國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表的多國(guó)科學(xué)家最新研究成果顯示,2010-2016 年中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)年均吸收約 11.1 億噸碳,吸收了同時(shí)期人為碳排放的 45%,成果表明,此前中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力被嚴(yán)重低估。
中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力之所以被低估,主要原因是碳匯方法學(xué)上的缺陷所致,也就是采用材積源生物量法是通過(guò)森林蓄積量增量來(lái)推算森林碳匯量的方法。
本文將從森林碳匯資源和森林全口徑碳匯入手,分析我國(guó)森林全口徑碳匯的科學(xué)性和必要性。
1、中國(guó)森林全口徑碳匯
在了解陸地生態(tài)系統(tǒng)特別是森林對(duì)實(shí)現(xiàn)碳中和的作用之前,需要明確兩個(gè)概念,即森林碳匯與林業(yè)碳匯,二者的差別在于森林碳匯的自然性和林業(yè)碳匯的人類參與性,由于人類的各類營(yíng)林活動(dòng)的影響作用,增加的部分碳匯是可以進(jìn)行交易的。Chi Chen 等研究也證明了造林是中國(guó)增綠量居于世界前列的最主要原因。竹林是森林資源中固碳能力最強(qiáng)的植物。
中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力之所以被低估,主要原因是碳匯方法學(xué)上的缺陷所致,也就是采用材積源生物量法是通過(guò)森林蓄積量增量來(lái)推算森林碳匯量的方法。其缺陷主要體現(xiàn)在兩方面。
其一,在 2.2 億公頃森林資源之內(nèi),森林蓄積量沒(méi)有統(tǒng)計(jì)到特灌林和竹林,只體現(xiàn)了喬木林的蓄積量,僅僅通過(guò)喬木林的蓄積量增量來(lái)推算森林碳匯量的話,就忽略了特灌林和竹林的碳匯功能。在固碳基質(zhì)上,竹林屬于碳四(C4)植物,而其他喬木林屬于碳三(C3)植物,所以,竹林具有更高的碳匯效率;灌木林雖然沒(méi)有蓄積量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),但中國(guó)特灌林面積廣袤,也具有顯著的碳中和能力。
第九次全國(guó)森林資源清查結(jié)果顯示,我國(guó)竹林面積 641.16 萬(wàn)公頃、特灌林面積 3192.04 萬(wàn)公頃。竹林是世界公認(rèn)的生長(zhǎng)最快的植物之一,具有爆發(fā)式可再生生長(zhǎng)特性,蘊(yùn)含著巨大的碳匯潛力,是林業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化不可或缺的重要戰(zhàn)略資源。研究表明,毛竹年固碳量為每公頃 5.09 噸,是杉木林的 1.46 倍,是熱帶雨林的 1.33 倍,同時(shí)每年還有大量的竹林碳轉(zhuǎn)移到竹材產(chǎn)品碳庫(kù)中長(zhǎng)期保存。灌木是森林和灌叢生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,地上枝條再生能力強(qiáng),地下根系龐大,具有耐寒、耐熱、耐貧瘠、易繁殖、生長(zhǎng)快的生物學(xué)特性,尤其是在干旱半干旱地區(qū),生長(zhǎng)灌木林區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù),對(duì)減少大氣中二氧化碳含量具有重要作用。
其二,在 2.2 億公頃森林資源之外,疏林地、未成林造林地、非特灌林灌木林、苗圃地、荒山灌叢、城區(qū)和鄉(xiāng)村綠化散生林木也沒(méi)在森林蓄積量的統(tǒng)計(jì)范圍之內(nèi),它們的碳匯能力也被忽略了。
第九次全國(guó)森林資源清查結(jié)果顯示,我國(guó)疏林地面積 342.18萬(wàn)公頃、未成林造林地面積699.14 萬(wàn)公頃、非特灌林灌木林面積 1869.66 萬(wàn)公頃、苗圃地面積 71.98 萬(wàn)公頃、城區(qū)和鄉(xiāng)村綠化散生林木株數(shù) 109.19 億株(因散生林木具有較高的固碳速率,可以相當(dāng)于 2000 萬(wàn)公頃森林資源的碳中和能力)。疏林地是增加森林資源、擴(kuò)大森林面積、改善生態(tài)環(huán)境的有效途徑,正是其郁閉度過(guò)低的特點(diǎn),恰恰說(shuō)明活立木種間和種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)比較微弱、而其生長(zhǎng)速度較快的事實(shí)。未成林造林地是提升森林覆蓋率最重要的潛力資源之一,其處于造林的初始階段,也是林木生長(zhǎng)的高峰期,碳匯能力較強(qiáng)。苗圃地是繁殖和培育苗木的基地,由于其種植密度較大,碳密度必然較高,有研究表明,苗圃地碳密度明顯高于未成林造林地和四旁樹(shù),固碳能力不容忽視。
其三,森林土壤碳庫(kù)是全球土壤碳庫(kù)的重要組成部分,也是森林生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù),森林土壤中碳占全球土壤碳的 73%,它們的碳匯能力同樣被忽略了。土壤中的碳最初來(lái)源于植物通過(guò)光合作用固定的二氧化碳,在形成有機(jī)質(zhì)后通過(guò)根系分泌物、死根系或者枯枝落葉的形式進(jìn)入土壤層,形成土壤碳匯。但是,表層(0-20 厘米)土壤年碳匯量約比深層土壤(20-40 厘米)高出30%,深層土壤中的碳屬于持久性封存的碳,短時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的狀態(tài),且有研究表明成熟森林土壤可發(fā)揮持續(xù)的碳匯功能,土壤表層 20 厘米土壤有機(jī)碳濃度呈上升趨勢(shì),以每年 0.035% 的平均速率增長(zhǎng)。
