土地整治碳效应文献综述
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摘 要：土地整治是典型的土地利用活动，其过程会对项目区生态环境产生较大影响，尤其是会产生较大的碳效应变化。当前有较多学者对土地整治碳效应进行研究，同时提出了碳补偿的相关政策。本文对已取得的成果进行文献综述，评述了土地整治碳效应国内外的异同。
关键词：土地整治；碳效应；碳补偿
中图分类号：S-01 文献标识码：A
DOI：10.19754/j.nyyjs.20190530077
*为本文通讯作者1 国外研究现状
1.1 碳效应和碳减排相关研究进展
陆地生态系统在全球碳循环中起着举足轻重的作用，其碳储量为2850Pg，约是大气碳库的4倍。而在陆地生态系统中，土壤碳库约为2300Pg，生物碳库为560Pg9[1]。国外关于碳效应的相关研究也主要集中于陆地生态系统，侧重分析不同土地利用类型及变化对碳库的影响，尤其是土壤碳库的影响。
1.1.1 土地利用与碳库变化
人类正通过不同的土地利用方式改变着局部生态系统，进而影响着全球碳收支平衡，相应的土地利用变化已经成为估测陆地生态系统碳存储和碳释放中的最大不确定因素。土地利用/覆被变化是除了工业化外自然生态系统最大的影响因素，土地利用/覆被类型是决定陆地生态系统碳储存的重要因素。土地利用和其他人类活动引起的地表变化是引起陆地与大气之间碳的交换的主要因素之一，是陆地生态系统作为碳汇还是碳源的重要影响因素。土地利用变化影响着陆地与大气之间碳迁移变化，土地利用由一种类型转变为另外一种类型往往伴随着大量的碳交换。1850—2000年，已有156PgC由于土地利用变化排放到大气中。在亚热带地区，1980年前后土地利用变化引起的碳排放量大约为区域总排放量的75%。
1.1.2 农村土地整治的碳减排措施
农村土地整治过程对碳库的影响主要表现在植被碳库、枯落物碳库和土壤有机碳库等分碳库的变化之中。其中，植被碳库、枯落物碳库比较稳定，占比也不大，碳减排效果不明显。而土壤有机碳库不仅占比非常高，变化幅度也非常大，是碳减排措施的主要对象。实际上，通过改进和优化农田管理措施，可以有效减少土壤二氧化碳净排放，稳定甚至只能增加土壤有机碳储量。农田耕作过程中，农具对土壤结构的破坏以及频繁的干-湿循环，使本来受到团聚体保护的土壤有机质得以暴露，可能会加快土壤有机质降解，进而影响农田碳储量。因此减少翻耕、机耕等耕作方式可以有效减少碳库损失；合理的种植制度则可以减少农田生态系统碳流失，增加土壤碳储量。温暖、湿润、养分充足的土壤有利于作物生长，增加碳输入；但同时也有利于土壤微生物活动，增加土壤呼吸，加快土壤有机质分解。研究结果表明，频繁的夏季撂荒使土壤含水量长期保持较高水平，加剧了残茬和土壤有机质的分解，导致土壤有机质水平下降。在碳输入相同的情况下，小麦-撂荒种植模式碳净损失比小麦连作高20～25g/m2；施用化肥可以显著的增加地上地下的生物量，增加有机碳储量。传统耕作条件下，在小麦-撂荒的种植模式中，长期施用氮肥使土壤有机质增长10%。但是，化肥的施用是以燃烧化石燃料向大气释放二氧化碳为代价的，每生产一单位的氮肥要释放1～1.5单位的碳。因此，化肥的施用对全球碳循环的影响比较复杂，不宜轻易判断。
总体上看，国外关于碳效应和碳减排的研究已经有一定的基础。现有研究已经认识到，土地利用和其它地表活动引起的地表变化是引起陆地与大气之间碳交换的主要因素之一，是影响陆地生态系统碳库变化的重要因素。在陆地生态系统中，农村土地整治涉及的森林生态系统和农田生态系统是重要的组成部分，两者之间的土地利用变化对全球碳循环具有关键影响。
1.2 碳补偿相关研究进展
从国外碳补偿的研究历程来看，碳补偿的研究重点是不断变化的。早期碳补偿的研究侧重于探讨碳补偿的可行性、地区成本差异等方面，以构建碳补偿和体系和碳补偿交易机制为目的；在《京都议定书》签署后，碳补偿的研究重点转为《京都议定书》中相关规则的应用和发展，如CDM机制下的碳补偿项目管理和交易、碳市场交易体系的提出[2]；在自愿减排成为控制温室气体的另外一个措施后，碳补偿研究开始关注自愿减排中的碳补偿项目。着重讨论民众为实现碳中合的支付意愿。
现阶段的碳市场中存在2种类型的碳补偿项目：合规碳补偿项目和自愿碳补偿项目。其中合规碳补偿项目主要指的是《京都议定书》中規定的碳补偿项目，有着严格的核证标准、方法学，如CDM机制下的碳补偿项目；自愿碳补偿项目主要是指不符合CDM机制的碳补偿项目和减缓项目。2种碳补偿项目都可以有效抵消碳排放，其中自愿碳补偿市场发展尤为迅速。2005—2006年全球自愿碳补偿市场增长了200%，超过150家全球零售商都自愿实行碳补偿。不同类型的碳补偿项目有着不同的治理结构，自愿碳补偿市场强调自由谈判，但并不意味着政府不监管自愿碳补偿市场。
