《碳汇形成分类与计算评估方法学概论》连载之十七

编者按  为给全国煦丰碳中和组织各级工委，国内985、211、双一流等高校，全球碳排放权、碳汇交易机构提供全球范围内的碳汇形成分类和碳汇计算评估方法学专业理论知识和具体实践办法，全国煦丰碳中和知识产权组织和《碳同化碳中和组合物光合溶剂、其制备方法及其应用》发明专利发明团队编著了中共中央国务院新质生产力杰出代表/煦丰碳中和技术培训系列教材之九《碳汇形成分类与计算评估方法学概论总目录》。本教材总目录共分37章172节570分节。今天发布的是：

《碳汇形成分类与计算评估方法学概论》连载之十七

第17章

动物碳汇分类及

计算评估方法学

动物碳汇是一个充满巧思的概念，它跳出了植物和海洋是主要“吸碳器”的传统认知，揭示了野生动物在调节全球碳循环中不可或缺的作用。简单来说，动物碳汇并非指动物身体本身像树木一样储存了大量碳，而是强调它们通过特定的行为，深刻影响和增强整个生态系统的碳吸收与碳储存能力。

下面可以帮助你快速了解几种具有代表性的“动物碳汇工程师”及其工作原理。

第01节  动物种类/发挥碳汇作用

一、养殖动物碳汇

这是全球碳汇形成的重要组成部分。包括肉类动物养殖碳汇、禽类动物养殖碳汇、蛋类动物养殖碳汇、奶类动物养殖碳汇、淡水鱼类养殖碳汇、海洋鱼类养殖碳汇、野生动物保护碳汇等七大品类。野生动物保护碳汇如下：

二、非洲森林象

热带雨林推倒生长缓慢的小树，为储碳能力更强的高大树木腾出空间；传播大型树种种子；其活动促进枯木进入土壤，增加土壤碳储存。

三、鲸类（特别是大型鲸鱼）

海洋“鲸鱼泵”：垂直移动将营养物带到表层，促进浮游植物（重要碳汇）生长；死亡后躯体携带大量碳沉入深海，长期封存。

四、海獭

海藻林（近海）捕食海胆，防止海胆过度啃食海藻，保护海藻林这一高效碳汇；其存在显著提升生态系统的碳储存量。

五、角马等迁徙食草动物

草原大量啃食减少可燃植被，有效降低野火发生频率和碳排放；粪便将碳返还至不易燃烧的土壤中。

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六、灰狼等顶级捕食者

亚寒带针叶林控制驼鹿等食草动物数量，防止其过度啃食植被，从而保护森林的碳储存能力。

七、深海鱼类（如灯笼鱼）

海洋暮光带每日进行地球上最大规模的垂直迁徙，将表层水域的碳以机体形式带到深海，实现碳的垂直运输。

八、海龟

海草床啃食海草，帮助其保持健康和新陈代谢，维持海草床高效的海底碳储存能力。

第02节  如何保护与利用动物碳汇

认识到动物碳汇的价值后，关键在于如何通过行动来保护和利用这一自然机制。

一、保护生物多样性

保护野生动物及其完整的食物链是核心。例如，保护鲸鱼、大象等关键物种，避免其濒危或灭绝，对于维持生态系统的固碳功能至关重要。

二、推动“再野化”（Rewilding）

通过有意识地恢复关键物种的种群数量，并重建其自然栖息地，可以重新激活生态系统的碳汇功能。例如，重新引入狼群以控制食草动物数量，或保护海獭以恢复海藻林。

三、纳入气候政策

将动物碳汇的保护和恢复纳入国家及全球的气候变化应对战略中，实现气候变化缓解与生物多样性保护的双重目标。

第03节  机遇与挑战

尽管动物碳汇潜力巨大，但其发展和应用也面临一些挑战。

一、挑战

动物碳汇的效应具有地域性，需要基于具体生态系统进行研究和评估。精确量化某一物种或种群带来的固碳增量在技术上也存在难度。此外，气候变化本身也对许多野生动物的生存构成威胁，形成复杂反馈。

二、机遇

动物碳汇作为一种基于自然的解决方案，成本相对较低且能产生多重效益（如保护生物多样性、发展生态旅游等）。随着碳交易市场的发展，动物碳汇项目未来可能产生直接的经济激励。

