生态文明建设研究

Energy of China - - Contents | 目录 - 雷学军 (中南林业科技大学碳循环研究中心,湖南 长沙 1 15)

摘要:习近平主席指出:“共谋全球生态文明建设,深度参与全球环境治理,形成世界环

境保护和可持续发展的解决方案,引导应对气候变化国际合作。要积极实施应对气候变化国家

战略推动和引导建立公平合理、合作共赢的全球气候治理体系,彰显我国负责任大国形象,推

动构建人类命运共同体”。笔者遵循习主席的教导,研读了中华优秀历史文化的自然生态观、马

克思列宁主义的自然生态哲学和当代中国领袖的生态文明理论,通过科学探索和实践研究,发

现了“速生碳汇草”;发明了“生物捕碳固碳技术”;首倡“综合开发利用大气碳资源”,“发展

新气候经济”,“实现二氧化碳负增长”,创建“零碳”区域发展模式;主张在全球范围内征收

“碳、热、氧税”,实施“碳、热、氧产品”交易;提出了生态文明建设的原理、定义、目标、方

法和流程。为建设生态文明,实现人类的生存与可持续发展战略提供了科学依据和新的途径。关键词:生态文明;绿色发展;循环发展;零碳发展;绿水青山;金山银山中图分类号:F 5 文献标识码:A 文章编号:1 - 55-( 1 ) - 5- 1

Doi: 1 . 9 9 M.issn.1 - 55. 1 . . 1

Abstract: As putting forward by Chairman ;i, work together to build global ecological civilization by getting involved in global environmental governance, coming up with a solution for global environmental protection and sustainable development and pushing forward international cooperation on combating Climate Change. Also, it should actively implement the national strategy of combating climate change to promote a fair and reasonable governance system of global climate, reaching a win-win result. These moves show the image of a large country’s responsibility, and promote the construction of a community with shared future for humanity. In consequences, according to Chairman ;i’s speech, the author has studied the natural ecological outlook of Chinese splendid history and culture, the natural ecological philosophy of the Marxism±Leninism and the ecological civilization theory of the contemporary Chinese leaders. Through scientific exploration and practical research, fast-growing grass of carbon sequestration has been discovered, and carbon capture and sequestration technology has also invented. For the first time, it puts forward the idea of the comprehensive exploitation and utilization of atmospheric carbon resources, advocates the development of a new climate economy to achieve negative growth of carbon dioxide, and creates a zero-carbon regional development model. This paper suggests that it should levy taxes on carbon, heat and oxygen globally, and introduce the trade of carbon, heat and oxygen products. And then it puts forward the principle, definition, goal, method and process of ecological civilization construction. It provides a scientific basis and a new approach for building ecological civilization and realizing the strategy of human existence and sustainable development.

Key words: Ecological Civilization; Green Development; Cycle Development; Zero-Carbon Development; Green Hills and Clear Waters; Gold and Silver Mountain

习近平主席是当代最伟大的马克思主义者,是杰出的思想家、政治家、哲学家、战略家和改

革家,是建设社会主义现代化强国的伟大导师,是实现中华民族复兴的伟大领袖,是指引全世界

人民建设生态文明的伟大统帅,是创建人类命运共同体的伟大舵手。习主席始终站在维护党、国家和人民利益的立场上,不忘初心,牢记使命,继承和发展了中华历代先贤的自然生态观和马克思主义、毛泽东思想的自然辩证法;科学地、全面地、系统地、唯物地、辩证地阐述了生态文明建设的本质和意义,创立了系统的生态文明建设理论。把渊远流长科学的生态文明思想提高到一个崭新的历史阶段;使中国成为当代世界生态文明的倡导者、建设者、贡献者和引领者。

旧世界的金融寡头们为了自身的利益,盲目地追求经济效益、无节制地享受生活、无限度地索取资源、无畏惧地污染环境和无顾忌地破坏生态,给生存带来了毁灭性的灾难,致使资源耗竭、环境污染、气候变暖、冰川融化、海面上升、海啸风暴、陆地缩小、沙漠扩张、土地干旱、粮食减产、森林火灾、灰霾肆虐、净水奇缺、污水横流、垃圾成山、疾病频发、物种消失、生态失衡等等,威胁着人类的生存与发展。这种超限度的影响对生态系统的破坏是长远性的,甚至会造成不可逆转的改变,人类作为生物圈的一分子,对生态环境的影响力目前已经超过了自然的力量,而且主要是负面影响,成为了破坏生态平衡的主要因素。因此,加快生态文明体制改革,推进生态文明建设,已成为触及全球思想、政治、文化、经济、社会、外交等各个领域的一场大变革。人类对生态文明的认识不是某一特定历史时期的产物,它贯穿着整个人类的历史进程,并在发展中不断得到补充和完善。我们要深刻地理解和研究生态文明的内涵与外延,提高生态文明建设的能力和水平,努力建设和实现全球生态文明。

1 生态文明思想概述

生态是生物生命活动过程中呈现出的状态。生态平衡是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间,通过能量流动、物质循环和信息传递,使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。

生态文明是生物生命活动处于最适环境条件下表达出的生物之间相生相补、互容互助、生物多样、系统繁茂的良性结果 [1] ;是遵循人、自然、社会和谐发展的客观规律取得的物质、精神和制度成果的总和;是人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的文化伦理范畴;是继原始文明、农业文明、工业文明之后的新型社会文明形态;是涉及

生产方式、生活方式和价值观念的全球性变革;是生态哲学、生态环境学、生态行为学、生态伦理学、生态经济学、生态现代化理论等生态思想的发展与升华;是贯穿经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各个方面及全过程的系统工程;是衡量一个社会的进步和文明水平的尺度。

人与自然的关系是人类社会文明历史进程中最基本的生存关系。古往今来,东西方伟大的思想家、政治家、哲学家、改革家、科学家大都在不同的历史条件下通过实践探索,提出了鲜明的自然生态观,为生态文明意识、思想和理论的形成、发展和完善奠定了坚实的基础。

1.1 中华传统文化的自然生态意识

五千年的中华文明汇聚了无数先哲的智慧,从女娲补天诠释人类改造自然,夸父逐日挑战自然,后羿射日征服自然,到嫦娥奔月的飞天梦,这些神话故事无不体现了我国古代劳动人民对神秘大自然的好奇与向往。从神农尝百草、大禹治水、燧人取火,到长征号火箭发射揭示宇宙的奥秘。古往今来,先人们不断地探索自然规律,寻求与自然和谐共存的方法。《黄帝内经》中“以毒攻毒”的传统医家思想及“人逐水草而居,禽择良木而栖”皆体现了传统“天人合一”、“道法自然”的哲理。只有在遵循自然规律、保护自然资源的前提下利用自然创造美好幸福的生活,才能实现人与自然和谐共生。古代思想家在人与自然的关系上经过不断地探究,提出了无数的自然生态思想观,经后世不断地丰富和发展,成为了孕育现代生态文明的启蒙哲学思维。

1.1.1 “三才论”的自然生态观念中国古代的“三才”起源于《周易》,指的是“天”、“地”、“人”三者和谐、统一的思想,认为“天时、地利、人和”三要素的统一,是取得成功的重要条件。《周易》通过研究生命现象来探讨自然和社会规律,认为“有天道焉、有人道焉、有地道焉”。天、地、人不是相互独立,相互对峙的,而是彼此之间有着不可分割的联系,强调人与人、人与天地万物之间的协调发展。在这种思想的指导下,形成了人的行为必须与自然天地和谐一致的价值观念。“三才论”将农业生产系统划分为生物有机体、自然条件、人的社会劳动三大系统,并认为三大系统的有机联系构成了一个不可分割的整体[2]。

1.1.2 “天人合一”的自然生态观“天人合一”是中华传统文化的精髓。古代先

贤认为,天道即人道,天性即人性。人与自然相类相通,可以达到“和谐统一,万物齐一”的境界 [3]。

孔子在《尚书·周书·泰誓上》中指出“惟天地,万物父母;惟人,万物之灵”。《礼记·中庸》主张“致中和,天地位焉,万物育焉”。荀子倡导“不与天争职”。《荀子·礼论》中记载“天地合而万物生,阴阳接而变化起”。这些观念阐明了天人协调、敬重自然,人与自然和谐并重的理念。

老子道:“人生天地之间,乃与天地一体也。天地,自然之物也;人生,亦自然之物”。庄子认为:“天地与我并生,而万物与我为一”。列子认为“万物与我并生,类也,类无贵贱”。道家强调人与天地万物应该和谐平等地同生共处。

墨子主张“兼爱”、“天志”。“兼爱”不仅考虑人与人、人与社会的关系,还要考虑到人与自然的关系。“天志”是墨子“天人合一”思想的集中反映,讲究天人相通,即人和自然在本质上是相通的,一切人、事均应顺应自然规律,才能达到人与自然的和谐。

张载认为,天地犹如父母,人与万物均由天地所生,由气构成,气的本性即为人与万物之本性,肯定了人是自然界的一部分;本性与天相通,道德原则与自然规律相一致。程颐认为,“天地之道,万物之理,唯至顺而已矣”,“观天地运化,阴阳消长,以达乎万物之变,然后颓然乎顺,浩然乎归”,他主张对自然报以“至顺”的态度,遵循自然万物生生不息的规律,顺应自然的变化,从而达到人与万物的和谐。

