生態(tài)文明建設是中國特色社會主義事業(yè)的重要內容，關系人民福祉，關乎民族未來，事關“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興中國夢的實現(xiàn)。黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央高度重視生態(tài)文明建設，黨中央、國務院先后出臺了一系列重大決策部署，推動生態(tài)文明建設取得了重大進展和積極成效。但總體上看我國生態(tài)文明建設水平仍滯后于經濟社會發(fā)展，已成為經濟社會可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸制約。

　　習近平總書記指出：“要把生態(tài)環(huán)境保護放在更加突出的位置，像保護眼睛一樣保護生態(tài)環(huán)境，像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境。”黨的十八大以來，黨中央、國務院對生態(tài)文明建設作出一系列重大戰(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，全社會保護生態(tài)環(huán)境的合力正在形成。在生態(tài)文明建設穩(wěn)步推進的當前階段，我們更多需要的是良好的科研支撐和有效的實施方法。

　　一、堅持綠色發(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財富和幸福生活的同時，也帶來了對生態(tài)環(huán)境的巨大傷害，目前全球氣候變暖日益嚴峻。中國作為負責任的大國，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承諾：中國到2030年左右達到碳排放峰值，并將于2030年將非化石能源在一次能源消費中的比例提高到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)化能源結構，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、國務院關于加快推進生態(tài)文明建設的意見》指出，堅持把綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展作為生態(tài)文明建設的基本途徑。事實上綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展的本質，都是要根據能源規(guī)律，通過人類資源消耗與資源補償?shù)钠胶猓_到低碳甚至“零碳”發(fā)展。

　　綠色發(fā)展的關鍵是提高植物光合作用效率，增加地球生物質總量。一方面，不斷擴大生態(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，科學地協(xié)調發(fā)展農、林、牧、副、漁。另一方面，不斷增加地球生物質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，增強生態(tài)生產力；采用生物工程技術，最大限度地獲得生物質累積量，達到人類資源消耗與資源補償平衡。

　　循環(huán)發(fā)展的關鍵是研究掌握碳循環(huán)規(guī)律。采用生物育種技術，改良遺傳特性，選育優(yōu)良高產的生物品種，在單位時間內反復收獲，實現(xiàn)生物飛躍大增產，將大氣圈中的二氧化碳轉入生物圈中，發(fā)展育種、種植經濟，增加生物固碳量；種草、造灌、植樹，形成多蓋度的復合生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)展生態(tài)固碳經濟，擴大植物蓄碳量；改良耕作方式，生產、使用生物有機肥，增加土壤中生物質總量及動物、微生物的種群數(shù)量，發(fā)展土壤固碳經濟，提高土壤儲碳量；運用生物技術，加工生物碳產品，制備生物制品，發(fā)展生物產品固碳經濟，拓展生物封碳量；

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

　　控制大氣增碳量；采取節(jié)能減排措施，提高能效，發(fā)展碳減排經濟，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)經濟。將光合作用吸收大氣中的二氧化碳形成的生物質分配到新氣候經濟的產業(yè)鏈中，通過固碳、蓄碳、儲碳、封碳、轉碳、傳碳、

　　限碳、控碳、減碳、用碳等方法，實現(xiàn)全球凈零碳排放，解決資源與相關環(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、活動或機制。地球大氣中有“動碳”與“靜碳”兩種物質。“動碳”（碳源）是指地球大氣圈中能自由運動，產生大氣溫室效應的含碳物質及二氧化碳當量物質；“靜碳”（碳匯）是指大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈中不產生大氣溫室效應的含碳物質及二氧化碳當量的前體物質。在一定條件下，“動碳”和“靜碳”可以相互轉化。“動碳”轉化成“靜碳”時，大氣溫室效應減弱；“靜碳”轉化成“動碳”時，大氣溫室效應增強。因此，如何把“動碳”轉化成“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地球環(huán)境具有動態(tài)影響。首先，生物的光合作用具有“降溫效應”與“儲能效應”。“降溫效應”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，增加下墊面對太陽輻射的反射，降低大氣溫室效應的現(xiàn)象；“儲能效應”是指地球生物圈吸收太陽能，轉變成化學能的形式儲存在生物質中的現(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”和“儲能效應”增強；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”和“儲能效應”減弱。其次，生物的氧化作用具有“增溫效應”與“釋能效應”。“增溫效應”是指地球生物質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，減少下墊面對太陽輻射的反射，增強大氣溫室效應的現(xiàn)象；“釋能效應”是指地球生物質氧化釋放熱能減少能源物質儲存量的現(xiàn)象。增加地球生物質氧化的總量，可使“增溫效應”和“釋能效應”增強；減少地球生物質氧化的總量，可使“增溫效應”和“釋能效應”減弱。

　　如果生物的光合作用與氧化作用達到平衡，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”。光合作用產物的量大于生物氧化的量時，地球儲存的生物質總量增加，大氣溫室效應減弱，溫度下降；生物氧化的量大于光合作用產物的量時，地球儲存的生物質總量減少，大氣溫室效應增強，溫度上升。“零碳”發(fā)展以節(jié)能減排為基礎，以“生物碳封存”為措施，以實現(xiàn)全球溫室氣體凈零排放為目標。

