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關鍵詞 低碳經濟 碳減排 對策
一、前言[1]
氣候變化是全世界所面臨的重大環(huán)境問題，已經滲透到能源、糧食安全、貿易、金融和國際安全等諸多領域，越來越受到世界各國的關注。由此，二氧化碳減排已經成為全球關注的重大問題。
二、目前二氧化碳減排的主要途徑和研究進展[2]
目前，二氧化碳減排主要有三種途徑:一是分離和回收使用化石燃料時產生的二氧化碳并加以封存；二是優(yōu)化能源結構，使用能源替代技術，大力發(fā)展低碳的化石燃料、可再生能源、核能和新能源；三是節(jié)約用能，提高能源轉換率和利用率。從所需時間、實施難易程度、減排效果和經濟性等角度來考慮，這三種方案各有利弊。
（1）利用油氣田對二氧化碳進行地質封存，兼有經濟和環(huán)境效益，已經成為最有吸引力的碳減排手段。二氧化碳捕集和封存的技術近年來已經受到國際重視。由于化石燃料燃燒中產生二氧化碳，目前的捕集技術主要有三條技術路線，即燃燒前脫碳、燃燒后脫碳及富氧燃燒。燃燒前脫碳的關鍵技術是轉化制氫，涉及高溫下氫的膜分離技術，包括模式轉化裝置、膜材料等方面的技術開發(fā)。燃燒后脫碳的技術核心是氨吸收脫除二氧化碳，難點在平吸附劑的開發(fā)。富氧燃燒技術的關鍵是氧氣供應及高技術渦輪機的開發(fā)。二氧化碳封存是指將從電廠中回收的二氧化碳，運輸至埋存地，并注人地質結構中封存起來?；厥盏降亩趸夹枰獕嚎s至超臨界狀態(tài)，以減小體積，提高運輸效率。管道運輸是最有效的運輸手段。
此外，二氧化碳封存還可以與強化油氣開采相結合，提高油氣采收率，收獲了相當可觀的經濟效益。由于具有顯著的環(huán)境效益和經濟效益，利用油氣田封存二氧化碳成為最有吸引力的減排CO2的手段，美國、加拿大、日本等經濟發(fā)達的國家已經開展了這方面的研究，并取得了一些成績。
（2）優(yōu)化能源結構，使用能源替代技術，大力發(fā)展低碳燃料和無碳燃料.可以從源頭上減少二氧化碳排放。日本重點發(fā)展燃料電池、生物燃料和核電，以此來降低對石油的需求。計劃到2030年，使石油在能源消費總量所占的比例從50%降到40%。
從長遠來看，發(fā)展低碳燃料是減排二氧化碳的最終途徑，但目前由于受到技術和成本等諸多方面的限制，短期內無法達到較好的減排效果。
（3）提高能源利用率，降低對化石能源的消耗，是二氧化碳減排的重要途徑。美國于2005年公布的新能源法案中大力強調節(jié)能，宣布將對使用節(jié)能電器和節(jié)能建材的居民減免稅收。
三、根據我國的實際情況對CO2減排的一些建議[3]
面對我國目前嚴峻的碳排放問題，由此引起的氣候變暖及一系列生態(tài)環(huán)境問題。CO2減排刻不容緩。依據我國現有能源消費狀況，及能源生產技術和成本的限制，較為可行的CO2減排的途徑有如下四個方面：
（1）調整能源結構，使用其他形式的能源。
中國能源的消費結構以煤炭為主。中國煤炭消費占能源消費總量的比重高于發(fā)達國家和世界平均水平，合理淵整能源結構可有效地降低CO2排放。能源消費結構的調整仍然限于在煤炭和天然氣之間進行調整，主要目標是用潔凈的天然氣資源替代煤炭資源和其他能源，緩解對生態(tài)環(huán)境造成的壓力。
（2）開發(fā)新的煤炭利用技術。
中國現有的能源結構是由中國能源的可采儲量結構決定的。也就是說，以煤炭為主的能源結構，在未來的一段時間內，是不會變的。
（3）提高能源的利用效率。
由于我國大部分能源在開采、加工轉換、貯運和中段利用過程中的損失和浪費，導致了能源利用率偏低[6]。與煉焦、煉油的較高加工轉換率相比，不到40％的發(fā)電及電站供熱的加工轉換率極大影響了我國能源加工轉換的總效率。
（4）大力發(fā)展植樹造林。
根據植物光合作用原理吸收CO2。可以把碳固定在生物體內。林業(yè)對CO2的減排還有很大的空間。有數據估計[7]，至2020年全國新增林地碳吸收可達108t，比目前的水平提高4倍。大力發(fā)展植樹造林，可增強陸地生態(tài)系統碳吸收，在一定程度上減輕我國所面臨的碳減排壓力。
四、結語
為減緩溫室氣體排放給全球帶來的影響，國際組織也逐漸形成共識：控制CO2的排放，發(fā)展低碳經濟。我國目前碳排放形勢嚴峻，但筆者相信，只要采取正確的戰(zhàn)略措施，我國完全可以在實現經濟可持續(xù)發(fā)展的同時走低碳經濟之路。
參考文獻：
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3、衣，隨季節(jié)更替，穿著適宜的應季服裝可以減少空調的使用。選擇環(huán)保面料并減少洗滌、選擇手洗、減少服裝的購買。
4、食，購買本地、季節(jié)性食品，減少食物加工過程，可以減少二氧化碳的排放。使用少油少鹽少加工的烹飪方法，健康的不僅是自己，還有地球。
5、住，居住面積不必求大，理智選擇適合戶型。因為住房面積減少可以降低水電的用量，這在無形之中減少了二氧化碳的排放量。
6、行，選擇合適的汽車車型，多乘坐公共交通工具。汽車是二氧化碳的排放大戶，應盡量選擇低油耗、更環(huán)保的汽車。
7、用，洗菜水洗澡水循環(huán)利用、每間房只裝節(jié)能燈、不吃口香糖、使用時尚的環(huán)保袋、雙面打印、不使用一次性餐具，盡量購買包裝簡單的產品，既減少生產中消耗的能量，也減少了垃圾。
8、使用洗衣機時，同樣長的洗滌周期，“柔化”模式比“標準”模式葉輪換向次數多，電機啟動電流是額定電流的5至7倍，“標準洗”更省電；
9、如果每個汽車司機都注意給輪胎及時適當充氣，車輛能效就能提高6%，每輛車每年就可以減少90千克二氧化碳排放量；
中圖分類號 F205 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）21-03-03
在過去的幾百年中，“先污染后治理”的經濟增長方式，一方面營造了如今發(fā)達國家的工業(yè)模式和現代化，另一方面給環(huán)境造成了不可彌補的創(chuàng)傷。之后，發(fā)達國家開始治理環(huán)境，發(fā)展中國家卻由于薄弱的經濟和落后的技術，在大力發(fā)展經濟的同時污染環(huán)境，延續(xù)了發(fā)達國家曾經走過的老路。1997年12月，為了人類避免氣候變暖的威脅，在日本京都通過了旨在限制發(fā)達國家溫室氣體排放量以抑制全球氣候變暖的《京都議定書》。2009年12月7日，被譽為“拯救人類的最后一次機會”的哥本哈根會議，共同商討如何共擔溫室氣體排放的責任。2006年的《特恩斯報告》指出，若全球不對氣候問題作出相應的對策，每年將造成GDP的5%～20%的損失[1]。
發(fā)展低碳經濟勢在必行，政府可以運用相應的政策手段引導企業(yè)和消費者減少碳排放。一是稅收政策工具，征收碳稅，碳減排補貼；二是市場調節(jié)的政策工具，碳排放權交易。這是《聯合國氣候變化框架公約》提出的兩項最重要的減少碳排放的政策手段，如今已在歐盟和美國等發(fā)達國家進行實施，發(fā)展中國家則大多考慮了碳稅征收。在我國，碳排放權交易處于起步階段，為了探索建立適合我國的碳排放權交易機制，國家發(fā)展和改革委員會在北京、天津、上海、重慶、武漢、廣州、深圳等7個城市進行碳排放權交易試點。除此以外，財政部財政科學研究所對我國社會、經濟等進行深入的研究，旨在探索建立合適的碳稅制度。但在未確定我國政策之前，我國進行碳稅征收與碳排放權交易之策略及方法與措施仍需要深入研究。
1 碳稅
1.1 碳稅機制 碳稅是依據化石燃料燃燒后所產生的CO2排放而征收的一種產品消費稅。征收碳稅主要起到控制和激勵兩方面的作用[2]。一方面，碳稅征收相當于提高了化石燃料的價格，有助于達到刺激減排的目標。另一方面，征收碳稅激勵使用化石燃料的企業(yè)和消費者轉向發(fā)展低碳經濟，節(jié)約能源及提高能源使用效率，并刺激技術創(chuàng)新。
碳稅的征稅對象為企業(yè)和消費者，根據化石燃料燃燒產生的CO2計稅。碳稅給予了企業(yè)和消費者較大的自由選擇權，可以根據自身能力進行碳減排。企業(yè)會尋找最低碳排放成本來使自己的利潤達到最大化，從而刺激企業(yè)進行科技創(chuàng)新。
（1） （2）
圖1 碳稅的作用機制
圖1（1）中，由MAC1曲線和MD曲線確定有效碳排放水平e所對應的邊際成本t，企業(yè)所確定的碳排放量為e，企業(yè)的治理污染成本為a的面積，碳稅成本為b+c的面積，根據上述所得企業(yè)治理成本為a+b+c的面積，使企業(yè)的治理成本達到最小值。圖1（2）中，刺激企業(yè)進行技術設備的更新，來減少碳排放，邊際治理成本MAC1下移轉變?yōu)镸AC2；再投入大量資金研發(fā)先進的治理技術，相同的碳排放量所需的邊際治理成本下降。假設企業(yè)在既定的碳稅稅率t下，企業(yè)所對應的邊際治理成本也相應的為t，在此情況下，企業(yè)的碳排放量為e1；經過技術創(chuàng)新之后，碳排放量減至e2，碳排放成本為d+e+f，小于技術創(chuàng)新之前的碳排放成本[3]。由此可以看出，碳稅對企業(yè)減排的激勵效果，企業(yè)會自發(fā)地進行碳減排相關的技術創(chuàng)新。