1.1.3 “仁民爱物”的自然生态观中华传统文化一方面主张“天人合一”,另一方面又强调不能把人完全等同于一般自然物,认为人“兼乎万物,而为万物之灵”,人虽为万物之一,但却对万物施以道德关怀,人是万物之灵,应以自己的仁爱之心善待世间万物,提倡因时有度地利用自然资源,即在利用自然资源的同时要保护自然资源。

墨家思想中的“兼爱”、“非攻”、“尚义”、“节俭”、“非乐”等蕴含着丰富的生态哲理,与现代环境保护理论有许多相通之处。墨子提出“俭节则昌,淫佚则亡”,强调节俭的重要性。《吕氏春秋》“四时之禁”主张在规定的季节,禁止随便进山砍树、割水草烧灰、打鸟狩猎、捕捞鱼鳖。把“因时有度”应用于生产生活中,达到资源可持续利用、社会可持续发展的状态。

孟子曰:“君子之于物也,爱之而弗仁;于民也,仁之而弗亲。亲亲而仁民,仁民而爱物”,孟子认为,在物我关系上,人是主导,物为人所用。孟子提出要“爱物”,旨在将人类道德规范和情感引入自然领域,强调利用自然资源的同时要懂得爱护自然、保护自然,对自然资源必须取之有度,用之有节。

《荀子·王制》中记载“圣王之制也,草木荣华滋硕之时则斧斤不入山林,鼋鼍、鱼鳖、鳅鳝孕别之时,罔罟、毒药不入泽,不夭其生,不绝其长也;春耕、夏耘、秋收、冬藏,四者不失时,故五谷不绝而百姓有余食也”。要把经济发展和生态环境保护结合起来,遵循自然规律、重视资源的可持续利用。

1.1.4 “道法自然”的自然生态观老子在《道德经》中提出“人法地,地法天,天法道,道法自然”。《庄子·天运》中记载“夫至乐者,先应之以人事,顺之以天理,行之以五德,应之以自然,然后调理四时,太和万物,四时迭起,万物循生”。道是万物的本源和基础,“以道观之,物无贵贱”。人要依循“道”的自然本性,顺应自然规律即顺应天道。列子主张在保护自然的前提下对自然进行利用,“徒以小大智力而相制,迭相食,非相为而生之”。认为万物之间应该是相互依存的,反对破坏自然规律、无节制地利用自然资源。

荀子认为自然界和人类各有自己的规律和职分。天道不能干预人道,天归天,人归人,故言天人相分不言合。治乱吉凶,在人而不在天,天人各有不同的职能。《礼论》中有“天能生物,不能辨物,地能载人,不能治人”之言,《天论》中提出“天有其时,地有其才,人有其治”。荀子还认为“天行有常”,天不是神秘莫测、变幻不定的,而是有自己不变的规律。这一规律不是神秘的天道,而是自然的必然性,它不依赖于人间的好恶而发生变化。人不可违背这一规律,而只能严格地遵循它。

《淮南子·原道训》中“是故春风至则甘雨降,生育万物;羽者妪伏,毛者孕育;草木荣华,鸟兽卵胎;莫见其为者,而功既成矣”。阐述了万物生存发展与环境的关系,提出了“适者生存”的观点,人们要善于适应环境和利用环境资源,做事要符合“道”的规律,安适而不自傲,上下和谐才能获得成功。

1.1.5 “天人大命”的自然生态观《韩非子·扬权》中提到“天有大命,人有大

命”。自然界有自然界的规律,人也有人的规律,各自按照自己的规律运转,又要相互尊重,互为促进。他认为:“夫物有常容,因乘以导之。因随物之容,故静则建乎德,动则顺乎道”。只有合理利用自然,顺应自然,才能承其恩惠。故《韩非子·喻老》中有“恃万物之自然而不敢为也”。

韩非子的自然生态观还体现在“富国以农”的思想中,他在《韩非子·五蠹》写道“古者丈夫不耕,草木之实足食也;妇人不织,禽兽之皮足衣也。不事力而养足,人民少而财有余,故民不争。是以厚赏不行,重罚不用,而民自治。今人有五子不为多,子又有五子,大父未死而有二十五孙。是以人民众而货财寡,事力劳而供养薄,故民争,虽倍赏累罚而不免于乱”。只有调节人口数量,合理开发利用生态资源,才可持续发展。

《唐律疏议》中“其穿垣出秽污者,杖六十;出水者,勿论。主司不禁,与同罪”,进一步完善律法,从法律的角度严厉惩戒和警告破坏环境者,维护自然环境。

1.1.6 “阴阳五行”的自然生态观

中国古代“阴阳五行”学说阐释了自然界的规律以及人与自然的关系。事物呈现阴阳对立,才能维持平衡和统一,体现了矛盾对立统一的辩证思想。这个对立一旦打破,事物本身失去平衡,就会产生问题。阴阳对立始终存在于一切事物之中,因对立才能取得双方统一,才能维持阴阳的动态平衡,事物才能不断发展变化,生生不息。如果阴阳的对立关系失衡,一方过强,就会对另一方过度抑制而导致对方不足;一方过弱,则对另一方抑制不足,从而导致对方的相对偏亢,两者都不利于事物发展。“孤阴不生,独阳不长”,人与自然界也是如此,只有和谐平衡才能创造共筑、共生、共存的繁荣景象。

“金木水火土”反映了自然界组成和自然界中各种物质与事物之间相生相克的关系。“五行相生”是互相生旺的意思,表示生成化育,“五行相克”就是互相反驳、互相战斗、制衡。五行是阴阳的延伸,金、木、水、火、土为阴阳运动变化过程中的五种不同存在状态,它既是动态的又是相对静止的。张景岳在《类经图翼》中说“五行即阴阳之质,阴阳即五行之气,气非质不立,质非气不行。行也者,所以行阴阳之气也”。

1.2 马克思列宁主义自然生态哲学

马克思列宁主义的自然生态哲学思想启蒙于17

世纪,其中代表人物有马克思、恩格斯、列宁、斯大林、布哈林等,主要阐述了人与自然的辩证关系:自然环境与人类社会相互影响,自然是人类生存和发展的前提,同时自然限制了人类社会的发展;社会的良性发展促进人与自然的和谐共存,推动生产力的发展;破坏环境会反作用于人类自身,损害生产力的发展,威胁人类的生存。提倡人要学会认识自然、尊重自然、保护自然。在认识和正确运用自然规律的前提下发展生产,带动社会进步。

马克思、恩格斯认为:“人与自然的关系是辩证统一的关系,人与自然是能动性与受动性的辩证统一体。人类能够认识和正确运用自然规律,但是

这个认识的过程是一个漫长的和逐步的过程”[4]。

马克思主义认为,“人本身是自然界的产物,是在自己所处的环境中和这个环境一起发展起来的” [5]。同时,人类自身本来就是自然界的一部分,无论是肉体还是精神都与自然界相联系,人类生产生活必然受到自然界的制约。人类一旦离开自然界,就失去了存在的前提和赖以生存的基础。

马克思告诫人们:“不以伟大的自然规律为依据的人类计划,只会带来灾难” [6]。恩格斯说:“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。因此我们必须时时记住统治自然界决不能向征服者统治他所征服的异族一样无所顾忌,相反,我们都属于自然界,我们之所以能统治自然界,是因为我

们能够主动认识和正确运用自然规律”[7]。

列宁在批判资本主义破坏环境方面的立场与马克思和恩格斯关于人与自然是辩证统一关系的论点是完全一致的。他在《土地问题和“马克思的批评家”》一文中表达了对资本主义大城市糟糕环境状况的厌恶和批评,“在大城市中,用恩格斯的话来说,人们都在自己的粪便臭味中喘息,所有的人,只要有可能,都要定期跑出城市,呼吸一口新鲜的空气,喝一口清洁的水”[8]。对资本主义生产方式导致的工人生存环境恶化,列宁一针见血地指出:“工人生活日益贫困是由于自然界减少了它的赐物,这就是充当资产阶级的辩护士”[9]。众所周知,生产力的发展离不开自然环境。自然环境越优越,自然资源越丰富,对劳动的作用效果就越明显,对社会生产力发展就越有利。

斯大林在人与自然的关系问题上坚持了唯物主义原则,承认自然界是不依赖于人而客观存在的,承认自然规律的客观性,主张人必须遵循而

不能改变客观规律。同时人在自然界面前又不是无能为力的,主张人应该在遵循客观规律的前提下改造自然,创造更适合人类居住的自然环境,造福于人类社会 [10]。

布哈林在《历史唯物主义理论》一书中阐述了“平衡论”,认为在唯物主义基础上,自然界被称为“环境”,社会被称为“体系”,历史就是在这两者平衡与不平衡中发展的。平衡分为社会体系中的内部平衡和社会体系与自然界之间的外部平衡,两种平衡是互相联系不可分割的,而且在自然界与社会之间的关系中,外部平衡具有决定性作用,内部平衡依赖于外部平衡。在此基础上,布哈林进一步提出“生产力是自然界和社会的相互关系的标志”,

