造林對陸地碳匯影響的研究進展

李澤強

【摘 要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展與工業(yè)的進步，我國每年都會向大氣中排放巨量的二氧化碳。二氧化碳是引發(fā)溫室效應的罪魁禍首，對全球氣候的影響極大?，F(xiàn)階段，我國政府高度重視造林工作，希望通過增加陸地林木植被來降低大氣中二氧化碳的含量。大量事實表明，造林運動能夠有效地增強土壤的碳匯能力，能在一定程度上改善氣候。

【Abstract】With the development of industrial and economic， a huge amount of emissions of carbon dioxide will be discharged into the atmosphere. Carbon dioxide is the cause of the greenhouse effect， and has great impact on global climate. At present， our government attaches great importance to afforestation work， hoping to increase the amount of carbon dioxide in the atmosphere by increasing forest vegetation. A large number of facts show that afforestation can effectively enhance the soil carbon sink capacity， and improve climate to a certain extent.

【關(guān)鍵詞】造林；碳匯；陸地

【Keywords】afforestation； carbon sink； land

【中圖分類號】X171 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0098-02

1 碳匯概述

碳匯指的是通過采取森林管理、植被恢復以及植樹造林等措施，利用相關(guān)植物的光合作用來吸收大氣中的二氧化碳，并將二氧化碳固定在土壤或植被當中，進而降低大氣中二氧化碳濃度的機制或者活動。碳匯也指森林吸收與儲存二氧化碳的能力。通常情況下，人們口中的碳匯指的是森林碳匯，森林中植被資源非常豐富，因此森林具備極強的吸收與儲存二氧化碳的能力。事實上，陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫是土壤，森林的生長依賴于土壤，通過植物的光合作用可以將大量二氧化碳固定在土壤中[1]。

2 陸地碳匯的時空分布變化

確定“未知匯”在陸地上隨時間變化與空間分布規(guī)律是陸地碳循環(huán)研究工作的重中之重。就目前狀況而言，我國對陸地碳匯的吸收強度與空間分布的估算工作尚未取得較大的進展，主要是因為相關(guān)的計算模型不健全以及研究資料的稀缺。應當看到，多種因素會導致陸地碳匯的變化，一般來講，外界環(huán)境條件與時間的變化都可能導致陸地碳匯的變化。部分學者贊同氣候變化會影響陸地生物呼吸、光合等生命作用的觀點，他們認為氣候變化會對土壤微生物等生命周期型碳庫產(chǎn)生影響，最終導致陸地碳匯的時間變化。

3 陸地碳匯的形成因素

當前，大多數(shù)學者認為森林的再生、大氣氮的沉降以及氣候的變化是催生陸地碳匯的主要因素?？梢钥隙ǖ氖?，陸地碳匯受多方因素的影響，但是學術(shù)界難以確定某種外界因素對碳匯的具體影響，也就是無法量化計算外界因素對碳匯的影響。部分學者堅持氣候變化能在一定程度上增加陸地碳匯的觀點，該觀點有較多的研究數(shù)據(jù)支持，被證明是正確的，但是目前的問題是，學術(shù)界尚無法準確地確定氣候變化對陸地碳匯的具體影響值。

大氣氮的沉降也能在一定程度上增加陸地碳匯，隨著研究成果的更新，一些學者提出了碳沉降以及施肥效應將顯著影響陸地碳匯的觀點。目光轉(zhuǎn)向造林工作，可以看到，目前，公眾的環(huán)境保護意識顯著增強，各地政府也在積極地推進退耕還林工作，我國的森林覆蓋率正逐年增加。學術(shù)界普遍認為，森林的有效再生是形成陸地碳匯的主要原因之一，土壤碳匯能力的強化與森林資源的增加之間有著緊密的關(guān)系。調(diào)查研究表明，我國多地陸地碳匯的形成與增強是退耕還林運動的“產(chǎn)物”。

有學者分析與研究了我國森林所具備的碳匯以及碳匯在時空方面的分布狀況。研究成果顯示，我國陸地碳匯的形成與發(fā)展離不開造林工作的進步。上文提到引發(fā)碳匯增加的原因較多，其中包括土壤肥力增強、氮沉降以及氣候變化等，這些因素通過作用于樹木等植物的生長來改變陸地碳匯。造林工作的實施過程中林木資源不斷地增加，森林對二氧化碳的吸收能力獲得顯著提升，這便是造林改變陸地碳匯的實際機制與途徑。當前，開展造林工作儼然已成為增強陸地碳匯能力的最有效的舉措。

