森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量和固碳能力研究進(jìn)展

鄒佳勇

（樂昌市林業(yè)調(diào)查規(guī)劃與資源資產(chǎn)評估中心，廣東 樂昌 512200）

森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量和固碳能力研究進(jìn)展

鄒佳勇

（樂昌市林業(yè)調(diào)查規(guī)劃與資源資產(chǎn)評估中心，廣東 樂昌 512200）

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，在維持地球生物圈內(nèi)的生態(tài)平衡中具有不可替代的重要作用。低碳經(jīng)濟(jì)是近年世界各國共同探索和研究的重大課題，隨著國內(nèi)對碳匯林業(yè)的不斷深入研究，建立了對森林生態(tài)系統(tǒng)中碳含量多地區(qū)多方面測定和計(jì)算的模型與方法，針對同一地區(qū)的不同樹種的固碳能力作了測定和比較。

生態(tài)系統(tǒng)；固碳能力；估算方法

Abstract：Forest is a principal part of land ecosystem,it has irreplaceable role in maintaining ecological balance in the biosphere.Low-carbon economy has been a major topic of exploration and research in recent years.With the further study of carbon sequestration forestry in China,has established to the forest ecosystem in the carbon content multi-areas and multifaceted measurements and calculations of the model and the method.The carbon sequestration abilityofdifferent tree species in the same area was measured and compared.

Key words:forest ecosystem;carbon reserves and solid carbon ability;estimation method

森林土壤是全球碳循環(huán)中一個(gè)巨大的碳匯，近一半森林植被固定的CO2，以地上或地下凋落物的形式進(jìn)入土壤，形成較為穩(wěn)定的SOC庫。植被、氣候、土地利用與覆被變化等自然和人為因素，不僅影響森林植物光合碳固定能力，也影響輸入到土壤生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)物質(zhì)的質(zhì)量和數(shù)量，進(jìn)而對SOC的積累和分解速率進(jìn)行控制，調(diào)控土壤碳源、匯、庫功能和動(dòng)態(tài)[1]。

土地的不合理利用可導(dǎo)致森林土壤變成大的碳源，增加大氣中的CO2濃度，加劇全球氣候溫室效應(yīng)。改造森林為農(nóng)田，就會(huì)減少SOC的來源、升高土壤微生物的活性、增加土壤碳的釋放量，降低土壤碳庫儲(chǔ)量和碳匯功能。土壤作為一個(gè)巨大的碳源，退耕還林、營建防護(hù)林等合理的土地利用方式可增加土壤SOC儲(chǔ)量[2]。林業(yè)活動(dòng)在減緩氣候變暖的各種活動(dòng)中，都表現(xiàn)出保護(hù)碳儲(chǔ)存、增強(qiáng)碳吸收和碳替代等能力。

1 人工林碳匯功能的研究進(jìn)展

森林碳匯的載體是森林，對生態(tài)環(huán)境保護(hù)起到至關(guān)重要的作用，并能夠有效增加森林碳匯量，得到了國際社會(huì)的承認(rèn)。據(jù)上世紀(jì)80年代初國外專家學(xué)者的研究表明，在全球碳平衡及潛在的碳儲(chǔ)存中，作為最主要的植被類型，森林扮演著極為重要的角色，已成為與全球氣候變化密切相關(guān)的重要有機(jī)體，它維持的碳庫占全球總碳庫的46.3%，土壤碳儲(chǔ)量約占世界陸地土壤總碳庫的73%，森林植被部分維持的碳庫占全球植被碳庫的77.1%。森林通過生長從大氣中吸收儲(chǔ)存大量的CO2，其存儲(chǔ)能力取決于森林類型、種類組成、林齡及其與人類活動(dòng)的關(guān)系[3]。

近年來，由于CO2排放量的升高而影響全球氣候變暖，再次引起了許多科學(xué)家對陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳平衡以及碳存儲(chǔ)和分布的關(guān)注。為了增加陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量以達(dá)到減緩全球變暖速度的目的，利用陸地生態(tài)系統(tǒng)植被和土壤來積累有機(jī)碳是許多國家采取的主要措施，通過增加森林面積、提高森林質(zhì)量和森林生產(chǎn)力這兩個(gè)方面來增加森林蓄積量，從而增加森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量。當(dāng)前，能減緩全球氣候變暖的一項(xiàng)有效措施就是營建人工林，既能改變土地的退化過程，又能增強(qiáng)對大氣CO2的吸收。國外的一些學(xué)者將提高人工林的經(jīng)營和管理水平、增強(qiáng)人工林土壤碳匯功能稱之為一種“雙贏策略（Trulywin-win strategy）”和“減緩全球氣候變化的一種可能機(jī)制和最有希望的選擇”[4]。

我國自20世紀(jì)70年代起就一直堅(jiān)持植樹造林這一基本國策，不斷增加我國人工林面積，營建的三北防護(hù)林、長江中上游防護(hù)林和沿海防護(hù)林、太行山綠化工程和平原綠化工程等五大防護(hù)林體系現(xiàn)已初見成效，北方防護(hù)林、南方速生林、特種林和果樹生產(chǎn)等四大基地也已初步形成規(guī)模。我國持續(xù)不斷地建設(shè)這些林業(yè)生態(tài)工程項(xiàng)目，形成了森林資源總面積和總蓄積量雙增的格局，森林碳儲(chǔ)量明顯遞增。因此，擴(kuò)大人工林面積，提高人工林的經(jīng)營和管理水平，是擴(kuò)大森林資源、發(fā)揮森林資源多種功能的唯一途徑，將顯著增強(qiáng)我國陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能[5]。