把生产力看作是“这种平衡的精确反映”[11]。

西方绿色思潮可划分为“深绿”“浅绿”和“红绿”三种类型 [12]。“深绿”主要是指以生态中心主义为基础的生态主义思潮,排斥经济增长和技术进步,把生态文明理解为人类实践未涉足的“荒野”,坚持“地球优先论”,以“自然价值论”和“自然权利论”为基础构建了生态生产力理论。“浅绿”是以现代人类中心主义为基础的生态思潮,以技术进步和自然资源市场化为手段,追求资本主义经济的可持续发展,包括环境主义、生态现代化理论和可持续发展理论,其理论特点是要求在不变革资本主义制度和生产方式的前提下,单纯通过生态价值观的变革来解决生态危机。“红绿”则是倡导用马克思主义分析生态问题形成的有机马克思主义和生态学马克思主义,把人类文明看作是对自然的疏离,把自然生态环境理解为排斥技术使用的农庄经济,其理论特点是要求实现资本主义制度和生态价值观的双重变革来解决生态危机。

本·阿格尔的生态社会主义认为,人和自然都具有客观实在性,拥有相似的自然属性和社会属性,社会是自然的重要组成部分,自然同时也具有社会属性,自然界和人类社会相互统一才构成整个物质世界 [13]。

威廉·莱斯主张以保护人与自然界的生态平衡为中心,思考并研究人与自然之间所存在的关系;自然较之于人类存在着更加优先的地位,同时自然也是人类生存和发展的基础、前提;人类是自然的构成要素之一,自然在一定条件下制约着人类的行为,人类的行为在一定程度上会反作用于自然 [14]。因此,建立一种能够使人与自然和

谐发展的生态环境成为了一种必然选择。

奥康纳认为资本主义的可持续发展是扩张型的资本主义,通过投资和新技术的运用实现经济增长以获得利润。资本扩张的结果造成生产成本的提高和生产条件的破坏,而资本主义国家对环境的破坏无所作为,最终导致生态危机 [15]。

福斯特从资本扩张的无限性和生态系统的有限性之间的矛盾分析资本主义条件下生态危机产生的必然性。他认为资本主义制度的扩张逻辑导致了生态危机,静止的资本主义是不可能的,资本的本性是追求短期回报,而环境恢复需要较长时期,两者共同导致资本制度与生态环境的对立 [16]。

前苏联生态马克思主义学者坚持用马克思主义的基本原理和观点来揭示生态问题的本质,批判西方各种错误的环境思想,探讨解决环境问题的对策,把马克思的“人与自然关系”的思想作为研究全球生态问题的指南,强调人与自然的相互作用机制,揭示了生态问题的社会本质,坚持为实现人的全面发展而协调人与自然关系的最终目的 [17]。在此基础上,初步拟定了马克思主义生态理论的框架,提出了“生物圈”、“智慧圈”、“协同演化”等概念,创立了“社会生态学”学科,成为了当代全球生态马克思主义中一支不可忽视的力量[18]。

1.3 当代中国领袖的生态文明理论

新中国成立以后,以毛泽东主席为首的老一辈无产阶级革命家在生态环境建设事业上进行了长期的调查研究,指出首先要解决历史遗留下来的生态破坏问题,治理河水泛滥、增加国土绿化面积、改善自然生态环境;并提出了发展经济、保障

供给、注重生态保护的口号。20世纪 70 年代末虽然我国已经意识到了不能走西方国家“高消耗、高污染”的工业发展老路,但是在面临经济发展与环境保护两难选择的时候,还是选择了前者。改革开放以来我国的工业化进程加快,乡镇企业兴起,工业化、城市化、现代化建设的加速,带来了经济的迅速发展,使国民经济生产总值快速增长。由于工业污染物的大量排放、自然资源的耗竭、绿地面积的大量减少导致了环境的急剧恶化 [19]。党的十八大把生态文明建设提高到前所未有的战略高度,作为建设中国特色社会主义事业总体布局,与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设相提并论。党的十九大提出“要加快生态文明体制改革,建设美丽中国,为保护生态环境作出我们这代人的努力”。1.3.1 毛泽东的生态环境思想1956 年,毛泽东主席提出“植树造林,绿化

祖国”,包括:“在一切可能的地方,均要按规格种起树来”,“要做出森林覆盖面积规划”,“真正绿化,要在飞机上看见一片绿”,“用二百年绿化了,就是马克思主义”。1958 年,毛主席强调, “要使我们祖国的河山全部绿化起来,要达到园林化,到处都很美丽,自然面貌要改变过来”。毛主席认为,树可以保持水土、湿润空气、防风沙、遮阳、提供用材,种树对社会主义建设意义重大。当有关同志对农业、林业和畜牧业的优先发展问题提出先发展农业的想法时,毛主席指出三者的辩证关系“应互相依赖平衡传递发展,不存在先后发展的问题” [20]。毛主席 1934 年就认识到“水利是农业的命脉”,在 1952 年考察黄河故道时,十分重视黄河的治理工作,要求把历史上的黄河之

害变成黄河之利。1963 年 11 月 17 日,毛主席发出“一定要根治海河”的号召,在建国后动员全民兴修水利,决心从流域治理、水利工程建设方面入手,彻底根治水旱灾害,促进农业增产增收,保障人民群众的安定生活。

在毛主席看来,社会主义经济的发展不仅是财富的增长,而且是广大人民的共同富裕,毛泽东时代中国经济发展的总体目标是“多快好省地建设社会主义”。第一步是在中国建成社会主义社会,制定和完成了发展国民经济的“第一个五年计划”,进行了社会主义改造和社会主义建设;第二步是在一定的时间内为社会主义现代化的实现创造出一定的物质基础;第三步是实现社会主义现代化。建国以后,毛主席把实现工业化作为中国从新民主主义社会向社会主义社会过渡以及社会主义革命和建设的中心任务,积极探索走出了一条适应中国国情的工业化道路。统筹兼顾、综合平衡农业、轻工业和重工业之间的关系,在大力发展重工业的同时强调了发展现代农业的重要性,极力提倡选种、改进耕作方式,并提出了“农业八字宪法”,即“土、肥、水、种、密、保、管、工”,对实现科学种田起到了积极的推动作用 [21]。毛主席认为人民群众的生产和生活水平的提高是解放生产力和发展生产力的最终目标和归宿,社会主义建设就是要提高人民群众的生活水平。经济的发展、社会的进步、生态的建设都是为了给广大人民提供一个更加美好的生活环境。

1.3.2 习近平的生态文明理论习近平主席的生态文明理论是站在人类命运共同体的高度和立场上作出的战略判断和总体部 署,体现了炽热的民族精神和民生情怀。习主席在党的十九大报告中指出:“生态文明建设功在当代、利在千秋”。他强调:“我们要牢固树立社会主义生态文明观,推动形成人与自然和谐发展现代化建设新格局,为保护生态环境作出我们这代人的努力。要清醒地认识到保护生态环境、治理环境污染的紧迫性和艰巨性,加强生态文明建设的重要性和必要性,要对人民群众和子孙后代高度负责,下决心把环境污染治理好、把生态环境建设好”。“环境就是民生,青山就是美丽,蓝天也是幸福”。要正确处理好经济发展同生态环境保护的关系,“决不以牺牲环境为代价去换取一时的经济增长”,“要牢固树立生态红线的观念,在生态环境保护问题上,不能越雷池一步,否则就应该受到惩罚。对那些不顾生态环境盲目决策,造成严重后果的人,必须追究责任,而且终身追究”。我们要建设的现代化是人与自然和谐共生的现代化,既要创造更多物质财富和精神财富以满足人民日益增长的美好生活需要,也要提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要。必须坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式,还自然以宁静、和谐、美丽 [22]。

习主席在主持浙江工作期间形成了以绿色为基调的生态文明思想,体现在以人为本、人与自然和谐为核心的生态理念和以绿色为导向的自然生态发展观。他指出,“人因自然而生,人与自然是生命共同体,整个自然界都是互相联系、互相依存的有机整体。自然环境是人类生存与发展的基本条件,是社会可持续发展的重要基础。以人为本,其中最为重要的就是不能在发展过程中摧残人自身生存的环境”。要“让人民群众喝上干净的水,呼吸上清洁的空气,吃上放心的食物”。在发展与环保冲突时,他强调经济发展“不能以牺牲生态环境为代价”。他还强调,不能把加强生态文明建设仅仅作为经济问题,“这里面有很大的政治”,“建设生态文明,是民意,也是民生”,生态环境问题“决不能说起来重要、喊起来响亮、做起来挂空挡”,“在生态环境保护上一定要算大账、算长远账、算整体账、算综合账,不能因小失大、顾此失彼、寅吃卯粮、急功近利”。“环境治理是一个系统工程,必须作为重大民生实事紧紧抓在手上”。他要求“为人民群众提供更多生态公共产

品,提高生活质量和幸福指数,让老百姓在分享发展红利的同时,更充分地享受绿色福利,使生态文明建设成果更好地惠及全体人民,造福子孙后代” [23]。“必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念”,“我们既要绿水青山,也要金山银山。宁要绿水青山,不要金山银山,而且绿水青山就是金山银山” [24]。我们要认识到, “山水林田湖草是生命共同体。要统筹兼顾、整体施策、多措并举,全方位、全地域、全过程开展

