【文献分享：土地政策分析与评估（三）】美国土地部门减排投资与排放影响

这篇文章研究了美国通过土地部门减排措施来实现温室气体减排目标的潜力，尤其是不同投资水平的效果评估。文章结合了动态经济模型，对26种林业和农业减排策略进行了区域性分解。这种模型化研究弥补了现有政策评估中的空白，提供了精准量化减排潜力的工具，对政策设计与优化提供了坚实的科学基础。尤其在美国《通胀削减法案》（IRA）等政策背景下，该研究为土地部门减排提供了清晰的投资回报框架。研究指出，每年24亿美元的投资可带来年均约8千万吨二氧化碳当量（MtCO₂e）的减排。通过不同投资场景的比较，文章揭示了森林与农业措施的协同减排效益，并量化了限制某类措施的显著代价（如农业单一投资情境下减排效率降低48%）。这为决策者提供了具体、可操作的成本效益分析。文章分析了不同投资分配方式在美国11个区域的影响。研究显示，玉米地带和林业主导的区域将获得最大的资金与减排收益，而限制投资领域可能损害如东北部等低农业排放区的利益。这种跨区域的公平与效率分析具有重要政策参考价值。文章不仅提出了投资优先级和成本分配的具体建议，还强调了CO₂和非CO₂减排活动的协同作用及重要性。此外，其对政策实施时序的讨论进一步提高了投资的可行性分析，为研究人员和政策制定者提供了更全面的视角。

全球气候变化背景下，美国设定了雄心勃勃的温室气体（GHG）减排目标，尤其是在《巴黎协定》中承诺的2050年实现净零排放目标。土地部门（包括农业、林业和其他土地利用）被认为是实现这些目标的重要组成部分。美国土地利用、土地利用变化和林业（LULUCF）部门的活动则代表着净吸收，在2023年消除了约14.5%的总排放量。然而，农业活动每年仍排放5.934亿吨二氧化碳当量，占全国排放的9.4%。研究指出，2030年目标（相较于2005年减排50%）和2050年目标的实现，需要联邦、州和地方政策的协调支持。当前，美国实施了《通胀削减法案》（IRA）等政策，为土地部门提供了巨额资金支持，例如拨款240亿美元用于农业保护项目。然而，这些投资如何优化分配以实现最大减排潜力尚不明确。

该研究采用动态经济模型——林业与农业温室气体优化模型（FASOMGHG），对土地部门的减排潜力和投资效益进行全面评估。FASOMGHG模型是一个跨期优化模型，专门模拟美国农业和林业部门在不同经济、政策和环境条件下的动态行为。模型覆盖了农业和林业生产过程、土地管理替代方案、资源市场反馈等多个方面，具备区域性和活动层面的异质性特征，能够细化分析减排潜力、土地利用变化和投资分配的关系。研究的第一步是构建基准情景（Baseline Scenario）。在基准情景中，假设没有额外的减排政策或碳支付，土地利用和管理决策仅由市场需求和生物物理条件驱动。这一情景为其他投资情景提供了对照基础。基准情景中的农业和林业商品的需求增长率参考《年度能源展望》（AEO）和共享社会经济路径（SSP2）预测，覆盖2020年至2100年。在土地利用和管理决策中，模型考虑了森林特性、土壤碳动态、作物和畜牧生产系统中的非二氧化碳温室气体排放等要素。在投资情景设计中，研究设置了10个不同的投资水平，范围从每年9000万美元到每年180亿美元，跨度为十年。这些投资以碳支付的形式提供给土地所有者，支付标准根据温室气体排放或碳汇的减少量制定，支付路径的碳价范围为5美元到100美元/吨CO₂当量，每年增长率为1%或3%。图1展示了不同投资水平下的累计减排曲线，黑线为模型预测值。曲线的平缓表明高成本减排措施在后期逐渐占比。为保证模型的全面性，投资情景进一步细分为“全土地情景”（All-land Scenario）和“仅农业情景”（Ag-only Scenario）。在全土地情景中，资金同时覆盖农业和林业的26种减排活动，而仅农业情景则将投资限制在农业相关活动上。模型优化中采用动态跨期方法，通过五年为一个时间步长的动态模拟，分析从2015年至2100年期间的价格、生产、消费、管理和温室气体影响。模型的目标函数最大化农业和林业部门的消费者与生产者剩余，同时纳入温室气体排放和碳汇的支付成本。模型还通过内生变量处理农业和林业商品的国内贸易，并基于外部预测模拟国际贸易的影响。研究通过比较不同投资情景的减排潜力，分析了最佳资金分配策略。在投资效益评估中，研究采用社会碳成本（SCC）衡量限制性政策的潜在社会损失，构建了不同投资路径的减排曲线，同时分析了资金分配对区域性和活动特定减排效益的影响。