1.2 國外碳稅征收情況 目前，有許多國家實施或曾實施了征收碳稅或能源稅，如芬蘭、丹麥、荷蘭、挪威、瑞典、德國和加拿大等國家。1990年，芬蘭先建立一個完整的碳稅政策來取代收入稅和服務稅；1991年，挪威以二氧化碳排放量的65%征收碳稅；同年，瑞典開始征收碳稅，在1987年至1994年期間，其二氧化碳排放量減少了600萬t～800萬t，同比下降整體的13%。1993年，丹麥開始征收碳稅，主體為企業(yè)和家庭；1999年，德國開始征收碳稅，對象為汽車燃料、天然氣和電力，稅收用于支付退休金；2008年，加拿大不列顛哥倫比亞省成為全區(qū)率先征收碳稅的北美城市[5]。
1.3 碳關稅的影響 其一，貿易保護色彩明顯。奧巴馬上臺后，美國將考慮向未加入碳排放體系的國家征收“邊界調節(jié)稅”，以保護自身商品的競爭性。其二，國家間利益較量加劇。一是增加全球氣候變化談判籌碼。發(fā)達國家通過全球產業(yè)結構調整，已經逐步將高能耗、高污染產業(yè)轉移到發(fā)展中國家。毫無疑問，受碳關稅影響最大的是發(fā)展中出口大國。輿論認為，美國提出碳關稅反映了其在國內反擊傳統產業(yè)勢力、國際上為氣候談判增加籌碼以迫使中國和印度等發(fā)展中大國讓步的氣候變化戰(zhàn)略。二是應對氣候變化挑戰(zhàn)之策。聯合國報告評價，碳稅對二氧化碳減排起積極作用。三是轉移國內減排成本。一些發(fā)達國家擔心，先減排會導致本國企業(yè)競爭力受損，而高排放產業(yè)的重新分布會使發(fā)展中國家從中得益。如果能對發(fā)展中國家產品征收碳關稅，相當于以關稅方式讓發(fā)展中國家承擔減排義務，并增強本國產品競爭力。
美歐開征碳關稅，將增大我國減排壓力，影響我國產業(yè)競爭力，可能成為我國商品出口的最大壁壘。碳關稅的開征，也促進碳稅的開展。
2 碳排放權交易
2.1 碳排放權交易機制 碳排放權交易是政府限定一個碳排放量的上限，根據這個上限額度，頒發(fā)碳排放許可證，碳排放權交易給企業(yè)保留了一定的自，一方面減少碳排放量，另一方面根據碳排放許可證的價格，進行購買碳排放許可，進一步選擇自身的碳排放水平。
（1） （2）
圖2 碳排放權交易的作用機制
圖2（1）中，由MAC1曲線和MD曲線確定有效碳排放水平e所對應的邊際成本t，企業(yè)所確定的碳排放量為e，企業(yè)的治理污染成本為a的面積，碳稅成本為b+c的面積，根據上述所得企業(yè)治理成本為a+b+c的面積，使企業(yè)的治理成本達到最小值。圖2（2）中，企業(yè)使用大量的資金進行技術創(chuàng)新和設備更新，從而使碳排放量減少，在恒定的碳排放量e的情況下，邊際治理成本從t減少為t’，企業(yè)的碳排放成本為d+e+f，小于技術創(chuàng)新前的a+b+c，所以碳排放權交易對企業(yè)進行技術創(chuàng)新也具有激勵作用。
從圖1和圖2看出，碳稅和碳排放權交易是兩種不同的手段，具有不同的影響結果，但共同的作用是減少碳排放，以及刺激企業(yè)進行技術創(chuàng)新。
2.2 碳排放權實施 歐盟排放交易體系（EU ETS）成立于2005年，2008年進入第二階段，從2013年1月1日起，進入其實施的第三階段。作為第一次大規(guī)模的國際溫室氣體（GHG）的交易計劃，歐盟ETS是一個具有里程碑意義的環(huán)保政策。迄今為止，歐盟排放交易體系（EU ETS）涵蓋超過12，000，安裝在27個歐盟國家的6個主要工業(yè)行業(yè)[6]。每個歐盟國家必須分區(qū)，其根據歐盟ETS和行業(yè)之間的國家排放預算以及其他經濟領域內的所謂的國家分配計劃（NAPS）。事實上，歐盟排放交易體系（EU ETS）的性能可能是一個全球性的溫室氣體交易系統的關鍵：世界各地的環(huán)境政策制定者作為一個獨特的機會以獲得歐盟ETS以市場為基礎的環(huán)保計劃的設計和實施。該歐盟排放交易體系（EU ETS）政策的針對性也解釋了學術界可行的經驗教訓。
2012年9月，國家發(fā)改委確定于2013年在7省市――北京市、天津市、上海市、重慶市、廣東省、湖北省、深圳市啟動碳排放權交易試點。國家發(fā)改委副主任解振華說，“十二五”期間我國主要是做好試點工作，探索和積累經驗，“十三五”將進一步擴大試點范圍，逐步建立全國性的碳交易市場[7]。
3 綜合分析
3.1 碳稅與碳排放權交易機制分析 為了對碳稅和碳排放權交易進行比較，將圖1（2）與圖2（2）放入同一個坐標中，如圖3所示。
圖3 技術創(chuàng)新后，碳稅與碳排放權交易的比較
技術創(chuàng)新后的邊際治理成本曲線MAC2與邊際損害曲線MD相交于C，此時為企業(yè)有效的碳排放水平及其成本價格，在碳稅制度下，假定碳稅稅率仍為t1，那么企業(yè)邊際治理成本仍為t1，那么P=t1與曲線MAC2相交于A（e2，t1）；在碳排放權交易制度下，假定碳排放量限額仍為e1保持沒變，那么q=e1與MAC2相交于B（e1，t2）。假設在該碳減排機制保持不變的情況下，碳稅制度下的碳排放量高于有效率的碳排放量，而碳排放權交易制度下的碳排放量則低于有效率的碳排放量。在圖3中，可以得出，碳稅制度下企業(yè)的治理成本為Ot1Ae2的面積，碳排放權交易制度下企業(yè)的治理成本為Ot2Be1的面積，顯然可以得出Ot2Be1的面積小于（下轉9頁）（上接4頁）Ot1Ae2的面積，也就是說碳排放權交易制度下治理成本比碳稅制度下的少，企業(yè)在技術創(chuàng)新后，碳排放權交易給企業(yè)帶來更多的利潤。
3.2 碳稅和碳排放權交易各項因素分析 實施成本，短期來看，碳稅作為一種稅種，可以直接加入國家既定的稅收制度，選擇環(huán)境稅、能源稅、消費稅等稅種的子稅目，碳稅的稅基、稅率、征稅對象以及稅收流，可以根據母稅種來設定。我國仍處于發(fā)展中國家，市場機制不夠完善，碳排放權交易制度則需要一個完整的交易平臺來支撐整個交易的過程，同時還需要相對應的配套機制來輔助碳排放權交易。從短期實施成本來看，碳稅的成本較小。
長期來看，碳稅制度具有穩(wěn)定性和公平性。現實中，各地區(qū)的發(fā)展水平不同，收入水平不同，環(huán)境觀念不同，對低碳的認識不同，則需要對各個地區(qū)設置不同的碳稅稅率。若使用統一的稅率，則會導致各地的稅收不均，政府的宏觀調控將需要投入大量的資金。而碳排放權交易則恰恰相反，政府僅需要確定一個碳排放額度，市場會通過自身的調節(jié)機制，來優(yōu)化配置資源，消費者和企業(yè)會根據自身的經濟情況來確定買入還是賣出碳排放權，從長期實施成本來看，碳排放權交易的成本較小。
社會成本，從以上所述可以看出，碳排放權交易制度下的企業(yè)治理污染成本比碳稅制度少，社會總生產成本也較少。但是，由于碳排放權交易是由市場控制，有著各種不確定的因素，這將會導致社會成本波動較大。碳稅則具有稅收的穩(wěn)定性和固定性的特征，社會成本也相對穩(wěn)定。
減排效果，碳排放權交易通過對碳排放的限額，來控制碳排放量。碳排放額度的設定對于很多國家來說都很難，難以準確限額。為了國家經濟免受碳排放量減少的限制，往往超額設定額度，導致了碳排放量往往超出預估值。碳稅制度，作為價格限制的一種手段，不同的稅率導致不同的碳減排量，由于信息的不對稱性，導致了政府無法準確地制定稅率來減少碳排放量。如今許多專家學者，利用一般均衡模型（CGE模型），根據不同的環(huán)境情況，確定碳稅稅率和征收方式，這種方式在一定程度上避免了碳稅的缺陷。
激勵效果，碳稅對企業(yè)化石燃料燃燒所產生的二氧化碳進行計稅，企業(yè)為了減少碳排放所造成的稅收，自主進行技術創(chuàng)新，減少邊際治理成本。碳稅補貼和碳稅轉移支付，以及碳稅稅收會再投入到技術創(chuàng)新中，相應地增加了技術創(chuàng)新能力。碳排放權交易，大部分企業(yè)則根據自身的經濟實力和所需的碳排放量進行購買碳排放許可，一定程度上會刺激企業(yè)技術創(chuàng)新，但是激勵效果往往沒有碳稅效果明顯。
政治可行性，碳稅依附于各大稅種進行計稅，一些專家學者認為，碳稅作為一種累退性的稅種，企業(yè)增加的稅負將被轉嫁到消費者身上，社會上的低收入者將承受更大的壓力，這種現象并不嚴重。由于政府的宏觀調控，企業(yè)不能任意的改變價格來轉嫁自身的稅負，碳稅補貼政策也能減輕企業(yè)的稅負壓力。碳排放權交易的理論基礎為產權理論和科斯定理，溫室氣體的排放，往往難以確定產權歸屬。政府的碳排放額度分配往往有免費分配和拍賣分配，免費分配占極小的份額，并不能造成太大的影響；拍賣分配，則容易導致供給大于需求，使部分企業(yè)廉價收購許可證，在供給小于需求的情況，高價拋售，造成市場紊亂。相對于碳排放權交易，碳稅制度則更容易控制和實施。就目前而言，發(fā)展中國家仍適合碳稅制度，發(fā)達國家則適用碳排放權交易制度。
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關鍵詞 ：碳足跡 河北省 在校大學生 低碳
本文為2013年度河北省社會科學發(fā)展研究課題民生調研專項成果(項目號：201301267)。
引言
隨著溫室效應對人們生活的影響越來越嚴重，人們越來越重視低能耗、低污染和低排放的經濟發(fā)展模式。低碳發(fā)展將成為我國發(fā)展的趨勢。尤其是河北省作為工業(yè)大省和能耗大省，碳排放量非常大，低碳發(fā)展也成為河北省亟待解決的問題。當代大學生是時代的先驅者，有理想、有文化，他們有責任和有義務擔任起減少社會碳排放量的使命。河北省環(huán)境污染嚴重，碳排放量大，河北省的在校大學生更應該為之做出貢獻，從自身做起，減少生活和學習中的碳排放量，并引導整個社會低碳生活。本文以碳足跡為理論支撐，對河北省在校大學生低碳生活進行探，并提出相應的減排對策和建議。
