气候变化影响到人类社会可持续发展，是当今全球面临的重大环境问题，各国政府都予以高度重视。联合国政府间气候变化委员会（IPCC）指出^[1]，二氧化碳是最主要的温室气体，对工业革命以来地表升温的贡献约占70%。地球历史时期大气二氧化碳浓度与全球温度有显著相关性。大气二氧化碳浓度升高打破了地球原有各圈层之间的平衡，导致了包括气候带变化、陆地生态系统演变以及海洋酸化等生态环境效应。目前，二氧化碳浓度变化问题已经超出了科学本身，成为涉及气候谈判、环境政策、生态文明、经济社会，乃至国际政治的全球性问题。

1992年，联合国大会通过了《联合国气候变化框架公约》，首次把全面控制二氧化碳等温室气体排放、应对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响纳入国际法框架。2005年《京都议定书》正式生效，首次以法规的形式限制主要发达国家温室气体排放指标。2009年，我国超过美国成为二氧化碳排放量世界第一的大国。在2009年哥本哈根世界气候大会上，中国政府承诺到2020年单位GDP的二氧化碳排放量减少到2005年的40%～45%。2014年北京APEC会上发表的《中美气候变化联合声明》则进一步明确：中国在2030年前后二氧化碳排放达到峰值。然而，众所周知，二氧化碳减排在一定时期及程度上影响经济发展。因此，在保障经济发展的同时，增加二氧化碳的吸收和储藏（碳汇），即“增汇”，是当前我国应对二氧化碳减排和全球变化的一个积极措施。近十年来，我国政府多次发出号召：“把积极应对气候变化作为经济社会发展的重大战略”“探索建立碳交易市场”“努力增加碳汇”“结合海洋经济发展和海岸带保护，积极探索利用海洋生物进行固碳”“开展碳排放和排污权交易试点，加快建立完善生态补偿机制”“推进节能减排和生态环境保护”“研发重大生态恢复工程碳汇功能评估技术”等。研发海洋碳汇势在必行。

一 蓝碳及其意义

海洋是地球上最大的活跃碳库，其容量约是大气碳库的50倍、陆地碳库的20倍。海洋储存了全球约93%的二氧化碳，吸收了工业革命以来30%人类活动产生的二氧化碳。海洋生态系统捕获的碳汇被称为“蓝色碳汇”（本文以下简称蓝碳）。2009年联合国环境署、粮农组织和教科文组织、政府间海洋学委会联合发布了《蓝碳报告》^[2]，引起了世界各国政府和科学家的高度关注。该报告指出，全球光合作用捕获的碳中，有55%是蓝碳。海洋蓝色碳汇的构成包括占海洋生物量90%以上的微型生物固碳，以及海岸带红树林、盐沼和海草床等生态系统的固碳；后者的碳汇能力远远超过亚马孙雨林。然而，在自然和人为活动的多重压力下，这些蓝碳正在以比雨林快5～10倍的速度减少和消失。气候变化导致的海洋增温、海平面上升、海洋酸化和人类活动引起的海岸带湿地面积锐减、近海富营养化等全球化问题，已给海洋生态系统和海洋及海岸带碳汇带来严重影响。了解和认识海洋生态系统结构与功能变化和蓝碳的形成过程与调控机制，对缓解气候变化的战略制定至关重要。

我国海洋国土（管辖海域300万平方千米，其中主权国土30万平方千米）占全国国土总面积的1/3。^[3]自北向南的渤海、黄海、东海以及南海北部都具有较高的生产力和巨大的碳汇潜力。我国拥有18000公里长的海岸线，超过1500条河流入海，形成面积近700万公顷、类型多样的滨海湿地，跨越多个气候带，生物多样性丰富、储碳能力巨大。长江、黄河、珠江等大江大河的河口海域还是陆地来源的有机碳的加工场、中转站和归宿地。在广阔的南海，有200多个珊瑚礁岛（主要成分是碳酸钙），在自然资源（包括石油、可燃冰以及丰富的生物资源）、交通运输、政治和军事等方面都有极为重要的战略意义。然而，在全球变化背景下，海平面上升、海流冲刷、季风影响、台风侵袭等对珊瑚礁岛构成严重威胁。海洋酸化导致了珊瑚钙化率的大幅度下降。南海的有些岛屿的面积正在以惊人的速度减小，有些岛礁甚至已经消失（如咸舍屿），这一局面正在危及我国海洋权益（渔业、海底油气资源等）乃至国土安全。除了自然生态系统生产力以外，我国也是世界第一大水产养殖国，科学合理的海水养殖不仅为人类提供了优质的食物来源，同时又可以贡献于海洋碳汇和低碳经济。除了自然因素，人为活动对我国海洋生态系统的影响同样需引起高