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林业在应对全球气候变化中的独特地位分析
发布:湖南省工程咨询协会 时间:2012/9/20 16:36:11

 

林业在应对全球气候变化中的独特地位分析

世界气候正在经历全球变暖的显著变化,已对地球生态系统和社会经济发展产生明显的深远影响,并成为国际社会广泛关注的重大环境问题。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估认为,人类活动引起的大气温室气体浓度增加是导致全球温暖化的主要因素。对此,国际社会正在采取两项战略措施:一是直接减排,即通过技术改造,提高能源利用效率,减少温室气体排放;二是间接减排,即通过以森林为主体的生物吸取CO2,将温室气体固定下来,减少大气中温室气体含量。直接减排十分重要,必须坚持;而间接减排成本低、易施行、综合效益大,是目前应对气候变化最经济、最有效的途径。恢复和保护森林作为减排的重要措施受到世界各国的高度重视,并被写入了《京都议定书》。因此,探讨气候变化造成的森林影响、总结森林缓解气候变化的重要作用和分析林业减缓气候变化的独特贡献,对于引导人类社会应对全球变暖具有十分重要的意义。

一、气候变化造成的森林影响

1.破坏森林生态系统平衡延长森林物候期。

随着全球气候变化,各种植物的生物学特性和水文现象发生了改变,物候期也有变化。比如气候变暖使中高纬度北部地区的植物生长期延长了近2个星期;欧洲、北美以及日不过去30~50a植物春季和夏季的展叶、开花平均提前了l~3d。

增加森林生产力。气候变化后植物生长期延长,加上大气CO2浓度升高形成的“施肥效应”,使得森林生态系统的生产力增加。卫星植被数据分析表明,气候变暖使得1982~1999年间全球森林NPP增长了约6%。未来气候变化通过改变森林的地理位置分布、提高生长速率,尤其是大气CO2浓度升高所带来的正面效益,从而增加全球范围内的森林生产力。

影响森林的分布。过去数十年里,许多植物的分布都有向极地扩张的现象,而这很可能就是气温升高的结果。一些极地和苔原冻土带的植物都受到气候变化的影响,而且正在逐渐被树木和低矮灌木所取代;北半球一些山地生态系统的森林线明显向更高海拔区域迁移。未来气候有可能使各种类型森林带向北推进,水平分布范围扩展,山地森林垂直带谱向上移动。气候变化后的条件还有可能更适合于区域物种的入侵,从而导致森林生态系统的结构发生变化。

增强森林固碳力。过去几十年大气CO2浓度和气温升高导致森林生长期延长,加上氮沉降和营林措施的改变等因素,使森林年均固碳能力呈稳定增长趋势,森林固碳能力明显增强。气候变化对全球陆地生态系统碳库的影响,会进一步对大气CO2浓度水平产生压力。在CO2浓度升高条件下,土壤有机碳库在短期内是增加的,整个土壤碳库储量会趋于饱和。

2.增加森林火灾发生机率

气候变化引起了动植物种群变化和植被组成或树种分布区域的变化,从而影响林火发生频率和火烧强度,林火动态的变化又会促进动植物种群改变;气候变化影响了人类的活动区域,并影响到火源的分布;气候变化还会增加一些极端天气事件与灾害的发生频率和量级,极端干旱事件常常引起森林火灾大爆发。

3.提高森林病虫为害程度

研究显示,气候变暖使森林植被和森林病虫害分布区系扩大,森林病虫害发生期提前,世代数增加,发生周期缩短,发生范围和危害程度加大;年平均温度,尤其是冬季温度的上升促进了森林病虫害的大发生。

4.影响林业区划布局安排

林业生产的主体——森林受不同的外界自然条件制约,其分布呈现明显的地域差异。林业区划的任务是根据林业分布的地域差异,划分林业的适宜区。其中自然条件的异同是划分林业区界的基本依据。中国全国林业区划以气候带、大地貌单元和森林植被类型或大树种为主要标志;省级林业区划以地貌、水热条件和大林种为主要标志;县级林业区划以代表性林种和树种为主要标志。未来气候变化可能导致中国森林植被带北移,极端干旱区和干旱区面积扩大,湿润区范围缩小。

5.减缓林业工程建设进度

气候增暖和干暖化,将对中国六大林业工程的建设产生重要影响,主要表现在植被恢复中的植被种类选择和技术措施、森林灾害控制、重要野生动植物和典型生态系统的保护措施等。未来中国气温升高,将使现在退耕还林工程区内的宜林荒地和退耕地逐步转化为非宜林地和非宜林退耕地,部分荒山造林和退耕还林形成的森林植被有可能退化,形成功能低下的“小老树”林;“三北”和“长江”中下游地区等重点防护林建设工程的许多历来造林最困难的地区的环境将会变得更恶劣;一些现在的宜林地可能需代之以灌草植被建设,特别是在森林-草原过渡区。

二、应对气候变化的森林作用

森林对于吸碳储碳、调节气候、维护生态平衡起着十分重要的作用;植树造林不仅能够减少大气中CO2等温室气体的浓度,而且减排成本低、综合效益好。

1.森林是陆地上最大的储碳库

森林是陆地生态系统的主体。据IPCC估算,全球陆地生态系统中约储存了2.48万亿吨碳,其中1.15万亿吨碳储存在森林生态系统中。森林面积占全球面积的27.6%,森林植被的碳储量约占全球植被的77%,森林土壤的碳储量约占全球土壤的39%,森林生态系统碳储量占陆地生态系统的57%。