1、碳足跡的概念及研究現狀
1.1 碳足跡概念。碳足跡（Carbon Footprint）是指一個人或者團體的碳耗用量。碳是指由碳元素構成的自然資源，如石油、煤炭、木材等。碳耗用的越多，產生的CO2就越多，碳足跡就越大，反之碳足跡就越小。
1.2 碳足跡研究現狀。碳足跡是從生命周期的視角分析碳排放的整個過程，深度分析碳排放的本質過程，進而從源頭上制定科學合理的碳減排計劃。國外對碳足跡的研究主要包括其概念內涵的研究、計算方法的研究和實例計算的研究等，研究范圍從國家層面、企業(yè)層面、產品層面和個人層面進行研究，包括的行業(yè)有工業(yè)、交通、建筑、供水和醫(yī)療等，目前仍處于起步階段。國內的碳足跡研究尚處于萌芽階段，研究成果不成熟，仍需進一步的研究。
2、河北省在校大學生碳足跡行為
河北省在校大學生碳足跡屬于個人層面的碳足跡，用該從衣、食、住、行和用五個方面進行探討。
2.1 衣。河北省在校大學生在“衣”方面的消耗主要是指對衣服的消耗和洗衣用品的消耗。在校大學生都是年輕人，追求美麗帥氣，購滿衣服的數量比較高。一件衣服的排碳量為6.4kg，就在校大學生購買衣服的數量來看，會產生不少碳排放。同時，衣服的增多，洗衣用品也會消耗的多，就洗衣粉來說，1kg洗衣粉排碳0.72kg，也會產生大量碳排放量。因此，如果大學生能夠適量減少對衣服的需求，將會適當減少碳排放量。
2.2 食。河北省在校大學生在“食”方面的消耗主要是對肉類、糧食、和零食等食品的消耗。1kg肉類排碳1.4kg，1kg糧食排碳0.94kg，可以看出食素更有益于減少碳排放，不過要在保持營養(yǎng)均衡的情況下，提倡大家食素。在校大學生多為成年人，會有人有飲酒和吸煙的習慣，雖然情況較少，但是也有影響，如能控制，也能減少碳排放。
2.3 住。大學生一般都住校，“住”方面的消耗主要是能源消耗，指其在集體生活中所產生的能耗。主要包括電消耗、天然氣消耗、煤炭消耗，同時生活垃圾的處理也會產生大量二氧化碳。在用電方面，主要是宿舍、教師和實驗室等用電，因為是集體用電，分攤到每個人身上的用電量很小。天然氣和煤炭的消耗主要是食堂和浴室的消耗，以及冬天供暖時的消耗。這些能源的消耗都會產生大量的二氧化碳。同時，每個學生會產生許多生活垃圾，這些垃圾大多通過衛(wèi)生填埋的方式進行處理，導致大量甲烷和CO2產生。因此，在校大學生在生活和學習過程中應該養(yǎng)成節(jié)約用電、用水，和減少垃圾的產生。
2.4 行。在交通方面，在校大學生大多是無車一族，最普遍的交通耗能是火車和公交車，坐飛機的人數也不多。也有部分同學出行會選擇打車。如果在校大學生平時出門的時候多采用不行或自行車的方式，減少公交和打車的次數，將會適量減少碳排放。
2.5 用。河北省在校大學生在“用”方面的消耗主要是指塑料袋的消耗，紙制品的消耗和一次性筷子的消耗。塑料袋的消耗不僅會產生碳排放，也會造成環(huán)境污染，影響生態(tài)環(huán)境。紙制品和一次性筷子的消耗不僅產生碳排放，在其生產過程中，消耗大量樹木，減少了環(huán)境中的碳吸收途徑，即減少碳吸收的同時增加了碳排放，必然會增加碳足跡。
3、減少河北省在校大學生碳足跡的對策建議
3.1 培養(yǎng)在校大學生低碳意識。當代大學生作為新時代的先驅，應該從自身做起，培養(yǎng)自身的低碳意識，承擔起碳減排的責任。在校園中，可以利用學生社團或者公益講座等方式進行低碳知識的宣傳，讓大學生了解當前河北省的環(huán)境形勢，讓他們都重視起減少碳排放的責任來，提倡大家從生活和學習的點點滴滴中減少碳足跡。
3.2 加強校園管理。學校應該加強校園管理，減少校園中的浪費現象。例如，在教室和宿舍有時會出現人走不斷電的壞現象，學校應采取政策措施杜絕這種浪費現象。在教室可以增加管理員的管理，減少教室用電浪費的現象。在宿舍，一方面可以增加管理員的管理，另一方面可以增加對浪費電能宿舍的懲罰，增加其節(jié)約意識。
3.3 節(jié)約資源。在減少碳足跡的工作過程中，節(jié)約資源是非常重要的途徑之一。在校大學生應該從自身做起節(jié)約資源，杜絕浪費。大學生在學習過程中會打印許多學習資料，應該采用雙面打印，減少紙張的浪費，單面的可再用于打印或者做草稿紙。班級還可以組織廢紙收集，賣給回收人員。生活中應該減少一次性塑料袋和一次性筷子的使用，養(yǎng)成逛超市自己帶塑料袋的習慣和自備餐具的習慣。
4、結論
河北省作為能耗大省和人口大省，經濟發(fā)展和生活過程中產生大量的碳排放量，大學生作為時代的先驅，應將低碳理念與自己的生活緊密聯系在一起，為實現河北省的低碳目標貢獻自己的一份力量。本文主要根據碳足跡理論對河北省在校大學生的低碳生活進行探索，并提出相應的減排對策。
參考文獻
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作者簡介：路遙（1978-），云南農業(yè)大學經濟管理學院講師，研究方向：農村發(fā)展、環(huán)境教育；
孫藝嘉（1983-），云南農業(yè)大學經濟管理學院助教，研究方向：環(huán)境會計。
中圖分類號：G633 文獻標識碼：A doi：10.3969/j.issn.1672-3309（x）.2013.03.49 文章編號：1672-3309（2013）03-117-03
一、項目背景與實驗設計
（一）國際趨勢推動國家承諾
2009年哥本哈根世界氣候大會的召開，促使各國紛紛推出了自己的減排計劃。美國承諾到2020年溫室氣體排放量在2005年的基礎上減少17%；印度承諾在2020年前將其單位國內生產總值二氧化碳排放量在2005年的基礎上削減20%至25%；中國承諾到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。
（二）行為指導促進個體參與
“碳足跡”來源于一個英語單詞“Carbon Footprint”，意指以二氧化碳為主的溫室氣體的排放，它是個人或者團體的“碳耗用量”，是指一個人的能源意識和行為對自然界產生的影響[1]。由北京市林業(yè)碳匯工作辦公室監(jiān)制的個人碳足跡計算器，可以從個人生活中的衣食住行用等方面分別進行碳排放計算[2]。
計算碳足跡是評價溫室氣體排放的重要而有效的途徑之一。碳足跡的運用，將碳足跡衡量的范疇進一步擴展到其他溫室氣體，即碳足跡是某一產品或服務系統在其全生命周期內的碳排放總量，包括個人、組織、部門等在某一活動過程中直接和間接地碳排放總量[3]。如今，各大網站都有碳足跡計算器的介紹應用。
碳足跡的計算有兩種方法：第一種，利用生命周期評估法；第二種是通過所使用的能源礦物燃料排放量計算?？紤]到在校大學生對于計算方法的理解簡易程度以及和周邊社區(qū)大眾對概念的接受程度，項目采用后者進行碳排放量的計算[4]。
（三）實驗設計結合環(huán)境教育
項目旨在通過在校大學生的同伴教育，進行關于低碳行為的知識傳播與行為干預，自發(fā)產生減少碳排放量，并對大學周邊的農村社區(qū)家庭進行環(huán)境教育嘗試。
圖1 運用“碳足跡計算器”技術路線
項目首先對在校大學生進行了不同年級的目標群體差異性和共同特性的分析。具體說來，在校大學生各個年級所處的生活學習環(huán)境差異不大，大學一年級新生，統一住8人間，每天用電時間固定，個人購買電腦人數不多，生活和學習行為尚處于探索階段，吃、行、用方面的行為尚不穩(wěn)定；大學二年級至大學四年級三個年級學生住在4人間和6人間，每天用電量不固定（各個宿舍用電量分表有記錄），大部分已經購買個人電腦，已形成一個相對穩(wěn)定的生活學習圈子。項目預期大學一年級學生在涉及碳排放量的行為方面與其它年級學生相比有差異性。項目還預期，在校男、女學生群體在涉及碳排放量計算的行為中也會表現出一定的差異性。
項目分宿舍類型、性別，隨機選取共8間宿舍（其中4間為干預組；4間為對照組）的在校大學生作為項目的實驗對象，對宿舍成員個體的碳排放數據，連續(xù)兩周進行記錄，統計每周的碳排放量水平，乘以52，得出個人平均年碳排放量。
個人年均碳排放量表示為：
52∑（x1y1+x2y2+x3y3+x4y4+x5y5）+∑（a1b1+a2b2+a3b3+…+an-1bn-1+anbn）+cd
其中，x分別代表食物、肉類、一次性紙碗、煙（包）、公交里程等的一周使用量；Y分別為其所對應的碳排放量的系數；a分別代表除以上幾項以外的其它碳排量統計項；b分別為其所對應的碳排放量的系數；c表示每周用電量；d表示每耗1度電其碳排放的系數。
在周邊農村社區(qū)實施過程中，項目成員嘗試計算以家庭為單位的碳排放量的同時，更注重對社區(qū)大眾的環(huán)保宣傳和教育。
二、校園“碳足跡計算器”運用與創(chuàng)新
（一）計算公式的跟進運用
碳足跡計算器統計時間是以年為單位，統計內容包括衣、食、住、行、用五大板塊，在這些板塊下又包括若干方面。項目將“食”板塊和“用”板塊中的塑料袋、一次性碗筷、“行”板塊中的公交車方面按天進行統計，統計時間為一周；耗電量則按周統計；其它則按年分項統計，最后，將不按年統計的內容折算成人均一年的碳排放量，再計算分析結果。
人均每周碳排量表示為：∑（x1y1+x2y2+x3y3+x4y4+x5y5）+cd
