巩固提升生态系统碳汇能力是我国实现碳达峰的“十大行动”之一，是助力碳中和目标实现的重要举措^[1]。以地理单元为对象的小流域综合治理项目不仅能有效提升小流域的生物多样性和当地居民生活水平，还能提升小流域生态系统碳汇的能力和碳储量水平，具有协同推进降碳、减污、扩绿、增长的综合效益。其采用植物措施、工程措施和耕作措施等手段，深刻影响着土壤、植被、水体等碳库的库容，是开展水土保持碳汇监测与核算的理想场所^[2]。在生态系统碳汇潜力提升方面，市场机制和减排固碳技术均具有重要影响^[3]。市场机制的有效性对相关技术具有重要的推动作用。机制包括不局限于清洁发展机制(Clean Development Mechanism，CDM)、国际核证减排标准(Verified Carbon Standard，VCS)和中国核证自愿减排量(China Certified Emission Reduction，CCER)等，均是主要通过发布相关减排量的方法学来规范碳汇项目的开发、计量与核证等具体技术要求，进而保障进入碳交易市场的温室气体清除量具有真实性、可测量性和可核证性。

生态系统碳汇是典型的碳信用产品，推进相关碳信用项目的开发是实现碳中和的重要手段。然而，目前对于相关生态类碳信用项目存在着一定的争议。以林业碳信用项目为例，其争议体现在生态环境和社会两大层面。生态环境层面上，其具有不真实性和非持久性。一方面，林业碳信用可能不能确保气体减排量的真实，典型的案例如减少毁林和森林退化所致温室气体排放项目，若没有该项目对森林进行保护，会发生毁林现象，从而导致碳排放；另一方面，由于存在森林火灾、病虫害及人为干扰破坏等多重问题，项目固定的碳汇或减排量易被释放到大气中，致使该碳信用项目缺乏持久性^[4]。社会层面上，囿于相关环境政策的缺乏，林业碳信用等生态类碳信用项目极可能对当地社区造成不利影响，进而损害社会效益。因此，在生态类碳汇等碳信用的方法学及项目开发时，需重点关注碳汇项目的生态环境和社会效益，以便碳信用能够发挥气候减缓、支持生物多样性等作用，进而提高碳信用的质量。综合国内外关于高质量碳信用方面的要求，在核算方面，需根据可靠的基线、额外性、泄漏和持久性的计算结果来量化项目的碳汇效益；在项目影响层面，应重视项目对环境特别是生物多样性和社区居民的影响，发挥环境与社会多重效益(表 1)。

表 1(Tab. 1)

表 1 部分机制对碳信用质量的基本要求 Tab. 1 Basic requirements of some mechanisms for carbon credit quality 机制 Mechanism 基本要求 Basic requirements 参考文献 Reference 碳信用核心准则 Core Carbon Principles     可持续发展的效益和保障措施；对净零排放的贡献     Benefits and safeguard measures of sustainable development; contribution to net zero emissions [5] 牛津大学《净零排放碳抵销原则》 Oxford Principles for Net Zero Aligned Carbon Offsetting     减排优先减少自身排放；确保环境完整性和项目透明度；支持恢复和保护自然和半自然的生态系统     Priority of emission reduction to reduce their own emissions; ensure environmental integrity and project transparency; support the restoration and protection of natural and semi-natural ecosystems [6] 临时承诺实践准则 Provisional Claims Code of Practice     采用社会保障措施，并展示积极的社会经济影响；有助于保护和提高环境质量     Adopt social security measures and demonstrate positive socio-economic impacts; it helps to protect and improve environmental quality [7] 评估碳信用质量的方法学 Methodology for assessing the quality of carbon credits     确定碳抵消量；避免重复计算；环境和社会影响；国家的雄心     Determine the amount of carbon offset; avoid double counting; environmental and social impacts; national ambitions [8] 高完整性的自愿碳市场(VCM)：森林国家的新问题 High-Integrity Voluntary Carbon Markets (VCM): Emerging issues in forestry countries     具备环境完整性；减排量具备额外性；健全的社会和环境措施     Environmental integrity; additionality of emission reduction measuring tools; solid social and environmental measures [9] 确保气候效益：碳抵消的使用指南 Securing climate benefit: A guide to using carbon offsets     额外性；永久性；唯一性；避免对社会和环境的危害     Additionality; permanence; uniqueness; avoid harm to society and environment [10] 碳补偿黄金标准手册 Carbon Offset Handbook-Gold Standard     额外性；可验证性；可追踪性；持久性；对可持续发展的贡献     Additionality; verifiability; traceability; persistence; contribution to sustainable development [11]

