淺折森林采伐和環(huán)境空氣的相互影響

張志東　王振富　孫彥海

現(xiàn)在全世界都感受到了氣候變暖、氣候異常、厄爾尼諾現(xiàn)象、洪澇災(zāi)害、強烈的熱帶風(fēng)暴。簡單說來就是氣候止發(fā)生劇烈的變化。那么氣侯的劇烈變化是由什么引起的呢？森林在溫室氣體和氣侯變化方面起什么什作用？氣候變化對森林本身又有什么影響？

二氧化碳是所有溫室氣體中數(shù)量最人、影響最人的，據(jù)估計人氣二氧化碳的溫室效應(yīng)占全部溫室氣體總溫室效應(yīng)的61%。從1860年左右開始的工業(yè)革命到現(xiàn)在，大氣中二氧化碳濃度已由280ppm上升到353ppm，增K26%。日前的年增長速度為1.8ppm，即0.5%。按目前的增長速度計算，到2050年，大氣中的二氧化碳濃度將達到550ppm。根據(jù)現(xiàn)有的研究確定，大氣中二氧化碳的迅速增長主要是由于人類活動造成的，其中最主要的是由于工業(yè)的發(fā)展而大量使用化燃料造成的。當然，發(fā)達國家在過去一二百年中的工業(yè)發(fā)展并大量使用化石燃料是大氣二氧化碳迅速增長的最主要原 因。此外，在工業(yè)發(fā)展過程中對森林的破壞也是人氣二氧化碳迅速增長的主要原因。據(jù)某些研究估計，從1850年至1950年，由于化引燃料的燃燒，總計向大氣排放的碳為1500億噸～1900億噸。而在1850年至1950年間，由于森林的破壞而排放的碳總量估計為900億噸～1200億噸。

森林對全球人氣二氧化碳的影響，森林與溫室氣體的關(guān)系主要是指森林與大氣二氧化碳的關(guān)系。森林在其生長的過程中吸收大氣中的二氧化碳，形成光合物質(zhì)，并把它保存起來。森林固定二氧化碳的速率與森林生物量的增長率成正比。森林被采伐利利用的過程即是二氧化碳排放的過程。

在全球范圍內(nèi)，大氣中的二氧化碳按碳的重量來計算，含量約為七千億噸，植物中（其中森林占90%）含有碳8270億噸。每年由于使用化石燃料向大氣凈排放碳量為50億噸，火山爆發(fā)向大氣輸送的碳平均每年為0.5億噸，根據(jù)理論計算海洋每年吸收的碳量約為25億噸，大氣中碳的年增加是為23億噸。如果全球的森林不被砍伐，它的生長每年可以吸收約六百億噸碳。但是實際上，全球的森林每年正以1700萬公頃的速度在減少。由于對森林的采伐利和破壞，使森林儲的碳正在迅速地排放小米。這樣，從總體上說，森林反而成了一個二氧化碳的巨大人排放源。

對森林砍伐造成的二氧化碳排放，已經(jīng)有許多研究。70年代初期以前，人們普遍認為全球的森林起到吸收全球大氣二氧化碳的作用，但70年代斤期開始發(fā)表的大多數(shù)研究結(jié)論認為，由于全球森林受到破壞，森林止向大氣釋放它過去儲存的碳，成為大氣二氧化碳的一 個主要排放源。

氣候變化及其預(yù)測。很多學(xué)者認為當前的全球變暖和氣候變化是由于溫室氣體大量集結(jié)造成的。從1880年至今地面氣溫已升高了0.5℃-0.7℃。從全球來說，高緯度地區(qū)增溫幅度較大，在低緯度地區(qū)則不太明顯。未來的氣溫變化是用一些全球環(huán)流模型進行預(yù)測的。根據(jù)人多數(shù)全球環(huán)流模型的預(yù)測，在未來一百年中，氣溫將增加1.5℃-3.0℃。

盡管現(xiàn)已觀測到大氣中溫室氣體的濃度在迅速上升和全球變暖，但定量地確定各因索的作用并對氣候變化進行準確預(yù)測還有相當困難。氣候變化是一個非常復(fù)雜的過程，除了地球上的因素，還有太陽變化和宇宙變化等因素。地球上的諸因素中還存在復(fù)雜的反饋作用。例如，升溫可使蒸發(fā)加強、云量增多，而云量的增加則會阻擋太陽輻射，起到降溫的作用?；鹕奖l(fā)一方面會使大氣增加大量溫室氣體，而同時排放出的大量氣溶膠也會阻擋太陽輻射而使大氣降溫。隨著研究的深入，研究結(jié)果仍在不斷改進。