根據對統計數據的分析整理，形成了“大學生宿舍低碳行為建議”，在全校范圍進行宣傳推廣；在周邊農村社區(qū)，通過對家庭的碳排放跟蹤調查，形成“城郊結合部家庭低碳生活行為建議”；在周邊社區(qū)小學，項目團隊通過與小學生的游戲、圖畫、日記等形式進行低碳環(huán)保教育。
（二）校園宿舍的對比實驗
記錄第1周結束時，項目組與干預組學生進行小組討論，明確可以降低碳排放的行為，分發(fā)環(huán)保宣傳冊，指導學生從生活學習行為的點滴著手降低碳排放量，并以每節(jié)省1Kg碳排放量給予10元獎勵以期干預組學生的行為有所改變。
對照組則不采取任何干預措施，仍舊按其原來行為進行數據統計。
表1 校園宿舍利用“個人碳足跡計算器”記錄 （單位：Kg）
到記錄第2周結束時，項目組發(fā)現干預組和對照組在個人碳排放量的數據上有明顯差別。
數據顯示干預組大學一年級男生個人平均減少1.2KG碳排放，其它年級男生個人平均減少1.48KG碳排放；干預組大學一年級女生個人平均減少1.13KG碳排放，其它年級女生個人平均減少1.04KG碳排放；對照組則個人平均減少0.56KG、0.17KG、0.14KG和0.65KG。
（三）實驗發(fā)現及原因分析
通過兩周的記錄、干預和分析，項目組在校園宿舍的實驗有以下幾個有趣的發(fā)現：（1）干預組碳排放水平降低幅度大于對照組下降幅度；（2）同年級男生碳排放量水平低于女生碳排放水平；（3）在校大學生的個人年均碳排放量比中國人均碳排放水平低。
干預組和對照組人均碳排放量都有降低，干預組下降幅度明顯高于實驗組。干預組人均下降幅度都接近1Kg左右且人年均可減少約60Kg碳排放量，說明干預措施是比較有效的。
對照組下降的排放量有可能來自其它渠道的影響效果，如大眾媒體、學校教育和同伴影響等；也不排除在記錄期間宿舍的斷電停水等外力因素。
男生群體中，低年級同學其碳排放量水平比高年級人均碳排放量少。而通過采取干預措施后，高年級男生人均碳排放量降低幅度接近其一周碳排放量水平的1/8，一年可減少約77Kg的碳排放總量。另外，低年級男生碳排放量下降幅度比同年級女生降低幅度稍大。女生群體中，低年級同學其碳排放量水平較高年級人均碳排放量少。而通過干預措施后，高年級同學人均碳排放量降低幅度比低年級同學少0.1Kg，年均可減少近55Kg的碳排放量。
究其原因，項目組認為對干預組進行小組討論、分發(fā)宣傳冊、給予經濟刺激等手段有利于學生認知、熟悉低碳相關知識，并養(yǎng)成低碳行為習慣。根據宿舍統計數據顯現，女性在衣物及日常個人用品上的消耗使得其碳排放量遠遠高于男性。而在校大學生的集體生活使得其在能源消耗量上大大低于小單位生活的個人或家庭。
三、周邊農村社區(qū)的干預活動
（一）樣本農村社區(qū)調查發(fā)現
調查發(fā)現樣本社區(qū)L村居民在碳排放行為方面主要有以下表現：（1）家庭塑料袋消耗量在平均每天3-5個；（2）耗電量較大的家庭，其碳排放量也相應較高；（3）擁有私車的家庭，其年均碳排放量較沒有私車的家庭高；（4）家庭人均年食用肉類量大，甚至出現有家庭年食用肉類量大于家庭食用糧食量；（5）L村居民人均碳排放量低于中國平均水平，也低于發(fā)展中國家人均水平。
項目組分析L村居民的碳排放量較少的原因有：所在地昆明四季平均溫度適中，即使在冬季也不必采取特殊取暖措施，節(jié)省了能源消耗；昆明有豐富的太陽能資源，L村每家都安裝了太陽能，這一替代能源更是減少了碳排放量；另外，在碳足跡計算器中，家庭裝修會產生較大碳排放量，L村是一個老社區(qū)，在計算時也就少了因裝修而產生的碳排放量。
（二）社區(qū)調查推動知識普及
項目組與L村管理環(huán)境與教育的負責人協商后，以小學生所在家庭為核心，對社區(qū)家庭進行個人年均碳排放量調查。同時，在附近農貿市場，通過展板宣講、分發(fā)環(huán)保袋等方式，由針對性地對社區(qū)居民進行環(huán)保教育宣傳。
四、問題與啟示
在運用過程中，項目組發(fā)現“碳足跡計算器”在統計時的問題，比如生活中的鞋、襪、帽等用品跟“購買衣服件數”內容接近，但如何準確計算成為問題；另外，按照一年為單位計算個人年均碳排放量水平，時間周期較長，在統計執(zhí)行時可能會造成記錄誤差。
“碳足跡計算器”是對碳排放的一種量化手段，能夠對個人年均碳排放量進行統計，能讓大眾對碳排放量有更深的認識；使低碳生活理念深入人心；更能夠指導改變行為。對于個人，鼓勵建立個人和家庭碳排放量數據庫，從身邊小事做起降低碳排放量。
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將工業(yè)技術進步依據來源細分為自主創(chuàng)新與技術引進（包含技術消化吸收），并將二者納入STIRPAT模型中的空間面板模型，分別研究兩者對地區(qū)碳強度的直接影響與間接影響。結果發(fā)現：自主創(chuàng)新與技術引進均有利于減少全國的碳強度；相對于技術引進，自主創(chuàng)新更能減少區(qū)域碳強度；東部地區(qū)加強自主創(chuàng)新，中西部地區(qū)加強引進技術的吸收能力，才能更好地發(fā)揮技術進步的節(jié)能減排作用。
改革開放以來，中國在取得經濟持續(xù)快速增長的同時也伴隨著大量的能源消耗。1995～2011年中國年均能源消耗增長率達到747%，由此產生的碳排放也呈逐年增長趨勢，2010年中國已經超過美國成為世界排名第一的碳排放國。另一方面，近30年來，中國的能源結構始終保持穩(wěn)定，煤炭消費約占總能源消費的70%，以煤為主的能源結構與大量能源消耗的現狀導致了近年來碳排放量的猛增，使得中國產生了一系列的環(huán)境問題，中國在國際上的節(jié)能減排達標壓力也日益增長。因此，實行二氧化碳減排已經成為中國發(fā)展亟需解決的問題。能源結構難以在短期內改變，技術進步因而成為當前節(jié)能減排的重要舉措。本文在以往研究基礎上，考慮碳的空間溢出影響，研究工業(yè)技術進步對碳強度的影響，期望能為減少碳排放提供針對性的建議。
1文獻綜述
技術進步能夠減少能源消費所帶來的污染排放尤其是二氧化碳的排放。Asafu-Adjaye以澳大利亞為例，通過新能源結構、減污技術進步和能源稅三種指標對碳排放影響的比較，最終得出只有減污技術進步可以減少碳排放。基于中國的實證研究結果也證明了技術進步對碳排放存在積極的影響。這種影響主要表現在三個方面：首先是技術進步促進產業(yè)結構的調整與升級，減少了能源消耗量與碳排放。Zhou利用DEA-Malmquist測算了基于中國碳排放的技術進步效率，并認為由技術進步所產生的產業(yè)結構調整與優(yōu)化是碳減排的有效方法；第二是通過產生節(jié)能減排的專利減少了污染的排放，如Wang采用計量方法分析了中國能源技術專利與碳排放之間的關系，揭示國內專利技術并未能顯著地減少中、西部的碳排放，但是對東部地區(qū)的減排產生了重要作用；第三是技術進步所帶動的能源利用效率的提升，如王鋒運用對數平均Divisia指數分解法，分析發(fā)現中國碳排放量下降的主要驅動因素是工業(yè)部門能源利用效率的提高，而深層原因是研發(fā)經費支出提高所推動的技術進步和工業(yè)企業(yè)所有制結構的變化。技術進步作為影響碳強度變化的重要因素，在研究中被廣泛認可，但本文則旨在綜合分析直接導致技術進步的兩大來源，即技術創(chuàng)新與技術引進對碳排放產生的影響。
與以往研究不同，本文將碳強度作為反映環(huán)境污染的綜合指標，并將碳強度的空間溢出效應作為碳強度的影響因素。即考慮碳排放在各地區(qū)間的流動溢出對地區(qū)碳排放的影響。該溢出效應主要基于地區(qū)之間的社會經濟差異，具體成因為：（1）由于地區(qū)產業(yè)結構不同，地區(qū)消費偏好有差異，產品生產和產品消費可能產生跨地區(qū)的交易或流動，從而促進碳的空間擴散。（2）隨著社會的發(fā)展，中國區(qū)域間人口流動頻繁，由于人的遷移，知識和技術會跨區(qū)域擴散，消費行為也會產生空間轉移，從而影響碳排放。忽視碳排放空間效應可能會導致偏差或不一致的結果。不少學者開始將空間計量應用于環(huán)境問題的分析，如許和連基于省級空間面板計量的方法分析了外商直接投資與環(huán)境污染的關系，Yu利用空間面板方法測算了影響中國區(qū)域能源效率集聚溢出的影響因素。
生物炭通常指樹木、農作物廢棄物、植物組織或動物骨骼等生物質在無氧或部分缺氧及相對低溫（
生物炭具有巨大的比表面積、發(fā)達的多孔結構，表面有大量的官能團，對有機物和重金屬離子具有強烈的吸附能力，因此生物炭常被用在污染物吸附、重金屬污染治理、土壤改良等方面。近年來，生物炭在土壤中的固碳減排效應成為各研究機構和學者關注的重點，被認為是緩解溫氣候變暖的有效途徑。生物質炭化成本低，原料充足，制得的生物炭具有高度穩(wěn)定性，在土壤中具有明顯固碳減排的作用，目前對其研究主要集中在碳封存和減少溫室氣體排放兩個方面，弱化了生物炭替代氮肥生產及使用過程所產生的減排效應，沒有嚴格的從“固碳”、“減碳”和“零碳”三個方面細分進行研究，生物炭在替代化肥生產使用量方面所起的“零碳”效應潛力巨大，也是固碳減排的重要方面。本文綜合論述了生物炭的“固碳”、“減碳”和“零碳”效益，以及生物炭在低碳農業(yè)中的應用，為今后生物炭的研究和應用提供參考。
1.生物炭在固碳減排領域的效應
1.1 生物炭在土壤中的儲碳、固碳效應
