中國網:林草業對低碳發展、鄉村振興具有特殊的重要意義。國家林業和草原局日前公佈了《林草産業發展規劃(2021—2025年)》。《規劃》提出林草業要“服務碳達峰與碳中和戰略大局,創新發展林草碳匯”。作為林業系統的全國人大代表,中南林業科技大學教授李建安長期關注林業生態建設及油茶等經濟林産業發展。在今年的兩會期間,中國網《中國訪談》記者對李代表進行了專訪。
全國人大代表,中南林業科技大學林學院院長、教授,民建支部主委李建安。
中國網:2021至2025年林草産業發展規劃提出林草業要“服務碳達峰與碳中和戰略大局,創新發展林草碳匯”。您認為“林草碳匯”包含哪些具體內容?林草業對碳達峰與碳中和又有哪些作用?
李建安:大家好!很高興和大家一起來討論林草碳匯的問題。
林草碳匯指的是森林的植物和草原的植物吸收大氣中的二氧化碳,並且把它固定到植被裏面或者固定到土壤裏面這麼一個過程。林草碳匯涉及到的具體內容還是多方面的,我們看從什麼樣的角度去看。
我們從林草自然生長的過程來看,林草其實包括了匯碳和儲碳這樣兩個過程。匯碳是説這個林草植物,它通過葉片的光合作用吸收大氣中裏面的二氧化碳這個過程。儲碳是把吸收納入的二氧化碳轉換為有機物質儲存在植物體內的過程。所以我們説,植物的碳匯能力表現為兩個方面:一個方面是它匯碳的速率;另一個方面是它的碳儲量。匯碳速率,我們可以用每一年增加的儲碳量來表示。
林草碳匯的過程,我們從生産過程來看,它也必然伴隨著物質的投入、能源能量的投入,以及人工的投入這樣一個過程。這個過程它是一個産生碳排放的過程,也就是説它成為一個碳源。這是一個方面。
我們從林草利用的途徑來看,可以説森林和草原都是多功能的,它形成的産品也是多樣的,除了所謂的碳匯這個功能之外,還包括了能夠形成有形的林産品這樣一個功能,而且還包括了無形的生態服務産品這個功能。那麼我們對林草産品不同的利用方式,對它的碳排放會産生顯著的影響。
我們知道,森林和草原是陸地上面兩大生態系統。在空間上,當然它們分屬於不同的生態系統,那麼林草碳匯實際上分為森林碳匯和草原碳匯。
從面積上來説,草原的面積最大,我們國家的草原總面積將近4億公頃,也就是60億畝。它佔全國土地總面積的40%,是我們耕地面積的3倍以上。我們森林的面積2.2億公頃,33億畝,佔全國土地總面積的23%,(也就是)我們的森林覆蓋率。這兩個相加到一起佔了63%。可以説森林和草原是陸地生態系統的絕對的主體;同時,它們也是匯碳、儲碳的絕對的主力。剩下的主要是農田和其他的土地。
現在有很多學者做了大量的研究,已經了解了全球陸地上生態系統有機碳的分佈。這個分佈的規律是:森林大致佔了40%、草地33%、農田21%,還有5%左右是其他的類型。當然,這個數據只是説它是有機碳這個生態系統裏的分佈,沒有考慮生産過程裏的碳排放這樣一個問題。
林草業應該説對碳達峰和碳中和的作用是巨大的,而且是表現為多個方面的。首先表現為碳中和,它在碳中和中的作用。我們國家提出來2060年要實現碳中和,也就是説我們排放的碳和被生態系統吸收的碳要相等,基本上持平。這種情況下,森林碳匯起決定性的作用。我們説森林裏的植物可以將吸收的碳長期儲存在樹榦裏,表現為森林的蓄積量。我們也經過測算,每生産1立方米的蓄積量可以吸收1.83噸的二氧化碳。現在大量的實踐證明,植樹造林仍然是能夠實現、能夠大規模應用的,也是最經濟、最有效的碳匯方式。 根據我們國家第九次森林資源的清查,全國33億畝森林面積的蓄積量是175.6億立方米,總的碳儲量是91.86億噸;它每年固碳4.34億噸。
