中国自然保护地GHG排放核算框架

 

以国际自然保护地通用的GHG清单编制方法为借鉴，以中国各级各类清单编制方法为参考，立足中国自然保护地的管护特点和GHG排放特征，建构中国自然保护地GHG排放核算框架。

 

3.1核算原则

 

1)衔接国家标准、对标国际惯例。核算框架与《省级指南》《省级二氧化碳排放达峰行动方案编制指南》等的要求一致，与中国《气候变化国家信息通报》形成有效衔接，并尽量符合《IPCC指南》的惯例和国际自然保护地GHG排放核算的通用做法。

 

2)自下而上为主、兼顾自上而下。一方面，中国并无专门针对自然保护地的能源平衡表④和相应统计，采用自上而下的方法具有先天局限；另一方面，相较于城市地区，自然保护地的GHG排放活动较为简单，获取核算所需的各类数据也更为便利。因此，一般可采取更精细、准确的自下而上的核算方法，当无法获取精细数据时，可将自上而下的方法作为辅助手段。

 

3)突出关键类型、强调自身特点。自然保护地内的GHG排放主要由管理活动、社区活动和访客活动产生，且自然保护地内的人为活动类型受到严格管控，据此识别自然保护地内GHG排放的关键类别，充分体现自然保护地排放特点。

 

 

3.2.1核算气体

 

以《中华人民共和国气候变化第三次国家信息通报》所核算的6种气体为基准，其中部分气体源于一些被禁止在自然保护地内开展的生产活动类型，将此类气体剔除后，核算气体为CO2、CH4、N2O。此外，还可依据自然保护地个体单元的实际情况，适当增减核算气体种类。

 

3.2.2核算边界

包括地理边界和内容边界。地理边界即为自然保护地设立时或在总体规划中所确定的自然保护地管理机构管辖的空间边界。内容边界可分为“类别1”“类别2”和“类别3”，对应着直接排放和间接排放。其中，直接排放发生于自然保护地空间边界内，间接排放虽发生于自然保护地外，但却由自然保护地内的活动所引起；类别1是基础设施运维、社区生产生活、访客体验等产生的直接排放，类别2是电力、供热等的输入和外调所产生的可控制的间接排放，类别3是无法控制的上游生产和下游消费发生的间接排放，排放源包括自然保护地采购的食物、日用品等，以及转运至自然保护地外处理的废弃物。

 

3.2.3关键类别

 

 

自然保护地内一般禁止采石、采砂、采矿，以及大规模、有污染、与自然保护的管护需求背离的生产活动⑤，核算GHG时可将上述活动类型排除，最终确定的关键类别排放源包括3个类别(图1)。其中，类别1基于生产者视角，与《IPCC指南》《省级指南》的逻辑、思路一致，计算结果可无缝接入省级排放清单，以更精细、准确的数据替代原清单中相应区域的排放计量。类别2和类别3基于消费者视角，因此不接入省级清单，但仍进行核算的原因有三：

 

其一，计算的思路、逻辑与中国各类城市GHG排放清单编制一致，可无缝接入城市GHG排放清单；

 

其二，类别的划分、计算的内容与国际自然保护地的计算方法基本一致，可实现与国际自然保护地的比较和交流；

 

其三，能更精准地反映自然保护地GHG排放水平、结构与特征，帮助管理机构发现关键问题并科学施策，助力提升自然保护地的减排增汇能力(图1，表2)。

 

1)类别1。

 

发生于自然保护地边界内的所有直接排放，包括能源活动、农业活动、土地利用变化和林业、废弃物处理4类。

 

能源活动。根据排放源的用途将其分为生产用机械设备、建筑和交通运输三大类型下的7个小类。为便于计算，以排放源所使用的燃料类型为依据，划分为化石燃料排放源和生物质燃料排放源，前者需核算全部3种气体，后者仅核算CH4。7类排放源对应着不同的潜在排放者。

 

农业活动。分为稻田、农用地、动物肠道发酵和动物粪便管理4类，核算气体以CH4、N2O为主，不涉及CO2，其排放均源于社区的农业、牧业生产，潜在排放者均为社区。

 

土地利用变化和林业。包括活立木采伐和森林转化2类，自然保护地制度严格管控了大规模采伐和土地利用改变，因此仅计算由于管护所需的间伐等措施及人为火情所产生的排放。由高温干旱、天雷等自然现象引起的火情的排放量不列入GHG清单，但应单独列项报告。

 

废弃物处理。包括固体废弃物填埋、焚烧和生活污水处理3类。根据处理地点可分为统一集中处理和分散处理2种，前者一般发生于面积较大、建有垃圾填埋场等设施的自然保护地，后者一般发生于地处偏远且无转运条件的社区或管理站点等。3类废弃物处理均不测算CO2，其潜在排放者均包括管理机构、社区和访客。

 

2)类别2。

 

包括自然保护地外购的电力和热力(含热水、蒸汽)，虽然GHG排放发生于其生产过程，但却消耗于自然保护地内，其核算气体包括全部3种，潜在排放者为管理机构、社区和访客。

 

3)类别3。

 

包括交通运输、人员消耗和废弃物转运处理3种，它们虽然发生于自然保护地边界外，但源于自然保护地的运维需求。交通运输包括了管理人员发生在自然保护地边界外的日常通勤、公务差旅，以及沟通自然保护地边界内外的货物运输、垃圾转运等物流；人员消耗主要为管理人员、社区居民和访客在自然保护地内所消耗的食物、日用品等；废弃物转运处理指在自然保护地内收集并统一转运至自然保护地外进行集中处理的废弃物、生活污水等。

