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碳汇理论研究及其意义

来源：花匠小妙招时间：2024-10-03 19:55

碳汇是植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，并把二氧化碳固定在自身和土壤中的活动过程和机制。碳汇的功能在于把太阳能转变为地球有效能量，以维持包括人类在内的一切生命和生态系统的生存和进化。可见，碳汇是人类及其环境存在的基础和前提，没有任何可以替代的因素。因而碳汇代表了“自然价值”的最高层次。在生态文明时代，人类赋予碳汇极大的期待。

一、碳汇理论提出的背景

（一）两位智慧老人的预言

一位是费孝通先生。上世纪90年代，费孝通先生就提出人类对地球竭泽而渔，使得资源枯竭、生态破坏、环境污染、气候异常——后工业时期必然会发生一个“文化大转型”。在这样的背景下，人类对自己创造的文化有必要全面反思，费老称之为“文化自觉”。“文化自觉”表达了上世纪末人类对自我生存的终极性思考。不曾想费孝通先生的预言兑现得如此之快——现在，一个崭新的“生态文明”的时代已经向我们走来。

另一位是钱学森先生。早在上世纪80年代，钱学森先生发现西北部的荒漠戈壁沙漠——祖国的半壁河山是我们未来重要的生存空间。他提出“知识密集型沙产业、草产业、林产业理论”，并预言在荒漠戈壁沙漠发展这一产业将掀起中国的“第六次产业革命”。他的技术路线是：多采阳光，少用水、新技术、高效益。内蒙古等西部地区沙草产业的实践证明，钱老的预言是准确的，现在看来，“第六次产业革命”就是人类在21世纪的绿色革命。

（二）低碳文明的全球化

人类文明经历了从狩猎、游牧、农业文明到工业文明的进化。工业文明为人类创造了巨大的财富，但是工业文明是建立在大量消耗化石能源等自然资源、排放二氧化碳等温室气体的基础之上的，因而严重损害了人类赖以生存和发展的生态环境。恩格斯在总结人向自然索取的教训后曾精辟地指出：“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都对我们进行报复。每一次胜利，起初确实取得了我们预期的结果，但是往后和再往后却发生完全不同的、出乎预料的影响，常常把最初的结果又清除了。”为此，人类必然由工业文明走向新的生态文明，从高碳重新回到低碳，走人与自然协调发展、和谐发展之路，推进人类步入生态文明社会。

20世纪80年代以来，国际社会对气候变化问题给予了高度关注， 1992年和1997年先后通过了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》，提出了“把大气中温室气体的浓度预定在不产生危险的人为干扰的水平上”的目标，确定了发达国家与发展中国家“共同但有区别的责任”原则，制定了发达国家到2012年减排温室气体的具体目标：即主要工业发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上平均减少5.2%，同时帮助发展中国家适应和减缓气候变化。鉴于发展阶段的差距，发展中国家人均二氧化碳排放量要远低于发达国家人均水平，但是，快速工业化进程中的发展中国家排放增长速度快，增长幅度大。2007年12月，在印度尼西亚达成了“巴厘路线图”，要求发达国家在2020年进一步大幅减少二氧化碳排放；发展中国家也要偏离常规的高碳发展路径。2009年12月，哥本哈根会议经过艰苦努力，在落实“巴厘路线图”，推动《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》全面、有效、持续实施方面取得了重要阶段性成果。2010年底坎昆会议召开并达成相关协议。

“气候变化”、“节能减排”、“绿色发展”、“碳汇与碳源”、“低碳经济”、“碳金融”、“碳交易”等名词不断冲击着人们的视野，成为世界各国政府及人民最为关心的话题。通过国际社会的协同应对，坚持走绿色发展、低碳发展之路，全球控制气候变暖的目标有望得到实现，人类社会正在走向新的生态文明的时代。气候变化是全球性的，因此，应对气候变化和发展低碳经济也是全球性的。在哥本哈根会议之后，各国向《联合国气候变化框架公约》秘书处提交了减排承诺。