2 國內(nèi)外森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力研究進(jìn)展

Pacala等分別對1980年代美國本土和歐洲大陸的陸地生態(tài)系統(tǒng)，對各自地區(qū)的工業(yè)排放CO2的吸收能力進(jìn)行了研究和分析，對其本國生態(tài)系統(tǒng)的碳匯進(jìn)行了較為全面的估算。我國則重點(diǎn)針對某些植被和土壤類型的區(qū)域碳匯進(jìn)行估算，如：中國森林植被和中國草地的生物量碳匯研究、利用生態(tài)過程模型估算中國陸地生態(tài)系統(tǒng)的凈生產(chǎn)力等等。

在森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的估算研究方面，國外也取得了一定的進(jìn)展，如俄羅斯、加拿大和美國等國家對森林生態(tài)系統(tǒng)植物碳儲(chǔ)量的估算研究。隨著氣候、土壤等自然地理因子的地帶性變化，森林生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力和碳儲(chǔ)量表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)臅r(shí)空變化規(guī)律。

3 國內(nèi)外森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的主要估算方法

目前，國內(nèi)外森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的估算方法主要分為兩大類：一類是現(xiàn)存生物量清查的方法，反映與生物量緊密相關(guān)的碳累積量，這類方法已經(jīng)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)學(xué)者也對該方法進(jìn)行了研究。一般是通過測定森林植被的生物量再乘以生物量中的碳元素含量推算而得。因此，在森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量許多研究中，森林群落的生物量及其組成樹種的含碳率就成為課題研究的關(guān)鍵。不同的研究者選擇的森林類型、研究地點(diǎn)所處的地理位置、研究尺度以及測定生物量方法的不同，碳儲(chǔ)量的估算方法和結(jié)果也會(huì)有很大的差異。此外，含碳率的大小也是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素，國際上常用的樹木碳含率為0.45～0.55[6]。

另一類是利用微氣象原理和技術(shù)測定森林CO2通量，然后再將CO2的量換算成碳的儲(chǔ)量。國外在這類方法的研究上已經(jīng)取得了很大的成果，在世界各地建立了多個(gè)觀測站。我國在這方面起步則較晚，2002年中科院啟動(dòng)的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳通量觀測項(xiàng)目，分別在長白山、千煙洲、西雙版納和鼎湖山設(shè)立了4個(gè)典型森林生態(tài)系統(tǒng)CO2通量定位觀測站。

目前國內(nèi)有關(guān)森林碳匯的估算有多種方法，主要有：蓄積量法、生物量法、渦旋相關(guān)法、馳豫渦旋積累法、箱式法及森林土壤碳測定法等，各種碳匯估算方法在適用范圍和研究精度方面均存在很大差別[7]。多年來，國內(nèi)外都對許多樹種的生物量進(jìn)行了研究，而且還不斷擴(kuò)大對森林生物量研究的范圍，涉及個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀、區(qū)域、生物圈等領(lǐng)域，包括對同一樹種進(jìn)行不同地理種源、不同發(fā)育階段、不同自然地帶的生物量差異研究等方向[8]。

目前已經(jīng)有許多國家開始了嘗試森林碳匯交易，交易模式主要以實(shí)施清潔發(fā)展機(jī)制或CDM項(xiàng)目為主?，F(xiàn)階段我國的碳匯造林是指以增加碳匯為主要目的，在確定了基線的土地上，在造林及其林分（木）生長過程中實(shí)施碳匯計(jì)量和監(jiān)測，而開展的有特殊要求的營造林活動(dòng)。從2011年開始，通過整合林業(yè)重點(diǎn)生態(tài)工程，廣東省啟動(dòng)實(shí)施了森林碳匯重點(diǎn)項(xiàng)目，吸引更多的企業(yè)、個(gè)人、社會(huì)組織加入到固碳減排活動(dòng)中來，通過各種渠道開展碳匯造林宣傳和林業(yè)碳匯知識(shí)的普及，宣傳低碳經(jīng)濟(jì)模式，倡導(dǎo)綠色生活方式，使追求健康和低排放生活的現(xiàn)代理念深入人心。

[1]田明華,宋維明,陳建成,等.試論低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的森林經(jīng)營[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）,2010,9(4):73-78.

[2]王兵,魏文俊,李少寧,等.中國杉木林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量研究[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2008(2):93-98.

[3]Claussen E.An Effective Approach to Climate Change.Science[J],2004,306:816.

[4]Silver WL,Ostertag R,Lugo A E.The potential for carbon sequestration through reforestation of abandoned tropical agricultural and pasture lands.Rest.Ecol[J],2000(8):394-407.

[5]陳泮勤,黃耀,于貴瑞.地球系統(tǒng)碳循環(huán)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

[6]于貴瑞.全球變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和碳蓄積[M].北京:氣象出版社,2003.

[7]胡會(huì)峰,劉國華.中國天然林保護(hù)工程的固碳能力估算[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2006,26(1):291-296.

[8]李新宇,唐海萍.陸地植被的固碳功能與適用于碳貿(mào)易的生物固碳方式[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2006,30(2):200-209.

［責(zé)任編輯：路 實(shí)］

Advances in Research on Forest Ecosystem Carbon Reserves and Solid Carbon Ability

ZOUJia-yong
（ForestryInvestigationPlanningandResourceAssetEvaluationCenter，LechangGuangdong512221,China）

X171

A

1673-5919（2017）04-0074-02

10.13691/j.cnki.cn23-1539/f.2017.04.025

2017-07-10

鄒佳勇(1983-),女,廣東樂昌人,本科,工程師。研究方向：森林經(jīng)營管理。