中國森林全口徑碳匯
在了解陸地生態系統特別是森林對實現
碳中和的作用之前,需要明確兩個概念,即森林
碳匯與林業碳匯,二者的差別在于森林碳匯的自然性和林業碳匯的人類參與性,由于人類的各類營林活動的影響作用,增加的部分碳匯是可以進行交易的。Chi Chen 等研究也證明了造林是中國增綠量居于世界前列的最主要原因。竹林是森林資源中固碳能力最強的植物。
中國森林生態系統碳匯能力之所以被低估,主要原因是碳匯
方法學上的缺陷所致,也就是采用材積源生物量法是通過森林蓄積量增量來推算森林碳匯量的方法。其缺陷主要體現在兩方面。
其一,在 2.2 億公頃森林資源之內,森林蓄積量沒有統計到特灌林和竹林,只體現了喬木林的蓄積量,僅僅通過喬木林的蓄積量增量來推算森林碳匯量的話,就忽略了特灌林和竹林的碳匯功能。在固碳基質上,竹林屬于碳四(C4)植物,而其他喬木林屬于碳三(C3)植物,所以,竹林具有更高的碳匯效率;灌木林雖然沒有蓄積量的統計數據,但中國特灌林面積廣袤,也具有顯著的碳中和能力。
第九次全國森林資源清查結果顯示,我國竹林面積 641.16 萬公頃、特灌林面積 3192.04 萬公頃。竹林是世界公認的生長最快的植物之一,具有爆發式可再生生長特性,蘊含著巨大的碳匯潛力,是林業應對氣候變化不可或缺的重要戰略資源。研究表明,毛竹年固碳量為每公頃 5.09 噸,是杉木林的 1.46 倍,是熱帶雨林的 1.33 倍,同時每年還有大量的竹林碳轉移到竹材產品碳庫中長期保存。灌木是森林和灌叢生態系統的重要組成部分,地上枝條再生能力強,地下根系龐大,具有耐寒、耐熱、耐貧瘠、易繁殖、生長快的生物學特性,尤其是在干旱半干旱地區,生長灌木林區域的生態系統碳庫,對減少大氣中二氧化碳含量具有重要作用。
其二,在 2.2 億公頃森林資源之外,疏林地、未成林造林地、非特灌林灌木林、苗圃地、荒山灌叢、城區和鄉村綠化散生林木也沒在森林蓄積量的統計范圍之內,它們的碳匯能力也被忽略了。
第九次全國森林資源清查結果顯示,我國疏林地面積 342.18萬公頃、未成林造林地面積699.14 萬公頃、非特灌林灌木林面積 1869.66 萬公頃、苗圃地面積 71.98 萬公頃、城區和鄉村綠化散生林木株數 109.19 億株(因散生林木具有較高的固碳速率,可以相當于 2000 萬公頃森林資源的碳中和能力)。疏林地是增加森林資源、擴大森林面積、改善生態環境的有效途徑,正是其郁閉度過低的特點,恰恰說明活立木種間和種內競爭比較微弱、而其生長速度較快的事實。未成林造林地是提升森林覆蓋率最重要的潛力資源之一,其處于造林的初始階段,也是林木生長的高峰期,碳匯能力較強。苗圃地是繁殖和培育苗木的基地,由于其種植密度較大,碳密度必然較高,有研究表明,苗圃地碳密度明顯高于未成林造林地和四旁樹,固碳能力不容忽視。
其三,森林土壤碳庫是全球土壤碳庫的重要組成部分,也是森林生態系統中最大的碳庫,森林土壤中碳占全球土壤碳的 73%,它們的碳匯能力同樣被忽略了。土壤中的碳最初來源于植物通過光合作用固定的二氧化碳,在形成有機質后通過根系分泌物、死根系或者枯枝落葉的形式進入土壤層,形成土壤碳匯。但是,表層(0-20 厘米)土壤年碳匯量約比深層土壤(20-40 厘米)高出30%,深層土壤中的碳屬于持久性封存的碳,短時間內保持穩定的狀態,且有研究表明成熟森林土壤可發揮持續的碳匯功能,土壤表層 20 厘米土壤有機碳濃度呈上升趨勢,以每年 0.035% 的平均速率增長。
基于以上分析和中國森林資源核算項目一期、二期、三期研究成果的積累,本研究創新性地提出了森林碳匯資源和森林全口徑碳匯新理念,森林碳匯資源為能夠提供碳匯功能的森林資源,包括喬木林、竹林、特灌林、疏林地、未成林造林地、非特灌林灌木林、苗圃地、荒山灌叢碳、城區和鄉村綠化散生林木等。那么,“中國森林植被全口徑碳匯”= 森林資源碳匯(喬木林碳匯 + 竹林碳匯 + 特灌林碳匯)+ 疏林地碳匯 + 未成林造林地碳匯+非特灌林灌木林碳匯+苗圃地碳匯+荒山灌叢碳匯 + 城區和鄉村綠化散生林木碳匯,其中,含2.2 億公頃森林生態系統土壤年碳匯增量。