（三）中国在行动

我国历来十分重视气候变化问题，已经认识到绿色发展、低碳发展是我国经济实现又好又快、和谐稳定的有效途径。2007年，我国出台《中国应对气候变化国家方案》，是全球较早拿出此类方案的国家。2007年底，我国制定了《节能减排综合性工作方案》。我国于“十一五”规划中提出降低单位GDP能耗20%的目标。近年不断采取激励措施，支持新能源和清洁能源的开发和运用，包括太阳能、风能、智能电网、新能源汽车等，都取得很大的进展。

2009年底哥本哈根会议前夕，我国不仅提出了到2020年底在2005年基础上降低我国单位GDP碳排放强度40%—45%的目标，同时还提出要将非化石能源占一次能源的比提高到15%。国家“十二五”规划纲要第六篇“绿色发展：建设资源节约型、环境友好型社会”中阐明了如下国家战略意图：“面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励与约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力，提高生态文明水平。”

可见，绿色发展、低碳发展已成为我国的发展战略，相关的理论研究要与之呼应，理论创新要跟上时代的步伐。在这种背景下，提出碳汇理论的概念和初步框架。

二、碳汇发生学研究

（一）碳汇是太阳与水的杰作

大约在50亿年前，小行星撞击地球给荒凉的地球带来了水。大约在35亿年前，在无氧或缺氧的地球环境中出现了一种叫蓝藻的原核生物，具有类似光合作用的功能，能吸收空气中的二氧化碳合成有机物，同时排放出氧气。到了7亿—4亿年前，大气中氧含量增加，地球高空开始形成臭氧层。紧接着，生命开始登陆，陆地也出现了光合作用，碳汇便源源不断地产生。

生命演化到进入距今5.3亿年前的寒武纪时，演化突然提速，各类生命形成瞬间爆发，人称其为“寒武纪生命大爆发”。生命奇迹是进化上的突变，揭开了生物进化复杂性的一面。但其中光合作用和氧的形成具有必不可少的作用。

推动地球运转的动力之源来自太阳，万物生长靠太阳，太阳是绿色之源、能量之源、生命之源。植物在阳光的照射下产生叶绿素，绿色的植物吸收空气中的二氧化碳，并把二氧化碳固定在自身和土壤中，同时向外释放出氧气。动物摄食植物的绿叶，继续着太阳能源的再次生命的循环。就这样，几亿年来，地球上的生命在太阳的恩惠下，在这颗绿色的星球上生存繁衍。科学研究测算，地球上每年绿色植物从空气中吸收约1500亿吨的碳和从水中吸收约250亿吨的氢，产生约4000亿吨的氧。只要太阳从东方升起，碳汇便源源不断地涌现，碳汇的源泉喷涌不绝，碳汇的力量持续不断。地球宝贵的森林草原湿地碳汇在稳定全球气候、净化和涵养水源等方面起着关键性的作用。

（二）碳循环维系着生命和生态系统

碳是地球上最为重要的生命元素，是包括人类在内的生命体的主要组成部分，碳的正常循环维系着地球上生命系统新陈代谢过程。大自然赋存的碳是稳定的，正常状态下的大气二氧化碳的温室效应使得地球平均温度保持在16℃左右，地球上的液态水才得以存在，从而创造了生命存活的环境。

陆地生态系统碳汇功能是指生态系统以有机物质的形式暂时或永久性地贮存碳的功能，具有贮存碳功能的各生态系统的组分或类型都可以称为不同名称的碳汇。按植被类型划分可分为：森林碳汇、草原碳汇、农田碳汇、湿地碳汇、水体碳汇等。植物碳汇大约贮存了陆地大气中碳贮存量的62%，植物光合和呼吸作用与大气之间的年碳交换量高达陆地生态系统碳汇总量的90%，控制着全球陆地碳循环的动态。由此可见，植物碳汇对于人类来说是多么重要。

如果人类活动释放到大气中的二氧化碳的量超过同期地球大气二氧化碳的增量及海洋吸收量，就会产生碳失汇，进而引起温室效应及全球变暖。

（三）碳汇概念产生于生态文明时代

狩猎、游牧、农业文明是原始的低碳文明，当时人们的生产方式是遵循自然，简单应用天然资源，一切用自然的力量来完成；生活方式也是原始的低碳，生活的一切来源于自然，与大自然融为一体。

