上海市碳汇

一、上海市森林碳汇

　　《中国统计年鉴2009》显示,上海林业用地面积为2.25万公顷,森林面积1.89万公顷,全部为人工林,森林覆盖率为3.17%,活立木总蓄积量为233.63万立方米,森林蓄积量为33.24万立方米。由于城市地区土地稀少,仅统计森林面积显然不合理,应当统计全市绿化面积。截止到2009年,上海市城市绿地面积达到11.69万公顷,绿化覆盖率达到38.1%。而在1990年,上海市城市绿地面积还仅有0.36万公顷,绿化覆盖率仅为12.4%。如今上海已构成以城市公园绿地、大型环城绿带、楔形绿地、各类沿路沿河绿色走廊为主体;以中心城区大型绿地和郊区森林为基础;以风景名胜区、自然保护区和森林公园为支柱;以各种防护林为骨架;结构合理、布局均衡、形式和内容多样、城乡结合统一完整的市域绿地系统(见表6-2、图6-1)。

表6-2上海市城市绿地基本情况单位:公顷

年　份

城市绿地

面积

其　中

新辟绿地

#公园绿地

其　中

#附属绿地

#生产绿地

面 积

公园面积

街道绿地

1990

3 570

983

712

271

2 255

294

186

1995

6 561

1 793

920

873

4 429

309

516

1996

7 231

2 008

933

1 076

4 889

305

587

1997

7 849

2 484

961

1 523

5 083

253

728

1998

8 855

3 117

976

2 141

5 456

253

1 077

1999

11 117

3 856

993

2 863

6 888

318

1 315

2000

12 601

4 812

1 153

3 658

7 346

388

1 458

2001

14 771

5 820

1 291

4 529

8 624

248

1 374

2002

18 758

7 810

1 411

6 399

9 591

267

2 600

2003

24 426

9 450

1 473

7 977

10 218

335

4 904

2004

26 689

10 979

1 481

9 498

10 921

335

2 434

2005

28 865

12 038

1 521

10 516

11 591

335

2 116

2006

30 609

13 307

1 525

11 782

12 202

331

1 691

2007

31 795

13 899

1 675

12 224

13 590

204

1 629

2008

34 256

14 777

1 686

13 091

14 739

189

1 190

2009

116 929

15 406

1 687

13 119

17 376

230

1 096

　　数据来源:《上海统计年鉴2009》。

　　数据来源:《上海统计年鉴2009》。

图6-1　上海市绿化覆盖率

　　森林的碳吸收量=森林面积×森林碳汇系数

　　方精云等利用森林和草场资源清查资料、农业统计、气候等地面观测资料以及卫星遥感数据,对我国1981~2000年间的森林、草地、灌木草丛以及农作物等陆地植被的碳汇进行了较为全面的估算,得到林地的年固碳能力约为0.53~0.65tCeq/ha²³;根据赵敏等的研究,上海市林地主要是幼龄林和中龄林,具有较大的固碳能力,因此估算上海森林碳汇时采用了0.65tCeq/ha。即:

　　C₁=0.65×S₁

　　式中,C₁为森林(包括园林、绿地)碳汇,S₁为森林(包括园林、绿地)面积。

　　按照11.69万公顷的绿地面积计算,总碳汇为7.6万吨。

二、上海市农田碳汇

　　上海市的经济结构以第二、三产业为主,第一产业所占比重较小。随着第二、三产业的发展壮大,尤其是近年来房地产业的发展,上海市耕地面积不断下降。1978年上海市耕地面积为36.01万公顷,到2009年耕地面积下降了43.82%,仅有20.23万公顷(参见图6-2,图6-3)。

　　数据来源:《上海统计年鉴2009》。

图6-2　上海耕地面积(1978~2009年)

　　数据来源:《上海统计年鉴2009》。

图6-3　上海市农作物播种面积

　　上海市农田碳汇主要来自于农作物及土壤两个方面。

　　1.农作物碳汇²⁴

　　农作物碳汇细分为粮食碳汇、棉花碳汇、油料碳汇及蔬菜碳汇,其计算公式如下:

　　C₂₁=(1-r)×M/P×s

　　式中,C₂₁为农作物碳汇;r为谷物含水率;M为谷物产量;P为经济系数;s为农作物碳汇系数。

　　粮食碳汇系数采用0.4,其余农作物碳汇系数都采用经验系数0.45。

　　根据李克让(2000)在研究陆地生态系统碳循环中提出的经验参数,结合上海市实际情况,取农作物含水率为15%,棉花15%,油料10%;经济系数方面,粮食取0.45,棉花取0.1,油料取0.25;蔬菜和水果类型较为广泛,经过推算取碳吸收系数为0.33。

　　故农作物总碳汇公式为:

　　C₂₁=(1-15%)×M₁/0.45×0.4+(1-0.15%)×M₂/0.1×0.45+(1-10%)×M₃/0.25×0.45+M₄×0.33

=0.76M₁+3.82M₂+1.62M₃+0.33M₄

　　式中,M₁为粮食产量;M₂为棉花产量;M₃为油料产量;M₄为蔬果产量。

　　2008年上海的粮食产量为115.67万吨,棉花0.32万吨,油料3.29万吨,蔬菜110.55万吨。根据上述公式计算,得到的农田作物碳汇为130.94万吨碳当量,折合为每公顷6.44吨碳当量。

　　2.土壤碳汇

　　农业生态系统中土壤的年固碳能力与作物种类、气候、土壤性质和种植制度紧密相关,范围约为0.095~1.143tCeq/ha²⁵。由于上海市耕地以水稻种植为主,积极推广有机肥和绿肥,并采取了秸秆还田措施,土壤碳汇能力较强,因此碳汇系数取1tCeq/ha。即:

　　C₂₂=1×S₂

　　式中,C₂₂为土壤碳汇;S₂为耕地面积。耕地面积为20.33万公顷,按照每公顷1吨碳当量计算,其土壤碳汇为20.33万吨。

　　故上海市农田碳汇为C₂=C₂₁+C₂₂,实际总量为151.27万吨。

三、上海市湿地碳汇

　　上海的湿地资源十分丰富。根据林业部《全国湿地资源调查计划与监测技术规程》的分类标准,上海的湿地分为两大类:江海岸湿地和湖泊湿地。目前,上海湿地的总面积为3 197平方千米,其中近海及海岸湿地面积为3 054平方千米,河流湿地面积为72平方千米,湖泊湿地面积为68平方千米,人工湿地(库、塘等)为3平方千米²⁶。上海湿地分布地区主要是崇明东滩、淀山湖、南汇边滩、九段沙、扁担沙、横沙岛和长兴岛等地,这部分湿地是拥有生物多样性最高的生态系统,支持着上海市60%~70%的特有、珍稀和濒危物种的栖息环境。其中,崇明东滩是《国际湿地公约》确定的“国际重要湿地”,总面积约326平方千米;九段沙湿地位于长江口和东海的交汇处,是长江中最年轻的冲击型的河口型沙岛,也是长江口最大的湿地,总面积410.11平方千米²⁷。

　　上海市现有较大的湿地有27块。其中重点湿地5块,一般湿地22块。这些湿地是上海生物多样性的重要载体。根据上海市农林局于最新完成的《上海市湿地资源调查》,上海的湿地中共有植物160种,分为苔藓植物6种、蕨类植物10种、被子植物144种;动物269种,分为鱼类114种、两栖类8种、爬行类22种、鸟类110种、哺乳类15种。

　　据研究,我国湿地的年固碳能力约为0.5~57.4tCeq/ha²⁸,美国Mayland的研究表明,近海湿地生态系统的年固碳能力约为1.6~2.2tCeq/ha,梅雪英、张修峰的研究表明,长江口崇明东滩芦苇带的年固碳能力较高²⁹。取碳汇系数为2.5tCeq/ha,湿地碳汇计算公式为:

　　C₃=2.5×S₃

　　式中,C₃为湿地碳汇;S₃为湿地面积,实际的湿地碳汇总量为79.92万吨。

　　因此,上海市碳汇总量C=C₁+C₂+C₃,合计的实际碳汇总量为238.80万吨碳当量。其中贡献最大的两个碳汇类型是农作物和湿地碳汇³⁰。农作物碳汇的变动在一定程度上决定了整个上海的碳汇变化趋势。然而上海市的耕地一直处于逐年减少的状态,虽然耕作技术也在不断进步,但是耕地面积的不断缩小还是最终导致了农作物产量的减少。因此,上海应当更加重视对耕地的保护。

四、上海发展碳汇的限制与措施

　　上海发展碳汇的能力受土地面积的限制,缺少森林、沼泽及大面积植被的覆盖面积。建设用地占土地面积的比重较大,包括城市生活用地、工业仓储用地、对内交通用地、对外交通用地、农民住宅用地、特殊用地、水工建筑及其他。未利用土地主要包括长江等河流水面、苇地滩涂和未利用土地,其余为农用地。按照碳汇类型划分,建设用地属于排碳空间,农用地属于中性空间,水面、滩涂即未利用土地中少部分属于碳汇空间。所以,上海只有在建设用地内依靠城市人工绿化面积,包括道路绿化、街头绿化、建筑绿化的不断增加来加强固碳措施,增加碳汇面积及规模。

(一)植树造林,做好绿化建设

　　绿化建设要坚持以质取胜的原则,扩大绿地面积,优化绿地结构,合理布局绿地系统,充分发挥绿地的生态环境效益。在上海中心城区,由于没有相关第一产业,不涉及农作物碳汇、土壤碳汇;又由于市内区域较小,河流流经状况无法估算,不将湿度碳汇计算在内。在这样的情况下,中心城区的碳汇结构单一,所以碳汇均来自市内园林绿化。因此,中心城区应通过绿化提高碳汇。

(二)耕地保护

　　实施严格的耕地保护制度,大力推进土地节约、集约利用,保护好土壤碳汇。在上海郊区,种植面积和森林面积较大,农作物碳汇是主要组成之一。因此,切实保护耕地不仅是农业生产所必需的,也是环境保护所必需的。

(三)湿地保护

　　加强对湿地的保护,除了继续保护崇明东滩、九段沙、横沙浅滩、南汇嘴湿地等重要湿地以外,还要通过恢复湿地的水文条件和种植水生植物来创造和恢复植物碳库和土壤碳库。在上海,除了崇明岛有大量的湿地外,部分区县也有相当面积的湿地。这些地区应当重视湿地在碳汇中的重要性。

五、崇明生态岛建设的低碳经济³¹

　　作为上海市唯一的国家级生态示范区,崇明三岛陆域总面积为1 411平方千米。过去森林资源的增长往往以经济林为主,政府对生态林的投入较少。近几年,随着政府对生态环境的重视以及县级战略发展方向的进一步明确,围绕崇明建设生态岛的目标,营造“以大型森林组团片林为重点,道路、水系和沿岸林带为构架,以小面积、多品种、多规格混交的近自然方式”的生态公益林7 666.7公顷,使全县森林生态系统的结构更趋合理,森林的防护功能也得到进一步提升。

　　按照《崇明三岛总体规划2005~2020年》,崇明将以生态岛作为功能定位,林业建设作为实施崇明生态岛发展战略的一项基础性工作,从“十五”到“十一五”,在崇明县委、县政府的正确领导下,林业建设力度之大、推进速度之快、生态效益之明显,在崇明历史上是前所未有的。1999~2008年,崇明县造林1.55万公顷,使崇明三岛的森林覆盖率由1999年的9.79%上升到2008年的20.78%(见图6-4),并初步形成了以环岛一线大堤防护林、陈海公路两侧通道林、长江隧桥入岛通道林、明珠湖水源涵养林等多个景观形态好、规模大的重点生态公益林区域,有效改善了崇明的生态,涵养了水源,美化了环境,使崇明逐步成为名副其实的绿色世界和森林海洋,也为上海建设国际化大都市做出了贡献。

　　数据来源:《上海统计年鉴》。

图6-4　崇明县森林覆盖率