土地使用：其在碳预算中的作用

众所周知，土地利用是人为二氧化碳的主要来源之一（CO₂) and other greenhouse gases (GHGs). The Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change estimated that annual GHG flux from land use and land-use change activities accounted for approximately 4.3–5.5 gigatons of CO₂每年等效（GTCO₂-eqyr-1），约占人为温室气体排放总数的9-11％。¹The latest global carbon budget²estimated these emissions to be 4.9 ± 3.0 GtCO₂-EQYR-1在2007 - 16年度，约占全球排放量的12％。但是土地利用也是一个双重机会，因为大约三分之一的全球来源的大碳汇（11.2±3.0 GTCO）₂还估计了-EQYR-1）。这个全球数字以及一些全球缓解潜力的估计³对增强陆地水槽的技术潜力产生了巨大的期望，同时促进了其他圆锥体。预计这些“负排放”或“自然气候解决方案”将在1.5°C的当前国家确​​定贡献（必威官网是真的吗NDC）的缓解差距中占据很大的份额。⁴和2°C的途径。目前的水槽是否会在将来持续存在，以及如何实现技术潜力是未来碳循环中最大的不确定性。可以在科学家最近进行的激烈辩论中找到这一点的证据，有些人预见到碳汇的巨大潜力，而另一些则表达了巨大的怀疑。⁵

土地使用和国家对巴黎协定（NDCS）的贡献

尽管他们的愿景短得多，但以国家领导为基础的NDC的自下而上的方法对于COP 21的成功结果至关重要。在187个国家中，有100多个提交了其NDC明确提到的缓解作用的国家至关重要。土地利用，土地利用变化和林业（Lulucf）部门，⁶期望土地利用活动在其自愿缓解目标中产生重大贡献。各方正在提出各种各样的缓解选择，以减少排放并增加该部门的降级。NDCS州的选择，例如减少森林砍伐，增加造林，改善可持续森林管理和增强森林碳库存。根据最近的自下而上的练习⁷宣布的NDC的全面实施将在1990 - 2010年期间将LuluCF部门从净来源转变为全球（1.3±1.1 GTCO₂eyr-1) to a net sink by 2030 (-1.1±0.5 GtCO₂E YR-1）。

土地利用：在1.5°C和2°C全球途径中填补空白？

Notwithstanding the NDCs that have been submitted, we are still far from on track to achieve the 1.5° and 2°C targets by 2050 and 2100. Recent work on pathways suggests that either goal will require dramatic transformations⁸不仅能源系统，而且是土地部门（缓解）。⁹Efforts in the land-use sector will need to include not only emission reductions but also substantial carbon removals.¹⁰两个目标之间可以看到的途径文献中可以看到的主要差异是1.5°C的场景需要更早，更明显的动作。因此，接下来的十年中实现的排放减少对于将变暖限制为1.5°C至关重要，并且与2°C的情况相比，每年需要从土地使用部门清除更多的碳。根据场景建模者的说法，这意味着通过碳捕获和储存（BECC）技术的土地利用和生物能源的大量利用，我们几乎没有现实世界的经验，并且我们的经济性，可行性和权衡我们知识渊博。认识到此类担忧，一些途径避免了通过低能需求和对与土地部门相关的碳清除措施的更大依赖。因此，至关重要的是，国家的选择和努力在2030年之前旨在实现预期结果，目的是在2050年急剧增加土地利用部门的贡献。这将需要长期的土地利用愿景在预计这种大规模土地利用捐款的情况下，计划，有利的环境，精心设计的激励计划以及强大的治理和法规。必威官网亚洲体育

可以预见的是，CO的整体水平₂取决于缓解选择的途径各不相同。例如，途径在土地部门的BECC和拆卸相对贡献方面有所不同。而且缓解行动的延迟延迟，以巴黎协议的野心交付的可能性越低，从土地使用部门撤离的需求就越大。这种紧迫性意味着土地利用部门措施的某些优先事项，再次使森林砍伐的减少成为巨大的优先事项（尤其是在森林部门拥有庞大股票的国家和高森林砍伐率）。尽管有必要从所有途径中撤离土地部门，但我们对土地部门去除峰值后的有效性的理解是有限的。众所周知的是，峰值温度可能触发下水道容量以及陆地生态系统中逆转的潜力的影响和潜在的负反馈。

