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风景园林科技创新应对全球气候的3个变化

日期:2023-02-19 16:46:20     作者:张浪    浏览:0    
核心提示:风景园林是城市生态系统的重要构成,是城市中唯一具有碳汇功能的基础设施,也是实现人口高密区碳中和的主要组成部分。
风景园林科技创新支撑碳汇能力提升的思考与实践_张浪

风景园林是城市生态系统的重要构成,是城市中唯一具有碳汇功能的基础设施,也是实现人口高密区碳中和的主要组成部分。
 
针对全球气候变化,从政策引导视角对科技创新支撑碳汇能力提升,以及学科发展机遇作出剖析 ;提出“双碳”战略是换跑道,而不是原道超车,其本身是一项极具挑战的系统工程,需通过一系列颠覆性变革,实现质变变迁,而非量变到质变,在新一轮产业革命中获得主角地位等革新思考 ;梳理研究团队近年来在城市国土空间生态网络构建、城市困难立地高效园林绿化营建、城市森林与绿地碳汇监测评估三大方面增汇能力提升的探索研究及实践。
 
进一步归纳前沿颠覆性低碳技术支撑下的未来工作重点,包括实施行动计划编制、城市国土生态空间一体化修复、碳汇长期监测与计量体系构建、管理体制机制建设等,以期风景园林科技创新为加快支撑碳中和目标实现而助力。
 
2020年9月22日,在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布 :“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”同年12月,在气候峰会上进一步宣布:“到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上……”以助力《巴黎协定》,开启了中国应对气候变化的新征程。何为“碳达峰碳中和”(以下简称“双碳”)?简言之,“碳达峰”即二氧化碳排放量达到某一量值,且碳排放量与经济发展量脱钩;“碳中和”即二氧化碳或温室气体排放量通过人为作用和自然过程能够抵消,达到相对“零排放”。从“碳达峰”到“碳中和”,不是量变到质变的过程,而是依赖于科技革命系统性变革的质变过程[1]。
 
以往的研究,将碳中和的实现途径归纳为能源途径、技术途径、社会途径与低碳经营途径[2-3],风景园林助力碳中和的途径主要通过增汇和减源实现[4]。从园林绿化减碳增汇的层级,张桂莲等[5]提出通过城市绿地生态网络布局优化、实施城市生态修复、提升园林绿化质量、完善计量监测体系等途径增加城市园林的绿化碳汇能力;从绿地要素角度,王敏等[6]通过研究发现,绿地率、类型、植被配置对绿地增汇效能影响较大,绿地率、附属绿地占比、绿网建设以及分布均衡性等对绿地减排效能影响较大;从全生命周期的范畴,李倞等[7]归纳风景园林减源增汇包括在设计、建造和维护阶段的直接减源途径,在绿地系统布局优化、政策扶持和低碳生活等方面的间接减源途径,以及提升植物、土壤和水体的碳汇能力等途径。
 
另外,基于绿色基础设施的自然解决方案(The Nature-based Solutions,NBS)在应对气候和生物多样性方面具有突出价值,但同时,小面积的绿地在增加碳汇、缓解城市热岛、提供物种栖息地等方面也具有重要作用[8-9]。总结而言,风景园林领域对于减碳增汇途径的认识已较为明晰,但科技创新支撑碳中和目标的研究与实践还刚刚起步,关于多尺度、多层级减碳增汇途径的系统性厘清与攻坚点选择还有待展开。
 
本研究主要以全球气候变化为背景,梳理国内“双碳”领域的相关政策指引,从认知、战略、进程、技术4方面进行革新思考,以科技创新为先导,在国家“双碳”顶层设计框架下,梳理了从城市国土空间生态网络构建,到城市困难立地高效园林绿化营建,再到城市森林与绿地碳汇监测评估,多尺度、多层级地面向碳中和的减碳增汇建设实践,最后提出未来工作的重点研究领域及实践。
 
1 背景分析
 
 1.1 应对全球气候变化
 
 根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告显示,2011年至2020年平均气温较工业化前增高1.09℃,1750年左右以来,温室气体浓度增加主要是由人类活动造成的。气候变化主要表现为极端高温事件、海洋热浪和强降水的频率和强度增加。
 
 “双碳”行动是应对全球气候变暖的重要举措[10]。截至2021年4月,已有130多个国家和地区拟议了“零碳”或“碳中和”气候目标。其中,2个国家(苏里南、不丹)已实现碳中和,6个国家(瑞典、英国等)将其纳入法律,5个国家(爱尔兰、智利等)处于立法状态中,20个国家已颁布相关政策,而近百个国家就双碳目标正在商讨中[11]。