从农业文明到工业文明是一次伟大的飞跃。生产方式和生活方式发生了根本性的改变，不仅养育了大量增长的人口，并且社会财富成几何级数的大幅度增长，工业化取得了无比辉煌的成就。然而，200多年工业化带来了新的危机。传统工业化的基本模式是大量生产大量消费，其明显的特点集中表现为“四高”，即高资源消耗、高能源消耗、高污染排放、高物品废弃。工业革命前，二氧化碳在大气中的浓度几乎固定不变，而工业革命后，二氧化碳在大气中的浓度大量增加，增加幅度超过了33%，这种温室气体排放到大气后，短则50年长则200年不会消失。整个地球今后承载人类温室气体再排放的底线，已经达到地球生态的警戒线。绿色低碳之路是人和自然和谐发展之路，是后工业时代发展的必然趋势，推动人类迈向生态文明的时代。

《京都议定书》下的国际温室气体灵活三机制，即排放权交易机制、联合执行机制、清洁发展机制，建立了国际碳排放权交易的基础性制度。碳汇作为一种新的生产要素、一种新型金融性资产，在全球范围内完成了概念上的创立。人类在科学技术发展中提出了碳汇的概念，并将碳汇视为一种资源——这是人类文明史上一次巨大的进步和飞跃，其深刻的思想在于通过碳汇经济运作，转变发展方式，将大自然的价值数量化、有形化、货币化，以确保人类生态安全。

三、碳汇价值研究

（一）碳汇价值的科学研究

现代科学已经可以将生态系统对人类的服务价值进行数量化计量。2009年国家第七次森林资源普查的中国森林生态服务评估结果：中国森林生态系统服务功能总价值为每年10.01万亿元，大体相当我国目前GDP总量的1/4，其中年固碳释氧总价值量为1.56万亿元，相当于我国去年财政收入的近1/5。可见，森林碳汇的生态价值是相当可观的。中国森林植被碳储量为78.11亿吨，相当于燃烧109亿吨标准煤二氧化碳的排放量。生物固碳增汇减排（间接减排）的成本远远小于工业减排（直接减排）成本。自上世纪80年代，我国退耕还林，大力植树造林，森林固碳量逐年增加，联合国有关组织估计，中国每年固碳能力达到了50亿吨左右。

中国生态系统服务功能总价值1998年初评估为4.2万亿美元，而中国2000年的GDP为1.1万亿美元，即当时中国范围内自然的价值相当于人造价值的4倍。这13年来，中国的GDP增长速度很快，2010年已达到39.8万亿元人民币，也超出了我国生态系统服务的价值。

1997年全球生态系统对人类的服务价值的总价值为16—54万亿美元，平均为33.3万亿美元，是1997年全球经济生产总产值的1.8倍。到了2002年全球经济生产总产值与全球生态服务价值持平。而到了2008年全球的GDP已达到78万亿美元，远远超过了生态系统的服务价值。可见人类创造财富的能力，已经达到甚至超过了自然生态系统对人类的服务能力。

有专家学者称，现行经济是“以化石燃料为基础，以汽车为中心，用后即弃的经济”。采取线性的、非循环的模式，把投入生产和生活的资源的大部分以废物的形式排向环境。这既造成资源破坏和浪费，又造成环境污染和生态破坏。

这种经济模式的潜台词是自然资源没有价值。结果导致自然价值严重透支。世界自然保护基金会《2002年生命地球报告》指出：“人类对自然资源的消耗已经大大超出地球的再生能力。”

（二）碳汇的内在价值

在2500年前，中国哲学就认为自然的价值是最高的，老子《道德经》曰：“人法地，地法天，天法道，道法自然。”当代西方自然哲学家H·罗尔斯顿也认为：“生态系统是宇宙中最有价值的现象。”

