2021年11月26日，中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会(简称:中国城科会绿建委)立体绿化学组在中国城市建设研究院有限公司召开调研会，调研围绕“双碳”背景、碳汇方式、城市绿化的生态功能以及”双碳“背景下中国城科会绿建委立体绿化学组工作方向等几个方面展开。

 “双碳” 背景

截至2014年人类一共排放了2440亿吨碳，2/3留在了大气中，CO₂浓度从1800年的281ppm升高到2021年6月的419.13ppm，其中增加的 CO₂ 3/4主要源于过去20年来大量化石燃料的燃烧使用，并且化石燃料所引起的CO₂排放量仍在持续增加。2020年全球排放的二氧化碳大约是400亿吨，其中14%来自土地利用，86%来自化石燃料利用。排放出来的这些二氧化碳，大约46%留在大气，23%被海洋吸收，31%被陆地吸收。人类活动加剧了大气中温室气体浓度的升高，继而导致大气温度的提升，从而产生了一系列连锁反应，如冰川融化、海平面上升、生物灭绝和健康问题等。

为积极主动应对全球气候变化，国际社会开展了一系列意义重大的行动，如 《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》及历届《公约》缔约方大会达成的多项共识等。联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)在不同阶段以“可能”、“很可能”、“极有可能”到“毋庸置疑”来表述人类活动排放温室气体造成气候变化这一理论。

2014年12月9日，中国政府代表在《联合国气候变化框架公约》第20轮缔约方会议（COP20）表示，2016～2020年中国将把每年的二氧化碳排放量控制在100亿吨以下。2016年4月22日，170多个国家领导人在纽约联合国总部签下《巴黎协定》，《巴黎协定》的长期目标是将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内。

2020年9月，中国在联合国大会上承诺二氧化碳排放量将在2030年左右达到峰值。碳达峰即二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经过平台期进入持续下降的过程，也是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点；2060年前实现碳中和，即通过能效提升和能源替代将人为活动排放的二氧化碳减至最低程度，然后通过森林碳汇或捕集等其他方式抵消掉二氧化碳的排放，实现源与汇的平衡。就是人为排放的二氧化碳（化石燃料利用和土地利用），被人为努力（木材蓄积量、土壤有机碳、工程封存等）和自然过程（海洋吸收、侵蚀-沉积过程的碳埋藏、碱性土壤的固碳等）所吸收。

作为我国“十四五”污染防治攻坚战的重要目标，碳达峰、碳中和目标被首次写入经济和社会发展的五年规划。2021年11月13日，联合国气候变化大会(COP26)在英国格拉斯哥闭幕。经过两周的谈判，各缔约方最终完成了《巴黎协定》实施细则。我国正处在实现工业化和现代化进程中,碳达峰 (2030年)与碳中和(2060年)之间仅有30年间隔, 必然面临着技术升级和产业转型的巨大挑战。

碳汇方式

碳汇主要分为：陆地生态系统碳汇、海洋生态系统碳汇以及CCUS。

陆地生态系统碳汇主要包括：森林碳汇、草地碳汇、湿地碳汇、碱性土壤碳汇、耕地碳汇（不计）。

根据全球碳计划所使用的16个碳循环模型的估计，在2009 –2018年这十年里，中国陆地生态系统的碳汇为224±78TgCa^-1（百万吨碳每年），占全球陆地生态系统碳汇的3%-10%， 相当于我国同期化石燃料CO₂排放的3-13%。值得注意的是，由于碳循环模型的局限性，陆地生态系统碳汇的强度和空间分布仍然具有较大的不确定性。

过去十多年间，我国学者采用不同方法系统评估了中国陆地生态系统碳汇，我国陆地生态系统碳吸收量相当于同期化石燃料CO₂ 排放量的4%-20%。陆地生态系统碳汇的形成受到气候变化以及人类活动对生态系统的管理与干扰的共同影响。

城市化、毁林造田等土地利用变化导致生态系统净碳释放，而以植树造林为代表的土地利用变化导致生态系统碳净碳吸收。因此，科学评估土地利用变化碳收支，认识生态系统管理措施的增汇潜力，对于实现碳中和目标具有重要的意义。

