特
区实践与理论 二〇二一年 第五期
PRACTICE AND THEORY OF SEZS
一、碳中和：一个全球共同的愿景
气候变化是当今全球面临的重大挑战之一。2015年《巴黎协定》提出，2080年实现全球净零排放，将全球平均气温上升控制在低于2℃之内，并努力限制在1.5℃之内。净零排放目标需要实现整体经济活动的源汇相抵，需要在尽可能减少CO 2排放的同时，科学设计“零排放甚至负排放”的各种途径与技术并落实可行的减排方案。这种新的变化和需求对社会经济发展模式带来颠覆性改变，需要兼顾减排目标实现、能源资源安全和社会经济可持续发
展的多重需求，亟需区域、行业（企业）和社会公众的参与，以及整体的系统优化集成提供支撑。
根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的《全球1.5℃升温特别报告》，碳中和是指在一定时期内，一个国家、企业、团体或个人，其二氧化碳的人为排放与人为移除相抵消，实现二氧化碳“零排放”。[1] 人为排放即人类活动造成的二氧化碳排放，包括化石燃料燃烧、工业过程、农业及土地利用活动排放等；人为移除则是人类从大气中移除二氧化碳，包括造林经
碳中和：基于林业的解决路径研究
周国模 邱亦维 徐 林
摘 要：实现碳中和是应对气候变暖的必由之路，通过林业措施增加森林碳吸收是达成
碳中和的重要路径之一。文章在简要回顾国内外碳中和目标提出以及基于自然的解决方案相关背景基础上，提出了林业增汇减排路径是基于自然解决方案的重要实施手段之一，分析了基于林业的解决路径中森林碳汇相关的项目方案及实践步骤——通过造林再造林、可持续森林经营管理等达到森林碳固持的增汇方案、减少毁林和森林退化的减排方案、开发利用竹木制品和生物质能源替代的减排方案、森林碳汇监测技术体系研发以及森林碳汇交易和量化生态补偿机制等，研讨基于林业实现碳中和目标的相关路径、政策和技术，为国家碳中和战略提供解决方案。
关键词：碳中和；森林碳汇；基于自然的解决方案；林业解决路径
中图分类号：F326.2 文献标识码：A 文章编号：1673-5706（2021）05-0037-08
编者按：习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这是中国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期。开局之年，我国如
何打好实现碳达峰、碳中和这场硬仗？在瞄准碳中和推动碳达峰的社会背景下，全球经济将如何转型？对深圳而言，如何能够更好发挥“双区”叠加效应，实现碳达峰碳中和如何率先示范？对个人来说，如何迈向个人碳中和？围绕这些问题，本刊开设“碳达峰碳中和研究”专栏。这一期推出两篇文章，分别从林业和交通运输业这两个领域，分析探讨实现近期碳达峰及远期碳中和目标的相关路径、技术、政策，为国家和深圳实现碳达峰碳中和战略提供政策建议和解决方案。后期将陆续推出系列文章，以飨读者。
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二〇二一年第五期 PRACTICE AND THEORY OF SEZS 营增加的碳吸收、人工碳捕获与碳封存等。该报
告强调，只有在21世纪中叶实现全球范围内的净
零碳排放——碳中和目标，才有可能将全球变暖
幅度控制在1.5℃以内，从而减缓气候变化带来的
极端危害。然而，联合国环境规划署（UNEP）发
布的《2019排放差距报告》指出，当前各国的减
排雄心与1.5℃目标的要求之间存在较大差距。[2]
为了缩小排放差距，越来越多的国家通过参与碳
中和等气候行动强化其减排力度，可见碳中和在
国际气候行动的重要作用正逐步凸显，也意味着
长期低碳发展策略成为全球共同的愿景。
长期以来，中国积极参与全球气候治理，将
温室气体减排任务纳入国民经济和社会发展五年规
划和2035远景目标，承诺力争于2030年前达到
CO2排放峰值并努力争取2060年前实现碳中和，
这些都凸显了我国实现碳达峰与碳中和愿景的决心