表 1 部分机制对碳信用质量的基本要求 Tab. 1 Basic requirements of some mechanisms for carbon credit quality

然而，当前我国相关管理部门发布的方法学均不适用水土保持碳汇的核算与计量需求，特别是高质量的碳信用。因此，本研究结合小流域综合治理项目的特点，以福建省长汀县的罗地河小流域为例，构建碳汇效益核算、生物多样性测度与社会发展指标相结合的碳信用核算方法，以期为我国小流域综合治理碳汇效益的提升和项目开发提供一定的理论依据及技术支撑，进而促进其生态产品价值的转化和实现。

罗地河小流域位于福建省长汀县河田镇南部，距县城26 km，总面积24.67 km²。地形为盆地，海拔在275~520 m之间，东高西低，东西狭长，以丘陵、低山和盆谷为主。气候为中亚热带季风气候，年平均气温18.8 ℃，年均降雨量1 700 mm，4—6月为雨季，7—9月多台风暴雨。流域属花岗岩侵蚀区，山地红壤为主，土层薄，易发生水土流失。1985年遥感普查显示，水土流失面积12.46 km²，植被稀少，覆盖率不足10%。目前小流域土地利用类型包括马尾松(Pinus massoniana)、针阔混交林、板栗(Castanea mollissima)果园、杨梅(Morella rubra)果园、未治理地和其他覆被类型(含居民点、硬化路面、溪流和农田)等，林下植被多为芒萁(Dicranopteris pedata)和小叶赤楠(Syzygium grijsii)。2001年实施综合治理以来，水土保持率显著提高，2021年水土保持率达95.4%。项目期内，小流域内除了杨梅果园进行种树更新，未进行任何林木砍伐、间伐。此外，该流域5个行政村均获评市级生态村，南塘村是农业部水稻绿色高质高产高效万亩示范基地，露湖村是国家森林乡村、省民主法治示范村、省级乡村振兴试点村和市级农村人居环境整治试点村，并入选“2019全国乡村振兴优秀案例”。在联合国《生物多样性公约》第15次缔约方大会上，长汀水土流失综合治理与生态修复实践入选生态修复典型案例并推广，“长汀经验”走向世界^[12]。

水土保持碳汇主要来源于项目区内的生态修复过程中植被恢复的生物量增加，以及林草措施有机碳输入土壤的碳储量提升。其与林业碳汇的计量存在一定的相通性，因此，其计量的基本方法可参照CCER，并进行一定的调整，将土壤碳库纳入到监测体系中，在基线情景、碳库选择和泄露等方面均根据实际情况做了部分调整。比如：基线情景识别以人文和自然因素相容的小流域内土地利用变化及生态恢复措施为依据。罗地河小流域综合治理的基线情景是2001年未实施水土保持措施时的状态，选用一块未治理的对照地作为参照基础^[2]。

经调查，治理过程中多为人力劳动，未发现大型运输工具和燃油机械。本研究未考虑治理过程中运输工具及燃油机械的使用所引发的排放。为此，小流域综合治理活动不存在潜在泄漏，碳泄漏排放量为0。

基线情景下，碳汇量计量需考虑小流域内的碳吸存和碳排放，经分析，罗地河小流域内碳吸存主要来自于植被生态系统的生物质即植被碳库，以及土壤有机碳含量的增加即土壤碳库。碳排放主要是指土地利用变化导致林地面积减少使得温室气体的排放量增加，因此，计算式为

式中：各变量均是基线情境下变量，ΔC_{B, t}为基线碳汇量，t/a；ΔC_{T_B, t}为林木生物质碳储量的年变化量，t/a；ΔC_{S_B, t}为土壤碳储量的年变化量，t/a；G_{B, t}为温室气体排放的增加量，单位为t/a；t为自项目开始以来的年数，a。

流域内植被类型有马尾松、板栗等，根据不同的植被类型划分为不同的碳层，根据树种的生长方程核算获得相应生物量，结合树种的含碳率换算成碳，不同的植被类型分成不同的碳层，各碳库的碳储量年变化量均采用碳储量变化法计算：

式中：i为小流域内覆被类型；t₁、t₂为项目开始的第t₁年和第t₂年，t₁≤t≤t₂。

项目情景下，碳汇量等于项目边界内各碳库中碳储量变化之和，计算式为：

式中：各变量均是项目情境下变量，其中ΔC_{P, t}为项目碳汇量，即项目边界内所选碳库碳储量的年变化量，t/a；ΔC_{B_P, t}为林木措施生物质碳储量的年变化量, t/a；ΔC_{S_P, t}为土壤有机碳库碳储量的年变化量, t/a；G_{P, t}为温室气体排放的增加量，t/a。

