面向碳中和的城市園林綠化碳匯能力建設研究

張桂蓮 仲啟鋮 張浪

氣候變化是全球性重大環境問題，是人類生存和可持續發展所面臨的嚴峻挑戰[1]。2020年9月，習近平主席在第七十五屆聯合國大會上鄭重宣示，中國CO2排放力爭于2030年前達到峰值，2060年前實現碳中和。應對氣候變化關鍵在于“控碳”，要先實現碳達峰，而后實現碳中和，后者更加重要，也更為困難。為實現碳中和，除通過調整產業結構、提高能源利用效率、推廣新能源等措施切實降低CO2等溫室氣體排放外，還須采用植樹造林、園林綠化、生態修復等基于自然的途徑抵消溫室氣體排放，如進一步提升森林、濕地、綠地等生態系統的碳匯能力[2-5]。研究表明，中國陸地生態系統年度碳匯量大約可抵消人為碳源的10%~40%[6-7]。森林是陸地生態系統固碳的主體，年度碳匯量（CO2固定量）可達15.9億t[8]。

城市是碳排放強度最高的區域，盡管其面積只占全球陸域總面積的3%，卻承載了超過1/2的全球人口，產生了超過70%的碳排放[9]。城市園林綠化空間包含城市市域范圍內的森林、濕地、綠地、水體等生態系統，是城市范圍內具有固碳作用的重要生態空間，在減緩和適應氣候變化過程中發揮著重要作用[10]。綠色植物通過光合作用吸收大氣中的CO2，并將其固定在植被、土壤與水體中，從而減少大氣中的CO2濃度[11-13]。此外，作為綠色基礎設施的重要組分，城市園林綠化空間還具有調節小氣候、涵養水源、吸收污染物等生態功能，從而間接降低建設灰色基礎設施所導致的碳排放[14-16]。因此，如何將城市園林綠化與應對氣候變化有機結合，實施城市生態保護與修復，鞏固提升城市園林綠化碳匯能力，已成為中國各大城市踐行綠色低碳發展理念，謀劃碳達峰、碳中和工作布局的重要課題。

1 城市園林綠化碳匯能力建設進展

1.1 城市園林綠化碳匯相關政策

隨著中國正式提出碳達峰、碳中和承諾，2020年12月的中央經濟工作會議、2021年3月的中央財經委員會第九次會議先后指出，開展大規模國土綠化行動，提升生態系統碳匯能力是做好碳達峰、碳中和工作的重要內容之一。2021年6月2日，《國務院辦公廳關于科學綠化的指導意見》提出，要科學開展大規模國土綠化行動，增強生態系統功能和生態產品供給能力，提升生態系統碳匯增量[17]。2021年10月24日，中共中央、國務院下發的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出：“建設城市生態和通風廊道，提升城市園林綠化水平；嚴守生態保護紅線，嚴控生態空間占用，穩定現有森林、草原、濕地、海洋、土壤、凍土、巖溶等固碳作用；開展山水林田湖草沙一體化保護和修復，深入推進大規模國土綠化行動?！盵18]2021年10月28日，國務院下發的《2030年前碳達峰行動方案》，將碳匯能力鞏固提升行動列為“碳達峰十大行動之一”[19]。由此可見，包括城市園林綠化碳匯在內的生態系統碳匯能力建設已經成為我國碳達峰、碳中和工作頂層設計中明確的重點任務之一。

1.2 城市園林綠化碳匯提升措施

1.2.1 優化空間布局

構建科學合理的城市園林綠化空間是鞏固和提升城市生態系統碳匯績效的重要基礎[20]。傳統的綠地系統規劃大多局限在城市建成區，以統籌和管控綠地率、人均綠地面積等為主要手段。為有效提升城市生態系統碳匯績效，在編制園林綠化相關規劃時，應將其與國土空間規劃和國土生態空間修復規劃有效銜接，積極踐行“公園城市”理念，合理布局城市園林綠化空間，建設城市生態廊道和通風廊道，形成城市綠地生態網絡[21-22]。構建布局合理、功能復合的城市綠地生態網絡，既能增加城市園林綠化面積，有效發揮城市綠地植被、土壤和水體的固碳作用，提升自然固碳能力；又能調節和改善城市熱島效應，減少建筑能耗，發揮海綿作用，削減地表徑流，間接實現降低城市碳排放的作用[23-25]。

