草原碳匯價(jià)值測(cè)算

摘要：草原生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)中扮演著重要角色，是碳匯的關(guān)鍵組成部分，對(duì)于緩解氣候變化具有重大意義。然而，當(dāng)前草原碳匯價(jià)值的測(cè)算仍面臨諸多挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)不完備、測(cè)算方法存在局限、價(jià)值評(píng)估方法的適用性和局限性問(wèn)題，以及政策支持不足等。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有研究成果和數(shù)據(jù)的深入分析，系統(tǒng)梳理了草原碳匯價(jià)值測(cè)算的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，并據(jù)此提出了一系列解決方案，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)發(fā)綜合性的測(cè)算模型，并進(jìn)行不確定性分析，以提升碳匯測(cè)算的精度和可靠性。這些措施的實(shí)施將有助于全面提升草原碳匯的研究水平和應(yīng)用價(jià)值，為應(yīng)對(duì)氣候變化提供科學(xué)依據(jù)和政策支持。

關(guān)鍵詞：草原生態(tài)；碳匯；價(jià)值測(cè)算

引言

全球氣候變化已成為當(dāng)今世界面臨的最嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題之一，其中溫室氣體排放是引發(fā)氣候變化的主要原因，而二氧化碳（CO2）則是最重要的溫室氣體。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，國(guó)際社會(huì)提出了減少溫室氣體排放和增加碳匯的雙重策略。碳匯是指通過(guò)自然過(guò)程或人工手段，將大氣中的CO2吸收并儲(chǔ)存在生物體、土壤和海洋中的機(jī)制。森林和草原作為重要的碳匯系統(tǒng)，在降低大氣CO2濃度方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

草原生態(tài)系統(tǒng)分布廣泛，覆蓋了全球約40%的陸地面積，尤其在干旱和半干旱地區(qū)占據(jù)重要地位。草原不僅是重要的生態(tài)屏障，還在調(diào)節(jié)氣候、保持水土和維持生物多樣性方面發(fā)揮著不可或缺的作用。然而，近年來(lái)隨著氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的加劇，草原生態(tài)系統(tǒng)面臨著嚴(yán)重的退化和破壞，導(dǎo)致其碳匯功能受損。因此，量化草原碳匯量及其價(jià)值，對(duì)于制定科學(xué)的草原保護(hù)和管理政策具有重要意義[1]。

盡管草原碳匯的研究起步較晚，但近年來(lái)隨著氣候變化問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，該領(lǐng)域的研究逐漸受到重視。國(guó)際上，眾多學(xué)者對(duì)草原碳匯進(jìn)行了深入研究，主要集中在以下幾個(gè)方面：一是草原碳匯量的測(cè)算方法，包括生物量測(cè)定法、土壤有機(jī)碳測(cè)定法和遙感技術(shù)等。二是草原碳匯的空間分布和時(shí)間變化特征。三是草原碳匯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估。國(guó)內(nèi)在草原碳匯研究方面也取得了一定成果，特別是在內(nèi)蒙古、新疆等草原集中分布地區(qū)，已開(kāi)展了多項(xiàng)草原碳匯監(jiān)測(cè)和評(píng)估項(xiàng)目。然而，現(xiàn)有研究仍存在數(shù)據(jù)不足、測(cè)算方法不統(tǒng)一、價(jià)值評(píng)估不完善等問(wèn)題，亟須進(jìn)一步改進(jìn)和完善[2]。