我們以前對草原碳匯的功能認識得不太充分,不足,認為草原這個植物本身很難長期儲碳,沒有多少碳匯的價值,所以在“雙碳”目標上好像做不了什麼貢獻。但是現在有很多不同的觀點,認為草原不僅具有碳匯的功能,而且固碳的潛力還非常大。你比如説方精雲院士的研究結論是,草原生物量也比較大,它佔到我們全國總生物量的15.3%。而碳匯量呢?她估計總的碳匯量達到300-400億噸,這個數可以説是森林碳匯量的3倍多。它每一年還可以固碳,也就是吸收碳,能夠達到6億噸。所以,這個草原碳匯我們也要引起重視。
草原碳匯和森林碳匯的區別還是很大的,森林碳匯主要是(儲存)在植物體內,草原的碳匯主要是儲存在土壤裏面的,這個土壤裏的儲碳量是植被層儲碳量的13.5倍。因此,我們説草原碳匯將來是大有可為的,現在最要緊、最當務之急的就是怎麼樣摸清草原碳匯的家底到底有多少。
中國網:我國的植樹造林事業成就很大,截至2021年,全國森林覆蓋率達23.04%,森林蓄積量超過175億立方米,但是剩餘的空間也不是很大了。那麼如何進一步增加森林植被的蓄積量?您有什麼好的建議?
李建安:是這樣的,我們國家的森林覆蓋率應該説從近代,從最低潮的時候,抗日戰爭時期,那時候只有不到10%,百分之八點幾,現在是超過了23%,也就是説增長了快3倍了。我國也成為全球綠量增長最快的國家,這個成績非常了不得。現在我們的發展空間應該説越來越有限了,而且難度越來越大。因為現在基數也高,假設我們每增加1個百分點的覆蓋率,實際上要求的總量、絕對值比以前要大,而且隨著難度的增加,我們現在要植樹造林,要付出比原來更多的努力。
當然了,隨著林業科學技術的進步,也還是有一些增長的空間的,原來一些不適合造林的荒山荒地,包括沙化地,包括石漠化地,包括嚴重水土流失地,也能夠造林成功。去年《中國綠色時報》做了報道,我們國家森林覆蓋率最大的潛力,將來有可能能夠達到28%-29%,這也意味著我們將來還有7.5億畝的土地用來植樹造林,這個規模還是很可觀的。
這是我們講一是在提高森林、林草資源總量面積這上面來下工夫;第二個方面,也是目前最重點的,就是怎麼樣提高品質,我們的面積總量提高不少,但我們怎麼把品質提高上去。我們國家應該説這方面的潛力非常大。
我們知道,我們現在33億畝的森林裏面,其實人工林的面積佔比非常大,人工林的面積佔比達到61%,12億畝。這是世界上最大的人工林。但是單位面積的蓄積量又相對來説還是很低的,我們(人工林)單位面積的蓄積量相當於世界平均水準的61%,也就是説我們的蓄積量全國平均也就是每一畝只有5個多立方,這還是比較低的。這低是低,但也意味著增長的潛力很大。我們的中幼林是屬於幼齡階段或中年林階段,現在處在快速增長時期。所以,它匯碳的速率會快,將來它還會更多地增加碳的儲量,空間大。
中國網:《規劃》提出,大力發展生物質成型燃料,推進林業“三剩物”、廢棄木質材料等能源化利用等,還提出了具體的目標。您能否談談林業在生物質能源的利用方面可以做哪些事情?還存在哪些問題亟待科技攻關來解決?