氣侯變化對森林的影響。氣候變化會對森林、農(nóng)業(yè)、社會發(fā)展產(chǎn)生什么影響呢？

有的研究認為，大氣二氧化碳濃度增倍后寒帶森林的南界有可能會向北移動256公里-900公里，而北界只移動80公里-70公里，所以寒帶森林要人人減少。古氣候和古植被的資料能給我們某些啟迪，有益于判斷氣候變化對植被的影響。有人根據(jù)最近冰期古氣候利古植被的相關(guān)研究，認為可以相當準確地確定，人氣溫度每升高一度，樹木的分布區(qū)域北界會向北推移100公里，而樹木的分布南界會相應(yīng)退縮。我們根據(jù)中新世（2千萬年以前）的植被分布和目前的植被分布相比較，發(fā)現(xiàn)亞熱帶南界約比現(xiàn)在偏北200公里～300公里。根據(jù)氣候預(yù)測，下世紀中葉的溫度要比現(xiàn)在高l.5℃～3.0℃。所以有理由認為，下世紀中葉的氣候會類似于2千萬年以前的氣候，而二者的植被分布可能是很相近的。有人用森林演替模型來研究未來森林的變化。這些模型通常考慮環(huán)境因子，可用于預(yù)測較長時段的森林演替和動態(tài)變化。

有人研究了美國重要的用材樹種秤，結(jié)果是某些樹種的分布面積要縮小，在某些地區(qū)擴人。國內(nèi)也就氣候變化對我國主要用材樹種的分布和生長影響進行了研究。我們的研究結(jié)果是大部分樹種的分布面積會縮小，而單位面積的生產(chǎn)力卻略有上升。近來有人認為，雖然氣候變化會對森林產(chǎn)生較人影響，但人為影響可能自然變化的影響要人得多。由于人為的十地利用變化和不適當?shù)霓r(nóng)業(yè)可使全球的荒漠化十地增加13%，而二氧化碳增倍造成的荒漠化僅增加2%。

不確定性。溫室氣候、氣候變化以及它們對人類的影響，雖然已普遍受到重視，但真正要把問題研究清楚還是非常困難的，因為每個問題都有著相當大的不確定性。在溫室氣體的計算方面，通常認為森林采伐對大氣二氧化碳影響的不確定性最大，尤其是對十壤碳排放影響的計算誤差更人。至于溫室氣體對氣候變化的影響，它決定于氣候預(yù)測模型，而氣候變化預(yù)測模型到目前為止并不成熟。有人對14個全球環(huán)流模刑的預(yù)測結(jié)果進行比較，發(fā)現(xiàn)由于對云的反饋什剛采取不同的假定，預(yù)測的結(jié)果會有2個數(shù)量級的差別。全球氣候模型的不確定性看來往5年至10年內(nèi)不會有明顯改善。 在氣候變化對森林影響的預(yù)測中，都是根據(jù)某種“平衡式”的假定作出的，即植被經(jīng)過數(shù)白年的時間完全適應(yīng)于某種穩(wěn)定的氣候，達到一種平衡。但是在日前氣候迅速變化的情況卜，植被可能跟不上氣候變化的速度，所以達不到這種平衡。如果把氣候變化對森林火災(zāi)的影響，對森林病蟲害的影 響等方面考慮進去，就會使問題變得更加復(fù)雜。

國際社會的行動。盡管問題有很大的不確定性，但人們普遍認為，溫室氣體的劇增旨定是全球變暖及氣候變化的原因之一，人量的森林砍伐肯定會造成溫室氣體的大量排放。人們普遍擔(dān)憂，如果這—發(fā)展趨勢保持不變或者加刷是否會危及釗人類的生存環(huán)境，破壞傘球生態(tài)系統(tǒng)，造成災(zāi)難性的結(jié)果。為此各國己開展了斤多與全球變化有關(guān)的大型研究計劃，例如國際地圖與生物圈計劃（1GBP），生物地球化學(xué)循環(huán)及其相互作用（BCTl）利全球變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)（GCTE）等。

聯(lián)合國在1988年成立工廠政府間氣候變化委員會（1PCC），專門來組織溫室氣體排放清單的凋查、氣候變化狀況及影響的評估等等。而減少溫室氣體徘放就會影響到工業(yè)發(fā)展。那么發(fā)達國家應(yīng)該承擔(dān)多人責(zé)任，發(fā)展中國家應(yīng)該承諾多少，就成了一個與政治有關(guān)的科學(xué)問題了。

但是，保護森林發(fā)展森林是永遠利保護環(huán)境的目標相一致的，減少森林來伐可以非常有效地減少二氧化碳的排放，增加大氣二氧化碳的吸收。何況森林還有許多其他的奸處，森林能保護術(shù)源、調(diào)節(jié)水流、遏制洪水、減輕風(fēng)沙、穩(wěn)定局地氣候。隨著人們生活水平的提高，森林美化環(huán)境的作用會更受人們的青睞。你會發(fā)現(xiàn)，保護森林就是保護氣候，保護你門己的生存環(huán)境。 [科]