在人类还没有诞生之前，森林等绿色植物以及恐龙飞鸟等一些动物就在地球生长繁殖了，因而碳汇是大自然的产物。“自然”一词在希腊文的原始含义有“生长”之意，“依靠自己的力量，自然而然地生长、涌现、出现”。亚里士多德认为，“自然”意味着自身具有事物的本性，本性就是自然万物的动力渊源。东方哲学也主张“识自本心，见自本性”。碳汇表征着大自然的“内在价值”，是大自然所具有的不以人为尺度的价值，即不需要以人类作为参照系。大自然原本可以自我维持、自我塑造。在大自然中，各种植物、动物（包括人类）、微生物等相互依从，共同维持着物质、能量和信息的有序传递，使自然系统呈现出稳定、和谐和美丽的状态，包括碳汇在内的自然界的一切存在都具有不可替代的内在价值。“在与人类学有关方面，生态学恢复了‘自然’概念的崇高地位，使人根植于自然。自然不再是无序、被动、无定形的环境，而是复杂的整体。人对于这个复杂的整体不再是封闭的实体，而是一个开放系统，以组织形态上的自主——依从的关系处于生态系统的内部。”

揭示大自然及碳汇“内在价值”的重要性在于确认作为“道德关爱对象”的“道德资格”。因其具有“内在价值”，人类要予以终极性的理解和尊重。

（三）碳汇的工具价值

碳汇的工具价值除其生态价值之外，还表现为经济价值。碳汇做为一种自然价值是生态文明时代的新型资源，如果弃之不用则形同虚无；反之，整合碳汇资源，使碳汇资源有形化、产业化、货币化、市场化，真正进入我们的经济生活，则对节能减排、保护生态环境以及扩大农牧民就业、惠及民生产生重要作用。增加碳汇的直接手段是植树造林，保护恢复管理好我们的森林、草原、湿地、农田，在适宜地区退耕还林、退牧还草，治理好沙漠荒地，恢复地球自我修复的生态功能，以减缓气候变化，拯救地球家园。随着人类认识的提高，国家间签署相关协议，碳交易量的扩大，碳汇的工具价值被全球认可，甚至成为新的金融工具和货币形状。碳汇的经济价值往往也作为国家间博弈的工具。

四、碳汇复杂性研究

当代科学和哲学最新的研究探索表明，对人类未来前景的把握依赖于我们对复杂性的认知程度。理解复杂性要靠复杂性思维，即认识事物的整体性、系统性、复杂性、非线性、相对性、全息性、多元性、动态性、不确定性、定量分析等等。复杂性研究开创了人与自然、科学与人文的新对话。碳汇的复杂性研究在方法论上也不能单纯局限于生物学、生态学某一视角，而应从多维度、多视角、多原理审视。

（一）大气中的二氧化碳已经超过地球的“外在限度”

地球家园的可贵在于她是一个非常特殊的（无机→有机→生命→人类→文明）自然连续演化体，这是一个充满了复杂性的过程，即在各种自然因素、在时空上巧妙的集合而成。复杂性常常源于组分间的复杂关联，这在生态系统中尤为突出。所有的生物都相互关联，所有生物系统又与生态环境之间紧密关联，相互依存，相依为命。生态系统乃至整个宇宙系统的动力学原理来自整体而不是部分。

复杂性系统科学哲学研究有一个关键词叫“涌现”，认为自然系统各子系统之间相互作用，在某一点上会突然产生整体性质的质变。这一结论趋近东方哲学的“缘起性空”。如前所述，现在人类追求财富增长的活动已接近和超过地球自然系统的某些“外在限度”，根源在于当代人类的主流文化追求人类中心主义和享乐主义的价值观，使用理性工具向大自然无限攫取，人类创造力已超过大自然的承受能力，此时大自然对人类无情的报复次数越来越频繁，程度越来越剧烈，领域越来越广泛。

工业化200年来，大气中二氧化碳和甲烷等温室气体浓度超过了33%，从而诱发了全球气候变化。气候变化引起全球生态灾难频发：冰山融化、湿地缩小、海平面上升，污染性疾病增多，生物多样性降低，干旱程度加剧，异常天气增多，地震频发并加剧等等。

（二）可以改变的是人类的“内在限度”