 

 

收集各类排放源的排放水平数据，以是否需要进行换算才能用于GHG排放核算为依据，可将数据分为2类：一类是可直接用于计算的数据，如稻田排放核算中所需的各种水稻的种植面积；另一类需先将数据进行换算，如能源活动数据需先收集耗能设备信息，进行换算后才能得到具体燃料的排放水平，以汽油消耗量统计为例，需收集自然保护地内每一台汽油设备的基准年耗油量，再将其汇总求得总体汽油消耗量。

 

数据的获取方法可分为专家经验估算、管理机构提供、研究文献调研和现场调研4种：专家经验法需要专家能精准掌握相关调研内容；能够提供数据的主要机构有自然保护地管理机构，以及农业农村部门、住建部门、交通运输部门、林草部门和电力部门等；文献调研的类型包括统计年鉴、统计报表、工作报告、各类研究文献等，尤其是各级的能源、农业、牧业、农村、城乡建设、交通、林业等统计年鉴，以及历次森林资源、国土资源、自然资源清查等；现场调研的方法包括现场实测、现场资料收集、问卷调查、访谈等，可分为普查和抽样调查，主要面向管理机构展开的调研应为普查，主要面向社区或访客的应为抽样调查(图2)。

 

3.2.5排放因子

 

为精确反映当地排放特点，原则上应通过实地测试来获得排放因子，但中国自然保护地数量多、分布广，实测获取的难度过高，因此可依据《IPCC指南》《省级指南》《中国能源统计年鉴》等查找所需的排放因子。建议优先参考《中国产品生命周期温室气体排放系数集(2022)》[25]，该数据集包括了工业、能源、生活、农业、废弃物处理、交通服务、碳汇等板块的1081种产品的排放因子，能满足自然保护地GHG排放核算的绝大部分需求。

 

少数排放源在核算时还需结合其他数据类型，如活立木消耗需考虑生物量转换系数，固体废弃物填埋处理需考虑氧化因子等，具体数据可查找《IPCC指南》《省级指南》获取。

 

 

 

为更好地接入上层清单，在进行中国自然保护地GHG排放核算时，以《IPCC清单》《省级清单》所提供的排放因子法为主，其计算原理是用排放水平数据乘以排放因子。




此外，有条件的自然保护地还可采用质量平衡法、空间估算法、实测法等多种方法校核。质量平衡法遵循质量守恒定律，认为投入某系统或设备的物料质量必然等于该系统产出的物料质量[26]，以CO2为例，其产生前后的关键元素碳具有质量恒定的特征，通过碳的质量计算即可反推CO2的排放量。空间估算法[27]是指利用具有精细空间尺度的GHG排放数据进行估算，其数据源主要包括碳卫星数据、多源地理数据及公开发布的排放地图数据库等。实测法[28]则是基于排放源实测基础数据得到GHG排放量(表3)。

 

 

 

中国自然保护地GHG排放核算流程包括3个阶段和7个步骤(图3)。前期准备是第一阶段，首先明确核算的具体地理边界和内容边界，即论证应核算哪些区域、哪些方面的排放；在此基础上确定关键的排放源类别，即确定具体有哪些排放活动须纳入计算；最后，根据关键排放类别确定需要核算的GHG种类。

 

第二阶段调研采集核算所需的数据，包括收集排放水平数据和确定排放因子2个并行的步骤。一方面，针对第一阶段所确定的各类关键排放源，逐一调研收集其排放水平数据；另一方面，由于不同排放源所需核算的气体类型各异，因此还应结合第一阶段所确定的核算气体类型，查找或测定不同排放源、不同类型气体的具体排放因子或其他所需数据。

 

第三阶段进行具体核算，首先确定各关键排放源、各类型GHG的核算方法，面向不同的排放源，可依据实际需要采用差异化的最适计算方法。确定计算方法之后，再将所收集的排放水平数据、排放因子及其他所需数据代入计算方法，即可计算求得GHG排放量，并依据具体的用途，将核算结果进行分类报告，或是接入省级清单，或是接入城市清单，又或面向实际管理需求，进行全面比较、综合剖析。

 

4结语

 

以国家公园为主体的自然保护地体系是中国自然生态系统中的精华部分，提升其减排增汇能力对中国实现碳达峰碳中和有重要的促进作用，精确计算自然保护地GHG排放量是必要前提。本文在总结国际经验的基础上，结合我国相关政策、标准，立足自然保护地的立地条件特点，提出了中国自然保护地GHG排放核算框架，对相关的研究、实践工作具有参考和借鉴意义。

 

 

中国自然保护地GHG排放核算的工作任重道远，本文仅是对核算框架的初步思考，还存在一些不足：首先是聚焦于GHG排放，未涉及GHG的吸收和贮存；其次是由于研究定位的限制，本文未能就具体的核算方法进行更深入地探讨，也无法展现实证应用的案例。鉴于此，未来的研究还可在以下3个方面有更多的探索：

 

1)增加有关自然保护地吸收贮存GHG能力计算的板块，以更精确地测算“排”与“汇”的关系；

 

2)对关键排放类别识别方法、排放水平数据收集方法、排放因子测量和核算方法进行更深入地探索，提升核算精度；

 

3)在中国国家公园和自然保护地中选取典型代表，进行GHG核算的案例实证。希望本文能起到抛砖引玉的作用，吸引更多的研究力量加入自然保护地GHG排放核算的研究与实践工作中，为依托自然保护地应对气候变化、实现双碳目标作出更多贡献。