和信心，以及重信守诺的责任担当。通过产业结构
调整、能源结构优化与效率提高、增加生态碳汇、
碳市场建设等一系列措施，使得中国应对气候变化
行动取得了显著成效。然而，我们必须清醒地认识
到，实现碳中和并非易事。相比于欧洲、美国等发
达国家的历史进程，中国实现碳中和目标，面临时
间紧、任务重的严峻挑战，需要用比发达国家更短
的时间去实施更大体量的碳中和。那么，中国应该
如何走出自己的碳中和道路？作为发展中国家，高
质量发展是硬道理，必须科学规划、合理布局，在
尽可能大力开展降碳减排的基础上，要充分利用自
然生态系统的潜力开展主动增汇、研发 “负排放”
技术，是实现碳中和目标的重要路径之一。
二、基于自然的解决方案：一个融合科学、
政策与实践交叉学科的新术语
基于自然的解决方案（NbS）是建立在先前
诸多可持续发展概念之上并演化而来，逐渐发展
成为一个综合性的名词，在演化过程中出现的名
词或概念都将生态系统视为一个整体，使人们认
识到自然不仅改善健康和福祉，同时也可促进经
济增长和创造就业。1997年，学者Benyus基于仿
生学理论正式提出“基于自然的解决方案”，主
要是指受自然界的启发和支持，并复制自然界的
系统行动方案，改变以往依赖工业技术手段进行
生态保护与治理的观念，利用自然来应对可持续
发展挑战的理念和方式，[3] [4] [5] 其主要目标是促进
可持续城市化、恢复退化的生态系统、减缓和适
应气候变化的能力以及提升风险管理能力和弹性。
自2013年以来，基于自然的解决方案已被广泛采
用，并在欧盟研究与创新政策议程中不断推进，
以促进自然、社会与经济之间的协同效应。[6]
从科学的角度来看，NbS需要链接不同行业
的从业者、政策制定者和不同领域科学家，以跨
学科的研究方法，与各类利益相关者互动，科学
展开和正确评估NbS系统内的主要项目以及项目
之间的关系对达成系统目标非常重要。从政策和
实践的角度来看，NbS鼓励将环境目标纳入到传
统上可能不考虑或不重视环境的政策、产业和实
践中，从而增强相关政策和决策中可持续发展的
潜力。在全球气候变化及碳中和目标战略背景下，
增加对NbS的知识技术理解和降低其技术壁垒，
制定适应性监测指标和评估，协调政策并促进各
部门之间的协同增效，以及创新的合作与治理系
统都值得进一步研究和落实。
三、碳中和——基于林业的解决路径分析
以基于自然的解决方案减缓气候变化的潜力
日受关注，这反映了自然生态系统作为碳汇来源的
重要性。鉴于森林是陆地上自然生态系统最大的活
跃碳库，碳吸收潜力巨大，林业碳汇的发展对实现
碳中和目标具有重要意义。没有森林生态系统的参
与，国家和区域碳中和目标就无法实现，因为社会
经济系统不可能有纯粹的零碳排放，只能是自然系
统的碳吸收，才能实现“零”排放（碳中和）；而
且，林业碳汇也是最优质的碳汇类型，不仅具有多
维价值（保护生物多样性和生态系统、增加生计和
减少社区贫困），而且经济成本也远低于化石能源
的减排（工业减排约500元到700元的边际成本；
林业减排只有不到100元的边际成本）。基于林业
的解决路径作为NbS的重要内容之一，可以通过
增加森林面积和提升森林质量，并以竹木产品替代
建筑材料及生物能源替代化石燃料以减少二氧化碳
排放来助力全球减缓和适应气候变化进程，其增汇
的价值也可以通过碳交易市场带来经济收入等协同
效益，切实体现其经济和环境的双重资产特性。因
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此，林业碳汇对区域平衡经济发展和环境保护之间的关系具有重要意义。科学使用具有多维性和多功能性的林业碳汇，通过经济发展战略、土地使用战略和相关研究投入等一系列措施促进林业碳汇的系统计划和实施，最终实现生态效益和经济效益双丰收的碳中和，将是一种全方位且崭新的路径选择。