生态文明建设”[25]。

习主席的以绿色为导向的生态发展观,包括绿色发展观、绿色政绩观、绿色生产方式、绿色生活方式等内涵。他指出:“发展是经济社会的全面发展,不仅要看经济增长指标,还要看社会发展指标,特别是人文指标、资源指标、环境指标,要做到生产、生活、生态良性互动。绿色发展是构建高质量现代化经济体系的必然要求,是解决污染问题的根本之策”。“我们一定要彻底转变观念,就是再也不能以国内生产总值增长率论英雄了,一定要把生态环境放在经济社会发展评价体系的突出位置”。他提出了“绿色 GDP”、“破坏生态环境就是破坏生产力,保护生态环境就是保护生产力,改善生态环境就是发展生产力”等论断 [23]。他强调:“要树立自然价值和自然资本的理念,自然生态是有价值的,保护自然就是自然价值和自然资本增值的过程”。“绿色生态是最大财富、最大优势、最大品牌,一定要保护好,做好治山理水、显山露水的文章,走出一条经济发展和生态文明水平提高相辅相成、相得益彰的路子”。马克思主义经典理论中一直重视自然资源的价值,以绿水青山为形象指代的自然生态环境资源有着自我内部的价值循环,对维护生态系统的稳定和平衡发挥了重要的作用,为人类创造了生存条件 [26]。环境生产力论断确立了环境在生产力构成中的基础地位,突破了近代意识,丰富和发展了马克思的自然生产力思想 [23]。

保护生态环境,应对全球气候变化,维护能源资源安全,已经成为世界各国共同面临的挑战。习主席在第八次全国生态环境保护大会上指出: “共谋全球生态文明建设,深度参与全球环境治理,形成世界环境保护和可持续发展的解决方案,引导应对气候变化国际合作。要积极实施应对气候变化国家战略推动和引导建立公平合理、合作共赢的全球气候治理体系,彰显我国负责任大国 形象,推动构建人类命运共同体”。“建设绿色家园是人类的共同梦想,国际社会应该携手同行,构建尊崇自然、绿色发展的经济结构和产业体系,解决好工业文明带来的矛盾,共谋全球生态文明建设之路,实现世界的可持续发展和人的全面发展”。开创了习近平全球生态文明建设的新时代。

2 生态文明建设理论

生态文明是人类历史文化一脉相承的璀璨瑰宝。人与自然是对立统一的关系,我们必须正确处理好人类社会与自然生态环境的相互依赖、相互制约、互生共存的辩证关系,必须把经济社会发展和生态文明建设放在同等重要的位置,使矛盾的双方获得统一。笔者通过长期的研究与实践,发现了“速生碳汇草”;发明了“生物捕碳固碳技术”;首倡综合开发利用大气碳资源,发展新气候经济,创建“零碳”区域发展模式;“将有限的森林碳汇变为无限的生物碳汇”,“改虚拟的碳排放权配额指标交易为实体碳交易”,“实现二氧化碳负增长”;主张在全球范围内征收“碳、热、氧税”,实施“实体碳、热、氧产品”交易;提出了一系列解决当前生态、环境、资源、经济与气候变化问题的科学理论,包括生态文明建设的原理、定义、目标、方法和流程;为建设生态文明,实现人类的生存与可持续发展战略提供了科学依据和新的途径。

2.1 大气温室效应的“动碳”与“静碳”原理

“动碳”是指地球大气圈中能自由运动,产生温室效应的含碳物质及 CO2 当量物质;“静碳”是指大气圈、生物圈、水圈、岩石圈中不产生温室效应的含碳物质及 CO2当量的前体物质。在一定的条件下,“动碳”和“静碳”可以相互转化。“动碳”转化成“静碳”时,温室效应减弱;“静碳”转化成“动碳”时,温室效应增强。

根据“动碳”的不同来源,可分为“自然动碳”和“人为动碳”。自然界释放的“动碳”称“自然动碳”;人类生产、生活活动中释放的“动碳”称“人为动碳”。

根据“动碳”存在的时间长短,可分为“暂时动碳”、“长期动碳”和“永久动碳”。在 10 年内转化为“静碳”的物质称“暂时动碳”;在 10~100 年内转化为“静碳”的物质称“长期动碳”;在 100年以上转化为“静碳”的物质称“永久动碳”。

根据“静碳”的不同来源,可分为“自然静碳”和“人为静碳”。自然界存在的“静碳”称“自然静

碳”;人类生产、生活活动中形成的“静碳”称“人为静碳”。

根据“静碳”存在的时间长短,可分为“暂时静碳”、“长期静碳”和“永久静碳”。在 1 年内转化为“动碳”的物质称“暂时静碳”;在 1 a1 年内转化为“动碳”的物质称“长期静碳”;在1年以上转化为“动碳”的物质称“永久静碳”。

(1)“动碳”计算公式:

∑ n

ET Ei, i 1, , ...n

(1)

i 1 Ei AD×EF×GWP

式中:

ET²温室气体的排放总量,单位:t ; n²温室气体的种类(主要是 IPCC 规定的种温室气体);

i²某种温室气体;

Ei²某种温室气体的排放量(以 CO 当量表

示,如 t CO e); AD²活动水平数据; EF²活动排放因子; GWP²温室气体的增温潜势。( )“静碳”计算公式:

ES Eatmosphere Ebiosphere Ehydrosphere Elithosphere

∑ ω

E ρ, ρ 1, , , ( )

ρ 1

式中:

ES²大气圈、生物圈、水圈、岩石圈中不产生温室效应的含碳物质及 CO 当量的前体物质,

单位:t ;

Eatmosphere²大气圈中不产生温室效应的含碳

物质及 CO 当量的前体物质,单位:t ; Ebiosphere²生物圈中不产生温室效应的含碳

物质及 CO 当量的前体物质,单位:t ; Ehydrosphere²水圈中不产生温室效应的含碳物

质及 CO 当量的前体物质,单位:t ; Elithosphere²岩石圈中不产生温室效应的含碳

物质及 CO 当量的前体物质,单位:t ; ω²不同圈层(大气圈、生物圈、水圈、岩

石圈);

ρ²某圈层;

Eρ²某圈层的静碳量,单位:t。

2.2 光合作用的“降温”与“储能”原理

光合作用的“降温原理”是指地球生物圈通过

光合作用吸收光能和 CO ,减少光能转换的热量

和大气圈中的 CO 总量,增加下垫面对太阳辐射

的反射,减弱温室效应的现象;“储能原理”是指地球生物圈吸收太阳能转变成化学能的形式储存在生物质中的现象。CO每生产H O 1t ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→光照、ா、叶绿体生物质,需消耗大气中C H 1 1. O 7 O t CO -4 ,向大气中释放面积、空间和生成物的总量,“降温”和“储能”效×1 kcal 热量。增加地球生物圈光合作用的1. 7 t O ,光解 . tHO ,吸收应增强;减少地球生物圈光合作用的面积、空间和生成物的总量,“降温”和“储能”效应减弱。(1)“降温”计算公式:式中: Tα Eα×GWPα ( )

Tα²大气下降温度,单位:℃ Eα²植物光合作用吸收的 CO ;总量,单位: t CO GWPα² e ; 温室气体的降温潜势; ( )植物光合作用吸收的 CO 总量计算公式:

Eα Cγ caγ×Bγ×(1 -wcγ) ( )

式中:

Eα²植物光合作用吸收的 CO 总量,单位:

t CO e ;

υ²区域内植物的种数;

γ²某种植物;

Cγ²某种植物的CO 吸收量,单位:t C·a-1;

caγ²某种植物通过光合作用合成单位

量有机质所需吸收CO 的量,即 CO 吸收率,

单位: ;

Bγ²某种植物的生物质总量,单位:t·a-1; wcγ²某种植物的含水量,单位: 。

( )“储能”计算公式:

Qα BPn× ×1 (5)

式中:

Qα²植物光合作用储存的热量,单位:kcal ; BPn²光合作用生成的生物质总量,通常指

干重,单位:t ;

×1 ²每生产 1 t生物质吸收的热量,

单位:kcal t。

2.3 生物氧化的“增温”与“释能”原理

生物氧化的“增温原理”是指地球生物质通过氧化作用释放热量和 CO ,增加生物质能转换的热量和大气圈中的 CO 总量,减少下垫面对太阳辐射的反射,增强温室效应的现象;“释能原理”

是指地球生物质氧化释放热量减少能源物质储存量的现象。

C6H12O6+6O2 ⎯⎯⎯→燃烧 6CO2+6H2O+Q

每氧化 1 t生物质,需消耗大气中 1.07 t O2,向大气中排放 1.47 t CO2 ,生成 0.6 t H2O ,释放

406×104 kcal 热量。增加地球生物质氧化的总量, “增温”和“释能”效应增强;减少地球生物质氧化的总量,“增温”和“释能”效应减弱。

(1)“增温”计算公式:

Tβ=Eβ×GWP (6)

式中:

Tβ—大气上升温度,单位:℃ ;

Eβ—生物质氧化排放的 CO2 总量,单位:t CO2e ;

GWP—温室气体的增温潜势。

(2)生物质氧化排放的 CO2 总量计算公式:

Eβ=Boxide×Cβ×Oβ×44/12 (7)

式中:

Eβ—生物质氧化排放的 CO2 总量,单位:t

CO2e ;

Boxide—生物氧化消耗的生物质总量,通常指干重,单位:t ;

Cβ—生物质的有机碳含量,单位:% ;

Oβ—氧化率,单位:% ; 44/12—CO2 分子量与 C 原子量之比。(3)“释能”计算公式:

Qβ=Boxide×406×10 4 (8)

式中:

