“双碳”背景下山东自然保护地碳汇功能及价值_崔晓伟.pdf

山东大学学报 理学版 nullnullnullnull 年 null 月 第 nullnull 卷 第 null 期 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull ， nullnullnullnullnullnull， nullnullnullnull， nullnullnullnull nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null山东大学科技期刊社版权所有 nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull; 网络出版时间 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnull 网络出版地址 nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 基金项目 山东省委党校 山东行政学院 nullnullnullnull 年第四批青年人才专项课题 nullnullnullnullnullnullnull ; 山东省社会科学规划项目习近平新时代中国特色社会 主义思想研究专题 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 第一作者简介 崔晓伟 nullnullnullnull ， 男 ， 博士 ， 讲师 ， 研究方向为生态文明国家公园等自然保护地规划设计 null nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null 通信作者简介 王仁卿 nullnullnullnull ， 男 ， 博士 ， 教授 ， 博士生导师 ， 研究方向为森林和湿地生态 、生物多样性保育及生态恢复与重建 null nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 文章编号 nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull “双碳 ”背景下山东自然保护地碳汇功能及价值 崔晓伟 null ， 丁萃华 null ， 王仁卿 nullnull ， 王富海 null nullnull中共山东省委党校 ， 山东 济南 nullnullnullnullnullnull; nullnull山东大学生命科学学院 ， 山东 青岛 nullnullnullnullnullnull; nullnull济南新绿豪设计有限公司 ， 山东 济南 nullnullnullnullnullnull 摘要 以山东省自然保护地为研究对象 ， 系统分析了自然保护地内不同生态系统的碳汇功能及其差异性 ， 并针对碳汇价值实现路 径进行了探索研究 。结果表明 ， 山东省自然保护地的碳汇总量为 nullnullnullnull nullnullnull null nullnullnull， 其中森林生态系统碳汇最高 nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull ， 随 后依次为农田生态系统 nullnullnullnull nullnullnull null nullnullnull 、近海生态系统 nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull 、滨海湿地生态系统 nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull 、内陆湿地生态系统 nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull 、草地生态系统 nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull ， 其碳汇总价值为 nullnullnullnullnullnullnull null 元 ， 单位面积碳汇价值为 nullnullnullnull nullnullnull null 元 nullnullnull null 。鉴于自 然保护地的碳汇价值 ， 本研究从基于自然保护地生态补偿的角度对碳汇价值实现路径进行了讨论分析 ， 提出了碳交易与生态 补偿相结合的框架体系 。 关键词 碳达峰碳中和 ; 自然保护地 ; 碳汇 ; 碳汇价值 ; 山东省 中图分类号 nullnullnullnull 文献标志码 null 引用格式 崔晓伟 ， 丁萃华 ， 王仁卿 ， 等 null“双碳 ”背景下山东自然保护地碳汇功能及价值 ［ null］ null 山东大学学报 理学版 ， nullnullnullnull， nullnull null nullnullnullnullnull， nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull“nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull” nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null ， nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null ， nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull ， nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull null nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull， nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull， nullnullnullnullnullnullnullnull， nullnullnullnullnull; nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull， nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull， nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull， nullnullnullnullnullnullnullnull， nullnullnullnullnull; nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull， nullnullnull， nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull， nullnullnullnullnullnullnullnull， nullnullnullnullnull Abstract nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull， nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull ， nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull ， nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull ， nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull ， nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull null nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null null nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull， nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull， nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull Key words nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull; nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull; nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull; nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull; nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull 0 引言 有国内外学者对中国的碳达峰时间和实现路径进行了研究 。nullnullnullnullnullnullnullnullnull ［ null］ 根据中国在 nullnullnullnull 年达到煤炭 消费峰值和中国政府持续对可再生能源的投资情况 ， 研究认为中国将提前实现碳排放峰值 ; nullnullnullnullnull 等 ［ null］ 使用 nullnull 山 东 大 学 学 报 理 学 版 第 nullnull 卷 能源与土地利用模型预测中国 nullnullnullnull 年的碳排放结果显示 ， 中国当前的减排政策不足以保障在 nullnullnullnull 年实现 峰值 ， 需要更加积极地调整产业结构 ; nullnullnull 等 ［ null］ 认为中国若想在 nullnullnullnull 年前实现碳排放达峰 ， 需要适当放缓经 济增长速度 ; 柴麒敏等 ［ null］ 基于 nullnullnullnull 模型探讨了中国碳排放峰值目标实现路径 ， 认为能源结构调整是 nullnullnullnull 年前实现碳达峰目标的主要举措 ; 丁仲礼 ［ null］ 认为 “双碳 ”目标的研究重点应该是 “如何实现碳中和 ”， 提出了 我国碳中和的框架路线 ， 明确森林 、草地 、湿地和海洋等生态系统将在碳中和目标实现中发挥碳汇功能 ， 保护 自然生态系统是确保 “双碳 ”目标顺利实现的重要保障 。 我国现有自然保护地总面积约占我国陆域面积的 nullnullnull， 覆盖了 nullnullnull的自然生态系统类型 、nullnullnull的国家重 点保护动物和 nullnullnull的国家重点保护植物种类 ［ null］ ， 是实现碳中和目标的重要碳汇区 。我国学者对各类自然保 护地及不同生态系统的碳汇或固碳潜力开展了相关研究 。李威等 ［ null］ 以国家森林公园为研究对象 ， 估算了全 国国家级森林公园碳密度 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull null 及固碳潜力 nullnull nullnullnull null 的时空动态特征 ; 初小静等 ［ null］ 在黄河三角洲 国家级自然保护区内对滨海湿地生态系统的 nullnull null 净交换量进行了测算 ， 结果显示总净固碳量为 nullnullnull nullnullnull null ; 李捷等 ［ null］ 对中国海岸带蓝碳生态系统的固碳进行了研究 ， 结果表明碳汇量为 nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull null nullnullnull。