项目情景中各碳库的碳储量年变化量计算方法与基线情景保持一致，采用碳储量变化法计算。

小流域综合治理项目活动的碳汇效益为项目情景碳汇量减去基线情景碳汇量和碳泄漏，计算式为

式中：ΔC_{NET, t}为第t年时的项目减排量，t/a，L_{k, t}为第t年时的碳泄露排放量，t/a。

基线情景下，由于是事后监测，罗地河小流域内未治理的区域碳输入量极少。因此，假定2001—2022年间土壤碳密度没有变化，将2022年8月实测的碳密度作为综合治理项目实施前(2001年)的土壤碳密度和有机碳质量分数替代值，土壤有机碳质量分数为5.00 g/kg，碳密度为11.35 t/hm²。治理期间，对照区的植被得到一定程度的恢复，并以此碳积累速度为基线情景下的林草植被碳汇积累速率4.84 t/hm²。因此，基线情境下罗地河小流域土壤碳汇量为0，林草植被碳汇量为9 660.83 t。

本研究利用遥感反演法计算罗地河小流域综合治理项目活动的碳汇量^[2]。经过各类覆被类型样地调查，罗地河小流域综合治理项目开始年(2001)，至2022年，基线情景碳汇量为9 660.83 t；综合治理项目情境下，小流域碳汇量为4万231.88 t，泄漏为0。项目情景的碳汇量减去极限情景下碳汇量和泄露碳汇量，因此，累计碳汇效益3万571.05 t，年均1 455.76 t/a。

项目生物多样性与社区发展效益的评估需与碳汇效益评估一致。在参考相关标准和文献基础上^[13-14]，设计一套文献资料调查、水土保持单位和当地居民实地访谈、参与式乡村评估和水土流失治理的综合分析方法，即相较于基线情景(表 2和表 3)，定量与定性相结合分析小流域及周边生物多样性(表 4)和社区发展效益(表 5)2项指标的优劣程度，并进行等级划分(表 6)。

表 2(Tab. 2)

表 2 基线情景下社区特征调查要求 Tab. 2 Community characteristics survey requirements at baseline 社区特征要素 Characteristic elements of community 调查内容 Survey content 调查方法 Survey method 小流域的基本概况 Basic conditions of small watersheds     调查和评估小流域区内及其周边社区的状况，主要内容包括居民的人口数量、年龄结构、家庭结构、性别比、教育背景、年均收入和来源以及支出用途等，以及小流域区内社区资源信息，生活污水、生活垃圾等处理情况     Survey and assess the conditions of the small watershed and surrounding communities, including residents' population, age structure, family composition, gender ratio, educational background, annual income and sources, expenditure purposes, as well as information on community resources within the small watershed area, and the treatment of domestic sewage and household waste 文献查阅、走访调研 Literature review, visiting and research 小流域的水土流失、土地利用和权属状况 Water and soil loss, land use and ownership in small watersheds     项目实施小流域的土地利用情况以及土地所有权、使用权及使用期等权属情况     Land use, ownership, use right and use period of land in small watersheds where a project is implemented 小流域生态环境对社区居民生活的影响 Impact of the ecological environment of small watersheds on the lives of community residents     在经济发展、生存环境等方面，小流域生态环境对当地居民生活的影响     The impact of the small watershed ecosystem on the life of local residents in terms of economic development, living environment, and other aspects

表 2 基线情景下社区特征调查要求 Tab. 2 Community characteristics survey requirements at baseline

表 3(Tab. 3)

表 3 基线情景生物多样性概况调查要求 Tab. 3 Biodiversity profile survey requirements at baseline 小流域特征要素 Characteristic elements of small watershed 调查内容 Survey content 调查方法 Survey method     小流域内内水土流失的情况     Loss of soil and water within small watersheds     调查小流域项目实施前是否是水土流失重点治理区或者水土流失比较严重     Before implementing the small watershed investigation project, it is important to determine whether the area is a key focus for soil loss control or if soil loss is particularly severe     文献查阅、走访调研     Literature review, visiting and research     小流域野生生物生存状况，特别是列入国家和地方保护的珍稀濒危物种名录的物种     The status of wildlife survival in small watersheds, especially species listed in the national and local protection of rare and endangered species     边界内的野生生物生存状况及其受到的威胁；开展濒危物种调查     Wildlife survival status within the boundaries and the threats they face; conducting surveys on endangered species     应用关键物种生境分析、通道分析等方法     Application of key species habitat analysis, channel analysis, and other methods     小流域生物多样性将受到哪些因素的威胁     Which factors threaten the biodiversity of small watersheds     调查对小流域威胁生物多样性的因素，比如：商业活动、地产，开矿等     Investigating factors threatening biodiversity in small watersheds, such as commercial activities, real estate development, and mining     文献查阅、走访调研、遥感追溯     Literature review, visiting and research, and remote sensing tracing     小流域内生物多样性总体评价     Overall assessment of biodiversity in small watersheds     生物多样性状况进行评价     Assessment of biodiversity status     应用物种的丰富度和多样性、景观的连通性、栖息地破碎状况等指标     Richness and diversity of applied species, landscape connectivity, habitat fragmentation, and other indicators