李建安:有關能源,在“雙碳”工作中是一個核心的問題,也是個難點問題。根據統計數據,2020年,我們國家二氧化碳的排放超過100億噸,(達到)103億噸,這裡面有92%的是由煤炭、石油、天然氣這三種化石燃料燃燒以後排放到大氣裏面去的;另外剩下的小部分是沼氣、生物質這樣的一些(燃料)排放的。要實現2030年碳達峰,必須降低化石能源使用的佔比,即使用的比率。 下一步的方案就是考慮用能源替代,由別的清潔的能源、可再生的能源、綠色的能源來替代化石能源,這是我們將來降碳的必由之路。我們可以説林草業主動作為,提出來發展生物質能源,這個將來能夠成為能源替代的一種重要的途徑。
林草“十四五”的産業化規劃裏面也提到,我們到2025年,農林的生物質直燃發電,也就是生物質直接燃燒發電,它要新增裝機容量500萬千瓦,生物質成型燃料利用量要達到3000萬噸。比方説生物質可替代燃料,這個我認為是做得到的。這些方面都已經有成型的技術,有些已經形成一定的規模了。我們説這兩個方面,也可以説是我們林草業在碳達峰工作中發揮自己作用的這樣一個“牛鼻子”工程。
那麼從生物質能源、從林草生物質能源、從産業佈局上面來看,還存在一些問題需要解決。我認為要解決兩個問題,一頭一尾的問題。一頭是原料這一端,你這個生物質能源原料,用什麼原料?原料何來?目前來看,要解決這個問題無外乎是兩個途徑:一個是利用我們現有的林草的剩餘物來作為原料。但是我們要知道,這些剩餘物,收集是非常困難的,成本會非常高。而且我們國家森林、草地這個生態都還是十分脆弱。如果我們把這些剩餘物都拉出生態系統了,那會不會有可能加劇我們這些生態系統的退化?這是個問題。另外一個,我們可以營造能源林,我們前面也提到了,現在國家用來新造林土地的面積也非常有限,不過這在將來應該要成為我們一個方向。
那麼這個産業佈局的另外一端就是末端,這個末端就是我們講利用的這個端口,我們要有適合這個生物質能源利用的裝備,包括能源的轉化、吸收以及利用的設備。如果我們用來自然發電,那麼我們還要有發電的設備,還需要利用現有的電網,這還是目前比較成熟的(技術)。還有我們利用生物質成型的燃料,比如生物質可替代燃料,那就需要鍋爐。到各家各戶,你還需要另外的設備,這些配套的,那怎麼辦?怎麼佈局?所以,這塊如果我們未來要發展,要大力發展生物質能源,一定要把這個局先跟上去,要布好。
這個生物質能源利用,我認為將來會帶來一場深刻的革命,這個革命一是能源上的革命,替代傳統的化石能源;另外一個方面,也會帶來我們林業,林草生産技術上面的革命,比方説我們有很多東西,我們以前利用的是木材,現在我們利用的是能源,有很多技術上面隨之要進行革命性的、深刻的一個調整。
比方説我們農民對剩餘物的收集和預處理;我們怎麼樣來選擇一些高能值的林草的品種,同時包括配套的、高效培育的技術;我們怎麼樣實現高能值的生物質燃料,以及利用它的設備進行製造。目前,我們這方面的基礎還是很薄弱的,還是有很多地方甚至是空白。所以,我們得加緊把這些薄弱的環節給它加強了。
中國網:林草碳匯還涉及到經濟問題、監測換算體系以及一些市場化機制,所以《規劃》提出了“探索建立林草碳匯計量監測體系、林草碳匯産品價值實現機制”等意見。請您結合自己的研究成果談談對這些問題的理解。
李建安:森林從以木材為主到以碳匯為主,利用的方式發生了根本性的改變。當然,肯定這不是個簡單的事情。但從技術上面來看,也可能不會有想像的那麼複雜。我們可以看到,無論你是用木材還是用於碳匯,它引領的重點方向仍然是放在提高它的生物量,特別是單位面積的生物量上面來。因此,在目前我們還沒有研發出專門的碳匯林的經營技術前提條件下,完全可以借用現有的經營技術,或者經過適當改良以後用於碳匯林的經營。