1.2.2 增強植被固碳能力

綠色植物通過光合作用吸收和固定大氣中的CO2，是城市園林綠化空間固碳作用的主體[26-27]。存儲在綠色植物中的碳為植被碳庫，可分為地上部分生物量和地下部分生物量兩大碳庫。地上部分又可分為喬木層、灌木層、地被層等碳庫[10]。提高園林綠化植被固碳能力的關鍵在于增加植被覆蓋率和碳密度，包括提高樹冠覆蓋率、增加鄉土適生樹種數量和種類、優化綠化樹木栽培密度和規格等[28-29]。在園林綠化項目建設管理中的措施包括植物種類選擇、立地條件改良、植物群落配置和養護管理等方面，常用的技術措施包括采用高效固碳鄉土植物、提倡深根性植物、推廣復層混交種植模式、科學開展立體綠化等[30-33]。

1.2.3 提升土壤碳固持

采取土壤修復等管理措施，提升土壤碳固持能力，是應對全球氣候變化的重要途徑[34]。城市土壤所固持的碳通常為城市植被的幾倍到十幾倍，是城市園林綠化空間中最大的碳庫。增強城市土壤的碳固持能力，將對減緩城市能源消耗、碳排放起到非常積極的作用[35]。與其他陸地生態系統土壤碳儲量或碳庫研究相比，目前對城市綠地土壤碳固持提升的研究還相對較少。利用園林綠化廢棄物制備生物炭，或進行堆肥生產有機肥料、栽培基質和土壤改良劑，用于城市園林綠化建設，可以改良園林綠化土壤的肥力、生物活性和物理結構，促進植物健康生長，在提升城市綠地土壤碳固持能力方面具有較好的發展潛力[36]。

1.3 城市園林綠化碳匯計量監測

對城市園林綠化碳匯進行計量監測，能夠直觀反映其減緩和應對氣候變化的價值，為有效管理和提升其碳匯能力提供科學依據[37]。目前，中國城市園林綠化碳匯的本底情況仍然不清楚，相關監測評估主要借鑒林業碳匯的方法[38]。準確計量和監測城市園林綠化碳匯的規模、組成和分布，理解其未來發展趨勢，有利于城市綠化管理者和建設者開展面向碳中和的城市綠地規劃、設計、建設和管養[39]。

在監測方法方面，國內外已有一系列研究從單株樹木、單塊綠地、城市片區和整個城市等尺度，采用樣地清查法、同化量法、微氣象法、遙感估測法以及生態模型等方法，對各類城市園林綠化空間的碳儲量和碳匯量進行監測和評估[40-44]。在計量標準方面，與園林綠化碳匯相關性較強的技術標準多集中在林業領域，如《IPCC關于土地利用、土地利用變化和林業方面的優良做法指南》[45]、《林業碳匯計量監測技術規程》[46]、《城市森林碳匯調查及數據采集技術規范》[47]等。但如何準確、定量估算城市園林綠化碳匯的總量、組成及其分布，尚無專門的技術標準和實施范式。

2 城市園林綠化碳匯能力建設的問題與挑戰

黨的十八大以來，城市建設領域始終堅持以人民為中心的發展思想，將城市園林綠化作為城市重要的基礎設施，通過園林城市建設，引導各地不斷拓展城市綠地規模，提高城市園林綠化水平。截至2020年底，全國城市建成區綠地面積超過230萬hm2，較2012年前增加近50%，切實改善了城市生態環境，提升了城市宜居品質[48]。站在新的歷史起點，為全面貫徹落實新發展理念、推動城市生態文明建設、實現碳達峰、碳中和目標，須進一步鞏固和提升城市園林綠化水平及其碳匯能力。

2.1 城市園林綠化碳中和路徑缺乏頂層規劃

2021年10月，黨中央、國務院先后下發了關于做好碳達峰、碳中和工作的綱領性文件《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》[18]和推進碳達峰工作的總體部署方案《2030年前碳達峰行動方案》[19]，提出了推進城鄉建設和管理模式低碳轉型、持續鞏固提升生態系統碳匯能力的要求。然而，目前各級城市生態建設和園林綠化管理部門，對如何在具體工作中貫徹落實上述文件精神還缺乏依據，對城市園林綠化碳匯能力建設應采用怎樣的發展路徑尚不明確。為有效服務城市綠色低碳轉型和社會經濟高質量發展，切實提升城市園林綠化減緩和應對氣候變化的能力，需在國家和地方層面制定城市園林綠化促進碳中和的相關規劃和行動方案。