Qβ—生物氧化释放的热量总量,单位:kcal ; Boxide—生物氧化消耗的生物质总量,通常

指干重,单位:t ;

406×104—每氧化 1 t生物质释放的热量,

单位:kcal/t。

2.4 光合作用与生物氧化平衡原理

光合作用与生物氧化平衡原理是指光合作用的碳吸收总量、热吸收总量和氧释放总量与生物氧化的碳排放总量、热释放总量和氧消耗总量的代数和等于零(称“零碳”或称“零碳热氧平衡”)。光合作用生成的生物质总量大于生物氧化消耗的生物质总量时,地球储存的生物质总量增加,温室效应减弱,气温下降,大气污染物质减少,灰霾消失;生物氧化消耗的生物质总量大于光合作用生成的生物质总量时,地球储存的生物质总量减少,温室效应增强,气温上升,大气污染物质

增加,灰霾产生。(1)光合作用与生物氧化平衡计算公式:

E -E =0 (9)

Pn oxide

式中:

E —光合作用吸收的 CO 总量、热吸收总

Pn 2量和氧释放总量;

Eoxide—生物氧化排放的 CO2 总量、热释放总量和氧消耗总量。

(2)光合作用吸收的 CO2 总量计算公式:

EPn, C=BPn×1.47 (10)

式中:

EPn, C—光合作用吸收的 CO2 总量,单位:t

CO2e ;

BPn—光合作用生成的生物质总量,通常指

干重,单位:t ;

1.47—每生产 1 t 生物质,吸收大气中 CO2

的量,单位:t CO2e。(3)光合作用吸收的热量总量计算公式:

EPn, H=EPn, /1.47×406×104 (11)

C

式中:

EPn, H—光合作用吸收的热量总量,单位:kcal ; EPn, C—光合作用吸收的 CO2 总量,单位:t CO2e ;

1.47—每生产 1 t 生物质,吸收大气中 CO2的量,单位:t CO2e ;

406×104—每生产 1 t生物质吸收的热量,单位:kcal/t。(4)光合作用释放的 O 总量计算公式:

2 Eoxide, O=BPn×1.07 (12)

式中:

Eoxide, O—光合作用释放的O2 总量,单位:t ; BPn—光合作用生成的生物质总量,通常指干重,单位:t ;

1.07—每生产 1 t 生物质,释放到大气中 O2的量,单位:t。(5)生物氧化排放的 CO2 总量计算公式:

Eoxide, C=Boxide×1.47 (13)

式中:

Eoxide, C—生物氧化排放的 CO2 总量,单位: t CO2e ;

Boxide— 生物氧化消耗的生物质总量,通常

指干重,单位: t ;

1.47—每氧化 1 t生物质,排放到大气中CO2 的量,单位:t CO2e。

(6)生物氧化释放的热量总量计算公式:

Eoxide, H=Eoxide, /1.47×406×104 (14)

O

式中:

Eoxide, H—生物氧化释放的热量总量,单位: kcal/t ; Eoxide, O—生物氧化消耗的 O2 总量,单位:t。1.47—每氧化 1 t生物质,排放到大气中CO2 的量,单位:t CO2e ;

406×104—每氧化 1 t生物质释放的热量,单位:kcal/t。

(7)生物氧化消耗的 O2 总量计算公式:

Eoxide, O=Boxide×1.07 (15)

式中:

Eoxide, O—生物氧化消耗的O2 总量,单位:t ; Boxide—生物氧化消耗的生物质总量,通常指干重,单位:t ;

1.07—每氧化 1 t生物质,吸收大气中O2的量,单位:t。

2.5 “草比树大”的生态机制原理

“速生碳汇草”具有生长发育迅速,可以反复萌发和刈割的特性;在经度、纬度、时间、面积和空间相同的种植条件下,草的平均叶片总面积、叶绿体总数量、生物质总量、碳吸收总量、热吸收总量、氧释放总量的年均累计值均大于树,分别是同等面积树的 315 倍、309 倍、73.7 倍、72.8

倍、73.7 倍、73.7 倍。在地球上相同的种植条件下,草的平均生态参数均大于树的平均生态参数,单位时间内种草的面积与空间大于种树的面积与空间时,地球的生态机制增强;单位时间内种草的面积与空间小于种树的面积与空间时,地球的生态机制减弱。

(1)草的平均叶片总面积大于树的平均叶片总面积计算公式:

SLA, > SLA, (16)

grass tree

式中:

SLA, grass—草的平均叶片总面积,单位:cm2; SLA, tree—树的平均叶片总面积,单位:cm2。

叶片总面积计算公式:

SLA=LAI×S (17)

式中:

SLA—叶片总面积;

LAI—叶面积指数;

S—土地面积。(2)草的叶绿体总数量大于树的叶绿体总数量

计算公式: AN, grass > AN, tree (18)

式中: grass—草的叶绿体总数量,单位:个;

AN, AN, tree—树的叶绿体总数量,单位:个。叶绿体总数量计算公式为:

AN=SLA×a (19)

式中:

AN—叶绿体总数量;

SLA—叶片总面积; a—每平方毫米叶片的叶绿体个数。(3)草的生物质总量大于树的生物质总量计算

公式:

Bgrass > Btree (20)

式中:

Bgrass—草的生物总量,通常指干重,单位:t ; Btree—树的生物总量,通常指干重,单位:t。(4 )草吸收的 CO2总量大于树吸收的 CO2 总量计算公式:

CS, > CS, (21)

grass tree

式中:

CS, grass—草吸收的 CO2 总量,单位:t CO2e ; CS, tree—树吸收的 CO2 总量,单位:t CO2e。碳吸收总量计算公式:

Cs=BPn×Cβ (22)

式中:

Cs—CO2 ;

吸收总量,单位:t CO2e BPn—光合作用生成的生物质总量,通常指干重,单位:t ; Cβ—植物有机碳含量,单位:%。(5)草的热吸收总量大于树的热吸收总量计算

公式:

QA, > QA, (23)

grass tree

式中:

QA, grass—草的热吸收总量,单位:kcal ; QA, tree—树的热吸收总量,单位:kcal。

热吸收总量计算公式:

QA=Boxide×406×104 (24)

式中:

QA—释放的热量,单位:kcal ; Boxide—生物氧化的生物质总量,通常指干重,单位:t ;

406×104—每氧化 1 t生物质释放的热量,

单位:kcal/t。

(6 )草释放的 O2总量大于树释放的 O2 总量计算公式:

RO, > RO, (25)

grass tree

式中:

RO, grass—草释放的 O2 总量,单位:t ; RO, tree—树释放的 O2 总量,单位:t。氧释放总量计算公式:

RO=BPn×44/32 (26)

式中:

RO— ;

氧释放总量,单位:t BPn—光合作用生成的生物质总量,通常指

干重,单位:t ;

44/32—CO2 分子量与 O2 分子量之比。

3 生态文明建设定义

生态文明建设是根据生态的形成、发展、繁茂、衰退、消亡的规律及其修复的原理,运用科学方法,使生态系统达到更合理的结构、更高效的功能和更好的生态效应,重建生态平衡 [27]。

4 生态文明建设目标

生态文明建设的目标是解决生态破坏、环境污染、自然灾害频发、资源消耗与资源补偿失衡等问题;维护地球上“碳、热、氧”量和“水、气、冰”共存的适应生物生存的最佳气候平衡状态;扩大植被覆盖率,增加地球生物总量和生物的种群数量,恢复天蓝、地绿、水净的自然生态环境,延长人类在地球上的生存时间。

5 生态文明建设方法

生态文明建设首先要树立“山、水、湖、草、林、田、城”是人类生命共同体的观念,以节约资源、保护环境、修复生态为手段,通过绿色发展、循环发展和“零碳”发展的途径实现生态文明。

5.1 绿色发展

绿色发展是生态文明建设的核心,关键是提高植物的光合作用效率,努力扩大生态面积和生态空间;加强对沙漠化、石漠化、荒漠化、海岸侵蚀、水土流失、矿山、背光阴蔽区域和建筑物的生态建设;科学地协调发展安全、高效、可持续的“草、林、牧、副、渔业”,形成大自然、大生态、大碳汇的一体化格局;不断增加地球生物质总量和生物的种群数量,获得优质的生态产品,增强生态生产力;采用生物工程技术,使植物无的变有、小的变大、矮的变高、短的变长、细的变粗、疏的变密、轻的变重、少的变多,最大限 度地获得生物质累积量;解决地球光合作用与生物氧化失衡的问题 [28]。

5.2 循环发展

循环发展的关键是研究和掌握“碳、热、氧”循环规律。采用生物育种技术,改良遗传特性,选育优良高产的植物品种,在单位时间内反复收获,实现生物质飞跃大增产,将大气圈中的CO2和热量输入生物圈中,同时向大气中释放O2,发展育种种植经济,增加植物固碳量;种草、造灌、植树,形成多盖度的复合生态系统,发展生态固碳经济,扩大植物蓄碳量;改良耕作方式,生产使用生物有机肥,增加土壤中生物质总量及动物、微生物的种群数量,发展土壤固碳经济,提高土壤储碳量;运用生物技术,加工植物碳产品,制备植物制品,发展植物产品固碳经济,拓展植物封碳量;繁育丰产的水生生物,发展渔业固碳经济,加大水圈传碳量;扩大畜牧业规模,促进植物碳转化为动物碳,发展畜牧业固碳经济,扩充动物转碳量;收集生物质直接填埋,把植物碳输入岩石圈,发展碳封存经济,限制大气总碳量;用清洁能源替代化石燃料,发展新能源经济,控制大气增碳量;采取节能减排措施,提高能效,发展碳减排经济,减少人为排碳量;综合开发利用大气碳资源,建立人工碳库,发展碳循环经济,加速生产用碳量。将光合作用吸收 CO2、热量和释放 O2后形成的生物质分配到新气候经济的产业链中,通过固碳、蓄碳、储碳、封碳、传碳、转碳、限碳、控碳、减碳、用碳等方法,形成资源循环利用的发展机制。世界上没有无用的物质,只有放错位置的资源,将一切物质合理地循环利用,解决人类对资源消耗与资源补偿失衡的问题。