该研究通过基准情景与投资情景的对比分析，构建了土地部门的减排潜力曲线。在基准情景中，由于没有额外政策支持，美国土地部门预计仍是净碳汇，但其汇量将在未来十年逐渐减少，主要原因是森林砍伐增加和农业扩张导致的温室气体排放上升。相较之下，在全土地投资情景中，每年24亿美元的资金可实现年均8千万吨CO₂当量（MtCO₂e）的减排，而若将投资提高到每年48亿美元，累计减排仅增加32%，显示了减排投资的边际收益递减现象。研究还细化了不同部门和区域的贡献。在全土地情景中，森林部门贡献了大部分的减排效益，占总减排量的65%到80%。其主要减排活动包括重新造林、改善森林管理和延长采伐周期。农业部门的贡献主要体现在畜牧管理，例如通过调整饲料配比和安装厌氧消化器减少甲烷排放，这一措施被评估为成本最低的农业减排活动。区域层面上，“玉米地带”是最大的资金接收区域，占总投资的21.9%，其减排来源主要是森林管理活动；而“大平原”地区的减排活动则集中于畜牧甲烷管理，资金占比为16.5%。在评估限制性投资政策的影响时，研究发现仅农业情景显著降低了减排潜力。以240亿美元的投资为例，全土地情景的减排量为800MtCO₂e，而仅农业情景的减排量仅为540MtCO₂e，减少了48%。研究进一步指出，为实现相同的减排目标，仅农业情景需要增加两倍以上的资金投入。这一结果强调了限制性政策对资源效率和社会福利的负面影响。研究还分析了温室气体减排的种类分布。结果显示，CO₂减排活动获得了约83%的资金支持，主要来源于森林部门的碳汇增加。然而，非二氧化碳气体（如甲烷和氧化亚氮）的减排也具有显著潜力，尤其是在畜牧业中。研究显示，在投资额为10亿至25亿美元的情景中，非二氧化碳减排占总减排量的36%，这一结果与美国在《全球甲烷承诺》中的目标一致。图2比较了不同政策实施时间对减排的影响。例如，优先实施小规模政策（如30亿美元）会减少后续大型政策的减排潜力。

研究表明，农业和林业活动需协同投资以实现最大化减排效益。限制投资活动范围（如仅限农业）将显著降低减排潜力，并增加实现相同目标的资金需求（增加两倍以上）。全土地投资情景下，森林和农业活动相结合可提供最高的成本效益。政策的实施顺序直接影响投资的减排效率。较早实施的小规模政策会占用低成本减排机会，从而降低后续政策的边际效益。尽管森林部门是主要减排贡献者，但农业活动特别是畜牧业的甲烷减排也具有重要的潜力。二氧化碳（CO₂）减排活动占主要资金分配，但非二氧化碳（CH₄和N₂O）活动同样成本低廉，应继续优先支持。

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责编：于   蕊

文字：袁大晴

排版：左雨鑫

校对：朱   易