為什么說森林是“碳庫”？

　　森林除了是水庫、錢庫、糧庫，還是“碳庫”，這一論斷形象概括了森林的多重功能和多重價值，深刻說明了其強大碳匯功能和作用，彰顯了森林在實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中的重要地位。那么，如何完整準(zhǔn)確全面理解森林是“碳庫”呢？

 

　　什么是“碳庫”？深刻理解森林是“碳庫”，首先要準(zhǔn)確認(rèn)識“碳庫”。所謂“碳庫”，即碳的儲存庫，包含地球上存儲碳的各個系統(tǒng)，大氣、陸地、海洋等生態(tài)系統(tǒng)中均儲存了大量的碳。地球上的巖石圈和化石燃料是最大的碳“貯存?zhèn)}庫”，碳儲量約占地球上碳元素總量的99.9%，在這兩個“倉庫”中，碳元素遷移、轉(zhuǎn)化活動緩慢，碳被長期穩(wěn)定貯存。而大氣、水體、生物體則更類似于“流動倉庫”，它們中的碳元素會在不同物質(zhì)間快速遷移、轉(zhuǎn)化、交換。億萬年來，地球大氣中的碳基本保持著邊增長、邊消耗的動態(tài)平衡。但是進(jìn)入工業(yè)時代，人類開始大量開發(fā)使用化石燃料，在短期內(nèi)將“貯存?zhèn)}庫”中的碳元素快速且大量轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放到空氣中，打破了“碳平衡”，引起了全球氣候變化。因此，重新實現(xiàn)碳平衡就需要將空氣中多余的流動碳固定起來，封存在各種“碳庫”中。目前的固碳方式主要有兩種，即物理固碳和生物固碳，前者是將二氧化碳長期存儲在開采過的油氣井、煤層和深海里，后者則是利用植物的光合作用，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物，以有機碳的形式固定在植物體內(nèi)和土壤里。

 

　　什么是森林“碳庫”？在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，森林是最大的有機“碳庫”。森林面積雖然只占陸地總面積的1/3，但森林植被區(qū)的碳儲量約占陸地“碳庫”總量的56%。樹木通過光合作用吸收了大氣中大量的二氧化碳，并以多種形式固定下來，包括地上生物質(zhì)、地下生物質(zhì)、凋落物、枯死木和土壤有機質(zhì)等。2020年聯(lián)合國糧農(nóng)組織《全球森林資源評估報告》指出，全球森林總碳儲量達(dá)到6620億噸，主要儲存在森林生物質(zhì)（約44%）、森林土壤（約45%）以及凋落物（約6%）和枯死木（約4%）中。

 

　　森林“碳庫”主要包括森林生物量“碳庫”、森林土壤“碳庫”和森林產(chǎn)品“碳庫”。森林生物量“碳庫”指活的動物、植物和微生物體內(nèi)所固定的碳，包括地上生物質(zhì)和地下生物質(zhì)。森林土壤“碳庫”指死地被物及土壤中的腐屑和有機質(zhì)中所含的碳，包括凋落物、枯死木和土壤有機質(zhì)。森林產(chǎn)品“碳庫”一般是指森林生物質(zhì)被收獲后，形成的鋸板材、紙漿材、薪炭材等材料中所儲存的碳。

 

　　森林“碳庫”的碳循環(huán)過程是：森林植物通過光合作用，將大氣中的二氧化碳固定在生物質(zhì)中。如果生物自然死亡，這部分生物體所含的碳則轉(zhuǎn)移到土壤“碳庫”；如果生物產(chǎn)品被收獲利用，這部分生物量碳則轉(zhuǎn)移到林產(chǎn)品“碳庫”。林產(chǎn)品“碳庫”的一部分碳經(jīng)過燃燒、分解釋放到大氣中，另一部分碳轉(zhuǎn)移到沉積物、化石“碳庫”。

 