5.3 “零碳”发展

“零碳”发展是将绿色发展和循环发展融合在人类的生产生活活动中,以节能减排、治理污染为基础,以生态修复为措施,以发展“新气候经济”为主导,以实现封碳、降温、释氧与排碳、升温、耗氧总量的动态平衡为方向,以减少自然灾害、维护生物多样性为目标;加强生态文明制度建设,把资源消耗、环境损害、生态效益纳入经济社会发展评价体系,建立体现生态文明要求的管理制度、考核办法和奖惩机制。建立国土空间开发保护制度,严格管理生态用地、农业耕地、建设用地和水资源。深化资源性产品价格和税费改革,创新“碳、热、氧税”制度;建立反映市场供求与资源稀缺程度,体现生态价值与代际补偿

的资源有偿使用、生态碳、热、氧补偿及“实体碳、热、氧产品”交易制度,调整第一、第二、第三产业的均衡发展,树立正确的道德观念,完善法律体系,形成生态社会文明的长效保障机制,解决人类生存与可持续发展的问题。

5.3.1 发现“速生碳汇草”笔者从刈割韭菜得到启示,发现并界定了一类生长发育迅速、可反复萌发和刈割、捕碳效率高的速生草本植物,将其命名为“速生碳汇

草”[28]。

“速生碳汇草”及植物碳产品经南方林业生态应用技术国家工程实验室和湖南农业大学教育部重点实验室检测,平均碳含量为 49.2% ;经中南大学能源环境检测与评估中心检测,每公斤热值为 3000~4500 kcal ;经湖南工业大学检测证明,经过紫外光加速老化实验,储藏50 年无明显变化;经中国质量认证中心核算,每亩年净碳汇量为 14 t ;是一类快速捕碳固碳,调节大气温室效应的先锋植物,速生碳汇草的发现与种植,使有限的森林碳

汇变为无限的生物碳汇 [29]。

从物种进化和演替的过程来看,裸子植物的出现早于被子植物。裸子植物大多数是木本植物,草本植物大多数为被子植物。草本植物是由木本植物进化而来,木本植物较原始,草本植物进化程度高,更加适应环

境。“速生碳汇草”与木本植物的固碳效率差异,其本质

是 C4 植物与 C3植物的光合

效率差异。C4植物光合作用

启动快、效率高 [30],C3 植物光合作用启动慢、效率

低 [31],C4 途径的 PEP (磷

酸烯醇式丙酮酸)与 CO2 的

结合能力远远大于C3 途径

的RuBP(1,5-二磷酸核

酮糖)。C4途径主要存在于

草本植物中 [32] ,木本植物

中大多数为 C3 途径 [33]。没有草就不能驯化庄稼形成农 业,没有草场就没有畜牧业,就不会进入农耕、畜牧时代,人类现在可能仍然在森林里采集或狩猎。

5.3.2 创立新气候经济

新气候经济 学( The New Climate Economy Theory,NCET),是研究全球气候变化引起的科技创新、社会经济发展理念和方式变革的科学;是综合开发利用大气碳资源,制造碳产品,形成碳产业,创造碳经济的方法学;是研究生态效益、环境效益、社会效益和经济效益共赢的学说 [34]。

草、灌、树及农作物都是由纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、糖类、蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素、无机盐等成分组成,可以直接使用或采用物理、化学、生物、生化等方式降解、转化、提取和分离出多种人类可食用和使用的物质(见图1)。

上述生物质成分和材料均可用作建筑材料(如柱、方、条、边、板、轻质墙体、保温、隔音材料、沥青纤维路面等)、家具、农具、用具、工业

品、食品、香料、香精、饲料、肥料、纸制品、生物质能源、化工原料等;还可深度开发出多种精细化学品(如纤维素/半纤维素基化学品、木质素基化学品、淀粉基化学品、糖基化学品、油脂基化学品等)、甲壳素衍生物、生物塑料及生物燃料等 [35]。

5.3.2.1 功能食品2017 年 1~12 月,全国规模以上食品工业企业(不含烟草)累计完成主营业务收入 105204.5 亿元,同比增长 6.6% ;实现利润总额 7015.6 亿元,同比增长 8.5% ;资产合计 67318.1 亿元,同比增长 5.6%[36]。用“速生碳汇草”做食品原料,可制备植物蛋白粉、植物饮料、植物口香糖、食用香精、壳聚糖、膳食纤维食品等,每年可新增社会产值约 1 万亿元,利税约 1100 亿元。

5.3.2.2 动物饲料据 Alltech 2016 年统计,我国饲料产量达到1.87 亿 t,其中猪饲料产量 7549 万 t,占全球猪饲

料总量的 27.7% ;家禽饲料仍是饲料中占比最大

的,2016 年产量 8430 万 t ,水产饲料 1640 万 t。2016 年 1~11 月我国饲料产量为 26345 万 t,超过2015 年全年的饲料总产量,同比增长 5%[37]。

2017 年我国工业饲料产量超过2 亿 t,年产值超过 8000 亿元。年秸秆饲料总量达到 2.2 亿 t。从经济效益看,普通秸秆按每吨收购价格400 元计算,每年增加农业产值1000 亿元。再加上牛羊养殖增收,总体效益超过1500 亿。秸秆养畜是种养结合的有效途径,每年提供相当于1400 万 t标准化肥的优质有机肥,为农业可持续发展创造了基础条件。从生态效益看,每年农作物倒茬时期,地方政府都要投入大量人财物制止秸秆焚烧。

2.2 亿 t饲用的秸秆如果直接焚烧,将排放 3.6 亿 t CO2,造成严重的环境污染。在很多大城市郊区和机场、交通干道周边地区,通过大力发展秸秆养畜,很好地解决了秸秆集中焚烧问题。随着我国人口的不断增加,耕地的减少,在今后较长的时期内不可能拿出更多的粮食做精饲料发展养殖业。大力开发绿色植物饲料资源、多汁饲料资源和微生物饲料资源,可有效地缓解“人畜争粮”。“速生碳汇草”作为一种良好的绿色植物饲料资源,种植适应性强,单位面积产量高,用做动物饲料,每年可新增社会产值约 3500 亿元,利税约 442 亿元。

5.3.2.3 有机肥料

2017 年 1~12 月, 我 国 累 计 出 口 各 种 肥 料2548 万 t ,累计出口金额 61.82 亿美元。尿素累计 出口 465 万 t ;磷酸二铵累计出口 640 万 t。1~12月,硫酸钾和氮磷钾三元复合肥累计出口量分别为 1.43 万 t 和 4.16 万 t。1~12 月,氯化钾累计进口 753 万 t,同比增长了 10.5% ;氮磷钾三元复合肥累计进口 111 万 t,1~12 月,出口矿物肥料及化肥金额 60.5 亿美元 [38]。

近年来,我国生物有机肥的发展进入了快速增长阶段,但由于生物质原料不足,造成实际生产能力不足整个化肥行业产能的 1/20。“速生碳汇草”生物量巨大,用于生产有机肥料,不仅符合发展有机肥的大趋势,而且养分丰富,适合微生物发酵,若我国的化肥全部用生物肥料替代,用“速生碳汇草”作基质,每年可新增社会产值约 4100亿元,利税约 615 亿元。

5.3.2.4 生物能源生物质能是将太阳能转化为化学能贮存在生物质中的能量,是含碳基、有形态、易获得、便运输、可计量、好贮存、成本低的能源,作为唯一含碳基的可再生能源,理化性质稳定,是化石能源的优良替代品。植物及其碳产品替代化石能源,将其制备成固体、液体和气体形态的燃料产品,制成固体燃料,如木炭或成型颗粒替代煤,燃烧发电、供热、取暖;制成液体燃料,如生物

柴油、生物原油、植物油、CH3OH、CH3OCH3 及C2H5OH 等替代石油,供内燃机、锅炉使用;制成气体燃料,如 CO、H2、CH4 和沼气等替代天然气,供锅炉、内燃机使用。

近年来,生物环保产业快速增长,到2016年,生物环保产业年产值达到 1500 亿元。生物能源年利用总量超过 5000 万 tce ,可减排 CO2 9500万 t ,生物能源产业年产值达到1500 亿元 [39]。

我国煤炭、石油和天然气若全部用“速生碳汇草”和农林剩余物等生物质替代,每年可新增社会产值约 4 万亿元,利税约 0.48 万亿元。

5.3.2.5 碳素材料活性炭是一种疏水性吸附剂,通常以植物为原料,在密闭容器中经高温 850~900 ℃活化、厌氧燃烧制得。可用于化工行业的无碱脱臭、水质净化、催化剂、载体、气体净化、溶剂回收;食品行业中饮料、油脂、酒类、味精母液的精制、脱色、提纯、除臭;环保行业的污水处理、废气、有害气体的吸附和净化等。活性炭可经纯化制备单质碳。碳的单质形式有金刚石(钻石)、石墨、足球烯、蓝丝黛尔石、石墨烯、碳纳米材料等。