以土地利用变化为代表的生态系统管理与增汇措施，例如植树造林、生物能源作物种植、减免耕农业等可以提升生态系统碳汇量，为减缓气候变化和如期实现碳中和目标做出重要的贡献。然而，增强陆地碳汇也面临着许多挑战，比如，随着我国森林生态系统林龄的增加，森林生态系统碳汇强度可能减小；随着全球气温的进一步上升，气候变化对陆地碳汇的负面影响也可能逐渐显现。因此，需要进一步完善大气CO₂ 观测网络，发展大气反演模型和基于过程的碳循环模型，以提升陆地碳汇的估算精度，准确评估不同的气候变化与生态系统管理措施对我国陆地碳汇的影响。

耕地碳汇：在过去的 20 年里, 中国农作物的生物量按每年0.0125~0.0143 PgC（1 Pg=10亿吨= 1 GtC. = 3.667 GtCO_2，）的速率增加; 1982~1999 年间, 生物量碳库增加0.19 PgC. 但如前所述, 这些增加的生物量绝大部分在短期内经分解又释放到了大气中，农作物的光合作用碳汇和动植物呼吸碳源属于生态循环系统，不计入碳汇，因此, 设定农作物生物量的碳汇为零。

森林碳汇：是指森林植物通过光合作用将大气中的二氧化碳吸收并固定在植被与土壤当中，从而减少大气中二氧化碳浓度的过程。森林10亿吨碳汇，放出7.3亿吨氧气森林碳汇功能可体现在地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木和土壤有机质5个碳库中。森林植被碳储量占全球植被的 77%，森林土壤的碳储量约占全球土壤的 39%。用森林来吸收CO₂比直接采用减排技术更加经济，实施造林和再造林，增加森林碳汇是世界公认的最经济有效的解决CO₂上升的办法。

草地碳汇:国家林业和草原局草原监理中心公布（2018年），目前中国有天然草原3.928亿公顷，约占全球草原面积12%，居世界第一。草原范畴已比较广泛，不仅仅是指传统意义上的北方放牧草地，而是几乎涵盖所有长草的土地。中国草原资源面积占到国土面积的40.9%，是耕地面积的2.91倍、森林面积的1.89倍，是耕地与森林面积之和的1.15倍。

草原主要包括草地以及灌草丛，草地单位面积的碳汇能力实际上仅相当于森林的 1/30，灌草丛单位面积的碳汇能力约为森林的1/4-1/6。尽管中国草地总体上起着碳汇的作用, 但存在着巨大的空间异质性。内蒙古东部、大兴安岭东侧、天山、阿尔泰山、藏南等草地起着明显的碳汇作用，青藏高原的腹部则起着碳源的作用。经过估算，2020年——2025年，我国预计每年新增草原碳汇1.5亿吨。

湿地碳汇：《湿地公约》将其定义为：“天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6米的水域。”包括沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、滨海湿地等自然湿地，以及重点保护野生动物栖息地或重点保护野生植物原生地等人工湿地。

湿地生态系统具有一定的生产力水平，加之其特殊的还原环境，因此在碳储存过程中，湿地碳汇功能较为突出。另外湿地也是甲烷重要排放源，故而湿地生态系统具有碳累计和碳排放双重功能，这也就决定了湿地的碳源(Carbon source，是指向大气中释放二氧化碳的过程、活动或机制)和碳汇功能。

碱性土壤碳汇：干旱、半干旱地区的碱性土壤中含有很多钙离子，不像南方酸性土壤钙离子很少，这些钙离子和大气中的二氧化碳结合，降水的时候就会淋溶形成碳酸钙沉淀，这是一个非常强大的自然过程。做黄土研究的专家经常说，黄土里面有料姜石，这就是碳酸钙的结核，还有在温暖时期沉淀下来的钙板。我国有大面积的干旱半干旱地区，这个自然过程对碳的固定，是一个非常重要的过程。

提高陆地碳汇包括三个方面：一是保护现有碳库，即通过生态系统管理技术，加强农业和林业的管理，从而保持生态系统的长期固碳能力；二是扩大碳库来增加固碳，主要是改变土地利用方式，并通过选种、育种和种植技术，增加植物的生产力，增加固碳能力；三是可持续地生产生物产品，如用生物质能替代化石能源等。

