生態(tài)文明建設(shè)是中國特色社會(huì)主義事業(yè)的重要內(nèi)容，關(guān)系人民福祉，關(guān)乎民族未來，事關(guān)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興中國夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)。黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央高度重視生態(tài)文明建設(shè)，黨中央、國務(wù)院先后出臺(tái)了一系列重大決策部署，推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)取得了重大進(jìn)展和積極成效。但總體上看我國生態(tài)文明建設(shè)水平仍滯后于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸制約。

習(xí)近平總書記指出：“要把生態(tài)環(huán)境保護(hù)放在更加突出的位置，像保護(hù)眼睛一樣保護(hù)生態(tài)環(huán)境，像對(duì)待生命一樣對(duì)待生態(tài)環(huán)境。”黨的十八大以來，黨中央、國務(wù)院對(duì)生態(tài)文明建設(shè)作出一系列重大戰(zhàn)略決策和部署，“綠水青山就是金山銀山”已成為全國人民的共識(shí)，全社會(huì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的合力正在形成。在生態(tài)文明建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)的當(dāng)前階段，我們更多需要的是良好的科研支撐和有效的實(shí)施方法。

一、堅(jiān)持綠色發(fā)展，亟需增加碳匯手段

工業(yè)文明為人類創(chuàng)造了豐富多彩的社會(huì)財(cái)富和幸福生活的同時(shí)，也帶來了對(duì)生態(tài)環(huán)境的巨大傷害，目前全球氣候變暖日益嚴(yán)峻。中國作為負(fù)責(zé)任的大國，不僅簽署了《巴黎協(xié)定》，而且在中美聯(lián)合聲明中作出了莊嚴(yán)承諾：中國到2030年左右達(dá)到碳排放峰值，并將于2030年將非化石能源在一次能源消費(fèi)中的比例提高到20%。為了減少碳排放，盡早完成《巴黎協(xié)定》的承諾，中國不僅要積極探索綠色發(fā)展方式，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，還必須增加森林、草原、濕地、海洋碳匯等手段，有效控制二氧化碳、甲烷、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫等溫室氣體排放。

《中共中央、國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》指出，堅(jiān)持把綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展作為生態(tài)文明建設(shè)的基本途徑。事實(shí)上綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展的本質(zhì)，都是要根據(jù)能源規(guī)律，通過人類資源消耗與資源補(bǔ)償?shù)钠胶猓_(dá)到低碳甚至“零碳”發(fā)展。

綠色發(fā)展的關(guān)鍵是提高植物光合作用效率，增加地球生物質(zhì)總量。一方面，不斷擴(kuò)大生態(tài)面積和生態(tài)空間，重視石漠化、荒漠化、沙漠化、海岸侵蝕、水土流失區(qū)域的生態(tài)建設(shè)，科學(xué)地協(xié)調(diào)發(fā)展農(nóng)、林、牧、副、漁。另一方面，不斷增加地球生物質(zhì)總量和生物的種群數(shù)量，種植速生草本植物、灌木和喬木，形成多蓋度的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，從生物鏈的源頭為生物多樣性創(chuàng)造條件，增強(qiáng)生態(tài)生產(chǎn)力;采用生物工程技術(shù)，最大限度地獲得生物質(zhì)累積量，達(dá)到人類資源消耗與資源補(bǔ)償平衡。

循環(huán)發(fā)展的關(guān)鍵是研究掌握碳循環(huán)規(guī)律。采用生物育種技術(shù)，改良遺傳特性，選育優(yōu)良高產(chǎn)的生物品種，在單位時(shí)間內(nèi)反復(fù)收獲，實(shí)現(xiàn)生物飛躍大增產(chǎn)，將大氣圈中的二氧化碳轉(zhuǎn)入生物圈中，發(fā)展育種、種植經(jīng)濟(jì)，增加生物固碳量;種草、造灌、植樹，形成多蓋度的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)展生態(tài)固碳經(jīng)濟(jì)，擴(kuò)大植物蓄碳量;改良耕作方式，生產(chǎn)、使用生物有機(jī)肥，增加土壤中生物質(zhì)總量及動(dòng)物、微生物的種群數(shù)量，發(fā)展土壤固碳經(jīng)濟(jì)，提高土壤儲(chǔ)碳量;運(yùn)用生物技術(shù)，加工生物碳產(chǎn)品，制備生物制品，發(fā)展生物產(chǎn)品固碳經(jīng)濟(jì)，拓展生物封碳量;