与此同 时 ， 学者们对不同生态系统的碳汇价值也进行了测算研究 ， 李娜等 ［ nullnull］ 利用 nullnullnullnull 年祁连山国家公园青海片区 的林地变更数据 ， 测算了其内森林植被的碳汇价值 ， 结果表明碳交易的潜在价值为 nullnullnullnull nullnullnull null 美元 ; 夏敏 等 ［ nullnull］ 测算的若尔盖高原湿地碳储量的经济总价值达 nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 元 ， 其中沼泽 、湖泊 、河流湿地碳储 量的经济价值分别为 nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 、nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull null 、nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull null 元 ; 温瑞等 ［ nullnull］ 基于养殖 贝类固碳基础公式 ， 对海洋牧场附着贝类固碳与生物沉积物固碳进行了碳汇定价 ， 结果表明海湾扇贝 、栉孔 扇贝与褶牡蛎的碳汇价格分别为 nullnullnull、nullnullnull、nullnullnull 元 nullnull。有学者对生态系统碳汇价值实现路径进行了探讨 。苏 子龙等 ［ nullnull］ 借鉴国外农田土壤碳汇市场交易实践的做法 ， 分析了我国未来开展农田土壤碳汇市场交易可能存 在的问题 ， 并从完善耕地保护和生态保护补偿政策法规 、强化社会资本参与等方面提出了针对性建议 ; 李妍 等 ［ nullnull］ 提出了林业碳汇可以通过国际 nullnullnull 碳汇市场 、国内 nullnullnullnull 市场和碳中和市场实现其价值 。尽管学者 们对自然保护地或某类生态系统的固碳或碳汇价值进行了研究探讨 ， 但缺乏对自然保护地内不同生态系统 的固碳潜力的系统分析 ， 同时也鲜有关于自然保护地碳汇价值与生态补偿机制耦合的研究报道 ， 因此本研究 以山东省自然保护地为研究对象 ， 结合山东省第三次全国国土调查 以下简称国土 “三调 ” 的数据 ， 获取自 然保护地内不同生态系统的分布面积 ， 测算各类自然保护地的碳汇潜力 ， 为全省碳汇测算及碳交易及生态补 偿机制的构建提供参考 。 1 研究方法及数据处理 1null1 研究区概况 山东省位于我国东部沿海 、黄河下游 ， 东经 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull、北纬 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull之间 ， 国土总面积为 nullnullnullnullnullnullnull null nullnull null ， 全省 nullnullnullnull 年 nullnull null 排放量为 nullnullnullnull nullnullnull null null， 约占全国的 nullnullnullnull， “双碳 ”目标实现压力较大 。目前 ， 山东省各类自然保护地 nullnullnull 个 ， 其中自然保护区 nullnull 个 、森林公园 nullnullnull 个 、地质公园 nullnull 个 、湿地公园 nullnullnull 个 、 海洋公园 海洋特别保护区 nullnull 个 。山东省自然保护地批复面积为 nullnullnullnull nullnullnull null nullnull null ， 占国土总面积的 nullnullnullnullnullnull， 扣 除自然保护地交叉重叠区域后 ， 实际面积为 nullnullnullnull nullnullnull null nullnull null ， 占国土总面积的 nullnullnullnullnull。山东省自然保护地陆域实 际面积为 nullnullnullnull nullnullnull null nullnull null ， 占陆域总面积的 nullnullnullnullnull; 海域实际面积为 nullnullnullnullnullnullnull null nullnull null ， 占海域总面积的 nullnullnullnullnullnull。 1null2 数据来源 为获取山东省自然保护地内不同生态系统的固碳潜力和碳汇价值 ， 本研究利用山东省自然保护地整合 优化数据库中自然保护地现状数据 ， 结合国土 “三调 ”的数据 ， 通过空间提取等方法获取山东省自然保护地 内不同生态系统的分布数据 ; 通过中国陆地生态系统通量观测研究网络 简称 “中国通量观测研究网络 ” 、 公开发表文献等获取山东省不同生态系统的固碳潜力相关数据或相关研究成果 ， 测算山东省自然保护地内 不同生态系统的固碳潜力 ; 系统分析北京环境交易所 、上海环境能源交易所 、广州碳排放权交易所 、天津排放 权交易所 、深圳排放权交易所等 null 个碳交易市场价格 ， 以其成交价格的中位数及平均值分别测算山东省自然 保护地的生态系统碳汇价值 ， 并分析各生态系统碳汇价值差异 。 第 null 期 崔晓伟 ， 等 “双碳 ”背景下山东自然保护地碳汇功能及价值 nullnull 1null3 数据处理方法 nullnullnullnullnull 自然保护地生态系统划分方法 根据 土地利用现状分类 nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 的划分 ， 土地利用一级分类共计 nullnull 个 ， 分别是耕地 、园 地 、林地 、草地 、商服用地 、工矿仓储用地 、住宅用地 、公共管理与公共服务用地 、特殊用地 、交通运输用地 、水 域及水利设施用地 、其他土地 。商服用地 、工矿仓储用地 、住宅用地 、公共管理与公共服务用地 、特殊用地 、交 通运输用地为建设用地 ， 其固碳潜力可忽略不计 ; 对耕地 、园地 、林地 、草地 、水域及水利设施用地 ， 根据山东 省实际情况 ， 可分为耕地生态系统 、森林生态系统 包括园地 、草地生态系统 、湿地生态系统和近海生态系 统 。