河南森林碳儲量及發(fā)展趨勢

文/劉一鳴

河南森林碳儲量及發(fā)展趨勢

文/劉一鳴

依據(jù)“京都議定書”、“巴厘路線圖”等國際協(xié)議，通過林業(yè)碳匯措施減少大氣中二氧化碳濃度已成為國際公認(rèn)的緩解氣候變暖的有效途徑。通過碳匯來實(shí)現(xiàn)對二氧化碳等溫室氣體的吸收與固定，不僅可以達(dá)到間接減排的效果，而且操作成本低、效益好、易施行，是目前應(yīng)對氣候變暖最經(jīng)濟(jì)、最現(xiàn)實(shí)、最有效的手段。森林在生長過程中，通過光合作用將葉子吸收的二氧化碳和根部輸送上來的水分轉(zhuǎn)化為糖和氧氣，二氧化碳就以有機(jī)物的形式存儲在森林的樹干、樹葉、樹枝、樹根和森林土壤里，從而減少大氣中二氧化碳的濃度，減緩溫室效應(yīng)，這一過程成為森林碳匯。

大規(guī)模的植樹造林不僅保護(hù)和改善了我國的生態(tài)環(huán)境，也為全球減緩氣候變暖作出了巨大貢獻(xiàn)。

森林碳儲量與全球氣候變化

森林在生產(chǎn)過程中，利用28.3 KJ的太陽能，吸收264 g二氧化碳和108 g水，產(chǎn)生180 g葡萄糖和192 g氧氣，再將180g葡萄糖轉(zhuǎn)化為162 g多糖（纖維素或淀粉）。所以森林每產(chǎn)生162 g有機(jī)物需要吸收264 g二氧化碳，即林木每形成1噸干物質(zhì)將吸收1.63噸二氧化碳。據(jù)估計(jì)，地球上的綠色植物每年大約制造四五千億噸有機(jī)物，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了地球上每年工業(yè)產(chǎn)品的總產(chǎn)量，所以綠色植物常被形象地稱為“綠色工廠”。如果森林采伐或毀林的生物量損失超過森林生長的生物量增加，則表現(xiàn)為碳排放源，反之則表現(xiàn)為碳吸收匯。隨著我國重點(diǎn)林業(yè)生態(tài)工程的實(shí)施，植樹造林取得了巨大成績。據(jù)第六次全國森林資源清查，全國森林面積達(dá)到1.75億公頃，森林覆蓋率從20世紀(jì)90年代初期的13.92%提高到2008年的18.21%。同時，積極實(shí)施天然林保護(hù)、退耕還林還草、草原建設(shè)和管理、自然保護(hù)區(qū)建設(shè)等生態(tài)建設(shè)與保護(hù)政策，進(jìn)一步增強(qiáng)了林業(yè)作為溫室氣體吸收匯的能力。我國作為造林大國，大規(guī)模的植樹造林不僅保護(hù)和改善了我國的生態(tài)環(huán)境，也為全球減緩氣候變暖作出了巨大貢獻(xiàn)。

表 1 喬木林生物量生長碳吸收能力

表 2 散、四、疏生物量生長碳吸收能力

闊葉林是河南省森林碳匯的主要貢獻(xiàn)者，其中楊樹、櫟類在河南省闊葉林乃至森林碳儲量中占主導(dǎo)地位。

河南省森林碳儲量變化與規(guī)律

河南省位于黃河中下游，地理坐標(biāo)介于東經(jīng)110°21-116°39，北緯31°23-36°22之間，全省土地總面積是167 000百公頃，其中林業(yè)用地是45 641百公頃，占27.33%，非林業(yè)用地是121 359百公頃，占72.67%。北部的太行山、西部的伏牛山及南部的桐柏山和大別山等山區(qū)是河南省森林資源的主要分布區(qū)，以天然闊葉林為主，平原地區(qū)主要是豫東黃淮海沖積平原和南陽盆地。河南省喬木森林以柏木、落葉松、油松、馬尾松、杉木、櫟類、闊葉混、硬闊類、楊樹、泡桐十大樹種為主。河南省處于我國南北方的交界處，林木生長方式既不像南方那樣過于迅速，無法達(dá)到應(yīng)有的固碳能力和時限，也不像北方那樣過于緩慢，達(dá)到效益的周期過長。

從河南省林業(yè)活立木蓄積動態(tài)變化看，全省林木蓄積總生長量大于消耗量，林木資源數(shù)量呈現(xiàn)快速增長趨勢。全省林木蓄積從1992年的11 748萬立方米增加到2008年的18 051萬立方米、2010年的19 888萬立方米（外推法），增幅為40.9%。全省森林面積和森林蓄積快速增加，森林覆蓋率穩(wěn)步提高。