从技术上讲，土地利用部门为实现巴黎协议目标做出贡献的潜力是巨大的。例如，最近的研究¹¹倡导20种保护，修复和改进的土地管理行动在森林，湿地，草原和农业土地上可能带来最大潜力（23.8 GTCO₂eyr-1) 30 percent higher than previous estimates (11.3 GtCO₂E YR-1）。此外，论文声称这些动作的一半是成本效益的气候缓解（大约100美元的TCO必威官网是真的吗₂e^-1), representing 37 percent of the mitigation needed up to 2030, with one-third of this potential costing less than $10 tCO₂e^-1. Caution is necessary: sometimes global exercises can optimistically overestimate potential due to inadequate data, unrealistic assumptions, or insufficient resolution. However, even materializing a fraction of this potential would contribute substantially to global mitigation. What is preventing these potential mitigations from materializing? Are the estimates realistic? If they are, why have the mitigations not been delivered? How we can act now?

是什么阻止了土地利用估计潜在缓解措施的大规模实现？

Among the carbon-sequestering technologies being considered in the context of climate change mitigation, photosynthesis is assumed to be both the cheapest and the most efficient. The reduction of deforestation also was considered cheap and fast a decade ago. But the natural CO₂solutions differ widely in their maturity, potential, cost, and side effects. It is difficult to address, or even assess, those side effects and trade-offs at large regional scales, not to mention the global one. The implementation of land measures is highly dependent on local contexts and could be enhanced by the right combination of actions at smaller scales, rather than a single initiative at a large scale. Time and unsuccessful efforts in the last decade show that the feasibility of these measures depends on scale and their implications for land, water and energy use, as well as for ecosystem services such as biodiversity.

如果世界要实现联合国可持续发展目标（SDG），那么当今和未来的主要挑战将是维持或增强自然对所有人生活质量的有益贡献，而不会损害地球系统。不同的研究社区正在出现新的概念和方法，以改变旧的范式，例如生态系统服务从千年生态系统评估中普及到了从社会科学家到当地从业者的新观点的新方式。土地利用行业是最需要对气候变化和适应的创新思维的领域之一。必威官网是真的吗

Integrated assessment models can be used and will continue to be used to link the emissions and climate targets of the Paris Agreement to the necessary transitions in the energy and land sectors. The climate change research community is moving toward including more bottom-up than top-down assessments while incorporating new ways to address cobenefits and trade-offs, for example by incorporating the Nature Contributions to People (NCP) approach by the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES)¹²及其报告类别是评估Cobenefits和权衡的一种方式。¹³这是向前迈出的重要一步，但是如果我们要充分理解和应对土地利用缓解挑战，包括土地从业者的参与及其知识和经验，则需要更多

为了在土地部门做出正确的缓解选择，需要在制定的空间尺度上以适当和及时的信息来告知决策。在科学方面，应该对国家和次级数据中包含的信息以及这些资源的可能用途有更高的认识。科学界可以帮助记录全球土地通量，包括人为和非人为排放。库存编译器和土地从业人员都具有相当大的范围，可以改善与土地利用相关的温室气通量估计，这对于增强理解，支持实施并使国家NDC的有效性以及因此，这对于增强理解，支持实施和评估至关重要，从而对NDC的有效性进行评估至关重要。确保对巴黎协定的贡献实现。通过国家从科学研究和温室气体清单中开发透明的估计，了解差异的原因以及朝着和解估计的努力对于全球库存过程和提高实现巴黎协议目标所必需的野心水平至关重要。

换句话说，全球对生物物理潜力的理解很重要，但是如何在何处和如何实施缓解措施。例如，尽管预计森林管理会通过将森林面积增加10％，并将85％以上的森林置于管理中，但这些努力未能导致“ Net” Co₂removal from the atmosphere. This was due to two factors: first, the release through wood extraction of carbon otherwise stored in the biomass, litter, dead wood, and soil carbon pools, and, second, the conversion of deciduous forests into coniferous forests, which resulted in changes in albedo, canopy roughness, and evapotranspiration from the land surface. As a result, European forest management contributed to warming rather than mitigating it.¹⁴从这一经验中学到的教训是，包括土地管理在内的任何气候框架，不仅要考虑土地覆盖的变化，还应说明特定的管理系统，国家政策必威官网是真的吗和法律，以构成本地实施的同时确认本地实施。并促进有效的工具和激励措施。