一、草原碳匯價(jià)值測(cè)算的現(xiàn)狀和問(wèn)題

（一）草原碳匯價(jià)值測(cè)算的現(xiàn)狀

草原生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)中扮演著至關(guān)重要的角色。據(jù)估算，全球草原碳匯總儲(chǔ)量可能達(dá)到2000億噸二氧化碳當(dāng)量（CO2e），這一儲(chǔ)量主要涵蓋了草原植物生物量和土壤有機(jī)碳。草原碳匯通過(guò)植被的光合作用吸收大氣中的二氧化碳，并將其儲(chǔ)存在植物體內(nèi)和土壤中。然而，草原碳匯的測(cè)算存在顯著的區(qū)域差異和數(shù)據(jù)缺口。具體而言，全球草原生態(tài)系統(tǒng)覆蓋了大約40%的陸地面積，其碳儲(chǔ)量主要分布在草本植物生物量和土壤有機(jī)碳中。據(jù)估算，全球草原土壤中儲(chǔ)存的有機(jī)碳量約為2000億噸二氧化碳當(dāng)量，這一估算基于全球不同區(qū)域的土壤碳含量和植被覆蓋情況。

目前，已測(cè)算的草原碳匯儲(chǔ)量數(shù)據(jù)主要來(lái)自北美、歐洲、澳大利亞和部分亞洲地區(qū)。例如，北美草原的碳儲(chǔ)量估計(jì)在每公頃15—30噸二氧化碳當(dāng)量，而歐洲草原則約為每公頃10—20噸二氧化碳當(dāng)量。根據(jù)《全球碳計(jì)劃》的數(shù)據(jù)，目前全球已測(cè)算的草原碳匯量約占總儲(chǔ)量的60%—70%，即約1200億—1400 億噸二氧化碳當(dāng)量。

尚未測(cè)算的草原碳匯儲(chǔ)量主要集中在數(shù)據(jù)收集較為困難的地區(qū)，如非洲的干旱草原和南美洲的部分地區(qū)。由于這些區(qū)域缺乏系統(tǒng)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)收集，因此碳儲(chǔ)量的估算存在較大不確定性。估計(jì)這些未測(cè)算區(qū)域的草原碳匯儲(chǔ)量可能占全球總儲(chǔ)量的30%—40%，即約600億—800億噸二氧化碳當(dāng)量[3]。

（二）草原碳匯價(jià)值測(cè)算面臨的問(wèn)題

第一，數(shù)據(jù)不完善問(wèn)題。草原碳匯價(jià)值測(cè)算面臨的主要挑戰(zhàn)之一在于數(shù)據(jù)來(lái)源不足和質(zhì)量不高。由于草原分布廣泛且生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，因此難以獲取高質(zhì)量、長(zhǎng)期連續(xù)的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。例如，盡管內(nèi)蒙古草原的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)充分，但非洲和南美洲等地的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)卻極其有限。此外，不同地區(qū)采用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和采集方法不一致，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的可比性和一致性較差。這些問(wèn)題嚴(yán)重制約了草原碳匯價(jià)值測(cè)算的準(zhǔn)確性和可靠性。第二，測(cè)算方法的局限性。當(dāng)前草原碳匯測(cè)算方法多樣，但各方法本身存在局限性和不確定性[4]。例如，生物量測(cè)定法可能忽略土壤碳匯，而土壤有機(jī)碳測(cè)定法則可能低估植物碳匯。有研究表明，土壤有機(jī)碳測(cè)定法估算的碳匯量可能低于實(shí)際值的20%—30%。此外，不同測(cè)算方法之間缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，導(dǎo)致不同研究結(jié)果難以比較，進(jìn)一步增加了結(jié)果的不確定性。第三，價(jià)值評(píng)估方法的局限性。現(xiàn)有的草原碳匯價(jià)值評(píng)估方法主要包括碳市場(chǎng)價(jià)格法和社會(huì)成本法。然而，這些方法在實(shí)際應(yīng)用中均存在局限性。碳市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)較大，導(dǎo)致碳匯價(jià)值評(píng)估結(jié)果不穩(wěn)定且充滿(mǎn)不確定性。例如，在某些年份，碳市場(chǎng)價(jià)格的大幅波動(dòng)可能導(dǎo)致碳匯價(jià)值的波動(dòng)超過(guò)50%。同時(shí)，社會(huì)成本法需要考慮更多的生態(tài)和社會(huì)因素，評(píng)估過(guò)程復(fù)雜，且參數(shù)選擇和假設(shè)的合理性也會(huì)影響評(píng)估結(jié)果的可靠性。第四，政策支持不足。盡管草原碳匯在應(yīng)對(duì)氣候變化中具有重要意義，但現(xiàn)有政策和激勵(lì)措施不足，使得草原碳匯的保護(hù)和提升面臨較大難度。缺乏有效的草原碳匯補(bǔ)貼政策和激勵(lì)機(jī)制，導(dǎo)致草原碳匯的潛力未能得到充分發(fā)揮。此外，草原碳匯管理缺乏法律保障和規(guī)范性文件，政策的執(zhí)行力度和效果有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