　　由此，根據(jù)森林“碳庫”的碳循環(huán)機理，我們可以采取有效手段不斷增加森林“碳庫”。一是增加森林資源總量，通過植樹造林增加森林面積進(jìn)而增加森林碳儲量；二是提升森林資源質(zhì)量，通過森林經(jīng)營和森林撫育等措施，增強森林儲碳功能；三是強化森林資源保護(hù)，通過減少森林火災(zāi)、森林砍伐、毀林等自然和人為因素的影響，減少森林碳釋放；四是加強林產(chǎn)品持續(xù)利用，通過延長林產(chǎn)品使用壽命，降低有機碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳的周轉(zhuǎn)速率。

 

　　森林作為“碳庫”的優(yōu)勢。森林固碳是目前最為經(jīng)濟(jì)、安全、有效的固碳方式之一。一是森林“碳庫”主要基于自然過程。長期以來，我們在森林保護(hù)和利用中已經(jīng)積累了較為豐富的森林經(jīng)營和管護(hù)方面的知識、技術(shù)和方法，如植物造林、森林經(jīng)營、森林撫育、森林防火、森林病蟲害防治等。相比工業(yè)碳捕捉減排，擴(kuò)大森林面積、提升森林質(zhì)量、強化森林保護(hù)，是經(jīng)濟(jì)可行、技術(shù)難度較低的固碳手段，具有成本低、易施行、碳匯量大、生態(tài)附加值高等特點。二是森林收獲后的林產(chǎn)品還可以繼續(xù)長時間儲存碳。一般來說，薪材及用于燃燒的廢棄物中的碳，通常在1至2年內(nèi)轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放到大氣中；紙漿材中的碳一般能維持5年，如廢紙回收利用或被埋于地下，則存留時間更長，最終以一氧化碳和甲烷的形式排放到大氣中；板材中的碳元素則經(jīng)過100年以上時間才會完全腐爛，轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放到大氣中。三是合理利用成熟林和過熟林的木材替代鋼鐵、水泥、鋁材等高碳排放材料，既有利于減少碳排放，又有利于森林更新、增加“碳庫”。一方面，可以減少高能耗材料生產(chǎn)過程中的碳排放，另一方面，可以促進(jìn)森林更新，新造林木通過自然生產(chǎn)吸收更多二氧化碳，增加“碳庫”。

 

　　我國森林“碳庫”具有極大潛能。近年來，我國大力發(fā)展植樹造林和推進(jìn)國土綠化建設(shè)工作，人工林面積持續(xù)保持世界首位，一系列重大舉措如六大林業(yè)重點工程、國家生態(tài)公益林建設(shè)和森林撫育等政策的實施，使我國森林面積不斷增加、森林質(zhì)量持續(xù)提升。在此過程中，森林發(fā)揮了巨大的固碳功能，體現(xiàn)了巨大的“碳庫”潛能。

 

　　從森林面積上看，我國是世界上人工林面積最大的國家，人工林面積已經(jīng)達(dá)7954.28萬公頃，其巨大的固碳能力為國家固碳減排作出了很大貢獻(xiàn)。截至2020年年底，我國森林覆蓋率達(dá)到23.04%，森林蓄積量175億立方米。隨著我國推進(jìn)大規(guī)模國土綠化，人工林面積還將繼續(xù)增長，森林覆蓋率持續(xù)提高，森林蓄積量繼續(xù)增加。按照國家有關(guān)部署，到2025年森林覆蓋率將達(dá)到24.1%，森林蓄積量達(dá)到180億立方米；到2030年，森林覆蓋率將達(dá)到25%左右，森林蓄積量達(dá)到190億立方米。因此，未來我國森林面積增長中蘊含的巨大“碳庫”潛能還將進(jìn)一步被激發(fā)。

 

　　從林齡結(jié)構(gòu)上看，森林的固碳量與森林的年齡組成密切相關(guān)。一般森林據(jù)其年齡可分為幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林和過熟林，其中固碳速度和能力最大的是中齡林生態(tài)系統(tǒng)，成熟林和過熟林由于其生物量基本停止增長，其碳素的吸收與釋放基本平衡。目前，我國森林資源的中幼齡林面積占森林面積的一半以上，中幼齡林處于高生長階段，伴隨森林質(zhì)量不斷提升，森林將具有更高的固碳速率和更大的“碳庫”增長潛力。

 

　?。ǘ|，作者系安徽生態(tài)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心研究員）