2.2 城市可新增園林綠化空間不足、立地條件差

當前，隨著常住人口城鎮化率超過60%，中國進入城市更新的重要時期。城市發展由大規模增量建設，轉為存量提質改造和增量結構調整并重[49]。2017年，中央城市工作會議對開展生態修復、城市修補提出了明確要求。然而，現階段城市在開展園林綠化時往往存在著如下突出矛盾：一方面，高度城市化區域有著實現綠化生態建設目標，改善人居環境品質的強烈需求；另一方面，這些區域同時也面臨綠化增量空間有限、零散、立地條件困難等現狀問題[50]。因此，如何在難以滿足植物正常生長的困難立地上，開展園林綠化營建和生態修復，已成為城市園林綠化建設的突出性政策和技術難題。

2.3 城市園林綠化碳匯計量監測水平有待提升

目前，中國的林業碳匯計量監測體系相對較為成熟，針對城市森林碳匯的計量監測已有相關技術標準發布實施[46-47,51]。然而，城市園林綠化空間的異質性較強，受人為影響更大，其分類、結構和功能與城市森林存在較多不同之處，不能簡單照搬城市森林的碳匯計量監測標準進行城市園林綠化的碳匯評估。同時，國內外已有的城市綠地碳匯估算方法，大部分對數據要求較高，計算過程復雜，且針對性不強，難以進行橫向比較。因此，有必要研究兼具科學性和實用性的城市園林綠化碳匯計量監測技術方法，為準確核算城市園林綠化空間的碳儲量和碳匯量提供技術支撐。

2.4 城市園林綠化碳匯管理體制機制亟待優化

城市園林綠化涵蓋城市綠地、城市森林、水域濕地等多類生態空間，涉及綠化、林業、水務、住建、農業等管理部門[52]。為切實加強城市園林綠化碳匯能力建設，須加強組織領導、明確職責分工、完善協調機制。另外，在中國現行的法規體系中，與城市生態系統碳匯能力鞏固提升相關內容分散在《城鄉規劃法》《環境保護法》《森林法》《城市綠化條例》等單行法中，城市園林綠化碳匯能力建設無專門法律支撐。為明確其法律地位、工作目標、部門職責和監督考核機制等，需將城市生態系統碳匯能力鞏固提升的相關內容納入國家應對氣候變化綜合立法中，或對現行相關法規進行適當修訂，同時加強相關法規之間的協調，從而為城市園林綠化碳匯建設提供法制保障。

3 城市園林綠化碳匯能力建設的任務與路徑

圍繞“2030碳達峰”“2060碳中和”目標，結合目前城市園林綠化建設及碳匯能力提升的發展需求，本研究從生態空間布局、生態保護修復、增匯關鍵技術及監測核算體系等方面提出4點建設任務與路徑。

3.1 優化生態空間布局，構建綠地生態網絡

針對積極推進山水林田湖草一體化保護修復的目標，在“多規合一”國土空間規劃體系下，保護和統籌城市全域綠地、林地、濕地等生態要素，推動城鄉區域融合發展，持續提升城市綠色生態空間的系統性、均衡性和功能性。踐行“公園城市”發展理念，完善以國家公園、區域公園、城市公園、地區公園、社區公園、微型公園為主體的城鄉公園體系，進一步提升中心城區人均公園綠地面積和綠地覆蓋率。同時，依托現有城市綠地、道路、河流及其他公共空間，打通城市生態和通風廊道，建設多層級、多類型廊道和綠道體系，構建多層次、網絡化、功能復合的城市生態空間體系，完善城市生態安全格局，為促進城市碳達峰、碳中和目標實現提供優質生態空間。

3.2 推進城市有機更新，實施城市生態修復

針對實施城市更新行動、加強城市生態修復的目標，可圍繞城市多層級、多類型城鄉公園體系、廊道體系以及綠道體系建設，梳理可用于生態修復和園林綠化的土地資源，對城市受損山體、水體和廢棄地等進行科學復綠。由于城市生態空間拓展受限，要充分利用城市困難立地、邊角地、房前屋后等適宜“見縫插綠”的有限空間，因地制宜地增加園林綠化面積，提升城市綠化覆蓋率。同時，鼓勵采用屋頂花園、垂直綠化等方式，增加城市總體綠量，增強建筑集水、隔熱性能，間接減少碳排放。此外，強化濕地生態保護和修復，可遏制天然濕地資源功能退化趨勢，探索開展城市濕地系統修復工程，可提升濕地碳匯水平和生態服務功能。