依據(jù)森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)，即喬木林總蓄積量、各優(yōu)勢樹種蓄積量、活立木蓄積量年生長率，通過實(shí)際采樣測定各優(yōu)勢樹種的基本木材密度和生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)，并計(jì)算河南省平均的基本木材密度和生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)，生物量含碳率取0.5，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和省級溫室氣體清單編制指南，可以估算喬木林生物量生長碳吸收。散生木、四旁樹、疏林的生長碳吸收估算方法同上，結(jié)果見下表1、表2。

由上述結(jié)果可知，從2005年到2010年，由于河南省森林總生長率大于消耗率，喬木林生物量生長碳吸收從619.19萬噸碳增加到964.88萬噸碳，而散生木、四旁樹、疏林的生長碳吸收變化不大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，河南省現(xiàn)有的實(shí)際生物量碳貯量大約是10 061.31萬噸碳，根據(jù)2010年河南省森林面積，計(jì)算出平均碳密度為29.95噸碳/公頃，小于全國的平均值（42.82噸碳/公頃）。由于樹木碳儲量密度一般隨著樹木的齡級的增加而增大，即隨著幼齡林、中齡林、近熟林的不斷生長，其碳密度會不斷增加，到過熟林碳密度達(dá)到最大。若以2010年的森林各優(yōu)勢樹種、各齡組蓄積及各齡組年均生長率為基礎(chǔ)，將各齡組的平均年齡作為起始點(diǎn)，可以估算森林碳儲量的潛力，數(shù)值大約是目前碳儲量的20倍，即碳儲量的潛力高達(dá)201 226萬噸。這說明如果我們能保護(hù)森林在成長過程中不受任何自然及人為的破壞，森林資源具有巨大的固碳潛力。根據(jù)2003年、2008年的森林資源的清查和外推，河南省森林的蓄積量以每年900萬m3的速度遞增，若能保持這種速度，則總的碳儲量每年以414-464萬噸碳的速度增加。

河南省森林碳儲量發(fā)展對策建議

河南喬木林可分為針葉林和闊葉林兩大類。針葉林包括馬尾松、油松、落葉松、柏木、杉木5種，其面積是3 155百公頃，占全省總面積的9.2%，碳儲量為591萬噸，占總碳儲量的7.7%；闊葉林包括楊樹、櫟類、闊葉混、硬闊類、泡桐5種，其面積是28 160百公頃，占全省總面積的81.7%，碳儲量為7 042萬噸，占總碳儲量的92.2%?？梢?，闊葉林是河南省森林碳匯的主要貢獻(xiàn)者，其中楊樹、櫟類在河南省闊葉林乃至森林碳儲量中占主導(dǎo)地位。

森林的碳儲量與森林中樹木的齡組密切相關(guān)。在森林發(fā)展的整個演替的過程中，可以把森林的碳動態(tài)分為4個階段：碳積累速率較低的初始階段、碳積累速率較高的階段、碳積累速率下降的成熟階段和碳分解到土壤的森林死亡階段。河南省現(xiàn)有森林中幼齡林、中齡林占絕大多數(shù)，它們的面積占總面積的89.9%，其碳儲量占全省碳儲量的80%；成熟林面積占10.1%，碳儲量占全省碳儲量的20%，與其所占的面積相比，成熟林的碳儲量明顯高于幼、中齡林。由于幼、中齡林的碳密度遠(yuǎn)低于成熟林的碳密度，可見幼、中齡林的面積所占比例高是導(dǎo)致河南森林碳儲量、碳密度低于全國平均值的主要原因。隨著幼齡林、中齡林的不斷生長、成熟，會存儲更多的二氧化碳，具有巨大的潛力。

通過森林管理措施增加森林生長量和碳密度，使森林體現(xiàn)出碳匯功能是新形勢下對森林管理提出的新要求。通過延長森林的采伐作業(yè)周期，加強(qiáng)森林資源的撫育間伐管理，使森林具有合理的林分密度，促進(jìn)森林生長，也可以增加森林的實(shí)際生物量和碳儲量。加強(qiáng)林產(chǎn)品的循環(huán)再利用，延長各種木制品的使用壽命，從而減少對森林采伐的需求，也可間接增加森林的碳吸收，延緩空氣中CO2濃度的升高。森林病蟲害常被稱為“無煙的森林火災(zāi)”，一旦發(fā)生并蔓延，損失是慘重的?？筛鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整森林結(jié)構(gòu)，提高森林質(zhì)量，多樹種合理配置，優(yōu)化樹種結(jié)構(gòu)，提高森林自身抵御自然災(zāi)害的能力。另外，由于河南省特殊的地理環(huán)境，冬春兩季森林火險(xiǎn)較高，所以應(yīng)加強(qiáng)森林火災(zāi)管理，以提高對各種自然和人為干擾的預(yù)測、預(yù)報(bào)能力，減少對森林的破壞，避免造成損失。

（作者單位：河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)分校）