微生物的作用下腐殖化, 而社区 的枯落物层经常被及时清理而难以腐殖化, 且社区碳汇源 大体可以分为乔木、 灌木、 草本及土壤等四类, 乔木的碳汇 能力又远大于灌木、 草本, 因此, 本次调查忽略灌木、 草本 和土壤, 选取碳汇量较大的乔木作为研究对象。

正是因为社区碳汇林不同于林业碳汇林的概念, 它呈 斑块分散于整个社区, 无法形成单一基质, 且树种不一, 异 质性较强, 对于这种特殊性, 目前还没有被普遍认可的计 算方法, 所以用每木生物量测量为基础的调查方法, 在社 区层面进行碳汇林研究是一种新的探索, 具有指导社区碳 汇林建设的创新意义。

二、 通过调查推论社区碳汇林建设的主要树种

调查分为预调查、 前期调查和正式调查三个阶段, 在 苏州高新区馨泰社区、 工业园区都市社区、 张家港市万红 社区和前溪社区、 昆山市里厍社区、 吴江市鱼行社区、 常熟 市枫泾社区、 太仓市县府社区等8个社区里进行。

预调查本着抽样的树木既能包含社区乔木的主要树
种,也能体现各树种在整个社区乔木中所占比例的原则,于
2010年6月5日世界环境日展开,到当月20日结束。每个社区
挑选5名环保志愿者经过培训后,各自在本社区抽样调查
100棵乔木类植物,分别测量其树高和胸径。经过数据分析
发现,同样树种其胸径和树高不成线性关系,直接影响到
利用树高—胸径方法计算碳汇量。究其原因,可能是由于树
高测量采用了估测法,误差随着树的增高和量的增多,以及
环保志愿者的疲惫而加大,超出了数学上可以接受的范围。
同时也发现社区树种繁多,分布不均,给数据测算和分析
带来了很大的难度。
因此,改用以每木生物量测量为基础的调查方法进
行前期调查。考虑到对所有树木进行每木生物量测量,需
要巨大的人力物力支持,不利于较快地掌握社区碳汇量,
而且较难在其他社区推广,于是在7月15—31日前期调查期
间,首先对各社区树种全面统计, 从29253棵乔木中甄选出
香樟、玉兰、桂花、鹅掌楸、合欢、果树(包括橘树、桃树、
梨树、杨梅树、石榴等)作为调查的重点。然后,每个社区
在这6类树中,每类抽样50棵,分别测量其树高和胸径,其
他种树只记录棵树、测量胸径。为呼应数据的准确性,环境
与工程学院挑选了8名学生,利用经纬仪等测量工具,在这
6种树里选300棵进行逐一精确测量。结果显示,8个社区中
有5个社区这6类树的比例占到了50%以上,鱼行和万红社区
超过70%,说明这6类树的选取相对合理。但也发现,乔木
棵数最多的都市和县府社区所占比例较少,提示了这6类树
不能全面代表社区的主要树种。最后,对占比均较多的玉
兰、香樟、合欢、桂花其胸径和树干生物量,依照y=a×b型
曲线进行数据拟合,曲线的相关性较为可靠,证明可以实际
应用。
确定主要调查树种以后,10月20日至11月20日开展正
式调查。从树木的材积与胸径、树高存在符合GB—4814—
1984原木材积表中,材积与检尺长和检尺径的关系考虑,
对主要树种选取一定数量的样本,精确测定树木的胸径及
树高,便可算出这些树种的碳汇量,因此在4个树种里各选
400棵,进行胸径和树高的每木调查。为满足推导单株乔木
碳汇量计算方法,对8个社区里所有4个树种、共15110棵测
定了胸径。因都市和前溪两个社区这4个树种占社区乔木总
量都不超过40%,为提高数据的准确率,让其补测樱花和
松树两个树种的每木生物量。
三、推导公式计算社区碳汇林建设的实际效果
在获得调查数据的基础上,经过分析社区碳汇特点,
更便于今后在其他社区中推广,对生物量法进行借鉴和简
化,通过树木主干生物量与材积和木材基本密度之间存在
的关系,生物体的两部分或整体与部分之间存在的关系,
乔木生物量与材干生物量之间存在的关系,推导出材干生
物量和胸径之间也存在着类似的数学关联,对其胸径及材
干生物量进行数据拟合,结合推算出的树干生物量占乔木
总生物量的65%,依次逐级由胸径求出乔木总生物量,再
根据演算出的碳汇量是总生物量的50%,进一步求得碳汇
量。由于社区中还存在大量的其他树种,但是各种棵树都
较少,无法提供足够的数据样本绘制拟合曲线,只能参照
单株乔木的生物量计算方法,对整个社区乔木种类的分布
和各树种的棵树进行加和,通过计算主要树种棵树占社区
总乔木数的比例,推算整个社区的生物量,再通过生物量
和碳汇量的换算关系,主要树种的碳汇量与胸径的关系,
最终计算出社区的总碳汇量。
改革过的每木生物量法估算社区碳汇值公式为:
M=aDb×j-1×k,M为单株乔木的碳汇量,D为胸径,j为乔
木材干生物量与乔木生物量之比,k为碳汇量与生物量换算
关系,a、b为系数;D可以用卷尺测量所得,j、k按经验系数
或实验方法得到;a、b可以用拟合曲线法算取;拟合曲线具
体方法为:首先确定几类主要树种,抽样调查主要树种的
胸径和树高,利用获得的样本数据值建立该种树种的生物
量关于a,b拟合曲线;整个社区的碳汇值根据不同乔木的种
类和棵树进行加和而成 ,具体为:C表示社区碳汇量,Mi
表示i类树种的单株乔木碳汇量,Ni表示i类树种的棵树,n
表示乔木种类数。
因为这8个社区都已建成10年左右,所以,本次调查计
算出的社区主要树种的碳汇量,可以看成是10年的累积
值,碳总量为2864.52吨,以碳的化学量为12,二氧化碳的
化学量为44,换算成吸收的二氧化碳约为10504吨,按欧洲
排放交易体系(EUETS),2010年每吨二氧化碳当量14.5欧