繁育豐產(chǎn)的水生生物，發(fā)展?jié)O業(yè)固碳經(jīng)濟(jì)，加大水圈轉(zhuǎn)碳量;擴(kuò)大畜牧業(yè)規(guī)模，促進(jìn)植物碳轉(zhuǎn)化為動(dòng)物碳，發(fā)展畜牧業(yè)固碳經(jīng)濟(jì)，擴(kuò)充動(dòng)物傳碳量;收集生物質(zhì)直接填埋，把生物碳輸入巖石圈，發(fā)展碳封存經(jīng)濟(jì)，限制大氣總碳量;用清潔能源替代化石燃料，發(fā)展新能源經(jīng)濟(jì)，

控制大氣增碳量;采取節(jié)能減排措施，提高能效，發(fā)展碳減排經(jīng)濟(jì)，減少人為排碳量;綜合開發(fā)利用大氣碳資源，建立人工碳庫，發(fā)展碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)。將光合作用吸收大氣中的二氧化碳形成的生物質(zhì)分配到新氣候經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)鏈中，通過固碳、蓄碳、儲(chǔ)碳、封碳、轉(zhuǎn)碳、傳碳、

限碳、控碳、減碳、用碳等方法，實(shí)現(xiàn)全球凈零碳排放，解決資源與相關(guān)環(huán)境問題。

因此，必須深入研究碳循環(huán)原理，有效增加碳匯手段。

碳匯，是指通過植樹造林、森林管理、植被恢復(fù)等措施，利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳，并將其固定在植被和土壤中，從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過程、活動(dòng)或機(jī)制。地球大氣中有“動(dòng)碳”與“靜碳”兩種物質(zhì)。“動(dòng)碳”(碳源)是指地球大氣圈中能自由運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生大氣溫室效應(yīng)的含碳物質(zhì)及二氧化碳當(dāng)量物質(zhì);“靜碳”(碳匯)是指大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈中不產(chǎn)生大氣溫室效應(yīng)的含碳物質(zhì)及二氧化碳當(dāng)量的前體物質(zhì)。在一定條件下，“動(dòng)碳”和“靜碳”可以相互轉(zhuǎn)化。“動(dòng)碳”轉(zhuǎn)化成“靜碳”時(shí)，大氣溫室效應(yīng)減弱;“靜碳”轉(zhuǎn)化成“動(dòng)碳”時(shí)，大氣溫室效應(yīng)增強(qiáng)。因此，如何把“動(dòng)碳”轉(zhuǎn)化成“靜碳”，增加碳匯，就成為亟需解決的問題。

生物的光合作用與氧化作用對(duì)地球環(huán)境具有動(dòng)態(tài)影響。首先，生物的光合作用具有“降溫效應(yīng)”與“儲(chǔ)能效應(yīng)”。“降溫效應(yīng)”是指生物圈通過光合作用吸收二氧化碳，減少大氣圈中的二氧化碳總量，增加下墊面對(duì)太陽輻射的反射，降低大氣溫室效應(yīng)的現(xiàn)象;“儲(chǔ)能效應(yīng)”是指地球生物圈吸收太陽能，轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在生物質(zhì)中的現(xiàn)象。增加地球生物圈光合作用的面積、空間和生成物的總量，可使“降溫效應(yīng)”和“儲(chǔ)能效應(yīng)”增強(qiáng);減少地球生物圈光合作用的面積、空間和生成物的總量，可使“降溫效應(yīng)”和“儲(chǔ)能效應(yīng)”減弱。其次，生物的氧化作用具有“增溫效應(yīng)”與“釋能效應(yīng)”。“增溫效應(yīng)”是指地球生物質(zhì)通過氧化作用釋放二氧化碳，增加大氣圈中的二氧化碳總量，減少下墊面對(duì)太陽輻射的反射，增強(qiáng)大氣溫室效應(yīng)的現(xiàn)象;“釋能效應(yīng)”是指地球生物質(zhì)氧化釋放熱能減少能源物質(zhì)儲(chǔ)存量的現(xiàn)象。增加地球生物質(zhì)氧化的總量，可使“增溫效應(yīng)”和“釋能效應(yīng)”增強(qiáng);減少地球生物質(zhì)氧化的總量，可使“增溫效應(yīng)”和“釋能效應(yīng)”減弱。