3.3 提升園林綠化質量，增強綠地碳匯能力

針對城市綠地固碳能力和儲碳水平的提升目標，可考慮以下3個路徑：1）在新建園林綠化項目時，嚴格遵照城市自然地理條件及氣候變化趨勢，科學篩選適宜的園林綠化樹種，合理設計栽植樹種、密度和齡組，選用長壽命樹種和高效固碳鄉土樹種，增加近自然復層異齡混交林的比例；2）針對已建的低質、低效園林綠化景觀，采取措施優化其群落結構和養護管理方式，提升其植被質量和碳匯水平；3）采用園林綠化廢棄物和濕垃圾資源化產物改良土壤、增加土壤碳固持能力，實現減源、增匯并舉。

3.4 完善計量監測體系，提高科技支撐能力

針對應對氣候變化領域“可測量、可報告、可核查”的原則和要求，城市園林綠化建設須不斷完善碳匯監測網絡和數據庫，并加強對各類監測數據的評估分析和成果應用，摸清城市園林綠化的碳匯能力和增匯潛力。本研究參考國際、國內相關技術方法[45-47]，構建了城市園林綠化碳匯計量監測技術路線（圖1）。具體須根據城市園林綠化空間的類型、等級、結構和養護管理水平等，對喬木、灌木、地被、土壤和水體五大碳庫進行相關參數的監測、模型的構建及方法學的研究。通過量化監測，以分析城市園林綠化碳匯與綠色空間面積、質量和分布格局，綠化植物的生理生態特征，城市微氣候和立地條件以及人為管理措施和強度等之間存在的相互關系，提出碳匯能力提升的關鍵環節和針對性策略。同時，還須開展園林綠化增匯減源關鍵技術攻關和適配集成研究，形成成套化的增匯減排技術體系和操作指南，加強城市園林綠化在實現城市碳中和愿景中的科技支撐能力。

圖1 城市園林綠化碳匯計量監測技術路線圖[45-47]Technical roadmap for measurement and monitoring of urban landscaping carbon sink[45-47]

4 總結和思考

碳達峰、碳中和戰略的提出，體現了中國作為負責任大國的擔當，標志著中國生態文明建設進入了新的發展階段?！熬G水青山就是金山銀山”，生態優先、綠色低碳的高質量發展道路已成為中國在建設社會主義現代化強國征程中的必然選擇。城市作為碳排放強度最為集中的地區，需要更積極主動地開展生產生活方式的變革。城市園林綠化空間作為城市范圍內具有固碳作用的重要生態空間，在減緩和適應氣候變化方面將發揮越來越重要的作用。

本研究聚焦城市園林綠化領域，基于“雙碳”政策和城市園林綠化碳匯相關研究進展，分析了城市園林綠化碳匯能力建設現狀、面臨的問題與挑戰；特別是著眼未來碳中和目標，從優化生態空間布局、提升生態保護修復水平、攻關增匯關鍵技術及構建監測核算體系等方面，提出了城市園林綠化碳匯能力建設的主要路徑，以期為生態城市建設、生態文明可持續發展及“雙碳”目標的實現提供思路借鑒。

值得注意的是，城市園林綠化碳匯能力的建設需要處理好增匯和減排的關系。在城市園林綠化建設和養護管理過程中，也會產生化石能源消耗和溫室氣體排放[29]。為增加城市園林綠化的碳匯水平，應以綠色低碳為導向，從規劃設計、施工和養護管理等環節著手，切實降低園林綠化項目全生命周期的碳排放[29,53]。對建成的城市園林綠化開展精細化和適應性管理，提升其可持續發展水平[54]。在提高城市園林綠化面積和質量的同時，實現低投入、低成本、低能耗，獲得良好的生態效益和社會效益[55-56]。

同時，城市園林綠化管理部門應將園林綠化碳匯相關指標納入發展規劃中，或編制專項規劃，研究制定城市園林綠化碳匯建設和能力提升的總體目標、分階段目標、實施方案、重點項目和保障措施等。理順城市園林綠化碳匯工作機制，將加強城市園林綠化碳匯能力建設和管控的內容納入相關制度中，制定增強城市園林綠化碳匯能力的激勵政策，創新社會資本投融資機制。多渠道、多途徑開展碳匯相關知識的宣傳教育和科普活動，提高全民綠色低碳生產生活意識。