CO2在全球溫室氣體排放中所占比重最大，全球每年CO2排放量達250多億t[3]。土壤是引起氣候變化和全球變暖的溫室氣體重要的排放源，土壤和植物根系的呼吸作用釋放的CO2占全部CO2排放的20%[4]。同時，農田土壤也是重要的碳匯，是《京都議定書》認可的固碳減排方法之一，在減少溫室氣體排放，穩(wěn)定大氣CO2濃度中具有重要地位。自然條件下，植物經過光合作用吸收的CO2，50%進過植物呼吸作用返回到大氣，另50%經過礦化作用轉化為CO2（碳中性），沒有任何凈固碳作用。而如果將植物殘體炭化，植物殘體中剩余的25% 的C 被轉化為生物炭施加到土壤中，由于生物炭非常穩(wěn)定，可能僅有大約 5% C在土壤微生物的作用下礦化分解成 CO2返回到大氣中，整個大氣中碳會因此減少20%（碳負性）[5]。生物炭具有高度的芳香化結構，具有很強的抗腐蝕性，同時能與土壤中礦物質形成團聚體，減弱微生物對生物炭的作用，能夠長時間的保留在土壤中，起到碳儲存的作用。Kuzyakov 等[6]研究表明，生物炭在土壤中的平均停留時間大約為 2000 年，半衰期約為 1400 年。另外，生物炭能夠擴充土壤有機碳庫，增加土壤的碳封存能力和肥力。生物炭的碳封存途徑，一是通過炭化直接使易礦化的植物 C 轉變?yōu)榉€(wěn)定的生物炭；二是通過增加植物生物量，提高了植物對大氣 CO2的捕獲能力，增大植物體轉變成土壤中的有機碳[7]；還能夠通過改變土壤中有機質（SOM） 腐質化、穩(wěn)定性和呼吸速率等，抑制土壤有機碳（SOC）的分解，起到碳封存的作用[8]。將生物炭作為儲碳形式，埋在土壤或者山谷中，能夠實現大規(guī)模的碳封存效果，對于減緩氣候變化具有重大意義。
1.2 生物炭的“零碳”效應
生物炭的零碳效應主要體現在增加作物產量，代替或減少化肥使用量，從而在化肥全過程中不排放或者減少溫室氣體的排放。化肥的生產及運輸過程中消耗大量的能源，West等[9]研究認為，在整個氮肥生產和運輸過程中所排放的溫室氣體為0.857gCO2-CgN-1。程琨等[10]對農作物生產碳足跡的分析表明，農業(yè)化肥投入引起的碳排放約占農作物生產總碳排放的60%，其中氮肥占95%`。土壤N2O排放量與施肥量存在線性相關關系，王效科等[11]研究發(fā)現，當化肥施用量減少到0和50%時，土壤N20減排量分別占當前排放的41%和22%。并且氮肥使用量減少30%不會造成糧食的減產[12]，因此減少氮肥使用量是農業(yè)減排的重要途徑。生物炭施加到土壤中，能夠明顯改善土壤營養(yǎng)狀況，起到緩釋肥作用，減少或替代化肥的使用，從而減少化肥生產過程中及施用過程中溫室氣體的產生。據估算，10t的生物炭能夠替代1t氮肥，從而可以減少1.8t碳當量的溫室氣體產生[13]。生物質炭化過程電耗低，電耗產生的CO2排放遠低于生產氮肥的CO2排放量。生物炭就地炭化可以直接還田，也可以與肥料混合制成炭基肥，替代或減少氮肥的施用量，從而減少生產及運輸氮肥過程的能耗，減少溫室氣體的產生，因此生物炭具有顯著的“零碳”效應。
1.3 生物炭的“減碳”效應
CH4在100a尺度的全球變暖潛能值（GWP）是CO2的21倍，大氣中CH4的濃度是N2O的6倍，高達1800ppb。N2O的GWP是CO2的298倍，可穩(wěn)定存在長達150年[14]，農業(yè)活動產生的CH4約占大氣CH4的 50%，主要來源是水稻種植、動物養(yǎng)殖。化肥的大量使用是N2O最主要的人為排放源。生物炭施加到土壤中，能夠顯著的降低CO2、CH4及N2O等溫室氣體的排放量，具有明顯的“減碳”效應。生物炭在土壤中通過表面吸附溶解性有機碳（DOC），并促進包裹有機質的土壤顆粒的形成，降低土壤有機碳的礦化作用，減少CO2排放[15]，Steiner 等[16]研究發(fā)現自然狀況或者添加雞糞、堆肥、樹葉等有機質的土壤中，添加生物炭后，土壤中C的損失率從25%以上降低為4%～8%。王欣欣等[17]研究發(fā)現，水稻土中添加不同用量的竹炭，CH4和N2O季節(jié)累計排放量比對照組降低了58.2%～91.7%和25.8%～83.8%，相對于常規(guī)肥處理而言，分別降低了64.3%～92.9%和72.3%～93.9%。與秸稈直接還田會增加土壤總N2O的排放量相比，具有明顯減排效益[18]。
目前對于生物炭改變土壤的非生物環(huán)境（如土壤pH、容重和持水量等），影響微生物作用，從而減少N2O的產生量的研究較多。而對于生物炭對硝化細菌和脫氮菌等微生物直接作用來減少N2O的排放的研究相對較少。生物質在低溫炭化過程中，會產生PAHs和酚類物質（PHCs），土壤中的PAHs和PHCs能夠降低生物活性，具有殺菌的性能。研究發(fā)現，經緩慢裂解所制得的生物炭中PAHs的含量低于經快速裂解和氣化所制得的，其PAHs的含量從78.44 ng?g-1到2125 ng?g-1[19]，且一般在350-550℃溫度下制得的生物炭中PAHs含量最高，Wang等[20]研究發(fā)現，300-400℃制得的生物炭中PAHs對于減少N2O的排放起主要作用，在200℃制得的生物炭中含有少量的PAHs但含有大量的PHCs，加大了對微生物的毒性，影響硝化和反硝化作用，因此N2O排放量很低。按照施炭量計算，施加生物炭帶入的PAHs量低于環(huán)境安全值，不會污染環(huán)境。
一般認為，生物炭施入土壤后能降低CH4的排放量，Liu 等[21]研究表明，水稻土壤中添加竹炭生物炭和水稻秸稈生物炭后，CH4的排放量分別減少了51.1%和91.2%。Feng等[22]研究認為，新制得的生物炭施加到土壤后，增加土壤的空隙度，增強了甲烷氧化菌對CH4的氧化作用，但同時也能刺激產甲烷細菌的活性，但是甲烷氧化菌對CH4的利用度超過甲烷的產生量，因此生物炭能夠減少土壤中CH4 的排放量。
1.4 生物固碳減排經濟效益
“固碳”方面，1t生物炭，按照60%含c量計算，其中2%生物炭在土壤中以CO2形式逸出，剩下58%以穩(wěn)定C形式存在，相當于2.15t CO2被封存。“零碳”及“減碳”方面，1t生物炭能夠替代氮肥0.58t，減少溫室氣體1.04t，在土壤中還能抑制溫室氣體的產生，粗略計算，1t生物炭埋入土壤，固碳減排CO2約3.2t，按照目前歐盟CO2交易價格4.11美元/噸計算，1t生物炭可獲得收益13.15美元。
2. 生物炭在低碳農業(yè)中的應用
農業(yè)活動是溫室氣體的第二大排放源，約占全球溫室氣體排放總量的14%，據估計，全球每年由農業(yè)擾動，由土壤釋放到大氣中的碳量約為 0.8×1012kg～4.6×1012kg[23]，氮肥大量使用、秸稈等生物質焚燒、墾荒種地等農業(yè)活動產生大量的溫室氣體，農業(yè)是節(jié)能減排的重點領域。同時，農業(yè)也是一個巨大的碳匯系統，一方面可以調整農業(yè)生產結構，改善種植模式，增大農作物的碳吸收量。另一方面可以通過擴大土壤有機碳庫減少溫室氣體排放。擴大土壤有機碳庫是農業(yè)固碳增匯的關鍵，中國有 18 億畝耕地資源，若土壤有機質含量提高 1%，土壤可從空氣中凈吸收 306 億tCO2[24]。據Lal估計[25]，全球農業(yè)土壤碳庫擴充潛力為1.2～3.1 PgC/a，耕層土壤有機碳含量提高1tC?a/hm2，發(fā)展中國家糧食產量年增加2400～3200萬t，農業(yè)的固碳增匯潛力巨大。
生物炭具有良好物理性質和土壤調理功能，對土壤水溶液中的K、P、硝態(tài)N及銨態(tài)N[26]等營養(yǎng)元素具有較強的吸附能力，可以增加土壤有效P、K、Mg和Ca含量[27]。研究發(fā)現，炭基肥與常規(guī)復混化肥處理水稻田比較，施氮量減少19.04%，水稻的經濟產量提高6.70%以上，可以明顯提高氮肥的利用率[28]。Chan 等[29]研究表明，在低緯度地區(qū)，每公頃農田施用 20t以上的生物炭可減少 10%的肥料施用量。相比于秸稈等生物質直接還田，生物炭還田或者制成炭基肥入田便于運輸管理，能夠防止土傳病害，可以減少化肥的施用量，提高氮肥利用率。
低碳農業(yè)就是充分利用農業(yè)碳匯功能，盡可能減低其碳排放功能，實現食品生產全過程的低碳排放，其核心是在生產經營中減少溫室氣體排放[30]。據 Woolf 等[31]估計，生物炭埋入土壤可抵消高達16%的全球化石燃料碳排放。生物炭在低碳農業(yè)中應用的四個著力點：第一，保肥增產作用，減少化肥使用量；第二，廢棄生物質炭化還田，減少溫室氣體排放量；第三，改善土壤條件，減耕免耕[32]，降低土壤因擾動而釋放CO2等溫室氣體；第四，擴容土壤有機碳庫，增強土壤的碳匯功能。積極倡導通過生物質能源與碳封存耦合模式、能量自給碳封存模式、農林復合模式、工農復合模式等開展生物炭的低碳農業(yè)[33]。
3.結論與展望
生物炭本身的結構和性質使其在改善土壤條件、增產治污及固碳減排方面的應用具有廣闊的應用，成為各國研究機構和學者研究的重點，今后的研究中應嚴格區(qū)分生物炭的“固碳”、“零碳”和“減碳”功能，從各環(huán)節(jié)發(fā)揮生物炭固碳減排的作用。由于生物質炭化成本低，原料充足，制得的生物炭具有高度穩(wěn)定性，其作為溫室氣體排放抑制劑和碳封存劑的重要作用為溫室氣體減排工作開辟新的思路，有望成為減緩溫室效應最經濟的最有效的途徑。
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作者簡介：