如果生物的光合作用與氧化作用達(dá)到平衡，就意味著光合作用吸收大氣圈中的二氧化碳總量減去生物氧化排放到大氣圈中的二氧化碳總量等于零，這就是“零碳”。光合作用產(chǎn)物的量大于生物氧化的量時(shí)，地球儲(chǔ)存的生物質(zhì)總量增加，大氣溫室效應(yīng)減弱，溫度下降;生物氧化的量大于光合作用產(chǎn)物的量時(shí)，地球儲(chǔ)存的生物質(zhì)總量減少，大氣溫室效應(yīng)增強(qiáng)，溫度上升。“零碳”發(fā)展以節(jié)能減排為基礎(chǔ)，以“生物碳封存”為措施，以實(shí)現(xiàn)全球溫室氣體凈零排放為目標(biāo)。

二、培育“速生碳匯草”，有效減少碳排放

聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)指出，化石燃料燃燒和土地利用變化是人類活動(dòng)造成的主要二氧化碳排放源，二氧化碳排放總量的30%被海洋生態(tài)系統(tǒng)吸收，25%被陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收，45%滯留在大氣圈中。據(jù)此，如果人類通過減排、替代、轉(zhuǎn)化、抵消和封存每年碳排放總量的50%左右，可實(shí)現(xiàn)大氣二氧化碳零增長，適度增加碳封存量，可實(shí)現(xiàn)大氣二氧化碳負(fù)增長。“速生碳匯草”研究的開展，使人們找到了轉(zhuǎn)化和封存碳的有效手段。

所謂“速生碳匯草”，指自然界中生長發(fā)育迅速，可以反復(fù)萌發(fā)，捕碳效率高，一年能刈割多次的速生草本植物。目前經(jīng)科學(xué)研究，共選育了 76個(gè)陸生和水生品種，適應(yīng)種植范圍廣。實(shí)驗(yàn)證明，選育的“速生碳匯草”葉片總面積50年累積值是同等面積喬木50年累積值的260～370倍，葉綠體總數(shù)量50年累積值是同等面積喬木50年累積值的250～350倍。

“速生碳匯草”及生物碳產(chǎn)品經(jīng)南方林業(yè)生態(tài)應(yīng)用技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室和湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室檢測，平均碳含量為49.2%;經(jīng)中南大學(xué)能源環(huán)境檢測與評(píng)估中心檢測，每公斤熱值為3000～4500大卡;經(jīng)湖南工業(yè)大學(xué)檢測證明，經(jīng)過紫外光加速老化實(shí)驗(yàn)，儲(chǔ)藏50年無明顯變化;經(jīng)中國質(zhì)量認(rèn)證中心核算，每畝年凈碳匯量為14噸;50年的“碳匯增量”是同等面積森林“碳匯增量”的650倍;因此可以說“速生碳匯草”是一類快速捕碳固碳、調(diào)節(jié)大氣溫室效應(yīng)的先鋒植物。

“速生碳匯草”與喬木的固碳效率差異，其本質(zhì)是C4植物與C3植物的光合效率差異。草本植物系C4植物，光合作用啟動(dòng)快，效率高。木本植物系C3植物，光合作用啟動(dòng)慢，效率低。C4途徑的光合效率比C3途徑高的原因是PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)與二氧化碳的結(jié)合能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于RuBP(1,5-二磷酸核酮糖)，這是C4植物固碳效率高于C3植物的關(guān)鍵。C4途徑主要存在于草本植物中，至今木本植物中還未發(fā)現(xiàn)C4途徑。

