國際知名學術(shù)期刊《自然》發(fā)表的多國科學家最新研究成果顯示,2010-2016 年中國陸地生態(tài)系統(tǒng)年均吸收約 11.1 億噸碳,吸收了同時期人為碳排放的 45%,成果表明,此前中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力被嚴重低估。
中國森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力之所以被低估,主要原因是碳匯方法學上的缺陷所致,也就是采用材積源生物量法是通過森林蓄積量增量來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,分析我國森林全口徑碳匯的科學性和必要性。
1、中國森林全口徑碳匯
在了解陸地生態(tài)系統(tǒng)特別是森林對實現(xiàn)碳中和的作用之前,需要明確兩個概念,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,由于人類的各類營林活動的影響作用,增加的部分碳匯是可以進行交易的。Chi Chen 等研究也證明了造林是中國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的植物。
中國森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力之所以被低估,主要原因是碳匯方法學上的缺陷所致,也就是采用材積源生物量法是通過森林蓄積量增量來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),森林蓄積量沒有統(tǒng)計到特灌林和竹林,只體現(xiàn)了喬木林的蓄積量,僅僅通過喬木林的蓄積量增量來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;灌木林雖然沒有蓄積量的統(tǒng)計數(shù)據(jù),但中國特灌林面積廣袤,也具有顯著的碳中和能力。
第九次全國森林資源清查結(jié)果顯示,我國竹林面積 641.16 萬公頃、特灌林面積 3192.04 萬公頃。竹林是世界公認的生長最快的植物之一,具有爆發(fā)式可再生生長特性,蘊含著巨大的碳匯潛力,是林業(yè)應(yīng)對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,同時每年還有大量的竹林碳轉(zhuǎn)移到竹材產(chǎn)品碳庫中長期保存。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,地下根系龐大,具有耐寒、耐熱、耐貧瘠、易繁殖、生長快的生物學特性,尤其是在干旱半干旱地區(qū),生長灌木林區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)碳庫,對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在森林蓄積量的統(tǒng)計范圍之內(nèi),它們的碳匯能力也被忽略了。
第九次全國森林資源清查結(jié)果顯示,我國疏林地面積 342.18萬公頃、未成林造林地面積699.14 萬公頃、非特灌林灌木林面積 1869.66 萬公頃、苗圃地面積 71.98 萬公頃、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,可以相當于 2000 萬公頃森林資源的碳中和能力)。疏林地是增加森林資源、擴大森林面積、改善生態(tài)環(huán)境的有效途徑,正是其郁閉度過低的特點,恰恰說明活立木種間和種內(nèi)競爭比較微弱、而其生長速度較快的事實。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,也是林木生長的高峰期,碳匯能力較強。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,固碳能力不容忽視。
其三,森林土壤碳庫是全球土壤碳庫的重要組成部分,也是森林生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫,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。土壤中的碳最初來源于植物通過光合作用固定的二氧化碳,在形成有機質(zhì)后通過根系分泌物、死根系或者枯枝落葉的形式進入土壤層,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 厘米土壤有機碳濃度呈上升趨勢,以每年 0.035% 的平均速率增長。
基于以上分析和中國森林資源核算項目一期、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、當前中國森林全口徑碳匯在碳中和所發(fā)揮的作用
在中國森林資源核算第三期研究結(jié)果中,中國森林全口徑碳匯每年達4.34 億噸碳當量。
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前列,占全國森林全口徑碳匯量的43.88%。
如果按照中國森林植被全口徑碳匯4.34 億噸碳當量, 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)= 中國森林植被全口徑碳匯4.34 億噸碳當量/年。
我國森林植被全口徑碳匯量折合15.91 億噸二氧化碳量計算,可以起到顯著的碳中和作用。
同時,根據(jù)我國歷次森林資源清查數(shù)據(jù),核算近40 年來,我國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,增長了2.59 億噸/年,增長幅度為148.00%。
在2021 年1月9日召開的中國森林資源核算研究項目專家咨詢論證會上,中國科學院院士蔣有緒、中國工程院院士尹偉倫肯定了這一理念,對森林生態(tài)服務(wù)價值核算的理論方法和技術(shù)體系給予高度評價。尹偉倫表示,生態(tài)價值評估方法和理論,推動了生態(tài)文明時代森林資源管理多功能利用的基礎(chǔ)理論工作和評價指標體系的發(fā)展。蔣有緒表示,固碳功能的評估很好地證明了中國森林生態(tài)系統(tǒng)在碳減排方面的重要作用,希望在“碳中和”任務(wù)中擔當重要角色。
2020 年3 月15 日,習近平總書記主持召開的中央財經(jīng)委員會第九次會議強調(diào),2030 年前實現(xiàn)碳達峰,2060 年前實現(xiàn)碳中和,是黨中央經(jīng)過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)建人類命運共同體。如果按照中國森林全口徑碳匯4.34 億噸碳當量折合15.91 億噸二氧化碳量計算, 可以起到顯著的碳中和作用,對于生態(tài)文明建設(shè)整體布局具有重大的推進作用。
目前,我國人工林面積達7954.29 萬公頃,為世界上人工林最大的國家,其面積約占天然林的57.36%,但單位面積蓄積生長量為天然林的1.52 倍,說明我國人工林在森林碳匯方面起到了非常重要的作用。另外,我國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階段, 具有較高的固碳速率和較大的碳匯增長潛力。
3、展望
黨中央、國務(wù)院在統(tǒng)籌國際國內(nèi)兩個大局作出碳達峰目標與碳中和的重大戰(zhàn)略決策,充分展示了我國愿與國際社會攜手應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)的雄心和決心。要實現(xiàn)碳達峰目標與碳中和愿景, 除了大力推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的同時,還應(yīng)進一步加強以完善陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能為主線的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和保護措施,加強森林碳匯資源的綜合監(jiān)測工作,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)律長期監(jiān)測工作,進而增強以森林生態(tài)系統(tǒng)為主體的森林全口徑碳匯功能,提升林業(yè)在碳達峰目標與碳中和過程中的參與度,打造具有中國特色的碳中和之路。
來源 | 生態(tài)文化
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