元计算,价值约在15.23万欧元, 约折合20.69万美元或135.68 万元人民币, 如果进行碳交易, 可再建相当大面积的碳汇 林, 就这个方面来说, 社区碳汇林具有一定的经济价值, 根 据欧洲排放交易体系2009年到2010年二氧化碳交易加权平 均碳价上升6.6%, 可以认为社区碳汇林建设的预期值, 是 实现社会低碳经济的一条有效途径。 以本次调查碳汇量最 大的都市社区为例推算, 社区乔木总数14047棵, 主要树种 棵树5392棵, 总碳汇量1097.9吨, 换算成吸收的二氧化碳约 为4029.3吨, 约值5.84万欧元, 折合人民币为52.76万元, 按 苏州市场价格, 2.5米高的主要树种每棵均价200元, 可再造 2638棵树木的碳汇林, 可见社区碳汇林建设的自然生态和 社会效益的良好远景。

同时,参考2008年, 由环保部宣教中心、 南京大学、 美 国环保协会中国项目办和江苏省环保宣教中心, 联合在南 京市开展的社区千家碳排放调查, 通过一年的数据统计分 析得出, 平均每户家庭年碳排放量为3615.24千克, 人均年 碳排放量为1200千克, 这样本次调查计算出的社区碳汇 量, 大约可以中和792户或2387人的年碳排放量, 这些户数 或人数相当于一个中小型社区的常驻家庭人口, 这就佐证 了社区碳汇林建设已经产生了区域碳中和的现实意义。

四、 社区碳汇林建设的有效途径

三个阶段、 8个社区的调查, 约有400人参与工作, 发放 社区居民碳汇意识现状调查问卷1600份, 收回1400份, 有 效问卷1340份, 问卷有效率83.75%, 达到了对公众开展碳 中和教育的目的。 通过问卷发现居民参与自助绿化的比例 不高, 最高的里厍社区也仅有8%, 企事业单位参与碳汇林 建设比例也不高, 8个社区里共有603家企业, 只有77家参 与了社区绿化, 仅占12.7%, 可见社区碳汇林建设及公众碳 中和教育是一项需要长期深入的艰巨工作。

经过对有效问卷的统计, 有82.3%的居民, 愿意每年投 入1~200元, 用于在社区内认养一棵碳汇树, 或在家中阳台 及其他空余地方种碳汇植物, 特别是50岁年龄组的比例占 到70.8%, 可见居民对参与社区碳汇林建设有很高的积极 性, 这为加强社区碳汇林建设打下了良好的人力物力基础, 也为广泛组织社区碳汇林建设提出了努力方向。

如何有效地开展社区碳汇林建设, 在目前社区现有件下, 首先, 社区要在规划建设时, 将绿化美化的思路提升 到区域碳中和的理念, 改变本次调查发现多数社区, 主要 绿化多采用大面积的草地, 整体乔木的数量不高, 所以出 现较高的绿地率和不高的乔木量, 直接影响到碳汇量的现 状。林业部门要根据东西南北中地质与气候条件, 培育出 约10种易于社区美化的乔木, 指导社区在有限的区域内, 选 择碳汇量大的树种栽植, 注重乔木与灌木的合理搭配, 在 绿地覆盖率的标准中提高乔木的比例, 将大面积草坪改为 乔木林。 其次, 社区要主动发挥居委会是政府职能延伸的 功能, 积极争取区内企事业单位的支持, 结合工青妇、 党团 日等公益活动, 每年投入一定量的人力物力, 参与社区碳汇 林建设。 第三, 社区要协调物业服务公司, 广泛开展多种形 式的家庭自助绿化活动, 不断引导居民在房前屋后植绿养 绿, 将乔木的养护与居民绿地认养相结合。 第四, 社区要指 导物业服务公司, 创造条件实施落叶餐厨堆肥, 增加腐殖 化碳汇量, 减少有机垃圾的清运量, 将碳减排与碳中和相 结合, 将企业降低成本与区域碳中和相结合。

 

(作者单位: 江苏省环保宣教中心)


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