　　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（IPCC）指出，化石燃料燃燒和土地利用變化是人類活動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。據此，如果人類通過減排、替代、轉化、抵消和封存每年碳排放總量的50%左右，可實現(xiàn)大氣二氧化碳零增長，適度增加碳封存量，可實現(xiàn)大氣二氧化碳負增長。“速生碳匯草”研究的開展，使人們找到了轉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。目前經科學研究，共選育了76個陸生和水生品種，適應種植范圍廣。實驗證明，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”及生物碳產品經南方林業(yè)生態(tài)應用技術國家工程實驗室和湖南農業(yè)大學教育部重點實驗室檢測，平均碳含量為49.2%；經中南大學能源環(huán)境檢測與評估中心檢測，每公斤熱值為3000～4500大卡；經湖南工業(yè)大學檢測證明，經過紫外光加速老化實驗，儲藏50年無明顯變化；經中國質量認證中心核算，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、調節(jié)大氣溫室效應的先鋒植物。

　　“速生碳匯草”與喬木的固碳效率差異，其本質是C4植物與C3植物的光合效率差異。草本植物系C4植物，光合作用啟動快，效率高。木本植物系C3植物，光合作用啟動慢，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）與二氧化碳的結合能力遠遠大于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，可反復萌發(fā)和刈割，在單位時間、單位面積內能多次收獲生物質，生物質累積量大，能快速捕碳固碳，調節(jié)大氣溫室效應；而木本植物生長緩慢，不可反復萌發(fā)和刈割，在單位時間、單位面積內不能多次收獲生物質，生物質累積量小。

　　“速生碳匯草”的界定、選育與種植，為實現(xiàn)生物質大增產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1噸生物質需吸收大氣中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“動碳”轉變?yōu)?ldquo;靜碳”，同時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；第二，“速生碳匯草”使光能更多地轉變?yōu)榛瘜W能被吸收儲存，增加了地球能源物質的儲存量，提高了地球生物圈光合作用產物的總量，在為人類創(chuàng)造社會財富的同時，調節(jié)和穩(wěn)定地球氣候系統(tǒng)。第三，“速生碳匯草”可轉化大氣中的二氧化碳，吸附、降解、轉化土壤和水體中的重金屬離子（鉛、鎘、砷、汞等）、農藥、石油等多種污染物質，修復生態(tài)系統(tǒng)，可促進生物鏈循環(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提出，實施近零碳排放區(qū)示范工程。所謂近零碳排放區(qū)示范工程，是指基于現(xiàn)有低碳試點工作基礎和低碳技術成果，在工業(yè)、建筑、交通、能源、農業(yè)、林業(yè)、廢棄物處理等領域綜合利用各種低碳技術、方法和手段，以及增加碳匯、購買自愿減排量等碳中和機制減少碳排放，使在指定評價范圍內的溫室氣體排放量逐步趨近于零，最終實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。目前在廣東省部分地區(qū)已經陸續(xù)開展試點，以期為中國探索近零碳排放提供先行經驗。

　　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，推進能源優(yōu)化利用，打造低碳產業(yè)體系，推動城鄉(xiāng)低碳化建設和管理，實施控制溫室氣體排放目標考核制度，以及在生態(tài)農業(yè)建設、綠色城鎮(zhèn)化和綠色金融支持等方面全面實施創(chuàng)建示范工程任務。這是一項綜合性工程，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)展的高級方式和終極目標。運用系統(tǒng)工程技術，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、碳產品封存、生態(tài)碳匯補償及實體碳交易等方法，使一個行政區(qū)劃（或一個單位）邊界范圍內的總排碳量與總減碳量處于動態(tài)平衡，這就是“零碳區(qū)域”發(fā)展模式。我們應立足現(xiàn)有成果，在全國范圍內創(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、分步實施策略，分階段實現(xiàn)規(guī)劃目標：一是實現(xiàn)單位GDP碳排放量的“零增長”或“負增長”；二是實現(xiàn)年度碳排放總量的“零增長”或“負增長”；三是實現(xiàn)二氧化碳“零排放”或“負增長”。通過創(chuàng)建“零碳工廠”“零碳機關”“零碳學校”“零碳社區(qū)”“零碳村莊”“零碳鄉(xiāng)鎮(zhèn)”“零碳縣（區(qū)）”，形成“零碳”“負碳”發(fā)展模式，然后復制和推廣，逐步實現(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”和“實現(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“零碳縣”“負碳縣”“零碳市”。經《人民日報》《光明日報》《經濟日報》《科技日報》等媒體報道，對其他地區(qū)形成示范作用。

　　創(chuàng)建“零碳”新模式，還要創(chuàng)新碳稅制度。對化石燃料及產品按碳含量的比例征稅，可實現(xiàn)減少化石燃料消耗和二氧化碳排放的目的。沒有消費就沒有生產，沒有生產就沒有排放，每一個使用產品的人都應該成為繳納碳稅的主體。應建立與實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)展新氣候經濟，創(chuàng)建“零碳”發(fā)展模式，用積極的態(tài)度和行動應對全球氣候變暖。

　　建議創(chuàng)立《國際生物碳封存與碳排放權交易新公約》，制定《生物碳封存的技術標準》，用生物碳產品參與碳交易，根據生物碳封存量收取碳排放權交易費，改虛擬的碳排放權“配額指標”交易為實物碳交易。建立有力的“治碳”制度和技術標準，并嚴格執(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”的主動權、話語權與經濟權，成為經濟發(fā)展和應對全球氣候變化的先鋒。

　　習近平總書記指出，“在生態(tài)環(huán)境保護上一定要算大賬、算長遠賬、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”。經濟發(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，才能為建設美麗中國、維護全球生態(tài)安全做出更大貢獻。