2.森林是最经济有效的吸碳器

森林通过光合作用吸取CO2,并将其以生物量的形式固定下来,这个过程被称为碳汇。全球森林对碳的吸取和储量占全球每年大气和地表碳流动量的90%。国内专家研究指出,在中国种植森林,每储存l吨CO2的成本约为122元RMB,而非碳汇措施减排每吨碳成本高达数141百美金,二者形成鲜明反差。
3.森林是最持久稳定的固碳池

只要不腐烂、燃烧,森林的固碳功能就会长期、稳定地持续下去。木材及木制品也是十分重要的碳库,固碳的时间可达几十a、上百a。北京故宫等许多古建筑所用的木材固碳的时间长达几百a、上千a:新疆的胡杨林固碳的时间更长。

4.森林功能多且固碳优势明显

森林固碳有两大明显优势。一是成本低、易施行;二是森林还具有生态功能、经济功能和社会功能,对涵养水源、防风固沙、保护物种、调节温湿度、改善小气候、维护生态平衡具有不可替代的作用,同时还能为人类提供众多的林产品和林副产品,增加社会就业,促进经济发展。

5.森林固碳显著缓解气候变化

森林固碳已经成为缓解气候变化的根本措施之一,恢复和保护森林作为减排的重要措施受到了国际社会的的高度重视,并被写入了《京都议定书》。目前,许多发达国家已在实行森林间接减排。围绕后京都议定书的国际谈判,许多国家和国际组织都在积极推动森林间接减排政策的制定。

三、减缓气候变化的林业贡献

在减缓气候变化的各种努力中,林业活动具有十分重要的和不可替代的地位和作用,集中反映在保护碳贮存、增强碳吸取汇、减少碳排放和碳替代等方面。

1.维持生态系统储碳库

森林作为陆地生态系统的主体,以其巨大的生物量储存着大量的碳,森林植物中的碳含量约占生物量干重的50%。全球森林生物量碳储量达282.7 GtC,平均每hm2森林的生物量碳储量71.5 tC,如果加上土壤、粗木质残体和枯落物中的碳,每hm2森林碳储量达161.1 tC。占全球土地面积约30%的森林,其森林植被的碳储量约占全球植被的77%,森林土壤的碳储量约占全球土壤的39%;单位面积森林生态系统碳储量是农地的1.9~5倍。可见,森林是陆地生态系统中最大的碳库,其增加或减少都将对对大气CO2产生重要影响。

2.增加二氧化碳吸取汇

森林植物在其生长过程中通过同化作用,吸取大气中的CO2,将其固定在森林生物量中。增强碳吸取汇的林业活动包括造林、再造林、退化生态系统恢复、建立农林复合系统、加强森林可持续管理以提高林地生产力等能够增加陆地植被和土壤碳储量的措施。

3.减少二氧化碳排放源

毁林是指森林向其它土地利用的转化或林木冠层覆盖度长期或永久降低到一定的阈值以下。由于毁林导致森林覆盖的完全消失,除毁林过程中收获的部分木材及其木制品可以较长时间保存外,大部分储存在森林中的巨额生物量碳将迅速释放进入大气。中国毁林面积仍相当巨大,近4次较系统的森林资源清查表明,第2次(1977~1981)到第3次(1984~1988)清查期间,中国年均有林地转为无林地面积3.34×106hm2,第3次到第4次(1989~1993)2.2l×106 hm2,第4次到第5次1.96×106 hm2,第5次至第6次(1999~2003)3.70×106 hm2。

森林退化也是导致森林生态系统碳排放的主要过程。在热带亚洲,森林退化引起的碳排放与毁林相当。保护碳储存,是指保护现有森林生态系统中储存的碳,减少其向大气中的排放。主要措施包括减少毁林、改进采伐作业措施、提高木材利用效率以及更有效的森林灾害(林火、病虫害)控制。

降低采伐的影响是保护现有森林碳储存的重要手段。传统的采伐作业对林分的破坏很大,对保留林的破坏可高达50%。通过降低采伐影响的措施可使保留木的破坏率降低50%,从而降低采伐引起的碳排放。此外,通过提高木材利用率,可降低分解和碳排放速率;增加木质林产品寿命,可减缓其储存的碳向大气排放;废旧木产品垃圾填埋,可延缓其碳排放,部分甚至可永久保存。

4.能提高林木碳替代量

碳替代措施包括以耐用木质林产品替代能源密集型材料、生物能源(如能源人工林)、采伐剩余物的回收利用(如用作燃料)。比如以耐用木质林产品替代水泥、钢材、塑料、砖瓦等消耗化石燃料的能源密集型材料,不但可增加陆地碳储存,还可减少生产这些材料的过程中化石燃料燃烧引起的温室气体排放。同样,生物质燃料燃烧排放的C02可通过植物的重新生长从大气中吸取回来,从而降低人类活动的碳排放量。

(来源:湖南工程咨询)

 


 

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