中国自然保护地碳中和贡献研究的关键课题

 

基于研究现状和空缺分析，以及陆域自然保护地碳中和贡献的初步评估，本文提出中国自然保护地碳中和贡献的3个关键研究课题和14个研究问题(图6)，系统建构我国自然保护地碳中和贡献的研究体系。

 

 

认识自然保护地碳循环的作用机理，是维持和增强自然保护地碳中和贡献的基础。虽然本文的评估结果能够提供对自然保护地碳中和贡献的初步认识，但所用数据未能覆盖自然保护地内碳循环的全部过程，例如未能考虑土壤呼吸、凋落物呼吸、动物呼吸、野火等过程。同时，不同自然保护地碳循环过程的特点各不相同，宏观数据分析难以反映这种差异。因此，有必要以实际观测测量为基础，展开自然保护地碳循环科学机理的研究。

 

关键课题一涉及的具体研究问题包括：

 

1)自然保护地碳循环过程，识别自然保护地碳循环的关键环节，以便针对各个环节展开具体研究；

 

2)生态系统碳储存机制，包括不同碳库储存碳的原理、能力，及其碳储存能力易受哪些自然和人为因素的影响而改变；

 

3)初级生产者碳吸收机制，研究不同类型、不同结构、不同年龄段的植被和其他生产者的碳吸收原理、碳吸收能力及其影响因素，测算生态系统的碳吸收潜力；

 

4)人为活动碳排放机制，研究自然保护地内各类别、各强度的人为活动如何影响生态系统碳循环过程；

 

5)碳循环与生物多样性关系，开展自然保护地碳循环与生物多样性、生态系统原真性和完整性的关系研究，从系统层面建立自然保护地碳中和贡献机制的宏观框架，对于自然保护地碳中和贡献的进一步评估与管理具有重要意义。

 

 

在理清自然保护地碳循环科学机理的基础上，关键课题二实现科学研究成果向实践应用的转化，包括自然保护地碳中和贡献的评估与围绕碳中和贡献的管理2个层次。

 

在碳中和贡献的评估方面，本文已经开展了初步尝试，然而受限于可获得数据的精度，还存在不足，有待更深入的精细化研究。因此，碳中和贡献评估相关的具体研究问题包括：

 

1)自然保护地碳储量调查和测定，制定自然保护地碳库碳含量测定标准与方法，搭建自然保护地碳库碳含量测定实验室，获取碳储量数据并识别高碳储量区域；

 

2)自然保护地碳吸收能力监测与评估，构建统一标准的自然保护地尺度的碳吸收过程观测指标、观测体系，结合遥感等技术手段，加强自然保护地碳收支过程监测，测定碳吸收量并识别具有高碳吸收能力的生态系统，监测生态系统碳吸收能力的动态变化；

 

3)自然保护地人为碳排放监测与评估，结合自然保护地内允许开展的人为活动类型与强度，编制自然保护地人为碳排放核算清单，研发自然保护地人为碳排放数据的汇总路径和平台，识别碳排放量较高的区域、监测自然保护地碳排放的动态变化。上述研究应尽快转化为适用于各类自然保护地的评估技术指南与标准，

以利于进行横向、纵向比较和相关决策。

 

在碳中和贡献的管理方面，需要以评估结果为基础，具体包括以下几方面问题：

 

1)高碳储量生态系统保护和修复，一方面加强对现有的具有高碳储量和高碳吸收能力的生态系统的保护，另一方面需要进一步识别受损碳库，把碳库修复任务整合到我国重点生态工程当中，优先在自然保护地开展试点和修复工作；

 

2)高碳吸收生态系统保护和修复，根据本文的初步评估结果，需要重点加强对我国低纬度地区生态系统的保护，此外还需要对具有较高碳吸收潜力的生态系统加以保护，通过生态修复提升自然保护地的碳吸收能力；

 

3)人为活动碳排放调控与管理，尽可能从各个环节降低自然保护地内人为活动的碳足迹，包括制定自然保护地低碳运营计划、增加清洁能源的使用、推广低碳出行与办公策略、建立废物回收和资源循环利用机制等，还可以设置激励机制，鼓励公众广泛参与自然保护地的低碳运营。

 

 

自然保护地保护的是生态系统的综合价值，其设立目标是多层次、多元化的。本文强调的关注自然保护地的碳中和贡献，是作为当前气候变化应对背景下自然保护地管理目标的补充，并不意味着将其作为唯一目标。为此，需要开展生物多样性保护和碳中和之间关系的研究，构建相应的治理体系，实现生物多样性保护和碳中和目标的协同增效[6]。

 

关键课题三涉及的具体研究问题包括：

 

1)生物多样性保护和碳中和协同增效关键区域识别，绘制碳中和贡献和生物多样性保护价值的空间分布、梳理不同的空间类型；

 

2)生物多样性保护和碳中和策略的兼容性研究，既需要考察气候变化减缓策略对生物多样性保护的影响[36]，也需要考察生物多样性保护策略对减缓气候变化的作用[37]，从而形成合适的治理策略工具集；

 

3)生物多样性保护和碳中和协同治理体系的建立，基于生物多样性保护价值和碳中和贡献，梳理自然保护地内不同的空间类型，采取相应的治理手段，对于碳中和贡献为主导的区域，可以考虑拓展现有自然保护地类型，或考虑采取其他有效区域保护措施(OtherEffectiveArea-basedConservationMeasures，OECMs)，例如设立以保护自然碳库、开展碳中和科普宣教为主要目标的“碳公园”[38]。

 

5结语

 

自然保护地作为生物多样性保护的有效工具，在保护生态系统碳储量、维持生态系统碳吸收能力、抑制人为活动碳排放方面具有突出作用，自然保护地的碳中和贡献也受到越来越广泛的关注。针对我国当前自然保护地碳中和贡献研究尚处于起步阶段的现状，本文使用现有开源数据，对我国自然保护地的碳中和贡献展开了初步评估，发现我国自然保护地在保护高碳储量、高碳吸收能力的生态系统方面仍有较大完善空间；自然保护地内的碳排放水平较低，但也面临着碳排放增长的压力。

基于评估结果，本文进一步提出了自然保护地碳中和贡献的3个关键研究课题和14个具体研究问题。自然保护地作为生物多样性保护和气候变化减缓的前沿阵地，需要开展系统的科学研究、踏实的调查分析和大胆的管理实践尝试，从而为全球基于自然的气候变化解决方案和生物多样性保护方案贡献中国智慧。

 

注:文中图片均由作者绘制。

 

致谢:感谢大熊猫国家公园成都管理分局对本研究的支持;感谢华中农业大学钟乐副教授对本研究的建议，硕士研究生杨胜兰、唐佳乐为资料收集提供的帮助;感谢清华大学建筑学院景观学系硕士研究生陈雪纯、李可心在前期研究中作出的贡献。