依据主要国际组织和机构在推动NbS 的过程中提出的对林业领域解决路径的认识（见下表），林业经营管理领域应对气候变化的解决路径可以分为八类，分别为造林再造林、减少毁林和森林退化、天然林管理、改善人工林经营、增加使用木质材料、合理使用生物质能源、森林火灾管理以及森林恢复。综合上述林业经营管理领域及政策、技术，将基于林业的解决路径归纳总结为五个方面的内容：森林碳固持的增汇方案、减少毁林和森林退化的减排方案、开发利用竹木制品和生物质能源替代的减排方案、森林碳汇监测技术体系研发、林业碳汇交易和量化生态补偿机制。林业解决方案在增加森林碳汇和实现碳中和目标过程中的重要作用已被广泛认可，然而，基于林业解决路径的认识、实践、政策及技术研究方面还存在诸多障碍和挑战。下面就上述五个方面的内容，进一步深入探讨如何通过林业碳汇服务国家碳中和战略的具体路径与实施方案。 林业领域解决路径内涵
组织机构
林业管理措施
主要目标协同效应
世界银行强调造林和再造林、减少毁林和森林退化等
保护生物多样性气候变化减缓
与适应
世界自然保护联盟
（IUCN）森林生态系统的保护和修复，例如：采取避免毁林和森林退化、恢复和可持续森林经营等
实现森林生态系统增汇减排以及增强气候适应性保护生物多样性、保护生态环境等大自然保护协会（TNC）
森林生态系统的保护、恢复和可持续经营管理，造林再造林、避免毁林、改进天然林经营、人工林管理、避免薪材采伐以及火灾管理等
实现森林生态系统增汇减排，帮 助人类和野生生物适应气候变化保护生物多样
性、涵养水源、保持水土、防灾减灾等欧盟
造林和再造林、改善森林经营管理等方式促进碳储存，恢复和改善森林生态系统
增强生态系统韧性、减缓和适应气候变化、改善 风险管理和生态恢复能力等
改善人类福祉、增加自然资本
（一）森林碳固持的增汇方案
我国2060年实现“碳中和”目标的基本途径主要有两个：一是通过多种途径减少碳排放，如节能减排、促进低碳能源替代与发展等；二是通过发展工程碳封存和生物碳封存技术增加碳吸收，如碳捕集、利用与封存技术（CCUS），造林和再造林以及森林可持续经营管理提升森林生态系统的固碳能力等，其中增加森林碳吸收是最经济、最绿色、协同效益最高的方式。
1.造林和再造林。
造林和再造林通过增加森林面积，在森林成林前及成林后通过森林植物的光合作用吸收固定大气中二氧化碳并储存在植被、土壤中，从而达到降低大气二氧化碳浓度的成效。造林再造林方案提供了最大且最具有成本效益的基于林业的气候解决方案的减缓潜力。
“十三五”期间，我国加快实施造林绿化和重点区域工程建设，国土绿化行动在全国各地广泛开展，累计完成造林面积5.29亿亩。《全球森林资源评估2020》显示2010—2020年间我国森林面积年均净增长量达到190万公顷，位居全球第一。第九次（2014—2018年）全国森林资源清查结果显示，中国森林覆盖率达到22.96%，实现了连续30年森林面积和森林蓄积量的“双增长”。[7] 在国土绿化取得较大成绩的同时，研究表明我国可用于造林的土地仍有约3000万公顷，加上退耕还林、退耕还草的土地，共有4000多万公顷土地可以用来扩大林草面积。[8]因此，根据现有森林的提质增效和扩大潜在造林面积
的基础上，科学估算出2010—2040年中国森林生物质碳储量将增加8.89—10.37 Pg C，2010—2050年间森林植被碳储量将增加 13.92 Pg C，预计年均增加速率在2030年左右达到峰值约230.15 Tg C yr -1。[9] [10] [11] 造林和再造林在增加森林地上生物质碳储量的同时，同样可以增加森林土壤碳汇能力。中国森林土壤有机碳库过去20年以每年 20 gC m -2的速率增加，1999—2012年间中国林业工程使得0-20cm 土壤有机碳库增加了156±108 Tg C，其中退耕还林和荒山造林的贡献占90%。[12] 预计到2050年，中国造林活动将使0-20cm 森林土壤有机碳库增加
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二〇二一年第五期 PRACTICE AND THEORY OF SEZS 383±188 Tg C，其中我国西北、西南和南部地区
的贡献约占80%。[13] [14]目前中国的森林覆盖率仍
然低于全球的平均水平（2020年全球森林覆盖率
