用小白也能理解的方式解释什么是碳，为什么“山水林田湖草沙”皆能固碳？碳汇是如何变钱的？

今天的文章，碳氢核肥研发人高光林就从这些基础概念，帮助农业从业者理解从头开始理解农业双碳的概念。

今日目录

1.什么是碳？

2.什么是碳循环？

3.什么是碳库和碳汇？

4.碳汇有什么价值？

5.什么是碳中和？

什么是碳？

什么是碳？

这个话题得从地球起源说起！

碳在元素周期表排 6 位.据说，初始的宇宙，只有氢、氦（hai）、锂三种元素构成 ，他们通过核聚变过程产生其他元素，

比如，

3 个氦4通过 原子核裂变反应后，形成了 c12。

生物没有出现之前，碳主要以无机碳的形式存在。

包括 4 种形式

1、大气中的碳，主要以co2形式存在，虽然只占大气层约 0.04% 的比例，但它在大气层轻易吸收地表辐射，带来温室效应，为地球套上了保温罩。

2、海洋中的碳，主要以 碳酸（HCO3-）的形式存在，是海水中存在量最多的氧化物，是生命起源的养分来源。

3、岩石中的碳，比如石灰石就是碳钙石（CaCO3）的一种。

4、土壤和煤炭中碳。

碳在大气中促进化学反应，

在海洋中与其他元素发生化学反应，

在岩石中参与地壳和地质地形的形成，

并在土壤和煤炭中产生热量，

所以也被称之为“黑色活性物质”。

所以，有碳才有生命。

有了生命，才有后来一系列的碳循环。

什么是碳循环

自然界的碳循环有两种，一是生物圈的短期有机碳循环、一种是岩石圈的长期有机碳循环。

约38亿年前，海洋中的，碳元素与氧、氢、氮等元素聚在一起，逐渐演变成细胞，碳基生命就此诞生。

27亿年前，出现蓝细菌，出现了生命史上最伟大的发明 光合作用。

再后来，植物承担了光合作用的重任。

约4亿年前，森林出现，存储了生物圈90%以上的有机碳，是当时最大的生物碳库。

这是固定碳的过程。

然后，动物通过捕食植物或其他动物，让光合作用形成的有机碳，在生物圈中流动起来。

最后，当动植物死后、微生物登场、它们会将动植物尸体中的有机碳、分解成二氧化碳等无机碳排出，碳又从生物圈回到了外部环境。

形成碳循环。

这个就是生物圈的短期有机碳循环，它的周期与动植物寿命相联系，因此仅几十年至几百年便能走完一圈。

还有部分动植物尸体，没有被微生物分解，被掩埋至地层深处，转变为煤炭、石油、天然气等化石燃料，在自然条件下，它们需要经历数千万年的地壳运动，方能重回大气。

这就是长期有机碳循环。

人类学会生火、开始农业种植后，就开始了人为改变地球碳循环的过程。

什么是碳库和碳汇

碳库，指在碳循环过程中，具有吸收、存储以及释放碳能力的存储库。

主要分为地质碳库，海洋碳库，陆地生态系统碳库等。

人类的活动，尤其是工业革命大量使用化石燃料，让过去很稳定，吸收慢释放也慢的地质碳库，变成了巨大的碳排放源，固体碳变成了气体。

海洋碳库则是巨大的碳吸收库，大量吸收了空气中二氧化碳等温室气体。

陆地生态系统碳库，也就是我们常说的“山水林田湖草沙”，是现阶段人类活动影响最为显著的碳库。在过去，陆地生态系统碳库是一个吸收库，但现在人类活动，导致陆地生态系统碳库中的土壤碳库渐成碳排放源，整个生态系统的碳吸收功能正在减弱。

所以，从碳库对于大气中二氧化碳等温室气体含量变化的贡献来看，有的是吸收，有的是排放，可以把碳库分为碳源和碳汇两种类型。持续排放碳的就叫碳源，持续吸收碳的就叫碳汇。

碳汇有什么价值？

碳汇是指通过一系列措施，吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。

如果我们想实现碳中和，就要让二氧化碳的排放（碳源）和二氧化碳的吸收量（碳汇）实现动态的平衡和抵消。

也就是提升碳汇的功能。

根据吸收方式的不同，又分为两种

1、基于自然的解决方案，通过保护、恢复或增加自然生态系统（如森林、湿地、草原等）中的生物量和土壤有机质，以吸收和储存大量的二氧化碳（CO2）来减缓气候变化

2、基于工业的碳减排方案，例如，开发CCUS（碳捕捉利用与封存）和可再生能源项目。

在经济学中，汇是一种金融工具，可以指代两个不同的概念。

首先，汇可以指代货币兑换和支付的过程。

第二，汇也可以指代不同货币之间的兑换比率，即汇率。

所以，汇也可理解为不同的价值体系之间的一个量化和兑换工具。

碳汇，就可以理解是我们对各种人类额外行为产生的生态价值和货币价值之间形成一个价值交换的桥梁。例如我在蚂蚁森林种了 1 棵梭梭树，它没有办法直接用来卖钱，但通过碳汇价值评估，可以让我知道这个改善气候环境的微小举动，在现金价值上，大概能值多少钱，并且我可以用这个标准来实现跟其他各种价值之间的交换。

什么是碳中和

人类文明，改变了大自然原来的碳循环，农业文明过程缓慢，经过六千年也并没有彻底颠覆地球碳循环。

直到18世纪工业革命，大量的煤炭、石油被开采并投入使用，一个前所未有的碳排放模式出现了。

碳氢核肥研发人高光林说，一个“健康”的碳循环模式，需要一个有进有出的闭环。

森林和海洋，是大自然主要的储碳的工具，然而森林的面积，自农业出现便持续减少，海洋在过量吸收二氧化碳后，会发生酸化，进而限制其吸收二氧化碳的效率，而且海洋酸化将严重影响海洋的生物多样性，比如珊瑚灭绝。

自工业革命以来人类所排放的二氧化碳，

约30%存于森林，

约30%流入海洋，

而约40%则留在了大气。

大自然的碳循环，没有成功闭环，

大气中二氧化碳浓度因此迅速提高，

从工业革命前的280ppm ，上升至了如今的415ppm，这比大自然调节大气中二氧化碳的速度，快了上万倍，导致，一系列环境与气候问题接踵而至。

所以，采取人为的手段，把人类造成的这个排放过程给抵消掉的过程，就是碳中和。

碳氢核肥可固碳可“变现”，碳汇农业创造经济价值

所有的生态固碳的最根本的这个科学原1os理就是光合作用，就是说光合作用去捕获二氧化碳的能力，它捕获得多那就是固碳能力高。

光合作用，通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。

高光林研发的碳氢核肥核心原理是在少用或不用化肥、化学农药的前提下，以碳氢核肥为介，以太阳能为动力，捕集聚合空气中的二氧化碳富集叶茎周围,供作物吸收利用增强光合作用，提高光合速率，夜间抑制光呼吸，合成叶绿素供作物生长，积累作物生长必需的碳、氢、氧三要素，有效吸收、合成、转化空气、水分、土壤中的氮、磷、钾等有机成分，充分推动作物的孕育、生长、成熟，达到增产增收，回复作物原生态品质的目的。