森林生态系统分为乔木林 、竹林 、灌木林和园地 null 个生态系统 ， 湿地生态系统分为内陆湿地生态系统和 滨海湿地生态系统 。自然保护地内生态系统的划分见表 null。 表 null 自然保护地内生态系统划分表 nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 生态系统 子系统 土地利用类型 农田生态系统 水田 水浇地 旱地 森林生态系统 果园 茶园 其他园地 乔木林地 竹林地 灌木林地 其他林地 草地生态系统 其他草地 城镇生态系统 商服用地 、工矿仓储用地 、住宅用地 、公共管理与公共服务用地 、特 殊用地 、交通运输用地 、其他土地等所有二级地类以及水域及水利设 施用地 仅包括水工建筑用地 内陆湿地生态系统 河流生态系统 河流水面 、沟渠 湖泊坑塘生态系统 湖泊水面 、水库水面 、坑塘水面 内陆滩涂生态系统 内陆滩涂 、沼泽地 滨海湿地生态系统 沿海滩涂 近海生态系统 海洋生态系统 nullnullnullnullnull 自然保护地生态系统碳汇计算 学者们采用不同的碳汇计量方法对各类生态系统固碳潜力进行了测算 。海洋生态系统采用实测或用稳 定同位素不平衡法进行测算 ， 其中实测海洋 nullnull null 通量是利用水气平衡法对海 null 气界面 nullnull null 交换量测算 ， 海 洋颗粒有机碳 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull， nullnullnull 垂直输出通量则采用同位素不平衡法或者沉积物捕获器法 获得的数据 ［ nullnull］ 。陆地生态系统的测算方法包括涡度相关观测技术和蓄积量 null生物量转换方程等 ， 其中涡度 相关观测技术是国际通量观测网络的主要技术 ， 用于测算陆地生态系统与大气的 nullnull null 净交换量 nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull， nullnullnull ［ nullnull］ ; 蓄积量 null生物量转换方程是将同一树种的蓄积量和生物量之间的关系用一个线性 方程描述 ， 将森林及其产品的生物量换算为碳储量时采用含碳系数 nullnullnull 计算 ， 再将森林碳储量与当前 或某 一年 森林碳储量之差称为森林生物量固碳潜力 ［ nullnull］ ， 各类自然生态系统的固碳潜力见表 null。 由于对山东省草地生态系统的相关研究较少 ， 本研究测算时采用全国草原生态系统的平均固碳潜力值 ; 对黄河口湿地生态系统和渤 、黄海海洋生态系统 ， 采用相关实测研究数据测算固碳潜力 ; 城镇生态系统固碳 潜力为 null。对于其他生态系统的固碳潜力测算 ， 是通过将不同生态系统的全国或其他地区数据与山东省相 关研究数据进行加权平均后作为该生态系统的固碳潜力 ， 其他地区测算的固碳潜力权重为 nullnullnull， 山东省相关 研究的固碳潜力为 nullnullnull。计算公式如下 null nullnullnullnull nullnullnullnullnull null null nullnull null null nullnullnullnullnull null null nullnull null null ， null nullnull 山 东 大 学 学 报 理 学 版 第 nullnull 卷 其中 ， null nullnullnullnull 是生态系统固碳潜力 ， null 是全国范围此类生态系统的固碳潜力测算结果 ， null 是山东省内此类生态系 统的固碳潜力测算结果 ， null 为获取的研究数据个数 。 表 null 不同生态系统固碳潜力统计表 nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 生态系统 子系统 面积 nullnullnull null 固碳潜力 nullnullnull null 山东省外部分地区 山东省 参考文献 农田生态系统 nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull ［ nullnullnullnullnull］ 森林生态系统 nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull ［ null］ 、［ nullnull］ 、［ nullnullnullnullnull］ nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 草地生态系统 nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull ［ nullnull］ 、［ nullnull］ nullnullnullnullnullnull 城镇生态系统 nullnull nullnullnullnullnullnull null null 内陆湿地生态系统 河流湖泊生态系统 nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull ［ nullnull］ 、［ nullnullnullnullnull］ nullnullnullnullnull 内陆滩涂生态系统 nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnull 滨海湿地生态系统 nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull ［ null］ 、［ nullnull］ 、［ nullnullnullnullnull］ nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 近海生态系统 黄河口区域 nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull ［ nulln