为31.0%），[15]森林资源质量不高，森林资源总
量仍然相对不足，且地区间分布不均，生态系统
较为脆弱，而且不同地区的物种分布、造林方法
也会造成森林碳汇在数量上的差别。
2.可持续的森林经营管理。
《马拉喀什协定》（2001年第七届缔约方会
议）界定的森林经营管理是一种林地利用和管理
系统，是指通过科学的管理措施、合理的经营方式，
维持森林生态系统的健康与活力，维持生物多样
性，以满足对森林生态产品及其碳汇等生态服务
功能的需求。其目的是实现可持续的森林生态（包
括生物多样性）、经济和社会功能系统。[16]可持
续经营管理作为科学合理的经营管理技术，可以
增加森林蓄积，提高森林质量，更好地提升森林
生态系统固碳潜力。
据IPCC第五次评估报告估计，陆地生态系统
中约储存了2.02万亿吨碳，其中1.15万亿吨碳储
存在森林生态系统中，占陆地生态系统的57%。
森林是陆地生态系统中最大的碳贮藏库，维持着
全球植被碳库的86%和土壤碳库的39%。第三
期（2014—2018年）中国森林资源核算研究成果
表明，我国现有森林面积2.2亿公顷，森林蓄积
175.6亿立方米，森林植被总碳储量91.86亿吨；
全国森林全口径碳吸收4.34亿吨碳，折合吸收
15.90亿吨二氧化碳，吸收了同期全国二氧化碳排
放量的15.91%；依据现有森林面积和各龄级的生
物量结构特征，按照年均0.6%-1.4%的增长速率，
预测2060年中国森林年约吸收二氧化碳最高可达
到21.90亿吨。根据《中国长期低碳发展战略与转
型路径研究》综合报告结果估算， 在2℃温控目
标情景下，2060年总碳排放37.56亿吨CO2当量（其
中已扣除CCS/BECCS碳封存量约7.6亿吨CO2当
量），届时，森林碳吸收量占总温室气体排放量
的66.0%，可吸收接近2/3的温室气体排放。由此
可见，未来森林碳吸收在我国碳中和目标实现过
程中将发挥着十分重要的作用，同时也进一步凸
显了森林可持续经营管理的重要性。
目前，我国森林平均每公顷蓄积量仅80多立
方米，要持续加强森林经营管理，采取科学的森
林抚育措施，建立健康、稳定、高效的森林生态
系统，才能有效提高我国森林碳汇能力。通过对比
不同林业解决路径的成本效益发现，亚洲地区最具
成本效益的林业减排路径是森林经营管理。[17] 以
竹林可持续经营管理为例，通过竹林生态低碳经
营，竹林生态系统植被碳汇量增加，土壤碳排放
量减少，在增加碳汇量的同时，增加了竹材生物量。
2016年，由浙江农林大学林业碳汇科技创新团队
作为技术支持，在浙江省遂昌县和安吉县分别开发
毛竹林经营碳汇项目8636.00 hm2和1426.27 hm2，
对项目的碳汇收益和竹材收益进行联动分析发现，
遂昌县毛竹林经营碳汇项目每公顷年平均固碳量
增加7.19吨，碳汇收益为237元，带来的竹材收
益为1868元，竹材收益是碳汇收益的7.9倍；
安吉县毛竹林碳汇项目每公顷年平均固碳量增加
6.01吨，碳汇收益为198元，带来的竹材收益为
1761元，竹材收益是碳汇收益的8.9倍；由此可见，
竹林经营不仅带来额外的碳汇收益，其竹材收益
也更加可观。[18]
（二）减少毁林和森林退化的减排方案
毁林活动是《京都议定书》第三条第3款和
第三条第4款中除造林、再造林和森林管理外主
要林业活动之一。由于发展中国家的毁林和森林
退化导致的碳排放占全球二氧化碳排放量的1/5，
因此如何减少发展中国家毁林和森林退化所导致
的碳排放已成为国际气候谈判的另一个热点。在
2009年哥本哈根气候峰会和2011年德班气候峰
会期间，发展中国家减少毁林和森林退化对其二
氧化碳排放量的降低所起到的积极作用得到了广
泛的认同，发挥森林固碳在后京都时代的重要作
用方面取得了独特的进展。
毁林活动会造成地上生物量碳储量的减少，
同时造成严重水土流失，土壤碳库随之减少。通
过对比不同林业解决路径的成本效益发现，减少
毁林是拉丁美洲、中东和非洲地区最具成本效益
的林业减排路径。[19]《中国应对气候变化国家方
案》指出，1980—2005年中国通过减少毁林活动