與木本植物相比，“速生碳匯草”生長發(fā)育迅速，可反復(fù)萌發(fā)和刈割，在單位時(shí)間、單位面積內(nèi)能多次收獲生物質(zhì)，生物質(zhì)累積量大，能快速捕碳固碳，調(diào)節(jié)大氣溫室效應(yīng);而木本植物生長緩慢，不可反復(fù)萌發(fā)和刈割，在單位時(shí)間、單位面積內(nèi)不能多次收獲生物質(zhì)，生物質(zhì)累積量小。

“速生碳匯草”的界定、選育與種植，為實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)大增產(chǎn)和形成豐富多彩的生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。第一，由于生物光合作用生產(chǎn)1噸生物質(zhì)需吸收大氣中1.47噸二氧化碳，可向大氣中釋放1.07噸氧氣，“速生碳匯草”加速大氣圈中的“動(dòng)碳”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;靜碳”，同時(shí)向大氣中釋放大量的氧氣，為臭氧層輸送“氧源”，屏障紫外線輻射，把太陽射向地球表面的光線更多地向太空反射，降低大氣溫室效應(yīng);第二，“速生碳匯草”使光能更多地轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能被吸收儲(chǔ)存，增加了地球能源物質(zhì)的儲(chǔ)存量，提高了地球生物圈光合作用產(chǎn)物的總量，在為人類創(chuàng)造社會(huì)財(cái)富的同時(shí)，調(diào)節(jié)和穩(wěn)定地球氣候系統(tǒng)。第三，“速生碳匯草”可轉(zhuǎn)化大氣中的二氧化碳，吸附、降解、轉(zhuǎn)化土壤和水體中的重金屬離子(鉛、鎘、砷、汞等)、農(nóng)藥、石油等多種污染物質(zhì)，修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，可促進(jìn)生物鏈循環(huán)，創(chuàng)造和增加生物種群數(shù)量。

三、創(chuàng)建“零碳”發(fā)展新模式，建設(shè)零碳排放示范區(qū)

為貫徹綠色發(fā)展理念，黨的十八屆五中全會(huì)提出，實(shí)施近零碳排放區(qū)示范工程。所謂近零碳排放區(qū)示范工程，是指基于現(xiàn)有低碳試點(diǎn)工作基礎(chǔ)和低碳技術(shù)成果，在工業(yè)、建筑、交通、能源、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、廢棄物處理等領(lǐng)域綜合利用各種低碳技術(shù)、方法和手段，以及增加碳匯、購買自愿減排量等碳中和機(jī)制減少碳排放，使在指定評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的溫室氣體排放量逐步趨近于零，最終實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。目前在廣東省部分地區(qū)已經(jīng)陸續(xù)開展試點(diǎn)，以期為中國探索近零碳排放提供先行經(jīng)驗(yàn)。

開展近零碳排放區(qū)示范工程，需要編制近零碳排放城市示范區(qū)發(fā)展規(guī)劃，推進(jìn)能源優(yōu)化利用，打造低碳產(chǎn)業(yè)體系，推動(dòng)城鄉(xiāng)低碳化建設(shè)和管理，實(shí)施控制溫室氣體排放目標(biāo)考核制度，以及在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)、綠色城鎮(zhèn)化和綠色金融支持等方面全面實(shí)施創(chuàng)建示范工程任務(wù)。這是一項(xiàng)綜合性工程，其核心是探索零碳排放模式。