第04节  动物碳汇计算评估方法学

动物碳汇的计算评估是一个快速发展的领域，它旨在量化动物及其相关过程对碳吸收和储存的贡献。目前，针对不同动物类型和生态系统，已发展出多种方法学。

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一、海洋鱼类碳汇评估方法

海洋鱼类在碳循环中扮演着重要角色，其评估方法尤为细致。

（一）内外源碳代谢排放模型

该方法的核心是区分鱼类排放的碳是来自其摄入的食物（外源碳）还是其自身身体的分解（内源碳）。研究人员会使用放射性碳同位素（如14C）标记鱼类的食物，然后精密测量鱼类通过分泌、呼吸、排便等途径排放的各类含碳物质（如溶解有机碳DOC、颗粒有机碳POC、二氧化碳等）的量。通过质量守恒原理，可以建立参数化模型，量化鱼类在海洋碳循环，特别是在促进“生物泵”（将表层碳快速输送到深海）效率方面的贡献。

（二）基于生物量变化的碳储量评估

这种方法相对直接，主要通过测量特定海域内鱼类的现存生物量、捕捞产量和自然死亡量，结合鱼类身体的含碳率，来估算其直接固定的碳量。具体计算公式可为：碳储量=生物量×含碳率。评估时可区分现存碳储量、捕捞移出碳储量和自然沉积碳储量等。

二、贝类养殖碳汇评估方法

贝类是公认的重要海洋碳汇，其评估方法也较为成熟，甚至已形成地方标准草案。

（一）碳储量变化法

这是目前贝类养殖碳汇核算的主流方法，其核心是计算一个养殖周期内，贝类自身生物量（包括软体部和贝壳）所固定碳量的净增长。具体而言，需要测量贝苗和收获成贝的碳含量，其差值即为该周期内通过养殖活动固定的碳量。贝壳中的碳酸钙虽然也固定了碳，但其在分解时可能释放二氧化碳，因此在核算时有时会被谨慎处理或单独计算。深圳市的地方标准规范中详细规定了相关的计算公式和参数。

（二）综合评估模型

更为先进的评估方法会尝试构建综合模型，不仅考虑贝类自身的生长，还会纳入环境数据（如水温、盐度）和生物数据（如藻类等饵料的生物量）。通过机器学习等算法分析这些变量与贝类碳汇能力之间的复杂关系，可以更动态、精准地评估和预测碳汇潜力。

三、其他动物碳汇的考量

除了鱼类和贝类，其他动物也对碳汇有贡献，但评估方法更具探索性。

（一）陆地食草动物

例如，大型食草动物（如角马）的迁徙和觅食行为，可能通过减少草原可燃物积累来降低野火发生的频率和强度，从而间接减少碳排放。评估这类间接碳汇效应通常需要结合生态系统模型和野外观测数据进行推演。

（二）顶级捕食者

像狼这样的顶级捕食者，通过控制食草动物的数量，可以防止植被被过度啃食，从而保护森林等生态系统的碳储存能力。这种“营养级联”效应产生的碳汇价值，其量化通常依赖于生态学长期定位研究和系统模型模拟。

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四、动物碳汇评估的挑战与原则

尽管方法多样，但动物碳汇的评估仍面临一些挑战：

间接性与复杂性

动物碳汇很多是间接的、通过影响生态系统功能实现的，精确分离和量化其贡献非常困难。

（一）数据获取难

许多方法依赖于大量、长期的野外监测和数据收集，成本高昂。

（二）不确定性管理

生态系统过程存在天然的不确定性，模型需要不断用实测数据验证和校准。

在进行核算时，通常会遵循一些基本原则，如相关性、完整性、一致性、准确性和透明性。这意味着应选择与核算目标最相关的方法，确保核算边界内所有重要碳流程都被包含，在不同时期采用一致的方法论，努力保证数据质量，并清晰记录所有假设和步骤以便核查。

第05节  从生物量到代谢解析过程

总的来说，动物碳汇评估方法学正从传统的、侧重于直接生物量测算的方法，向更精细化的代谢过程解析和更综合的生态系统模型方向发展。选择哪种方法，取决于具体的评估对象（如鱼类、贝类）、评估目的（如学术研究、碳交易项目）以及可获取的数据资源。