减少了4.3亿吨CO2的排放。[20]同样，森林退化
特
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也会造成林木固碳能力减弱，病虫害加剧，进而影响森林碳汇等生态服务功能的健康发挥。以竹林为
例，近些年来受劳动力成本的上升和竹材价格下降的影响，竹农经营毛竹林的意愿不断下降，很多毛竹林正由集约经营向不移除林下植被和竹篼、不采伐、少挖笋的粗放经营模式逆转变，毛竹林退化趋势越来越明显。毛竹林在退化前期，由于老竹采伐量减少和地表枯落物增多，地上植被碳储量增加了38.44 t hm -2，但此时没有隔年采伐的竹材收获，使竹材产品碳库为零。随着竹林年龄结构逐渐趋于老龄化，发笋能力逐渐减弱，退化后期会导致地上植被碳储量减少，使竹林碳源汇动态发生转变。[20]因此，从森林可持续经营的角度，保护现有森林资源，减少毁林、防止火灾、病虫害等导致的森林退化和死亡，这些都是提升包括森林碳汇在内的森林生态系统服务功能的重要路径。
（三）开发利用竹木制品和生物质能源替代的减排方案
林业应对全球气候变化除了造林和再造林、森林可持续经营管理及减少毁林和防止森林退化外，开发利用竹木制品及生物质能源替代也是基于林业的解决路径的重要路径之一。如增加使用森林产品来替代高碳能源从而减少CO 2排放的过程，这在更大程度上扩大了森林储存碳的空间。[21] 例如，利用可再生绿色生物质能源替代化石燃料可以减少二氧化碳排放；用竹木制品替代钢、水泥、铝、塑料等可以避免能源密集型材料在生产过程中二氧化碳的排放。
竹木材产品作为使用端的间接碳汇，以合成板、竹木家具等各种产品形式储存碳。以中国竹材产品为例，2018年全国竹材生产量31.55亿根，转移至竹材产品中的碳储量达到1840万吨，形成了巨大的产
品碳库，我国竹林以2.94%的面积占比，提供了约22.5%的材质资源。因此，增加竹木产品的使用量和延长竹木制品的使用寿命并将其回收利用是减少碳排放的有效途径之一。由竹木材和各类黏合剂制成的工程竹木材，具有更高的物理强度，二氧化碳排放量远低于矿物性建筑材料，且成本更低。根据《巴黎协定》的温室气
体减排承诺及相应的经济管制和贸易政策，比较美国使用木材替代钢铁和混凝土等二氧化碳密集型材料对经济和排放的影响，发现生产木材的二氧化碳强度（每生产1美元产品的二氧化碳排放量）比金属制品低20%，比钢铁低50%，比混凝土低25%。此外，使用木材建造，在实现减排的同时，可降低生产成本。[22]
（四）森林碳汇监测技术体系研建
森林碳汇形成过程的复杂性决定了森林碳汇监测与计量技术研发的难度，迄今，森林碳汇监测与计量标准体系还在进一步完善中。我国政府高度重视林业应对气候变化工作，自1998年以来，已在增加森林碳汇能力、开展森林碳汇项目试点、构建森林碳汇监测与计量技术标准与体系、研发林业碳汇项目方法学等方面开展了大量卓有成效的工作，取得了良好进展。
在森林碳汇精准监测技术方面，国家林业和草原局组织建成了中国森林生态系统定位研究网络，该网络由分布于全国典型森林地段的103个森林生态站组成，通过建立长期观测点与观测样地，对森林生
态系统的组成、结构、生物生产力、养分循环、水循环和能量利用等在自然状态下或某些人为活动干扰下的动态变化格局与过程进行长期观测，阐明森林生态系统发生、发展、演替的内在机制和自身的动态平衡，为全国尺度上森林碳汇监测提供了全面可靠的科学依据。1973年建立的国家森林资源连续清查体系以省(区、市)为调查单位，运用数理统计抽样，在全国范围内设置固定样地，并每隔五年进行一次定期复查，掌握各省市的森林资源现状及其消长变化，其数据结果可以为全国和省（区、市）森林碳汇监测与评价提供重要依据。这些森林生态系统定位监测网络和森林资源连续清查体系的建立，为我国森林碳汇功能的准确评估和高频出数提供了重要的技术支撑。
（五）林业碳汇交易和量化生态补偿机制林业碳汇发展需要社会各方主体的共同参与，市场化的碳汇交易机制将提高减排降碳的效率，基于森林碳汇的价值和使用价值属性，通过合理定价有助于将气候风险纳入商业成本，消费者基