中圖分類號：F316.12
文獻標識碼：A
文章編號：1673-5919（2012）03-0053-03
控制和減少溫室氣體的排放，發(fā)展低碳經濟，是全世界控制氣候變化的戰(zhàn)略選擇。而在應對氣候變化中，林業(yè)具有特殊作用。發(fā)展低碳經濟，不僅要重視節(jié)能減排，還要重視碳匯的作用。因此，要發(fā)展低碳經濟，就要求在最大限度減少碳排放的同時，必須重視發(fā)揮林業(yè)的碳匯作用[1]。
1 林業(yè)是發(fā)展低碳經濟的有效途徑
林業(yè)是減排二氧化碳的重要手段。部分研究認為，林業(yè)減排是減排二氧化碳的重要手段。首先，通過抑制毀林、森林退化可以減少碳排放；其次，通過林產品替代其他原材料以及化石能源，可以減少生產其他原材料過程中產生的二氧化碳，可以減少燃燒化石能源過程中釋放的二氧化碳[2]。
1.1 毀林、森林退化與碳排放
近年來，大部分的毀林活動都是由人類直接引發(fā)的，大片的林地轉變成非林地，主要活動包括大面積商業(yè)采伐以及擴建居住區(qū)、農用地開墾、發(fā)展牧業(yè)、砍伐森林開采礦藏、修建水壩、道路、水庫等[3]。
在毀林過程中，部分木材被加工成了木制品，由于部分木制品是長期使用的，因此，可以長期保持碳貯存，但是，原本的森林中貯存了大量的森林生物量，由于毀林，這些森林生物量中的碳迅速的排放到大氣中，另外，森林土壤中含有大量的土壤有機碳，毀林引起的土地利用變化也引起了這部分碳的大量釋放。因此，毀林是二氧化碳排放的重要源頭。
毀林已經成為能源部門之后的第二大來源，根據 IPCC 的估計，從19世紀中期到20世紀初，全世界由于毀林引起的碳排放一直在增加，19世紀中期，碳排放是年均3億t，在20世紀50年代初是年均10億t，本世紀初，則是年均23億t，大概占全球溫室氣體源排放總量的17%。因此，IPCC認為，減少毀林是短期內減排二氧化碳的重要手段。
1.2 林木產品、林木生物質能源與碳減排
①大部分研究認為，應將林產品碳儲量納入國家溫室氣體清單報告，主要理由是林產品是一個碳庫，伐后林產品是其中一個重要構成部分[4]。
通過以下手段，可以減緩林產品中貯存的碳向大氣中排放：大量使用林產品，提高木材利用率，擴大林產品碳儲量，延長木質林產品使用壽命等。另外，也可以采用其他有效的手段來減緩碳的排放，降低林產品的碳排放速率，如合理填埋處置廢棄木產品等方式，這樣，甚至可以讓部分廢棄木產品實現長期固碳。在森林生態(tài)系統和大氣之間的碳平衡方面，林產品的異地儲碳發(fā)揮了很大的作用。
②賈治邦認為，大量使用工業(yè)產品產生了大量的碳排放，如果用林業(yè)產品代替工業(yè)產品，如減少能源密集型材料的使用，大量使用的耐用木質林產品就可以減少碳排放。秦建華等也從碳循環(huán)的角度分析了林產品固碳的重要性，林產品減少了因生產鋼材等原材料所產生的二氧化碳排放，又延長了本身所固定的二氧化碳[5]。
③以林產品替代化石能源，也可以減少因化石能源的燃燒產生的二氧化碳排放。例如，木材可以作為燃料，木材加工和森林采伐過程中也會有很多的木質剩余物，這些都可以收集起來用以替代化石燃料，從而減少碳的排放；另外，林木生物質能源也可以替代化石燃料，減少碳的排放。
根據IPCC 的預計，2000—2050 年，全球用生物質能源代替的化石能源可達20~73GtC[6]。相震認為，雖然通過分解作用，部分林產品中所含的碳最終重新排放到大氣中，但因為林業(yè)資源可以再生，在再生過程中，可以吸收二氧化碳，而生產工業(yè)產品時，由于需要燃燒化石燃料，由此排放大量的二氧化碳，所以，使用林產品最終降低了工業(yè)產品在生產過程中，石化燃料燃燒產生的凈碳排放[7]。林產品通過以下兩個方面降低碳排放量：一是異地碳儲燃料，二是碳替代。這兩方面可以保持、增加林產品碳貯存并可以長期固定二氧化碳，因此，起到了間接減排二氧化碳的作用。
從以上分析可知，林業(yè)是碳源，因此在直接減排上將起到重大作用；林業(yè)可以起到碳貯存與碳替代的作用，可以間接減排二氧化碳。因此，林業(yè)是減排二氧化碳的重要手段。
有些研究認為林業(yè)在直接減排二氧化碳方面的作用不大。這是基于較長的時間跨度來考察的，認為林業(yè)并不是二氧化碳減排的最重要手段，工業(yè)減排是發(fā)展低碳經濟的長久之計；但是從短時間尺度來考察，又由于CDM項目的實施，林業(yè)是目前中國碳減排的一個重要的不可或缺的手段。
2 森林碳匯在發(fā)展低碳經濟中發(fā)揮的作用巨大
絕大部分的研究認為，林業(yè)是增加碳匯的主要手段。謝高地認為，中國的國民經濟體系和人類生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放為基礎。雖然不同地區(qū)、不同行業(yè)單位GDP碳排放量有所差別，但都必須依賴碳排放以求發(fā)展。這種依賴是長期發(fā)展形成的，是不可避免的，我國現有的技術體系還沒有突破性的進展，在這之前要突破這種高度依賴性非常困難，實行減排政策勢必會影響現有經濟體系的正常運行，降低人們的生活水平，也會產生相應的經濟發(fā)展成本[8]。謝本山也認為，中國還處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)發(fā)展的階段，需要大量的資金和先進的技術才能使這種以化石能源為主要能源的局面有所改變，而且需要很長的周期，目前的條件下，想要實現總體低碳仍然存在較大的困難。與工業(yè)減排相比，通過林業(yè)固碳，成本低、投資少、綜合收益大，在經濟上更具有可行性，在現實上也更具備選擇性[9]。
從碳循環(huán)的角度上講，陶波，葛全勝，李克讓，邵雪梅等認為，地球上主要有大氣碳庫、海洋碳庫、陸地生態(tài)系統碳庫和巖石圈碳庫四大碳庫，其中，在研究碳循環(huán)時，可以將巖石圈碳庫當做靜止不動的，主要原因是，盡管巖石圈碳庫是最大的碳庫，但碳在其中周轉一次需要百萬年以上，周轉時間極長。海洋碳庫的周轉周期也比較長，平均為千年尺度，是除巖石碳庫以外最大的碳庫，因此二者對于大氣碳庫的影響都比較小。陸地生態(tài)系統碳庫主要由植被和土壤兩個分碳庫組成，內部組成很復雜，是受人類活動影響最大的碳庫[10]。
從全球不同植被類型的碳蓄積情況來看，森林地區(qū)是陸地生態(tài)系統的碳蓄積的主要發(fā)生地。森林生態(tài)系統在碳循環(huán)過程中起著十分重要的作用，森林生態(tài)系統蓄積了陸地大概80％的碳，森林土地也貯藏了大概40％的碳，由此可見，林業(yè)是增加碳匯的主要手段。
聶道平等在《全球碳循環(huán)與森林關系的研究》中指明，在自然狀態(tài)下，森林通過光合作用吸收二氧化碳，固定于林木生物量中，同時以根生物量和枯落物碎屑形式補充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同時，通過林木呼吸和枯落物分解，又將二氧化碳排放到大氣中，同時，由于木質部分也會在一定的時間后腐爛或被燒掉，因此，其中固定的碳最終也會以二氧化碳的形式回到大氣中。所以，從很長的時間尺度(約100年)來看，森林對大氣二氧化碳濃度變化的作用，其影響是很小的。但是由于單位森林面積中的碳儲量很大，林下土壤中的碳儲量更大，所以從短時間尺度來看，主要是由人類干擾產生的森林變化就有可能引起大氣二氧化碳濃度大的波動。
根據國家發(fā)改委2007年的估算，從1980—2005年，中國造林活動累計凈吸收二氧化碳30.6
億t，森林管理累計凈吸收二氧化碳16.2億t。李育材
研究表明， 2004 年中國森林凈吸收二氧化碳約5
億t，相當于當年工業(yè)排放的二氧化碳量的8%。 還有方精云等專家認為，在1981—2000年間，中國的陸地植被主要以森林為主體，森林碳匯大約抵消了中國同期工業(yè)二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可見，林業(yè)在吸收二氧化碳方面具有舉足輕重的作用。
3 發(fā)展森林碳匯的難點
通過以上分析可以看出，通過林業(yè)減排與增加碳匯是切實可行的，減少二氧化碳的排放量、增加大氣中二氧化碳的排放空間是發(fā)展低碳經濟關鍵所在。然而，森林碳匯在發(fā)展低碳經濟中也受到相關規(guī)定的限制。
在《聯合國氣候變化框架公約》及《京都議定書》中，都有關于“清潔發(fā)展機制(CDM)”和碳貿易市場的敘述，其中明確規(guī)定開發(fā)森林碳匯項目及進行碳貿易須要符合以下規(guī)則：
①在《京都議定書》中明確規(guī)定，開發(fā)森林碳匯的土地，必須是從項目基準年開始，過去五十年內沒有森林，《京都議定書》也規(guī)定，如果是再造林項目，所用的土地必須是從1989年12月31日至項目開發(fā)那一年不是森林，但是在此之前可以有森林[12]。
②進行交易的碳信用額必須是新產生的，不可以是現存的碳匯量。
③自身可以完成減排指標的，不可以利用清潔發(fā)展機制；可以使用清潔發(fā)展機制的國家，與其合作的發(fā)展中國家的企業(yè)，也需要將符合規(guī)定的碳減排量申報，并獲得聯合國相關部門認可后，才能出售給發(fā)達國家的企業(yè)。
④減少毀林和優(yōu)化森林管理產生的森林碳匯并沒有納入清潔發(fā)展機制；另外，只有造林再造林項目產生的森林碳匯被納入到清潔發(fā)展機制，森林碳匯項目的種類很單一，而且有關的申報、認證等程序非常復雜。