表 3 基线情景生物多样性概况调查要求 Tab. 3 Biodiversity profile survey requirements at baseline

表 4(Tab. 4)

表 4 基线情景项目实施区生物多样性测度评估指标 Tab. 4 Assessment indicators of biodiversity for project-implemented area at baseline 评估指标 Assessment indicators 评估结论 Assessment conclusion 开放性案例 Open case 是否有效缓解小流域内水土流失情况? Does it effectively alleviate soil loss in small watersheds? 是/否 Yes/no     7个考查指标外，正面提升区域生物多样性案例     In addition to 7 assessment indicators, the cases of positive improvement of regional biodiversity 是否有益于生物恢复，特别是生物多样性增加? Is it beneficial to biological restoration, especially the increase of biodiversity? 是/否 Yes/no 是否有助于缓解小流域内外的生物灭绝，特别是濒危物种? Can it help alleviating the extinction of species both within and outside small watersheds, especially endangered ones? 是/否 Yes/no 是否有效降低外来入侵物种的危害? Is it effective to reduce the harm of alien invasive species? 是/否 Yes/no 是否有助于提升小流域生态系统的质量? Does it help improving the quality of small watershed ecosystems? 是/否 Yes/no 是否有助于修复破碎化栖息地和增强景观连通性? Does it help restoring fragmented habitats and enhancing landscape connectivity? 是/否 Yes/no 是否有益于小流域界外的生物多样性提升? Is it beneficial to enhancing biodiversity outside small watershed boundaries? 是/否 Yes/no

表 4 基线情景项目实施区生物多样性测度评估指标 Tab. 4 Assessment indicators of biodiversity for project-implemented area at baseline

表 5(Tab. 5)

表 5 基线情景项目实施区区域人文环境效益评估指标 Tab. 5 Indicators for evaluating the cultural and environmental benefits of project-implemented areas at baseline 基础 Foundation 考查指标 Inspection index 考查结论 Inspection conclusion 开放性案例 Open case 基线情景 Baseline scenario     是否改善社区当地的社会和经济状况？     Does it improve the local social and economic conditions of the community? 是/否 Yes/no     9个考查指标外，正面提升区域社区发展效益案例     Cases of positive improvement of regional community development benefits beyond the 9 inspection indicators     是否缓解限制社区经济发展的因素，有效提升小流域内居民生活品质和经济收入？     Are there factors that can be alleviated to boost the economic development of the community, effectively enhancing the quality of life and income of residents within the small watershed? 是/否 Yes/no     是否对于当地社区的相关利益群体纳入到项目的保障体系中？     Are local community stakeholders included in the project's safeguarding system? 是/否 Yes/no     是否有化解相关矛盾的措施？     Are there measures to resolve the relevant conflicts? 是/否 Yes/no     是否对潜在负面影响进行清单式管理？     Have the potential negative impacts on communities outside the local watershed been identified for the project? 是/否 Yes/no     是否充分尊重当地习俗？     Do you fully respect local customs? 是/否 Yes/no     项目实施是否优先保障当地居民就业等？     Prioritizing local residents' employment in project activities? 是/否 Yes/no     是否有利于改善小流域内居民的生活环境？     Is it beneficial to improve the living environment of residents within small watersheds? 是/否 Yes/no     是否响应了碳汇基本要求？     Did the general carbon sequestration basic requirements get addressed? 是/否 Yes/no

表 5 基线情景项目实施区区域人文环境效益评估指标 Tab. 5 Indicators for evaluating the cultural and environmental benefits of project-implemented areas at baseline

表 6(Tab. 6)

表 6 项目类别评定 Tab. 6 Project category assessment 生物多样性 评级结果Biodiversity rating result 社区发展效益评级结果 Rating result for community development benefit 甲级 Class A 乙级 Class B 丙级 Class C 丁级 Class D 甲级 Class A Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 乙级 Class B Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 丙级 Class C Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅳ 丁级 Class D Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ 注：Ⅰ和Ⅱ表示优秀等级，Ⅲ、Ⅳ分别表示中等和合格等级。Notes: Ⅰ, Ⅱ denote excellent grades, and Ⅲ, Ⅳ denote intermediate and pass grades, respectively.