据我国碳素行业协会统计, 2016 年 1~12月,碳素工业总产值 143.22 亿元,工业销售产值

145.71 亿元,碳素制品总产量 378.11 万 t。其中,石墨制品 50.97 万 t ,炭制品 325.90 万 t ,特种石墨制品 13157 t[40]。用“速生碳汇草”生产碳素材料,每年可新增社会产值约1 万亿元,利税约

1944 亿元。

5.3.2.6 化工原料全球正面临环境污染、能源匮乏、粮食不足的三大危机,孕育着一场用生物质代替化石资源的大变革。生物质生产化学原料、化学品、能源产品等,是一种正在崛起的新兴工业模式。生物质精细化工产品已有 1000 多种,如甘油、乙二醇、丙酸等 [41]。

美国提出到 2020 年将有 50% 的有机化学品和材料用生物质做原料 [42]。2015 年我国化工行业实现主营收入 8.84 万亿元,同比增长 1.9% ;利润总额 4603.4 亿元 [43]。2015 年化学原料及制品业实现营收 8.39 万亿元,同比增长 1.4%,利润总额为 4556 亿元,同比增长 9.9% ;2016 年前三季度,行业整体实现营业收入 6.29 万亿元,同比增长

3.0%,利润总额为 3390 亿元,同比增长 11.6%[44]。

“速生碳汇草”可应用化学工程技术平台开发制造多种化工原料和下游精细化工产品 [45],每年可新增社会产值约9万亿元,利税约 1.08 万亿元。

5.3.2.7 造纸材料2017年造纸和纸制品业收入达到15203亿元,利润总额为 1028.6 亿元 [46] ,利税总额1148.92 亿元。我国造纸材料短缺,草类纤维原料

在纸业中将逐步地发挥出重要作用。2017 年全国纸及纸板生产企业约 2800 家,全国纸及纸板生产量 11130 万 t,2017 年新闻纸生产量 235 万 t,涂布印刷纸生产量765 万t,生活用纸生产量 960 万 t,包装用纸生产量 695 万t,白纸板生产量 1430 万 t,箱纸板生产量 2385 万 t,瓦楞原纸生产量 2335 万 t,特种纸及纸板生产量 305 万 t。2017 年全国纸浆生产总量 7949 万 t。其中:木浆 1050 万 t ;废纸浆 6302 万 t ;非木浆 597 万 t。据国家统计局统

计,2017 年 1~12 月规模以上造纸生产企业 2754家,主营业务收入9215 亿元。2017年纸及纸板进口 466 万t,进口纸及纸板、纸浆、废纸、纸制品合

计 5429 万 t。2017年纸及纸板出口699 万 t ,出口纸及纸板、纸浆、废纸、纸制品合计1016.02 万 t[47]。可以预见,中国的非木材纤维浆的产量将迅速增 长。用“速生碳汇草”生产草类纤维造纸,每年可新增社会产值约 1.3 万亿元,利税约 980 亿元。

5.3.2.8 工艺制品工艺制品是指为适应生活需要和审美要求,就地取材,以手工生产为主的一种工艺美术品,品种繁多,如竹编、草编、蜡染、手工木雕、剪

纸、民间玩具等。2017 年我国民间工艺制品行业产值约 13962.4 亿元,利润总额为 811.3 亿元 [46]。“速生碳汇草”用于制作民间工艺制品,每年可新增社会产值约 600 亿元,利税约 104 亿元。

5.3.2.9 建筑材料发展草纤维建筑材料是节约木材资源的重要途径,有利于缓解木材供需矛盾,减少对天然林采伐的依赖,保护森林,改善生态环境 [48]。

我国草纤维建筑材料发展迅速,现有企业万余家,从业人员 300 多万,年产量超过 25 亿 m3,产值近万亿元 [49]。“速生碳汇草”生产型材(柱、方、条、边、板)、轻质墙体、保温、隔音材料、沥青纤维路面等绿色建材,性能优良。每年可新增社会产值约 5000 亿元,利税约 870 亿元。

5.3.2.10 全球峰值全球实现碳排放量零增长(碳峰值),每年需封存生物碳产品约 3.13 亿 t,可吸收大气中约 4.6

亿 t CO2,总成本约 2.3 万亿元;当大气 CO2 浓度和温度稳定后,综合利用生物碳产品,可新增社会产值约 64 万亿元,利税约 14.3 万亿元。

5.3.2.11 全球零碳全球实现零碳排放(零增长),每年需封存生物碳产品约 247 亿 t ,可吸收大气中约 363 亿 t

CO2,总成本约 181.4 万亿元;当大气 CO2 浓度和温度稳定后,综合利用生物碳产品,可新增社会产值约 5801.6 万亿元,利税约 881.6 万亿元。

5.3.2.12 中国峰值中国实现碳排放量零增长(碳峰值),每年需封存生物碳产品约 0.7823 亿 t,可吸收大气中约

1.15 亿 t CO2,总成本约 0.575 亿元;当大气 CO2浓度和温度稳定后,综合利用生物碳产品,可新增社会产值约 16 万亿元,利税约 2.8 万亿元。

5.3.2.13 中国零碳中国实现零碳排放(零增长),每年需封存生物碳产品约 68 亿 t ,可吸收大气中约 100 亿 t

CO2,总成本约 50.1 万亿元;当大气 CO2 浓度和温度稳定后,综合利用生物碳产品,可新增社会产值约 1601.2 万亿元,利税约 277.7 万亿元。

5.3.3 创建“零碳”新模式从高碳到低碳,从低碳到“零碳”,是人类发展理念和方式的不断飞跃,“零碳”发展模式是可持续生存与发展的高级方式和终极目标。“零碳”是运用系统工程技术,规划、普查、核算、核查、统筹碳吸收总量、热吸收总量与氧释放总量和碳排放总量、热释放总量与氧消耗总量。通过节能减排、减热降耗和绿色能源替代;“碳、热、氧产品”封存;生态“碳、热、氧补偿”及“实体碳、热、氧产品”交易等方法,使一个行政区域(或一个单位)边界范围内的碳吸收总量、热吸收总量与氧释放总量和碳排放总量、热释放总量与氧消耗总量达到动态平衡,称为“零碳(零碳热氧平衡)区域”(见图 2),包括“零碳区域”、“负碳区域”、

“生态零碳区域”和“生态负碳区域”发展模式。

创建“零碳(零碳热氧平衡)区域”发展模式是在一个行政区域(或一个单位)的边界范围内,采取整体规划、全面统筹、分步实施的策略,分阶段实现规划目标:一是实现单位GDP 碳排放量、热释放量和氧消耗量的“零增长”;二是实现年度碳排放总量、热释放总量、氧消耗总量的“零增长”;三是实现碳排放总量、热释放总量和氧消耗总量的“零排放”、“零释放”和“零消耗”。通过创建“零碳工厂”、“零碳机关”、“零碳学校”、“零碳社区”、“零碳村庄”、“零碳乡镇”、“零碳县(区)”、“零碳省(市)”、“零碳国家”,最终实现“零碳(零碳热氧平衡)世界”发展模式 [50]。

5.3.3.1 “零碳”发展模式“零碳”发展模式是指运用系统工程技术,规划、普查、核算、核查、统筹碳吸收总量、热吸收总量与氧释放总量和碳排放总量、热释放总量与氧消耗总量。采用节能减排、减热降耗、绿色能源替代、“碳、热、氧产品”封存、生态“碳、热、氧补偿”及“实体碳、热、氧产品”交易等方法,使一个行政区域(或一个单位)边界范围内的 碳吸收总量、热吸收总量与氧释放总量减去碳排放总量、热释放总量与氧消耗总量的代数和等于零。

5.3.3.2 “负碳”发展模式

“负碳”发展模式是指运用系统工程技术,规划、普查、核算、核查、统筹碳吸收总量、热吸收总量与氧释放总量和碳排放总量、热释放总量与氧消耗总量。采用节能减排、减热降耗、绿色能源替代、“碳、热、氧产品”封存、生态“碳、热、氧补偿”及“实体碳、热、氧产品”交易等方法,使一个行政区域(或一个单位)边界范围内的碳吸收总量、热吸收总量与氧释放总量减去碳排放总量、热释放总量与氧消耗总量的代数和大于零。

5.3.3.3 “生态零碳”发展模式

“生态零碳”发展模式是指在一个行政区域(或一个单位)边界范围内,光合作用的碳吸收总量、热吸收总量与氧释放总量减去生物氧化的碳排放总量、热释放总量与氧消耗总量的代数和等于零。

5.3.3.4 “生态负碳”发展模式“生态负碳”发展模式是指在一个行政区域(或一个单位)边界范围内,光合作用的碳吸收总量、热吸收总量与氧释放总量减去碳排放总量、热释放总量与氧消耗总量的代数和大于零 [51]。