這個“雙碳”的工作,碳匯林業,也為我們林業類院校提供了一個新的命題,我們也在這方面謀劃,也在思考,也在考慮怎麼樣根據我們經濟社會發展的需求來調整我們人才培養方向,調整我們學科的專業。現在包括我所在的中南林業科技大學在內,我所了解的,有不少林業的院校已經從很多方面進行了一些佈局、一些調整。
比方説,一是圍繞著我們碳匯林的種子的創新方面,現在很多地方都開始著手,我們湖南省正在打造的岳麓山實驗室裏,也佈局了碳匯林品種的創作中心,我們也圍繞著碳匯林這種優質的樹種在做這種種質資源收集的工作。這是一個方面。
第二個方面,當然涉及到營林方面,這主要是我們營林的模式方面。這個營林模式方面,那麼説現在也在考慮,在我們營林的過程裏面,這個營林模式能夠減少排放而提高效率,我們現在也正在探討,也在探討建立——比方説人工促進更新,新自然經營甚至生態系統經營這樣一些模式或技術。
第三,我們説圍繞著怎麼樣固碳、增碳和減排技術來做工作。
第四,對於林産品的利用方式上面的創新,這個方面的潛力非常大,挖潛非常大。過去我們認為利用木材,利用木材就是砍了樹,破壞森林,實際上我們從將來要實現碳中和這個角度來説,你每年要新增加吸碳(能力),那這個從哪來?森林到了一定的程度,過熟以後就不可能再增加它的碳匯。那怎麼辦呢?那我們只能是通過把已經成熟的林子合理地採伐,把它合理地利用,成為産品製品,甚至長期保存在那裏,相當於是個“碳封存”,把它存在那裏。這樣我們在原來採伐的地裏重新造林,重新來吸碳。這是一個過程。
除了這個之外,將來很多生態産品需要我們重點地研發,當然這些工作已經在做了。生物質可替代燃料,些燃料,雖然它的燃燒過程也可能排放,但我們要知道,這個排放,是它原來吸收了多少,就是説排放了多少的二氧化碳,也是原來從大氣裏吸收的這個二氧化碳。所以,在總的過程裏,實際上是能實現“凈零排放”的,這就能替代石油,我們可以間接減少這個排放量,是相對的。
現在還有些人提出來,把我們的生物質碳化,封存起來,我估計將來這個過程在技術上還有一些難題,要把它突破。當然,這將來也可能是一個方向,也是一種方式。我們也可以把這種碳化以後的活性碳,可以在生活中應用,又可以實現匯碳、儲碳,長期地吸碳,還有封存碳,同時與我們的生産、生活方式有機地結合起來,拓展我們綠色、低碳産品應用的領域。這是我們森林碳匯一個顯著的優勢。
對於這個問題,我是這麼理解的,林草碳匯,它的功能其實也是林草生態服務功能的一種。目前我們國家,包括國內外可以説對林草生態效益、生態服務功能的研究非常多,包括理論研究和基礎的研發這方面也是不少。
技術手段上面,現在也不是問題,我們現在監測的手段當然不是問題,現在都有。最大的難點問題,就是我們怎麼樣把這些玩意兒落地,應用上面是個大工程,生態系統很大,而且要長期地堅持,而且要長期地分析、評價,這項工作量是比較大的。所以下一步,我想我們要發展林草碳匯應該要解決的一些問題,還是應該在林草碳匯的天地空一體化監測、在碳匯價值精準的計量、在碳匯利益的分配,以及在林草金融碳匯試點等等方面,還有很多工作需要我們努力去做。所以,我們説要做好林草碳匯這個工作,有很多基礎性的工作要做,要儘早佈局,布好局,為將來我們林草行業在碳達峰碳中和工作中發揮我們應有的貢獻,奠定堅實的基礎。
(本期人員:編導/文案:韓琳;後期:劉凱;主編:鄭海濱)