海洋碳汇：海洋碳汇是将海洋生态系统作为一个特定载体吸收大气中的二氧化碳，并将其固化的过程和机制。指一定时间周期内海洋储碳的能力或容量。海洋储碳的形式包括无机的、有机的、颗粒的、溶解的碳等各种形态。

海洋占地球表面积的 71%, 是地球上极为重要的碳汇。海洋每年从大气中净吸收大约 22 亿吨的二氧化碳（1800-1994），每年从大气中净吸收大约 23%人类排放的二氧化碳。

已知的机制尚很难用于增加海洋碳汇。但海洋生态系统正在遭到破坏，原本的碳汇功能正在受到严重影响，陆地大量营养输入导致近海溶解有机碳活化并被呼吸致使近海水域经常是CO₂的“源”，通过实施海陆统筹生态恢复工程提高微型生物碳泵的储碳能力, 有利于近海水域变成CO₂的“汇”。

二氧化碳捕集、利用与封存技术（CCUS）：是指将煤化工、燃煤电厂等高碳排放企业产生的CO2进行捕集，然后运输注入到地下深部进行永久性封存能源活动难以做到零碳排放，必须依靠CCUS技术，才能实现能源行业碳中和。

CO₂捕集：指将电力、钢铁、水泥等行业利用化石能源过程中产生的CO2进行分离和富集的过程，是CCUS系统耗能和成本产生的主要环节。根据技术方向，CO2捕集技术又可分为燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧捕集。目前，燃烧后捕集是发展最成熟的技术方向，可用于大部分的燃煤电厂、水泥厂和钢铁厂。

CO₂输送：指将捕集的CO2运送到利用或封存地的过程，在某些方面与油气运输有一定的相似性，包括管道、船舶、铁路和公路等方式。

CO₂利用：根据技术路线主要分为地质利用、化工利用、生物利用和地质封存。

目前看来, 一是碳捕集阶段使用的化学溶剂等物质对人体和环境有害；二是碳运输阶段容易产生泄露；三是碳封存后可能发生泄露事故。其实现大规模的实际应用存在很大困难, 短期内不会成为碳固存的主要方式。

城市绿化的生态功能

城市园林绿化作为城市生态环境建设的重要组成部分，虽然是以植物生态为基础，以提供景观、休闲娱乐设施和城市开敞空间为主要目的，与森林相比，绿地作为生态功能和艺术的统一体，内部构成元素相对比较复杂，通常由水面、道路、游憩设施等组成，导致树木群落结构不明显，单位面积树木数量少，单位面积碳储量较低，但在实质上，城市园林绿化所构建的绿地生态系统还是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。

 “双碳” 背景下城市绿化的努力方向

城市绿化由于其巨大的生态价值，仍然大有可为，具体从下面几个方面进行工作。

针对园林废弃物的资源化利用进行深入研究，给出可行方案路径，尤其应该体现其经济价值，利用低成本高收益的技术应用实现园林废弃物处理的良性经济推动。

研究城市绿化实施、养护过程中的各个步骤的碳汇、碳源效果，形成城市绿化工程的“碳自查”方法体系，根据自查结论，通过技术、管理的提升降低碳源、提升碳汇。

倡导减少园林工程中的硬质景观以及其他高碳排放人工部品的应用，增加自然元素、材料的使用，倡导实施节约型园林，避免过度装饰。

通过绿色教育，倡导绿色生活，增加户外活动，让人与自然合二为一，通过低碳生活达到减排效果。

根据叶面折算比例，研究立体绿化全寿命周期在净化空气、增湿释氧、降温节能、延长建材寿命、提供居民活动空间等方面产生的综合经济价值。

综上所述，由于城市绿化及其包含的城市立体绿化（屋顶绿化、垂直绿化、桥梁绿化等）具有不可替代的众多生态价值和意义（制氧功能，滞尘功能，蒸腾降温功能、保护生态多样性功能等），仅在“碳”评价体系下，以碳汇数值来评价城市绿化是不公平的。在“价值”这个通用的评价体系下将城市绿化的“生态”价值和“碳汇”进行阐述、比较，将两种评价体系拉通，发现城市绿化的“生态”价值远远大于其“碳汇”价值。因此，不能因为双碳目标而弱化生态目标。在“双碳”目标下，做好低碳型城市绿化依然是我们的工作重心。

(本文有删减 中国城科会绿建委立体绿化学组 供稿)