最有希望的土地利用选择和成功的钥匙

对缓解措施的最有希望的潜在贡献包括森林恢复和减少森林砍伐，可持续的土地利用实践，增强的农业生产率以及需求方的选择，例如饮食变化和减少食品浪费。这种选择受到不同机构，环境，经济和社会文化障碍的约束，不仅缺乏获得适当的技术，实践，设备，能力建设或经验特定地点的研究。这种机构和治理问题通常不包括在自上而下的建模练必威官网亚洲体育习中。了解在给定情况下可用的选项组合的综合响应需要了解其特定的环境条件，社会约束和脆弱性，适应能力和可用的机构支持。

Actions to mitigate climate change are rarely evaluated in relation to their impact on adaptation, sustainable development goals, and trade-offs with food security. Considering benefits other than mitigation (resiliency to climate change, improved biodiversity and soil quality, etc.) when the options are selected and their implementation is designed could help overcome some of the constraints indicated above. Some of the most promising adaptation options for land and ecosystems include mitigation options such as conservation agriculture, efficient irrigation, efficient livestock, agroforestry, ecosystem restoration, deforestation reduction, and coastal protection with natural solutions.

对于决策者而言，土地利用行业代表了一个巨大的机会。但是，如果土地部门要为实现《巴黎协议目标》的实现和遵守可持续发展目标做出贡献，这将需要当地参与，并在每个特定情况下创建环境，使得能够克服实施障碍。限制升温所需的土地利用转型将需要综合政策，以可持续管理对人类定居点，食品，牲畜饲料，纤维，生物能源，碳存储，生物多样性和其他生态系统服务的土地的竞争需求。将需要加强治理和机构，并需必威官网亚洲体育要选择正确的政策来解决所有这些问题。我们是否正在为政策制定者和利益相关者提供所需的工具？我们将需要开发可扩展的集成评估模型，并将其用作能够预测不同干预措施如何影响时间和时间上的多个服务的整体影响评估的分析基础。这些工具对于基于当地能力并汇总到景观，区域或全球规模的总体提供的所有服务所需的长期策略至关重要。显然，需要更多的跨学科研究来了解土地与水，食物和能源的互连。

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¹P. Smith and M. Bustamante, "Agriculture, Forestry and Other Land Use (AFOLU)," in缓解气候变化：工作组III对必威官网是真的吗政府间气候变化小组的第五次评估报告的贡献（剑桥：剑桥大学出版社，2014年）。

²C. LeQuéré等人，“ 2017年全球碳预算”，Earth System Science数据10（2017）：405–48。

³B.W.Griscom等人，“自然气候解决方案”，必威官网是真的吗PNAS114，不。44（2017）：11645–50。

⁴S. Roe等人，“土地部门对1.5°C世界的贡献”，未出版的手稿。

⁵有关前者的例子，请参见Griscom等，“自然气候解决方案”。必威官网是真的吗有关后者，请参见C. Field和K. Mach，“权利二氧化碳去除”，科学356，没有。6339（2017）。

⁶N. Forsell等人，“评估Indcs的土地利用，土地利用变化和森林排放预测”，”碳平衡与管理11, no. 26 (2016).

⁷G. Grassi et al., "The Key Role of Forests in Meeting Climate Targets Requires Science for Credible Mitigation,"自然气候变化必威官网是真的吗7, no. 3 (2017): 220–26.

⁸J. Rockstrom等人，“快速脱碳的路线图”，科学355，没有。6331（2017）。

⁹J. Rogelj et al., "Scenarios towards Limiting Global Mean Temperature Increase below 1.5°C,"自然气候变化必威官网是真的吗8（2018）：325–32。

¹⁰Roe等人，“土地部门对1.5°C世界的贡献”。

¹¹例如，Griscom等人，“自然气候解决方案”。必威官网是真的吗

¹²S.Díaz等人，“评估自然对人的贡献：认识文化和多样化的知识来源可以改善评估，”科学359，没有。6373（2018）：270–72。

¹³Griscom等人，“自然气候解决方案”；必威官网是真的吗G. Grassi等人，“对人为森林CO的全球模型估计和国家报告₂水槽，”自然气候变化必威官网是真的吗（即将到来）。

¹⁴K. Naudts et al., "Europe's Forest Management Did Not Mitigate Climate Warming,"科学351，没有。6273（2016）：597–99。

All the interpretations and findings set forth in this expert perspective are those of the author alone