我们无法改变大自然的“外在限度”，因为那是一些自然常数，但我们可以改变人类的“内在限度”。

人类“内在的限度”就是所谓“新石器文明时代开始产生的人类幻觉”，即先验地认为地球资源是无限的，可以被人类无穷享用，人是环境的主人。征服与战胜自然是西方文明的“工具理性特征”，手段便是工业技术。人类把事物的复杂性化归为简单的秩序和基本的单元并形成了分科极细教育体系。

现在，人类对复杂性的研究有了很大的进展，而且每一个新的结论都奇妙地回归东方思想和中国哲学的一些古老命题。比如复杂性研究认为：“世界处于我们精神的内部，而我们的精神又处于世界的内部。主体和对象在这个过程中彼此是建构者。”这在中国哲学中即称为“天人合一”或“性天相通”。以敬畏、感恩的心包容自然、理解自然，而不是征服自然、战胜自然。只要人类还没有完全克服西方文明的品质缺陷，还没有完成从工业文明向生态文明的过渡，还没有走出主客二分观点的认识误区，还没有对事物整合性、复杂性、系统性等本性有深刻的认知，空气中的二氧化碳依然持续增多，那么，发生全球性生态灾难和其他全球性灾难的危险，就一直高悬在我们的头顶。

（三）人类面对抉择

有位科学家设计了一个别出心裁的游戏，假定有一串多米诺骨牌，其中每一块是它前一块的1.5倍。只要第一块多米诺骨牌倒翻，每块骨牌即相继倒塌，理论上计算，按此程序排列32块骨牌，最后一块骨牌的大小将如昔日的纽约世贸中心摩天大楼那么大。现在地球空气中二氧化碳的增多大概就是第一张多米诺骨牌，现在它已经大到可以引发全球性自然灾害的程度了。唯一的办法是文化转型，即建立全新的生态伦理和生态理念，费孝通先生在生前再三提醒我们应该有这样的“文化自觉”。

然而，近几年的现实是大灾难接踵而至，比如日本的大地震、海啸引发的核泄漏危机。人类不得不面临新的抉择。笔者认为，从一定意义上人类是有选择权的，关键是人类是否觉醒，是否早日摆脱人类中心主义和文化本位主义——以及由此派生的国家本位主义，从而促成各国政府早日达成关于气候问题的协议。“我们正步入这样一个世界，在其中将来是未决的，在其中时间是一种结构，我们所有人都可以参与到这当中去。”

五、碳汇伦理研究

2008年北京奥运会的主题歌是《我和你》，表达“我和你”、“你们和他们”、“我们和它们”同住地球村，是相互依从的，中国道家哲学称之为“互为其根”，即以对方的存在为我存在的根据和前提。这种以和平、和谐、和睦相处的东方伦理将在这个世纪替代“你或我”、“他们或它们”以至“我们或它们”的排他性生存逻辑，“非零和博弈”将替代“零和博弈”，进而实现“正和博弈”，即大家都是赢家。

联合国《世界自然宪章》（1982年）宣告：“人类属于自然的一部分，生命依赖于自然系统功能的持续发展，从而确保能源和营养的供给。文明根源于自然。它塑造了人类的文化，并影响了所有艺术和科学的成就；与自然协调一致的人类生活，将赋予人类在开发创造力和休息、娱乐方面的最佳机遇。”我们不仅要尊重人，爱惜文化价值，而且要尊重一切生命和自然界，爱惜自然价值；生命的每种形式都有存在的理由，不管它对人类的价值如何，都应受到尊重；为使其他生物得到这种尊重，人类的行为必须受到道德准则的支配。

（一）碳汇伦理倡导人与人、人与自然平等、公平的原则

生态文明时代伦理学的基本内涵，是建立真正平等的、公正的人与人、人与自然的关系，实现人与人、人与自然的和谐发展，达到共荣共存。人类平等原则，具体包括代内平等与代际平等，前者体现的是全球共同利益，后者体现的是社会未来利益。

代内平等原则认为，任何人、任何国家都享有平等的生存与发展的权利，任何人、任何国家都不能以自我为中心，不能以损害别人、别国的发展为代价来实现自身的发展，而应该在地区、国家和全球范围内防止和消灭贫富两极分化，实现同舟共济。