风景园林科技创新应对全球气候的3个变化
 
 世界各国的碳排放阶段因各国经济社会发展差异大致可归纳为4个类型 :碳排放逐步进入“平台期”的国家(如中国)、20世纪70年代至80年代以后已进入下降阶段的发达国家、还在增长阶段的国家(如印度)、碳排放尚未“启动”的大量发展中国家和农业国。从1850年至2019年,中国总排放二氧化碳占比全球13.7%,远低于中国人口在全球的占比,美国同期排放占比为25%以上 ;从人均累计二氧化碳排放量来看,中国仅是美国的8.4%、全球平均的47.2%;但从目前全球二氧化碳年总排放来看,中国大约占比25%,这与中国的发展模式息息相关。
 
 为应对全球气候变化,国际协议主要有《联合国气候变化框架公约》《京都协议书》《巴黎协定》等。其中,1994年3月正式生效的《联合国气候变化框架公约》,是世界上第一个全面控制二氧化碳等温室气体排放的国家公约,提供了应对全球气候变化的国际合作基本框架。2005年正式生效的《京都协议书》,是全球首个以法规形式限制温室气体排放的协议,并允许4种减排方式 :
 
 ①排放权方式 ;②净排放量;③绿色开发机制;
 
 ④集团方式。2016年11月正式生效的《巴黎协定》,为2020年后全球应对气候变化行动作出安排,缔约方承诺将共同加强应对气候变化威胁,以实现将全球气温控制在比工业革命前高2℃以内,并努力控制在1.5℃以内的目标。
 
 1.2 科技创新助力碳中和
 
 创新驱动是发展的第一动力,构建低碳零碳负碳技术创新体系,才能为2030年实现碳达峰目标提供技术保障,并为2060年实现碳中和目标做好技术储备。
 
 2022年6月24日,科技部等九部门联合印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022 - 2030年)》(以下简称《实施方案》)。作为“双碳”“1+N”政策体系的重要组成,《实施方案》对标《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(以下简称《意见》)和《2030年前碳达峰行动方案》有关部署,系统提出科技支撑“双碳”的创新方向,并归纳10项具体行动。其中,行动之五“前沿颠覆性低碳技术创新行动”明确指出,要围绕驱动产业变革的目标,加快培育颠覆性技术创新路径,引领实现产业和经济发展方式的迭代升级。
 
 
“十四五”时期,是我国碳达峰的攻坚期、窗口期,在系列政策保障下,风景园林科技创新,着力于加强高效率、低成本的低碳技术供给,积极推进颠覆性低碳技术创新行动,重点关注碳汇技术的研发和应用投入,强化供给碳捕集利用与封存、绿色碳汇、蓝色碳汇等负碳技术,推动一批可复制可推广的减碳技术综合解决方案,并开展一批典型的低碳技术应用示范。另外,持续推进国际合作,支撑构建人类命运共同体,促进协同实施双碳战略。
 
1.3 学科机遇
 
《联合国气候变化框架公约》将碳汇(Carbon Sink)定义为从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制。自然界的碳汇来源主要包括森林、草地、耕地和海洋等自然资源。国土空间规划体系下,城市生态空间以提供生态系统服务为主,生态要素涵盖绿地、林地、园地、耕地、未利用地等[12],是城市空间实现碳汇的重要载体。随着低碳发展和绿色基础设施建设日益得到国家重视,如何通过城乡统筹建设,提升城市碳汇能力,成为风景园林学科需要转变观念、增设学科内涵的时代新命题。
 
在公园城市建设理念下,以生态建设目标为引领,推进绿地、林地、湿地等融合发展,营造高品质生态空间,优化布局体系,持续增强生态系统的碳汇能力。增加公园数量,提升公园绿地的服务半径覆盖程度和公园品质 ;聚焦重点结构性生态空间,提升森林碳汇能力,不断提升森林碳储量 ;强化海洋生态系统和湿地生态系统的整体保护修复,增强海洋系统和湿地系统的固碳能力;建立生态系统碳汇监测核算体系,加强生态系统碳汇基础支撑。
 
风景园林中的植物碳汇是实现碳中和的重要途径。因地制宜,种植本土植物,适地适树,减少人工干预产生的碳排放、增加碳汇 ;丰富植物群落的同时,优化植物布局,增加植被覆盖率,扩大绿地面积以提高绿化碳汇能力;加强群落稳定性,营造具有抗干扰能力强的稳定性植物群落;减少人工干预,让自然做功,通过自然演替形成稳定的植物生态系统;增加生物多样性,促进水源涵养,为野生动物、微生物等提供栖息地,注重多样物种保育,增强生态效益。
 
标签: 风景园林
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