表 6 项目类别评定 Tab. 6 Project category assessment

评估步骤主要包含基线情景调研、项目实施情景调研对照和评估。首先是项目的基线情景调研，主要参照表 2和表 3进行历史文献资料调查和实地调研，详细记录基线情景下小流域及周边生物多样性与居民点概况。其次就是结合实际情况，对照表 4和表 5的考核指标，分析项目实施对小流域的生物多样性和社区发展效益的影响，判断其是否满足考核要求，案例是否具有代表性，进一步证明项目活动的实施有益于小流域内生物多样性和社区发展效益的提升。最后，根据活动达成的指标数量，对小流域综合治理项目的生物多样性和社区发展效益进行评估，并划分为甲、乙、丙和丁4个等级。

生物多样性测度上，甲级为满足7个指标或6个指标至少加1个有益于生态修复的案例；乙级指标为完成5个指标；丙级为完成4个指标或3个指标至少加1个有益于生态修复的案例，丁级为完成小于等于2个指标。社区发展效益上，甲级为完成8个及以上指标或7个指标至少加1个有益于社区发展效益改善的案例；乙级为6个指标；丙级为5个指标或4个指标至少加1个有益于社区发展效益改善的案例；丁级为完成少于等于3个指标。

通过实地调研和查阅相关资料，综合治理实施以来，流域内污水处理率和处理达标率均达100%，水土保持率达95.4%，其水土流失得到有效缓解，生物多样性也具有极大提升，植物群落向多样性演替。其中维管束植物从20世纪80年代的110种增加到现在的340种，鸟类从100种恢复到306种。其满足表 4提出的全部指标要求，且长汀水土流失综合治理与生态修复实践入选联合国《生物多样性公约》第15次缔约方大会生态修复典型案例并推广，可以评为甲级。

经过多年治理，流域内农民人均可支配收入2.1万元，成为全国具有示范意义、可推广的水土保持示范小流域。经访谈，发现项目实施均按照当地百姓的生活习俗，由当地居民和政府投资治理，政府对于每一个治理措施的社会风险进行评估。由于生态系统的恢复能够有效提升区域碳汇能力，其是生态修复项目，因此符合表 5基本指标。此外，该流域是全国乡村振兴示范样板，获评多个生态荣誉称号^[15]，可以评为甲级。

综上，罗地河小流域综合治理项目的生物多样性与社区发展效益评定均得到正面反馈。

为充分体现碳信用的价值，本研究进一步对碳汇效益、生物多样性及社区效益进行项目等级划分并赋予分值，评定标准见表 6。在参考相关标准的基础上(DB36/T 1344.2—2020)^[16]，将碳汇效益的10%作为浮动考量生物多样性和社区效益，Ⅰ、Ⅱ级设为优秀，分别为100%和99%，Ⅲ级设为中等95%，Ⅳ级设为合格90%。根据项目分类评定结果，赋予不同等级项目不同的折扣系数。其中，项目类别Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的折扣系数分别设为1.00、0.01、0.05和0.10。

前述可知，罗地河小流域综合治理生物多样性和社区发展效益均得到正向反馈，结合表 6要求，二者的评定结果为Ⅰ级，依据所提出的标准，本研究项目的碳信用系数为1。根据前述公式，罗地河小流域综合治理项目碳信用会等于项目碳汇效益(ΔC_NET，t)。同时，依据前文该流域综合治理碳汇量的结果可知，其综合治理碳汇效益为3万571.05 t，且年均为1 455.76 t/a。因此，罗地河小流域综合治理碳信用的效益为3万571.05 t，年均1 455.76 t/a。

2001—2022年罗地河小流域综合治理碳汇效益为3万571.05 t，年均1 455.76 t/a；其生物多样性与社区发展效益均可评定为Ⅰ级。

罗地河小流域综合治理碳信用效益与碳汇效益具有一致性，为3万571.05 t，年均1 455.76 t/a。

本研究通过构建水土保持碳汇项目碳信用核算方法，提出一种能够衡量小流域综合治理碳信用的方法学，其不仅推动了小流域综合治理研究的深入，也有利于提升小流域生态系统的碳汇效益、生物多样性和社区发展效益，实现水土保持碳汇项目的效益最大化，进而推动水土保持碳汇生态产品的价值转化和实现。