代际平等原则要求社会的发展不仅要满足当代人的需要，而且要考虑下一代以及子孙后代的需要，当代人的发展不能以损害后代人的发展为代价。

环境公平主要包括三个方面的含义：其一，是确认生态环境自身具有内在价值；其二，在人与人的社会关系方面，所有的人公平地享受环境权利；其三，在人与自然的生态关系方面，所有的人在开发和利用环境资源的同时，承担补偿自然的责任，以实现利用与保护的平衡，即污染了环境要进行治理和净化，透支了自然资源要给予生态补偿，高碳者要对低碳者补偿，等等。这是生态文明时代人类新的道德规范。

（二）碳补偿伦理

碳补偿回馈自然，表面上好像是为了自然，但实际是为了人类自身的利益。因为在人对自然不断攫取的情况下，只有回馈和补偿自然，维护大自然的平衡，人类才会有前途。

碳补偿伦理实施的理论依据是利益激励机制。在一定的制度和体制下，采取相应的手段、工具和组织形式，充分发挥利益激励的社会功能，就构成了一定的利益激励机制。利益激励的作用机制是客观的，是有一定规律的，人们可以利用利益激励的客观机制，自觉地促进社会的发展和进步。

碳补偿伦理把公正公平、利益共享、风险分摊的原则扩展到了全人类，从现代人扩展到子孙后代，从人扩展到生命和自然界。通过实行碳补偿利益激励机制，有助于正确解决人与人之间的社会利益，以及正确处理人与自然的生态关系，有助于人与自然的和解，以及人类自身的和解，这是建构和谐社会的必要条件。当然，碳补偿的实行是非常复杂的过程，它不仅需要人类道德的完善，还需要相应政策的制定和实施，需要完善立法和执法，以及碳汇机制和碳汇交易体系的建立。这是建设生态文明的重要内容。

（三）返璞归真，低碳生活，实现自我

碳汇理论所倡导的伦理价值观认为：生态系统的稳定、完整和美丽都是判断人的行为是否正确的重要因素。由于碳汇伦理呈现着自然的本质，绽放着善的花朵，追求根本性的正义等公共理性，同时又内化为人的知识和智力，固而可以实现人的自我塑造。

2008年北京奥运会期间，有8万人自愿不开汽车，采用骑自行车或步行上下班的方式，在奥运会期间，减排温室气体2万多吨，通过国际市场实现了碳排放权的交易。低碳生活，实现自我的途径很多，如宣传普及气候变化和低碳文明知识，确立低碳生活新观念，提倡节约资源能源、保护生态环境的自觉性。抛弃奢靡的高碳消费，遵循低碳消费新时尚。在绿色交通、建筑节能、园林绿化、小区环保、社区公共设施节能等方面，依靠社区民众的广泛参与，共建共享生态家园。选购含有碳信用额度的商品和服务，以实现“碳中和”的目标；捐资碳汇造林、植草、治沙或资助碳汇基金，“参与碳补偿，消除碳足迹”；参加“地球一小时”活动。凡此种种均可表达生态文明时代人类的新型文明理念、伦理道德和美好情怀，实现人类智慧和个性化自由选择等人类高层次的精神需求。

生态文明时代，碳汇成为重要资源。不能轻看小树、小草、小花，也许就是它们才是解救人类危机的救命稻草。它们维护着地球湿地不至枯竭，保护山体不至滑坡，使草原和森林永葆绿色，防沙治沙，改造沙漠荒漠；它们吸入二氧化碳，呼出氧气，减缓气候异常，克服生态灾难。在生态文明时代，我们要保护这些绿色生命，增强绿色意识，弘扬全球伦理，倡导终极关怀，发展碳汇经济，以此调整经济结构，转变发展方式，推动绿色发展。绿色碳汇为我们注入绿色的力量，使我们的地球维持正常的运行。我们要充分认识她、研究她，维护好海洋、森林、草原、湿地、农田等生态系统，将更多的乔木、灌木和花草覆盖在地球表层，增汇减排，让绿色碳汇为人类造福。