虽然碳补偿项目、碳市场贸易在全球发展迅速，正成为碳排放主体“碳中和的重要手段，但是质疑声也一致存在。由于碳补偿项目的地区成本差异和碳市场贸易体系的存在，造成碳补偿成本代价要远远低于碳减缓措施。为次排放主体可能会放弃谈减缓措施而直接选用碳补偿项目来实现减排目标，此时自身的碳排放并没有减少。另外，源于自身的负罪感，部分消费者采用购买碳补偿项目的方式自愿减排，以实现“碳中和”的目标。然而，由于自愿性质的减排，政府监管措施不多，碳补偿项目的核证标准不统一。在此背景下，是否存在碳补偿项目、碳补偿项目是否可以抵消碳排放等问题已经关乎道德层面，碳补偿项目提供者的道德是关键因素。
2 国内研究现状
2.1 碳效应和碳减排相关研究进展
国内碳效应和碳减排的相关研究基本与国外研究一致，以土地利用等人类活动造成的各种生态系统碳库变化为主要研究内容。土地利用变化对单一生态系统影响的研究较多，如森林生态系统、农田生态系统、草地生态系统等，综合考虑整个生态系统来研究土地利用变化对碳循环、碳储量影响的研究成果不多。在整个陆地生态系统碳循环研究中，碳库含量高的土地利用类型——如森林、湿地等都是研究重点和关键。除此之外，土地利用对碳排放的影响除了土地自身的自然属性外，与能源消耗的碳排放关系也是研究重点。土地利用会改变人为消费的格局，进一步影响区域碳循环的速率。土地整治作为重要的土地利用活动，会对整治区域的碳库产生重要的影响。 农村土地整治作为人类对于原有自然生态系统的强烈干预，在项目区土地利用类型变化过程中伴随着大量的碳交换，主要体现在植被碳库和土壤碳库在土地整治过程中的释放和分解。当建設用地转换为耕地时，生态系统中植被碳库储量的变化是正向的，即土地利用变化增加了生态系统的植被碳储量；而当林地转化为其他地类时，土地利用变化对植被碳储量则起到负向影响。土地利用变化也影响土壤有机质储量，当耕地转化为林地时表现出新转变用地类型的表层土壤碳密度高于保持用地类型碳密度，有助于表层土壤有机质的增加。
2.2 碳补偿相关研究进展
中国是发展中国家，并不属于《京都议定书》强制减排之列。受社会经济发展阶段的限制，目前国内对碳补偿的研究还不多，已有研究主要集中于以下几个方面。
2.2.1 碳补偿市场
碳补偿市场的提出源于2个基本判断：发展中国家的碳补偿项目成本更低，气候改变与来源无关[3]。从国外相关研究看，不同地区的碳补偿项目成本差异明显。在全球尺度上，由于大气循环的过程，无论减排发生在哪里、是谁实现了减排，对气候变化的影响效果是一样的。因此，可以建立碳补偿市场交易体系来实现碳补偿抵消指标的转移：发达国家提供资金、技术，发展中国家则利用资金、技术新建碳补偿项目，获得的碳补偿抵消指标转移给发达国家。
根据碳补偿项目与减排机制的联系，可以将碳补偿市场划分为强制碳补偿市场和自愿碳补偿市场，前者主要是《京都议定书》规定下的碳补偿市场，后者主要是指不符合强制减排标准的碳补偿市场[4]，自愿市场可以为强制市场补充以及运作方式和程序、方法学和技术的实验基础。除上述2种碳补偿市场外，也有学者将碳交易市场划分为国际市场和国内市场，并从“碳资金”的角度指出应以国际贸易为前提，优先、重点发展国际市场。
2.2.2 碳补偿标准
在碳补偿体系中，碳补偿标准关系到碳补偿项目的核证，是碳补偿项目可以参与碳市场的前提条件。当前核证碳补偿项目的标准众多，主要有黄金标准（CS），农业林业和其他补偿项目资源谈标准（AFOLU-VCS）、核实减排量的健全标准（VER+标准）。虽然这些标准有着各自特点、方法学和核证程序，但都强调碳补偿项目的实现的减排必须是真实的、额外的和可实践的。
国内研究内容上还是以国外研究框架为主。农村土地整治的碳库损失及生态补偿优化还为得到足够重视，仅有部分学者初步探索。
3 研究评述
国外碳效应和碳减缓的研究内容主要集中于陆地生态系统，分析陆地生态系统中碳库含量高的森林、湿地、草地、农田等土地利用与碳库含量变化之间的关系；研究方法侧重于实验室测定、遥感监测等方法；国内研究内容与国外相差不大，较大的不同在于研究的尺度相对较小。农村土地整治过程伴随着大量的碳交换，如何定量化估算农村土地整治过程造成的碳效应，并提出相应的碳减排措施具有重要的意义，亟待深入探究。
国外关于碳补偿的研究起始于温室气体排放，发展历程并不久。当前国外碳补偿研究任以抵消碳排放为目标，主要研究内容以碳排放交易、资源减排的支付意愿为主。国内碳补偿研究处于刚刚起步阶段，尚以碳补偿概念的研究、碳市场的必要性等理论分析为主。国内的碳补偿研究中，都没有关注到农村土地整治对项目区碳库的影响，也未探讨相应的碳补偿措施，亟需开展相关研究来完善碳补偿体系。
参考文献
[1] 徐丽，于贵瑞，何念鹏.1980s-2010s中国陆地生态系统土壤碳储量的变化[J].地理学报，2018， 73（11）：102-119.
[2] 在《气候变化框架公约》下中韩清洁发展机制（CDM）合作的可能性研究[D]. 复旦大学， 2012.
[3] 武曙红，宋维明.森林管理项目纳入我国碳补偿自愿市场必要性分析[J].绿色中国，2008（12）：53-56.
[4] 公衍照，吴宗杰.论温室气体减排中的碳补偿[J].山东理工大学学报（社会科学版），2012（1）：5-10.
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