# 美国森林投资缓解气候变化研究解读
在全球气候变化的大背景下,森林在缓解温室气体(GHG)排放方面的作用日益凸显。美国在应对气候变化的征程中,设定了明确的目标,根据《国家自主贡献》(NDC),要在 2035 年将净温室气体排放量相较于 2005 年降低 61 - 66% ,《2021 美国长期战略》(LTS)则计划到 2050 年实现净零排放,其中陆地活动的净二氧化碳(
CO2)固存预计达到约 1
GtCO2eyr−1 ,林业部门在这些目标的达成中肩负重任。
然而,森林碳汇面临着诸多挑战。若缺乏针对性的投资和政策支持,森林的固存率可能会下降。近年来,美国出台了一系列联邦政策,如 2022 年《通货膨胀削减法案》(IRA)和 2021 年《两党基础设施投资和就业法案》(IIJA),对林业部门投入了大量资金,旨在促进森林碳汇。但目前,明确评估这些资金对森林碳汇活动潜在影响的研究较少,这促使研究人员开展了此项研究。
由 RTI International 的 Alice Favero 等人组成的研究团队,针对美国森林投资与缓解气候变化的关系展开研究。研究成果发表在《Carbon Balance and Management》杂志上。
研究人员运用开源的全球森林部门跨期经济优化模型(Global Timber Model,GTM)开展研究。该模型能够优化森林碳固存投资,连接美国林业与全球森林市场,还能捕捉不同投资激励场景下森林管理决策的复杂性,并可纳入影响森林生产力的气候变量。研究人员设定了 12 种投资情景,分为 7 组,涵盖不同投资水平和碳支付情况,同时在有无CO2施肥两种假设下进行模拟,以探究不同投资路径下美国森林未来的CO2通量变化。
研究结果
- 无投资情景(基线):在无直接投资的情况下,美国森林到 2050 年仍为净碳汇。2025 年预计年净固存量为 622 MtCO2 ,2050 年为 650 MtCO2 。这主要得益于全球对森林产品需求的增加,推动了美国边际土地转化为森林以及森林管理投资的增加。
- 投资路径:按 IRA 和 IIJA 资金水平,即每年投资 6400 万美元,预计 2030 年森林净固存量增加 88 MtCO2 。若 2030 年后投资停止,净固存量将稳定在 740 MtCO2 左右;若资金延续,2050 年净通量预计为 786 MtCO2 。随着投资增加,碳固存量上升,但增长与投资不成正比,如每年投资 80 亿美元时,2050 年净通量为 1263 MtCO2/yr ,边际收益递减。
- 缓解活动:GTM 根据投资选择成本效益最佳的缓解活动组合,包括改变森林管理强度、延长森林轮伐期、造林(再造林和 / 或造林)、调整采伐水平和改变木材产品组合等。在 IRA + IIJA 情景下,2030 年约 28% 的缓解来自森林管理变化,其余来自造林活动,木材产品碳储存贡献不足 5%。此外,预计所有投资情景下森林面积都会增加,不同区域增长幅度不同。
- 国内目标:IRA 和 IIJA 资金支持下的森林生态系统净碳通量与长期战略(LTS)中土地利用、土地利用变化和林业(LULUCF)的净通量范围对比显示,2030 年当前资金分配接近 LULUCF 预测范围上限,但仍需额外投资;2050 年联邦资金预期缓解量在 LULUCF 范围内,表明私营部门投资和市场机制对实现长期缓解目标至关重要。
- 国际木材市场:全球森林碳缓解投资影响木材市场,美国木材采伐变化预计在 - 5% 到 + 2% 之间,木材生产结构改变,锯材比例增加。美国预计维持约 17% 的全球木材供应份额。
- CO2施肥:CO2施肥可提高森林自然生产力,增加碳固存。基线情况下,2030 年施肥森林固存率提高 24%,2050 年提高 35%。IRA 和 IIJA 投资加上CO2施肥,2030 年森林净CO2通量比无施肥情景高 17%,2050 年高 26%。
研究结论与意义
该研究首次利用 GTM 模型,在考虑有无CO2施肥的情况下,评估了不同投资路径下美国森林未来的净碳通量。研究结果为政策制定者提供了重要参考,有助于了解当前资金下森林的缓解效果,以及不同投资水平和自然生产力变化对森林碳汇的影响。虽然 IRA 和 IIJA 的投资能增加森林碳固存,但要实现美国的气候目标,还需非联邦投资、私营部门参与和市场机制的协同作用。
研究方法
研究主要采用了全球森林部门跨期经济优化模型(GTM)。研究人员通过该模型建立无投资时森林CO2通量的参考水平,设定多种投资情景和不同碳支付方案,模拟不同投资水平下的森林碳通量变化。同时,在两种关于碳施肥对森林生长影响的假设下进行模拟,以探究其对森林碳汇的作用。此外,研究未涉及样本队列来源,主要通过模型模拟和情景分析得出研究结论。