從高碳到低碳，從低碳到“零碳”，是人類發(fā)展理念和方式的不斷飛躍，“零碳”排放模式是可持續(xù)發(fā)展的高級(jí)方式和終極目標(biāo)。運(yùn)用系統(tǒng)工程技術(shù)，規(guī)劃、普查、核算、核查、統(tǒng)籌總排碳量與總減碳量，采用節(jié)能減排、綠色能源替代、碳產(chǎn)品封存、生態(tài)碳匯補(bǔ)償及實(shí)體碳交易等方法，使一個(gè)行政區(qū)劃(或一個(gè)單位)邊界范圍內(nèi)的總排碳量與總減碳量處于動(dòng)態(tài)平衡，這就是“零碳區(qū)域”發(fā)展模式。我們應(yīng)立足現(xiàn)有成果，在全國范圍內(nèi)創(chuàng)建更多“零碳區(qū)域”。

創(chuàng)建方法是采取整體規(guī)劃、全面統(tǒng)籌、分步實(shí)施策略，分階段實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)：一是實(shí)現(xiàn)單位GDP碳排放量的“零增長”或“負(fù)增長”;二是實(shí)現(xiàn)年度碳排放總量的“零增長”或“負(fù)增長”;三是實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”或“負(fù)增長”。通過創(chuàng)建“零碳工廠”“零碳機(jī)關(guān)”“零碳學(xué)校”“零碳社區(qū)”“零碳村莊”“零碳鄉(xiāng)鎮(zhèn)”“零碳縣(區(qū))”，形成“零碳”“負(fù)碳”發(fā)展模式，然后復(fù)制和推廣，逐步實(shí)現(xiàn)“零碳國家”“零碳世界”發(fā)展模式。

目前，湖南省長沙縣、桃源縣、婁底市以“速生碳匯草捕碳固碳技術(shù)”和“實(shí)現(xiàn)‘零碳’區(qū)域發(fā)展模式的方法”為支撐，正在創(chuàng)建全國首個(gè)“零碳縣”“負(fù)碳縣”“零碳市”。經(jīng)《人民日?qǐng)?bào)》《光明日?qǐng)?bào)》《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》《科技日?qǐng)?bào)》等媒體報(bào)道，對(duì)其他地區(qū)形成示范作用。

創(chuàng)建“零碳”新模式，還要?jiǎng)?chuàng)新碳稅制度。對(duì)化石燃料及產(chǎn)品按碳含量的比例征稅，可實(shí)現(xiàn)減少化石燃料消耗和二氧化碳排放的目的。沒有消費(fèi)就沒有生產(chǎn)，沒有生產(chǎn)就沒有排放，每一個(gè)使用產(chǎn)品的人都應(yīng)該成為繳納碳稅的主體。應(yīng)建立與實(shí)體碳交易相符合的碳稅制度，用碳稅支撐生物碳封存和發(fā)展新氣候經(jīng)濟(jì)，創(chuàng)建“零碳”發(fā)展模式，用積極的態(tài)度和行動(dòng)應(yīng)對(duì)全球氣候變暖。

建議創(chuàng)立《國際生物碳封存與碳排放權(quán)交易新公約》，制定《生物碳封存的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，用生物碳產(chǎn)品參與碳交易，根據(jù)生物碳封存量收取碳排放權(quán)交易費(fèi)，改虛擬的碳排放權(quán)“配額指標(biāo)”交易為實(shí)物碳交易。建立有力的“治碳”制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格執(zhí)行，既能解決我國節(jié)能減排的難題，又可解除西方國家要求減排的巨大壓力，使我國獲得“治碳”的主動(dòng)權(quán)、話語權(quán)與經(jīng)濟(jì)權(quán)，成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和應(yīng)對(duì)全球氣候變化的先鋒。

習(xí)近平總書記指出，“在生態(tài)環(huán)境保護(hù)上一定要算大賬、算長遠(yuǎn)賬、算整體賬、算綜合賬，不能因小失大、顧此失彼、寅吃卯糧、急功近利”。經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程不能再盲目地向自然界索取資源、排放污染物，而是要減少生產(chǎn)性排碳，控制生活性排碳，以更豐富的手段匯碳固碳，解決同根同源的灰霾與全球氣候變暖的化石燃料污染問題，唯有如此，才能為建設(shè)美麗中國、維護(hù)全球生態(tài)安全做出更大貢獻(xiàn)。