通過以上分析，可以得出以下結論，林業(yè)對于發(fā)展低碳經濟具有不可替代的作用。盡管也受到很多方面的制約，但其未來的快速發(fā)展趨勢是必然的。因此必須加強森林經營、提高森林質量，促進碳吸收和固碳；保護森林控制森林火災和病蟲害，減少林地的征占用，減少碳排放；大力發(fā)展經濟林特別是木本糧油包括生物質能源林；使用木質林產品，延長其使用壽命，最大限度的固定二氧化碳；保護濕地和林地土壤，減少碳排放。
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“碳足跡”，又一個新詞。
世界自然基金會香港分會負責氣候變化企業(yè)參與的主管Karen HO解釋說，“碳足跡”來源于一個英語單詞“Carbon Footprint”。打個比方，一個人開著車子在馬路上轉一圈就留下了一個碳足跡。碳足跡(Carbon Footprint)標示一個人或者團體的“碳耗用量”?！疤肌保褪鞘?、煤炭、木材等由碳元素構成的自然資源。“碳”耗用得多，導致地球暖化的元兇“二氧化碳”也制造得多，“碳足跡”就大，反之“碳足跡”就小。
挪威船級社環(huán)境風險管理經理周璐說，“碳足跡”包含三種“足跡”：一種叫“組織碳足跡”，企業(yè)內部的經營管理過程中產生了多少碳排放。第二種足跡是“產品碳足跡”，就是企業(yè)的產品在它的生命周期中，比如開發(fā)、銷售、消費不同階段的“碳足跡”。還有第三種叫“項目碳足跡”，有的企業(yè)想減排，那么沒有減排之前是怎么樣的，上了一個項目產生減排效應之后，碳排放又是怎么樣的。當然，每一種類型的“碳足跡”都要運用不同的技術來計算。
“近年來，珠江三角洲一些工廠主跑來向我們求援，這些企業(yè)現在經常遇到一些歐美的客戶，在采購時要求他們提品的碳排放量數據。但是企業(yè)不知道怎么去計算，于是，我們就給珠三角工廠做了一個‘低碳制造’的綠色工廠計劃，幫助企業(yè)了解自己的碳排放量?！?/p>
世界自然基金會香港分會的KarenHO說，這個計劃包括一個網上的碳排放計算工具，工廠可以計算自己的碳排放量。一個標簽系統：在企業(yè)的各個環(huán)節(jié)都貼上提醒低碳排放的標簽，來鼓勵工廠改善減少碳排放量。還有一個手冊，里面寫了對溫室氣體管理的措施，提供一些日常操作和技術，讓普通的工人都可以從中學習怎么操作能減低二氧化碳的排放。
世界自然基金會在深圳的金寶通、ITEM塑膠廠、利華成衣集團三家工廠做了實驗之后發(fā)現，金寶通如果能夠使用20項措施，每年就能節(jié)省262萬元人民幣，投資回報期少于一年半。ITEM塑膠廠可通過實行16項措施，每年節(jié)省89.5萬元人民幣，投資回報期約3年。而利華成衣集團可通過實行15項措施，每年節(jié)省216萬元人民幣，這216萬元人民幣相當于利華的五個制衣廠的利潤，投資回報期少于一年半。Karen HO說，“參加這個實驗以后，利華制衣的老板覺得這些碳排放的測試特別好，打算陸續(xù)在自己的其他工廠里面落實?！?/p>
目前，國外一些機構和公司已開展碳足跡方面的研究，即從全壽命周期角度來測算產品在生產、運輸、銷售、使用和報廢處理等環(huán)節(jié)所產生的碳排放，并從各個環(huán)節(jié)力求減少產品的碳影響。
碳足跡研究目前仍處于初級階段，但隨著消費者對產品的碳排放影響日益關注，勢必將對今后的企業(yè)供應鏈管理以及國際貿易產生深遠影響。
相關鏈接：什么是“低碳生活方式”
聯合國環(huán)境規(guī)劃署2008年6月5日“世界環(huán)境日”的《改變生活方式：氣候中和聯合國指南》。告訴我們什么是“低碳生活方式”：
1、用傳統的發(fā)條式鬧鐘替代電子鐘，每天可減少48克的二氧化碳排放量；
2、把在電動跑步機上45分鐘的鍛煉改為到附近公園慢跑，可減少將近1公斤的二氧化碳排放量；
3、搭乘火車或地鐵來取代開車，在8公里的里程內可減少1.7公斤的二氧化碳排放量；
4、不用洗衣機甩干衣服，而是讓其自然晾干，可減少2.3公斤的二氧化碳排放量；
林業(yè)是減排二氧化碳的重要手段。部分研究認為，林業(yè)減排是減排二氧化碳的重要手段。首先，通過抑制毀林、森林退化可以減少碳排放；其次，通過林產品替代其他原材料以及化石能源，可以減少生產其他原材料過程中產生的二氧化碳，可以減少燃燒化石能源過程中釋放的二氧化碳[2]。
1.1毀林、森林退化與碳排放近年來，大部分的毀林活動都是由人類直接引發(fā)的，大片的林地轉變成非林地，主要活動包括大面積商業(yè)采伐以及擴建居住區(qū)、農用地開墾、發(fā)展牧業(yè)、砍伐森林開采礦藏、修建水壩、道路、水庫等[3]。在毀林過程中，部分木材被加工成了木制品，由于部分木制品是長期使用的，因此，可以長期保持碳貯存，但是，原本的森林中貯存了大量的森林生物量，由于毀林，這些森林生物量中的碳迅速的排放到大氣中，另外，森林土壤中含有大量的土壤有機碳，毀林引起的土地利用變化也引起了這部分碳的大量釋放。因此，毀林是二氧化碳排放的重要源頭。毀林已經成為能源部門之后的第二大來源，根據IPCC的估計，從19世紀中期到20世紀初，全世界由于毀林引起的碳排放一直在增加，19世紀中期，碳排放是年均3億t，在20世紀50年代初是年均10億t，本世紀初，則是年均23億t，大概占全球溫室氣體源排放總量的17%。因此，IPCC認為，減少毀林是短期內減排二氧化碳的重要手段。
1.2林木產品、林木生物質能源與碳減排①大部分研究認為，應將林產品碳儲量納入國家溫室氣體清單報告，主要理由是林產品是一個碳庫，伐后林產品是其中一個重要構成部分[4]。通過以下手段，可以減緩林產品中貯存的碳向大氣中排放：大量使用林產品，提高木材利用率，擴大林產品碳儲量，延長木質林產品使用壽命等。另外，也可以采用其他有效的手段來減緩碳的排放，降低林產品的碳排放速率，如合理填埋處置廢棄木產品等方式，這樣，甚至可以讓部分廢棄木產品實現長期固碳。在森林生態(tài)系統和大氣之間的碳平衡方面，林產品的異地儲碳發(fā)揮了很大的作用。②賈治邦認為，大量使用工業(yè)產品產生了大量的碳排放，如果用林業(yè)產品代替工業(yè)產品，如減少能源密集型材料的使用，大量使用的耐用木質林產品就可以減少碳排放。秦建華等也從碳循環(huán)的角度分析了林產品固碳的重要性，林產品減少了因生產鋼材等原材料所產生的二氧化碳排放，又延長了本身所固定的二氧化碳[5]。③以林產品替代化石能源，也可以減少因化石能源的燃燒產生的二氧化碳排放。例如，木材可以作為燃料，木材加工和森林采伐過程中也會有很多的木質剩余物，這些都可以收集起來用以替代化石燃料，從而減少碳的排放；另外，林木生物質能源也可以替代化石燃料，減少碳的排放。根據IPCC的預計，2000—2050年，全球用生物質能源代替的化石能源可達20~73GtC[6]。相震認為，雖然通過分解作用，部分林產品中所含的碳最終重新排放到大氣中，但因為林業(yè)資源可以再生，在再生過程中，可以吸收二氧化碳，而生產工業(yè)產品時，由于需要燃燒化石燃料，由此排放大量的二氧化碳，所以，使用林產品最終降低了工業(yè)產品在生產過程中，石化燃料燃燒產生的凈碳排放[7]。林產品通過以下兩個方面降低碳排放量：一是異地碳儲燃料，二是碳替代。這兩方面可以保持、增加林產品碳貯存并可以長期固定二氧化碳，因此，起到了間接減排二氧化碳的作用。
從以上分析可知，林業(yè)是碳源，因此在直接減排上將起到重大作用；林業(yè)可以起到碳貯存與碳替代的作用，可以間接減排二氧化碳。因此，林業(yè)是減排二氧化碳的重要手段。有些研究認為林業(yè)在直接減排二氧化碳方面的作用不大。這是基于較長的時間跨度來考察的，認為林業(yè)并不是二氧化碳減排的最重要手段，工業(yè)減排是發(fā)展低碳經濟的長久之計；但是從短時間尺度來考察，又由于CDM項目的實施，林業(yè)是目前中國碳減排的一個重要的不可或缺的手段。
2森林碳匯在發(fā)展低碳經濟中發(fā)揮的作用巨大
絕大部分的研究認為，林業(yè)是增加碳匯的主要手段。謝高地認為，中國的國民經濟體系和人類生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放為基礎。雖然不同地區(qū)、不同行業(yè)單位GDP碳排放量有所差別，但都必須依賴碳排放以求發(fā)展。這種依賴是長期發(fā)展形成的，是不可避免的，我國現有的技術體系還沒有突破性的進展，在這之前要突破這種高度依賴性非常困難，實行減排政策勢必會影響現有經濟體系的正常運行，降低人們的生活水平，也會產生相應的經濟發(fā)展成本[8]。謝本山也認為，中國還處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)發(fā)展的階段，需要大量的資金和先進的技術才能使這種以化石能源為主要能源的局面有所改變，而且需要很長的周期，目前的條件下，想要實現總體低碳仍然存在較大的困難。與工業(yè)減排相比，通過林業(yè)固碳，成本低、投資少、綜合收益大，在經濟上更具有可行性，在現實上也更具備選擇性[9]。從碳循環(huán)的角度上講，陶波，葛全勝，李克讓，邵雪梅等認為，地球上主要有大氣碳庫、海洋碳庫、陸地生態(tài)系統碳庫和巖石圈碳庫四大碳庫，其中，在研究碳循環(huán)時，可以將巖石圈碳庫當做靜止不動的，主要原因是，盡管巖石圈碳庫是最大的碳庫，但碳在其中周轉一次需要百萬年以上，周轉時間極長。