5.3.3.5 碳封存方法碳封存方法是指将植物光合作用吸收 CO2、热

量和释放 O2 后形成的生物质进行封存。IPCC 指出:“化石燃料燃烧和土地利用变化是人类活动造成的主要 CO2 排放源, CO2排放总量的 30% 被海洋生态系统吸收, 25% 被陆地生态系统吸收,

45% 滞留在大气圈中” [52]。据此,如果人类通过减排、替代、转化、抵消和封存每年碳排放总量的 45% 左右,可实现大气 CO2 零增长,适度增加碳封存量,可实现大气 CO2负增长。将大气圈中的“动碳”转移到地球的其他圈层形成“静碳”封存,可降低大气温室效应,具体方法包括“应用封碳”、“使用封碳”、“成型封碳”和“填埋封碳”。“应用封碳”是指大气圈中 CO2 及其当量为

275~350 ppm 时,用生物质生产食品、饲料、有机肥料、纸制品、生物质能源、化工产品等,可提高碳循环的经济总量;同时,增加了“暂时静碳”量,能延长碳循环过程和调节单位时间内的大气 CO2浓度和温度,是一种抑制大气圈中 CO2 浓度和温度升高的方法。“使用封碳”是指大气圈中 CO2 及其当量为

350~400 ppm 时,用大量的生物质生产建筑材料、

家具、农具、用具、工业品等,可提高碳循环的经济总量;同时,增加了“暂时静碳”量或“长期静碳”量,能延长碳循环过程和调节单位时间内的大气 CO2浓度和温度,是一种控制大气圈中 CO2浓度和温度升高的方法。“成型封碳”是指大气圈中 CO2 及其当量为

400~450 ppm 时,在使用生物质能源替代化石燃料的前提下,将生物质加工成一定形状和密度的碳产品进行封存,增加了“暂时静碳”量或“长期静碳”量。当大气 CO2浓度和温度稳定后,对储碳产品进行深度加工和综合利用(如生产食品、饲料、有机肥料、纸制品、生物质能源、化工产品、建筑材料、家具、农具、用具、工业品等),让其充分释放价值,是一种限制大气圈中 CO2 浓度和温度升高的方法。

“填埋封碳”是指大气圈中 CO2 及其当量达到了 450 ppm 以上,由升温引起的自然灾害十分严重时,在使用生物质能源替代化石燃料的前提下,将生物质进行填埋,增加“长期静碳”量或“永久静碳”量。当大气 CO2浓度和温度稳定后,将其用作生物质肥料、燃料,或将生物质长期填埋封存,任其在地层下转化成烃类化合物(煤炭、石油和天然气等),是一种遏制大气圈中 CO2 浓度和温度升高的方法 [53]。

影响气候变化的因素十分复杂,到目前为止还没有哪一种学说或观点能够给我们描绘出一幅清晰的气候变化图像。气候变化是自然因素和人类因素重叠影响的混杂过程。通过对光合作用和生物氧化的控制,调节大气碳、热、氧平衡,稳定地球气候系统,是人类控制气候变化最主动、最可行、最有效的方法,能够争取掌握气候变化的主动权。在地球前行的未来,无论是已知的和未知的各种因素,肯定会出现暖期、间冰期和冰期的轮回循环,那是大时间尺度的事件。人类只有理性地面对目前气候变暖的事实,采取有效方法进行改变和调控,平稳度过 10~100 年,才有机会考虑和解决地球未来的凉热。

当下一个冰河期到来之前,我们可以考虑将储存的生物质通过燃烧和使用,释放储存状态的太阳

能、CO2 和 N2O等温室气体,将大气“温室效应”调节到地球生态系统和人类生存的最适状态 [54]。

地球每年通过光合作用可产生约 2200 亿 t 生物质 [55]。当前,每年仅需收集填埋(或制造碳产

品、替代化石燃料抵消碳排放量)约 221 亿 t 生物质(占总量的 10.05% ),吸收大气中约 360 亿 t

CO2,即可实现全球净零碳排放。

我国煤炭、石油和天然气若全部用“速生碳汇草”和农林剩余物等生物质替代,发展新气候经济使用生物质生产碳产品,其碳封存量参与“实体碳、热、氧产品”交易,不需要计算生产过程中的碳排放量、热释放量和氧消耗量。

5.3.3.6 创建零碳区域实践目前,中国娄底市、长沙县、桃源县以作者发明的“发展新气候经济实现全球净零碳排放的方法”和“实现‘零碳区域’发展模式的方法”为支撑,编制《零碳发展规划》,创建全国首个“零碳市”、“零碳县”和“负碳县”。《泰晤士报》、《亚太日报》、《海峡时报》、《文汇报》、《人民日报》、《光明日报》、《经济日报》、《科技日报》、《半月谈》、《瞭望东方》、《中国能源》及《湖南日报》等媒体纷纷报道,引起了社会各界的高度关注和重视。

5.3.4 设碳热氧税制度“碳、热、氧税”是以环境保护为目的,针对生物氧化的碳排放量、热释放量、氧消耗量所征收的税。目的是控制使用化石能源的碳排放量、热释放量和氧消耗量。没有消费就没有生产,没有生产就没有排放,每一个使用产品的人都应该成为缴纳“碳、热、氧税”的主体;建立与“实体碳、热、氧产品”交易相符合的“碳、热、氧税”制度,用“碳、热、氧税”支撑生物碳封存、热吸收与氧释放和发展新气候经济 [56]。

5.3.5 碳热氧产品交易创立《国际生物碳封存量、热吸收量、氧释放量与碳排放量、热释放量、氧消耗量权交易新公约》,制定《生物碳封存量、热吸收量、氧释放量与碳排放量、热释放量、氧消耗量的技术标准》,用生物碳产品参与“实体碳、热、氧产品”交易,按生物碳封存量、热吸收量、氧释放量收取碳排放量、热释放量、氧消耗量权交易费,改虚拟的碳排放权“配额指标”交易为“实体碳、热、氧产品”交易;生物碳产品理化性质稳定,填补了国际碳交易产品不能准确计量的空白,必将成为全球“碳、热、氧产品”交易市场的主流;可解决我国节能减排、改善环境的难题,使我国获得“治碳、吸热、释氧”的主动权、话语权与经济权,成为经济发展和应对全球气候变化的先锋 [27]。

6 生态文明建设流程

生态文明建设的流程是:编制《生态文明建设规划》、树立生态意识、加强制度建设、保护生态

环境、优化国土空间、促进资源节约、应用先进技术、实现生态平衡等(见图 3)。

7 生态文明建设成果

研究和掌握碳热氧循环规律,对碳热氧释放、碳热氧转化、碳热氧传递、碳热氧封存、碳热氧应用等碳热氧循环过程实施技术控制、统筹和顶层设计,使人类能充分合理地利用没有国界、没有纷争的大气碳热氧资源,获得可持续发展的大量物质财富,解决生态、环境、资源、经济与气候变化问题。

植物正常生长存活的温度为 0~45℃,如不及早种植速生碳汇草增加大气中的碳吸收量、热吸收量和氧释放量,降低温室效应,为臭氧层提供氧源,人类将会失去拯救地球生态系统的机会,建议每年的 3 月 6 日设立为“植草节”,提高人类对“草本植物”重要性的认识 [27]。

通过绿色发展、循环发展和“零碳”发展,直接或间接地提供惠及全人类的优质生态产品:生物质(包括植物、动物、微生物、粮、油、果、蔬、棉等)、吸收 CO2、调节气候、释放O2、丰富物种、涵养水源、保持水土、培肥地力、繁茂生态、防风固沙、净化水体、净化土壤、净化空气、消除灰霾、减少灾害、恢复自然、美化环境等等;从源头上扭转生态环境恶化趋势,使人类自觉地保护生态系统,实现生态意识文明、生态制度文明、生态行为文明、生态环境文明、生态社会文明 [57]。

8 生态文明世界大同

生态文明的理念是把片面追求经济产出和生产效率为目标的工业文明方式转变为经济与环境、人与自然和谐共生的生态文明发展形态;由过度追求享乐的欲望最大化转变为更加注重精神文明和文化文明及适度消费的理念,不再采取无计划的自由竞争手段获得经济增长的数量、个人财富的积累和享乐,而是要全面权衡协调经济发展、社会进步和环境保护,注重经济效益、社会效益的质量;经济发展过程不再盲目地向自然界索取资源、排放污染物、释放热量和消耗O2,而是要减少生产性污染,控制生活性污染,限制浪费性污染,解决同根同源的灰霾与全球气候变暖的化石燃料排放问题。高水平的生活质量需要大家共同拥有和体验,这将促进社会公共财富的积累和共享,促进世界各国和社会各阶层的合作共赢。

建议设立“大自然感恩节”,提高人类尊重自然、顺应自然、引导自然、保护自然、感恩自然的自觉性。通过生态文明建设,治理污染、修复生态、恢复繁茂的生态系统。要把生态系统生产总值(GEP )和国内生产总值( GDP )放在同等重要的位置上,对实现 GEP 和 GDP 两者价值所需的社会必要劳动时间赋予同等的价值尺度。这样,国家可以同时获得 GEP 和 GDP 两股喷涌的经济源泉 [1],播种出祖国满园春色,引领全世界走向

幸福美好的习近平生态文明新时代。

生态文明继承和发展了工业文明的辉煌成就,修正了工业文明的缺陷。生态文明建设是社会主义新时代的新任务,是人类共同生存利益的体现,是应该共同参与的伟大事业,是实现世界大同的必由之路。

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