二、草原碳匯價(jià)值測(cè)算的解決方法研究

草原碳匯在應(yīng)對(duì)全球氣候變化中具有重要作用，但目前的碳匯價(jià)值測(cè)算面臨著諸多挑戰(zhàn)。為提高草原碳匯價(jià)值測(cè)算的準(zhǔn)確性和可靠性，本文提出了以下解決方法。

（一）改進(jìn)數(shù)據(jù)收集和處理

第一，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。建立和完善草原生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是解決數(shù)據(jù)問(wèn)題的關(guān)鍵。通過(guò)增設(shè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)并提高觀(guān)測(cè)頻率，我們可以獲取更多高質(zhì)量的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。例如，在中國(guó)，可以在不同的氣候區(qū)和生態(tài)區(qū)設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)草原碳匯進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。同時(shí)，結(jié)合遙感技術(shù)和無(wú)人機(jī)技術(shù)，我們可以大范圍、高精度地采集草原碳匯數(shù)據(jù)，從而彌補(bǔ)地面觀(guān)測(cè)的不足[5]。

第二，實(shí)施數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。為了確保數(shù)據(jù)的一致性和可比性，需要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集和處理標(biāo)準(zhǔn)。例如，可以參照IPCC的建議，制定適用于草原生態(tài)系統(tǒng)的碳匯測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)和指南。這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)涵蓋數(shù)據(jù)采集的頻率、方法、設(shè)備要求，以及數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)的規(guī)范。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集和處理流程，我們可以提升數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可信度，并促進(jìn)不同地區(qū)和不同研究之間的數(shù)據(jù)共享和比較。

第三，建立草原碳匯數(shù)據(jù)庫(kù)。構(gòu)建一個(gè)綜合的草原碳匯數(shù)據(jù)庫(kù)，有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和共享。該數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)包含各地區(qū)的長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)，以及相關(guān)的氣象、土壤和植被數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)庫(kù)還應(yīng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析功能，支持?jǐn)?shù)據(jù)的多維度分析和可視化展示。通過(guò)建立和維護(hù)草原碳匯數(shù)據(jù)庫(kù)，我們可以提高數(shù)據(jù)的利用效率，并促進(jìn)跨區(qū)域和跨學(xué)科的研究合作。

（二）優(yōu)化測(cè)算方法

第一，構(gòu)建綜合測(cè)算模型。開(kāi)發(fā)和應(yīng)用綜合測(cè)算模型，可以有效提升碳匯測(cè)算的精度。例如，我們可以結(jié)合生物量測(cè)定法、土壤有機(jī)碳測(cè)定法和遙感技術(shù)，來(lái)構(gòu)建一個(gè)全面的碳匯測(cè)算模型。其中，生物量測(cè)定法用于測(cè)量地上和地下植被的碳儲(chǔ)量，土壤有機(jī)碳測(cè)定法用于評(píng)估土壤中的碳儲(chǔ)量，而遙感技術(shù)則能提供大范圍、高分辨率的碳匯數(shù)據(jù)。通過(guò)綜合運(yùn)用這些方法，我們可以全面、準(zhǔn)確地評(píng)估草原生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力。