海洋碳庫的周轉周期也比較長，平均為千年尺度，是除巖石碳庫以外最大的碳庫，因此二者對于大氣碳庫的影響都比較小。陸地生態(tài)系統碳庫主要由植被和土壤兩個分碳庫組成，內部組成很復雜，是受人類活動影響最大的碳庫[10]。從全球不同植被類型的碳蓄積情況來看，森林地區(qū)是陸地生態(tài)系統的碳蓄積的主要發(fā)生地。森林生態(tài)系統在碳循環(huán)過程中起著十分重要的作用，森林生態(tài)系統蓄積了陸地大概80％的碳，森林土地也貯藏了大概40％的碳，由此可見，林業(yè)是增加碳匯的主要手段。聶道平等在《全球碳循環(huán)與森林關系的研究》中指明，在自然狀態(tài)下，森林通過光合作用吸收二氧化碳，固定于林木生物量中，同時以根生物量和枯落物碎屑形式補充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同時，通過林木呼吸和枯落物分解，又將二氧化碳排放到大氣中，同時，由于木質部分也會在一定的時間后腐爛或被燒掉，因此，其中固定的碳最終也會以二氧化碳的形式回到大氣中。所以，從很長的時間尺度(約100年)來看，森林對大氣二氧化碳濃度變化的作用，其影響是很小的。但是由于單位森林面積中的碳儲量很大，林下土壤中的碳儲量更大，所以從短時間尺度來看，主要是由人類干擾產生的森林變化就有可能引起大氣二氧化碳濃度大的波動。根據國家發(fā)改委2007年的估算，從1980—2005年，中國造林活動累計凈吸收二氧化碳30.6億t，森林管理累計凈吸收二氧化碳16.2億t。李育材研究表明，2004年中國森林凈吸收二氧化碳約5億t，相當于當年工業(yè)排放的二氧化碳量的8%。還有方精云等專家認為，在1981—2000年間，中國的陸地植被主要以森林為主體，森林碳匯大約抵消了中國同期工業(yè)二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可見，林業(yè)在吸收二氧化碳方面具有舉足輕重的作用。
林業(yè)是減排二氧化碳的重要手段。部分研究認為，林業(yè)減排是減排二氧化碳的重要手段。首先，通過抑制毀林、森林退化可以減少碳排放；其次，通過林產品替代其他原材料以及化石能源，可以減少生產其他原材料過程中產生的二氧化碳，可以減少燃燒化石能源過程中釋放的二氧化碳[2]。
1.1毀林、森林退化與碳排放近年來，大部分的毀林活動都是由人類直接引發(fā)的，大片的林地轉變成非林地，主要活動包括大面積商業(yè)采伐以及擴建居住區(qū)、農用地開墾、發(fā)展牧業(yè)、砍伐森林開采礦藏、修建水壩、道路、水庫等[3]。在毀林過程中，部分木材被加工成了木制品，由于部分木制品是長期使用的，因此，可以長期保持碳貯存，但是，原本的森林中貯存了大量的森林生物量，由于毀林，這些森林生物量中的碳迅速的排放到大氣中，另外，森林土壤中含有大量的土壤有機碳，毀林引起的土地利用變化也引起了這部分碳的大量釋放。因此，毀林是二氧化碳排放的重要源頭。毀林已經成為能源部門之后的第二大來源，根據IPCC的估計，從19世紀中期到20世紀初，全世界由于毀林引起的碳排放一直在增加，19世紀中期，碳排放是年均3億t，在20世紀50年代初是年均10億t，本世紀初，則是年均23億t，大概占全球溫室氣體源排放總量的17%。因此，IPCC認為，減少毀林是短期內減排二氧化碳的重要手段。
1.2林木產品、林木生物質能源與碳減排①大部分研究認為，應將林產品碳儲量納入國家溫室氣體清單報告，主要理由是林產品是一個碳庫，伐后林產品是其中一個重要構成部分[4]。通過以下手段，可以減緩林產品中貯存的碳向大氣中排放：大量使用林產品，提高木材利用率，擴大林產品碳儲量，延長木質林產品使用壽命等。另外，也可以采用其他有效的手段來減緩碳的排放，降低林產品的碳排放速率，如合理填埋處置廢棄木產品等方式，這樣，甚至可以讓部分廢棄木產品實現長期固碳。在森林生態(tài)系統和大氣之間的碳平衡方面，林產品的異地儲碳發(fā)揮了很大的作用。②賈治邦認為，大量使用工業(yè)產品產生了大量的碳排放，如果用林業(yè)產品代替工業(yè)產品，如減少能源密集型材料的使用，大量使用的耐用木質林產品就可以減少碳排放。秦建華等也從碳循環(huán)的角度分析了林產品固碳的重要性，林產品減少了因生產鋼材等原材料所產生的二氧化碳排放，又延長了本身所固定的二氧化碳[5]。③以林產品替代化石能源，也可以減少因化石能源的燃燒產生的二氧化碳排放。例如，木材可以作為燃料，木材加工和森林采伐過程中也會有很多的木質剩余物，這些都可以收集起來用以替代化石燃料，從而減少碳的排放；另外，林木生物質能源也可以替代化石燃料，減少碳的排放。根據IPCC的預計，2000—2050年，全球用生物質能源代替的化石能源可達20~73GtC[6]。相震認為，雖然通過分解作用，部分林產品中所含的碳最終重新排放到大氣中，但因為林業(yè)資源可以再生，在再生過程中，可以吸收二氧化碳，而生產工業(yè)產品時，由于需要燃燒化石燃料，由此排放大量的二氧化碳，所以，使用林產品最終降低了工業(yè)產品在生產過程中，石化燃料燃燒產生的凈碳排放[7]。林產品通過以下兩個方面降低碳排放量：一是異地碳儲燃料，二是碳替代。這兩方面可以保持、增加林產品碳貯存并可以長期固定二氧化碳，因此，起到了間接減排二氧化碳的作用。從以上分析可知，林業(yè)是碳源，因此在直接減排上將起到重大作用；林業(yè)可以起到碳貯存與碳替代的作用，可以間接減排二氧化碳。因此，林業(yè)是減排二氧化碳的重要手段。有些研究認為林業(yè)在直接減排二氧化碳方面的作用不大。這是基于較長的時間跨度來考察的，認為林業(yè)并不是二氧化碳減排的最重要手段，工業(yè)減排是發(fā)展低碳經濟的長久之計；但是從短時間尺度來考察，又由于CDM項目的實施，林業(yè)是目前中國碳減排的一個重要的不可或缺的手段。
2森林碳匯在發(fā)展低碳經濟中發(fā)揮的作用巨大
絕大部分的研究認為，林業(yè)是增加碳匯的主要手段。謝高地認為，中國的國民經濟體系和人類生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放為基礎。雖然不同地區(qū)、不同行業(yè)單位GDP碳排放量有所差別，但都必須依賴碳排放以求發(fā)展。這種依賴是長期發(fā)展形成的，是不可避免的，我國現有的技術體系還沒有突破性的進展，在這之前要突破這種高度依賴性非常困難，實行減排政策勢必會影響現有經濟體系的正常運行，降低人們的生活水平，也會產生相應的經濟發(fā)展成本[8]。謝本山也認為，中國還處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)發(fā)展的階段，需要大量的資金和先進的技術才能使這種以化石能源為主要能源的局面有所改變，而且需要很長的周期，目前的條件下，想要實現總體低碳仍然存在較大的困難。與工業(yè)減排相比，通過林業(yè)固碳，成本低、投資少、綜合收益大，在經濟上更具有可行性，在現實上也更具備選擇性[9]。從碳循環(huán)的角度上講，陶波，葛全勝，李克讓，邵雪梅等認為，地球上主要有大氣碳庫、海洋碳庫、陸地生態(tài)系統碳庫和巖石圈碳庫四大碳庫，其中，在研究碳循環(huán)時，可以將巖石圈碳庫當做靜止不動的，主要原因是，盡管巖石圈碳庫是最大的碳庫，但碳在其中周轉一次需要百萬年以上，周轉時間極長。海洋碳庫的周轉周期也比較長，平均為千年尺度，是除巖石碳庫以外最大的碳庫，因此二者對于大氣碳庫的影響都比較小。陸地生態(tài)系統碳庫主要由植被和土壤兩個分碳庫組成，內部組成很復雜，是受人類活動影響最大的碳庫[10]。從全球不同植被類型的碳蓄積情況來看，森林地區(qū)是陸地生態(tài)系統的碳蓄積的主要發(fā)生地。森林生態(tài)系統在碳循環(huán)過程中起著十分重要的作用，森林生態(tài)系統蓄積了陸地大概80％的碳，森林土地也貯藏了大概40％的碳，由此可見，林業(yè)是增加碳匯的主要手段。聶道平等在《全球碳循環(huán)與森林關系的研究》中指明，在自然狀態(tài)下，森林通過光合作用吸收二氧化碳，固定于林木生物量中，同時以根生物量和枯落物碎屑形式補充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同時，通過林木呼吸和枯落物分解，又將二氧化碳排放到大氣中，同時，由于木質部分也會在一定的時間后腐爛或被燒掉，因此，其中固定的碳最終也會以二氧化碳的形式回到大氣中。所以，從很長的時間尺度(約100年)來看，森林對大氣二氧化碳濃度變化的作用，其影響是很小的。但是由于單位森林面積中的碳儲量很大，林下土壤中的碳儲量更大，所以從短時間尺度來看，主要是由人類干擾產生的森林變化就有可能引起大氣二氧化碳濃度大的波動。根據國家發(fā)改委2007年的估算，從1980—2005年，中國造林活動累計凈吸收二氧化碳30.6億t，森林管理累計凈吸收二氧化碳16.2億t。李育材研究表明，2004年中國森林凈吸收二氧化碳約5億t，相當于當年工業(yè)排放的二氧化碳量的8%。還有方精云等專家認為，在1981—2000年間，中國的陸地植被主要以森林為主體，森林碳匯大約抵消了中國同期工業(yè)二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可見，林業(yè)在吸收二氧化碳方面具有舉足輕重的作用。