4 造林對陸地碳匯的影響

4.1 造林對陸地碳匯產(chǎn)生影響

造林指的是在無林地上建立新林地的生產(chǎn)過程。目前，造林已成為環(huán)境保護、人與自然和諧相處以及生物系統(tǒng)重建的重要手段。經(jīng)造林工作所得到的新林被稱為人工林。人工林中生物積累的碳對陸地碳匯的影響較大。與土壤中的碳相較，人造林生物體內(nèi)積累的碳的含量相對較少。人工林中的碳匯作業(yè)較為依賴相關(guān)木材產(chǎn)品的末端應用。隨著時間的推移，研究人員逐漸發(fā)現(xiàn)，木材產(chǎn)品中也含有大量的碳，因此，單純地研究土壤碳與植被碳顯然是不足的，在此背景下，許多研究人員開始致力于研究木材產(chǎn)品中的碳，這是碳循環(huán)研究工作的一大進步。目前，許多人造林碳的吸收模型涉及到了對相關(guān)木材產(chǎn)品中碳的含量的模擬。

4.2 造林影響陸地植被碳

現(xiàn)階段，一些農(nóng)田與草地被用來建設林地，人們直接在草地或農(nóng)田上種植林木，使得草地或農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗽炝?，人造林的出現(xiàn)大幅增加了原農(nóng)田或草地的植被碳儲量，使得區(qū)域陸地的碳匯顯著增加。一些學者指出，在熱帶牧場與退耕農(nóng)田上開展造林工作后，林區(qū)的植被總碳儲量隨著林木生長時間的增加而增加，林木的生長發(fā)育達到成熟后，樹木吸收的碳的量顯著下降，所以，人造林中樹木從幼苗到生長成熟這一階段中，林區(qū)植被的總碳儲量是不斷地增加的，而在樹木成熟后，樹木中碳的積累速度與量將有所下降。現(xiàn)階段，有研究成果表明，中齡期樹木到成熟樹木階段中，樹木所含有的碳量發(fā)生固定數(shù)值的下降。地形變化、土壤性質(zhì)與氣候的改變都可影響人造林中碳儲量以及植被碳的密度。

4.3 造林影響陸地土壤碳

造林運動也會對陸地土壤碳產(chǎn)生較大的影響。造林的實際效果以及區(qū)域的環(huán)境條件將對土壤碳造成一定的影響。時至今日，學術(shù)界仍然難以確定造林運動對土壤碳的影響值。大多數(shù)研究者認為在開展造林工作后，林區(qū)的土壤碳儲量會發(fā)生一定程度的下降，這是因為樹木幼苗的初期生長需要大量的有機物，在樹木生長到中齡期后，其具備了一定的儲碳能力，也就是將外界營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)為有機物的能力，因此，當人造林的大多數(shù)林木為中齡樹木時，人造林土壤中的碳含量將不斷增加。因此，造林運動能夠促使土壤中的碳較快地固定并保持穩(wěn)定狀態(tài)。國外有學者利用有機物質(zhì)分餾法以及穩(wěn)定碳同位素技術(shù)來研究造林運動對土壤碳匯的影響，研究成果表明造林是導致土壤中新碳獲得有效、快速固定的關(guān)鍵因素。此外，該學者還發(fā)現(xiàn)部分受到物理保護土壤成分也會因造林運動的開展而趨于穩(wěn)定與固定，如此，土壤中的粘土以及微團聚體將發(fā)生有效的結(jié)合。造林運動結(jié)束后，林區(qū)土壤中的碳儲量將發(fā)生變化，而多種內(nèi)外界因素將影響土壤碳儲量的變化，主要是對土壤中碳的增減強度產(chǎn)生影響。

5 結(jié)語

全球性的土地利用狀況與氣候變化是改變陸地碳匯的主要原因，而氣候與土地利用情況的變化與人類活動密切相關(guān)。目前，中國政府大力開展造林工作，有效地降低了大氣中二氧化碳的含量，極大地增加了陸地碳匯，在一定程度上緩解了溫室效應，降低了惡劣氣候現(xiàn)象的發(fā)生幾率。當前，世界各國紛紛提升了對造林運動的重視程度，學術(shù)界正不斷地加大對碳增匯與碳有效儲存時間延長技術(shù)的研究力度，取得了一定的成果，有利于碳管理事業(yè)的進步。新的發(fā)展形勢下，我國應當加快明確造林對陸地碳匯的具體影響，繼續(xù)加大在造林方面的投入，如此方能最大程度地確保環(huán)境保護事業(yè)的長足發(fā)展，促進人與自然的和諧相處。

【參考文獻】

【1】董恒宇. 多視角下的碳匯理論研究[J]. 國土綠化， 2015（03）：16-19.