第二，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)。在碳匯測(cè)算中，機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以顯著提高測(cè)算的準(zhǔn)確性和效率。例如，我們可以利用遙感數(shù)據(jù)和地面觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，從而預(yù)測(cè)草原碳匯量。同時(shí)，通過(guò)引入多源數(shù)據(jù)（如氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)和植被數(shù)據(jù)），機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以更準(zhǔn)確地揭示草原碳匯的時(shí)空變化特征。此外，人工智能技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和分析的自動(dòng)化，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)利用的效率。

第三，進(jìn)行不確定性分析。不確定性分析是為了評(píng)估不同測(cè)算方法的可靠性和精度，為決策提供有力參考。例如，我們可以采用蒙特卡洛模擬等方法，對(duì)不同測(cè)算方法的結(jié)果進(jìn)行不確定性分析，并評(píng)估其置信區(qū)間。通過(guò)提供測(cè)算結(jié)果的不確定性范圍，我們可以提高研究結(jié)果的可信度和透明度，從而幫助決策者更好地理解和利用這些結(jié)果。

（三）完善價(jià)值評(píng)估方法

草原碳匯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估方法需要進(jìn)一步完善，以提高其準(zhǔn)確性和可靠性。

第一，實(shí)施多尺度價(jià)值評(píng)估。結(jié)合碳市場(chǎng)價(jià)格法和社會(huì)成本法，可以對(duì)草原碳匯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行多尺度的綜合評(píng)估。碳市場(chǎng)價(jià)格法利用碳市場(chǎng)的交易價(jià)格，直接計(jì)算碳匯的市場(chǎng)價(jià)值；而社會(huì)成本法則需考慮碳匯對(duì)社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)的綜合效益。例如，在評(píng)估草原碳匯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮其在減緩氣候變化、保護(hù)生物多樣性和維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等多方面的價(jià)值。通過(guò)多尺度評(píng)估，可以全面、綜合地反映草原碳匯的多重價(jià)值。

第二，開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)評(píng)估模型。為更準(zhǔn)確地評(píng)估草原碳匯的價(jià)值，需要開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)評(píng)估模型，充分考慮碳市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)和政策變化對(duì)其價(jià)值的影響。例如，可以利用時(shí)間序列分析和情景模擬技術(shù)，構(gòu)建動(dòng)態(tài)評(píng)估模型，預(yù)測(cè)不同情景下草原碳匯的價(jià)值變化。這些模型應(yīng)基于碳市場(chǎng)價(jià)格的歷史數(shù)據(jù)和未來(lái)預(yù)測(cè)，模擬不同政策情景下草原碳匯的價(jià)值變化，從而為決策者制定科學(xué)的政策措施提供有力支持。

三、政策建議

（一）加強(qiáng)政策支持

為了保護(hù)和提升草原碳匯，政府應(yīng)制定和實(shí)施碳匯激勵(lì)政策。例如，可以通過(guò)實(shí)施草原碳匯補(bǔ)貼政策，激勵(lì)草原的保護(hù)和恢復(fù)工作。同時(shí)，推動(dòng)碳交易市場(chǎng)的發(fā)展，以促進(jìn)草原碳匯的市場(chǎng)化運(yùn)作，進(jìn)而提高草原碳匯的經(jīng)濟(jì)收益。此外，政府還需制定和完善草原保護(hù)與碳匯管理的相關(guān)法律法規(guī)，為碳匯的測(cè)算和評(píng)估提供法律保障。具體而言，可以制定草原碳匯管理?xiàng)l例，明確草原碳匯的管理責(zé)任及保護(hù)措施，并強(qiáng)化法律執(zhí)行力度，以確保相關(guān)政策措施的有效實(shí)施。