基于以上分析和中國(guó)森林資源核算項(xiàng)目一期、二期、三期研究成果的積累,本研究創(chuàng)新性地提出了森林碳匯資源和森林全口徑碳匯新理念,森林碳匯資源為能夠提供碳匯功能的森林資源,包括喬木林、竹林、特灌林、疏林地、未成林造林地、非特灌林灌木林、苗圃地、荒山灌叢碳、城區(qū)和鄉(xiāng)村綠化散生林木等。那么,“中國(guó)森林植被全口徑碳匯”= 森林資源碳匯(喬木林碳匯 + 竹林碳匯 + 特灌林碳匯)+ 疏林地碳匯 + 未成林造林地碳匯+非特灌林灌木林碳匯+苗圃地碳匯+荒山灌叢碳匯 + 城區(qū)和鄉(xiāng)村綠化散生林木碳匯,其中,含2.2 億公頃森林生態(tài)系統(tǒng)土壤年碳匯增量。
2、當(dāng)前中國(guó)森林全口徑碳匯在碳中和所發(fā)揮的作用
在中國(guó)森林資源核算第三期研究結(jié)果中,中國(guó)森林全口徑碳匯每年達(dá)4.34 億噸碳當(dāng)量。
其中,黑龍江、云南、廣西、內(nèi)蒙古和四川的森林全口徑碳匯量居全國(guó)前列,占全國(guó)森林全口徑碳匯量的43.88%。
如果按照中國(guó)森林植被全口徑碳匯4.34 億噸碳當(dāng)量, 即喬木林植被層碳匯2.81 億噸+ 森林土壤碳匯0.51 億噸+ 其他森林植被1.02 億噸(非喬木林)= 中國(guó)森林植被全口徑碳匯4.34 億噸碳當(dāng)量/年。
我國(guó)森林植被全口徑碳匯量折合15.91 億噸二氧化碳量計(jì)算,可以起到顯著的碳中和作用。
同時(shí),根據(jù)我國(guó)歷次森林資源清查數(shù)據(jù),核算近40 年來(lái),我國(guó)森林全口徑碳匯能力的變化情況,結(jié)果表明從第二次森林資源清查期間的1.75億噸/年提升到第九次森林資源清查期間的4.34億噸/年,增長(zhǎng)了2.59 億噸/年,增長(zhǎng)幅度為148.00%。
在2021 年1月9日召開(kāi)的中國(guó)森林資源核算研究項(xiàng)目專家咨詢論證會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士蔣有緒、中國(guó)工程院院士尹偉倫肯定了這一理念,對(duì)森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值核算的理論方法和技術(shù)體系給予高度評(píng)價(jià)。尹偉倫表示,生態(tài)價(jià)值評(píng)估方法和理論,推動(dòng)了生態(tài)文明時(shí)代森林資源管理多功能利用的基礎(chǔ)理論工作和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的發(fā)展。蔣有緒表示,固碳功能的評(píng)估很好地證明了中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)在碳減排方面的重要作用,希望在“碳中和”任務(wù)中擔(dān)當(dāng)重要角色。
2020 年3 月15 日,習(xí)近平總書(shū)記主持召開(kāi)的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議強(qiáng)調(diào),2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和,是黨中央經(jīng)過(guò)深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策,事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體。如果按照中國(guó)森林全口徑碳匯4.34 億噸碳當(dāng)量折合15.91 億噸二氧化碳量計(jì)算, 可以起到顯著的碳中和作用,對(duì)于生態(tài)文明建設(shè)整體布局具有重大的推進(jìn)作用。
目前,我國(guó)人工林面積達(dá)7954.29 萬(wàn)公頃,為世界上人工林最大的國(guó)家,其面積約占天然林的57.36%,但單位面積蓄積生長(zhǎng)量為天然林的1.52 倍,說(shuō)明我國(guó)人工林在森林碳匯方面起到了非常重要的作用。另外,我國(guó)森林資源中幼齡林面積占森林面積的60.94%,中幼齡林處于高生長(zhǎng)階段, 具有較高的固碳速率和較大的碳匯增長(zhǎng)潛力。
3、展望
黨中央、國(guó)務(wù)院在統(tǒng)籌國(guó)際國(guó)內(nèi)兩個(gè)大局作出碳達(dá)峰目標(biāo)與碳中和的重大戰(zhàn)略決策,充分展示了我國(guó)愿與國(guó)際社會(huì)攜手應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)的雄心和決心。要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)與碳中和愿景, 除了大力推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的同時(shí),還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)以完善陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能為主線的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和保護(hù)措施,加強(qiáng)森林碳匯資源的綜合監(jiān)測(cè)工作,掌握森林碳匯資源的分布、結(jié)構(gòu)及其種類外,并提升森林碳匯資源的生態(tài)系統(tǒng)狀況、功能效益及其演變規(guī)律長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)工作,進(jìn)而增強(qiáng)以森林生態(tài)系統(tǒng)為主體的森林全口徑碳匯功能,提升林業(yè)在碳達(dá)峰目標(biāo)與碳中和過(guò)程中的參與度,打造具有中國(guó)特色的碳中和之路。
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