（二）推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新

為了支持科研創(chuàng)新，我們應(yīng)加大對(duì)草原碳匯研究的資金投入，支持科研機(jī)構(gòu)和高校深入開(kāi)展相關(guān)研究。具體而言，可以設(shè)立草原碳匯研究專(zhuān)項(xiàng)基金，專(zhuān)門(mén)用于資助創(chuàng)新研究項(xiàng)目。同時(shí)，推動(dòng)技術(shù)合作與交流，積極促進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，以提升草原碳匯測(cè)算和評(píng)估的技術(shù)水平。為了提升技術(shù)能力，我們需要加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高草原管理人員和技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)能力。例如，可以通過(guò)定期舉辦技術(shù)培訓(xùn)班和研討會(huì)，幫助相關(guān)人員更新知識(shí)、提升技能。此外，建立技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，為草原碳匯的測(cè)算和評(píng)估提供必要的技術(shù)支持，推動(dòng)草原碳匯技術(shù)的普及和應(yīng)用。

（三）促進(jìn)公眾參與

為加強(qiáng)宣傳教育，我們應(yīng)充分利用媒體和公眾活動(dòng)，提升公眾對(duì)草原碳匯重要性的認(rèn)識(shí)。具體而言，可以通過(guò)電視節(jié)目、報(bào)紙和網(wǎng)絡(luò)媒體等多種渠道，廣泛宣傳草原碳匯的重要性及其保護(hù)措施，同時(shí)開(kāi)展科普教育，普及草原保護(hù)和碳匯知識(shí)，以增強(qiáng)公眾的環(huán)保意識(shí)。同時(shí)，為了鼓勵(lì)社區(qū)參與，我們可以實(shí)施社區(qū)參與項(xiàng)目，激發(fā)當(dāng)?shù)鼐用穹e極參與草原保護(hù)和碳匯提升的積極性。例如，可以設(shè)立社區(qū)草原保護(hù)項(xiàng)目，鼓勵(lì)并支持居民參與草原管理和保護(hù)活動(dòng)。同時(shí)，提供必要的技術(shù)和資金支持，推動(dòng)社區(qū)草原保護(hù)和管理工作的有效進(jìn)行，進(jìn)而提高草原碳匯的社會(huì)效益。

四、總結(jié)

本研究對(duì)某一地區(qū)草原生態(tài)系統(tǒng)的碳匯進(jìn)行了測(cè)算和價(jià)值評(píng)估，揭示了草原碳匯在應(yīng)對(duì)氣候變化中的重要作用。研究結(jié)果表明，草原碳匯量在時(shí)間和空間上存在顯著差異，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值對(duì)碳市場(chǎng)和社會(huì)效益均具有重要意義。為了提升草原碳匯研究的科學(xué)性和可靠性，需要改進(jìn)數(shù)據(jù)收集和處理方法，優(yōu)化測(cè)算方法，并完善價(jià)值評(píng)估體系。未來(lái)的研究應(yīng)進(jìn)一步關(guān)注草原碳匯的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)變化及其影響因素，例如，通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和模擬研究來(lái)揭示氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)草原碳匯的影響，加強(qiáng)不同區(qū)域間的比較研究，探索不同生態(tài)系統(tǒng)和氣候條件下草原碳匯的差異和機(jī)制，以期進(jìn)一步提高草原碳匯研究的科學(xué)水平和應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹玉昆，王玥.國(guó)際涉林氣候談判對(duì)我國(guó)林業(yè)發(fā)展的影響[J].經(jīng)濟(jì)縱橫，2014（03）：122-124.

[2]王金洲，徐靖.“基于自然的解決方案”應(yīng)對(duì)生物多樣性喪失和氣候變化：進(jìn)展，挑戰(zhàn)和建議[J].生物多樣性，2023，31（02）：231-236.

[3]王瑞彬.全球氣候博弈新動(dòng)向及應(yīng)對(duì)策略分析[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)，2023，31（10）：1-8.

[4]李怒云，高均凱.全球氣候變化談判中我國(guó)林業(yè)的立場(chǎng)及對(duì)策建議[J].林業(yè)經(jīng)濟(jì)，2003（05）：12-13.

[5]張維成，田佳，王冬梅，等.基于全球氣候變化談判的森林碳匯研究[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2007（05）：18-22.

（作者簡(jiǎn)介：石安然，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生。鄭杰，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)講師。）