造林对陆地碳汇影响的研究进展

李泽强

【摘 要】随着经济的发展与工业的进步，我国每年都会向大气中排放巨量的二氧化碳。二氧化碳是引发温室效应的罪魁祸首，对全球气候的影响极大。现阶段，我国政府高度重视造林工作，希望通过增加陆地林木植被来降低大气中二氧化碳的含量。大量事实表明，造林运动能够有效地增强土壤的碳汇能力，能在一定程度上改善气候。

【Abstract】With the development of industrial and economic， a huge amount of emissions of carbon dioxide will be discharged into the atmosphere. Carbon dioxide is the cause of the greenhouse effect， and has great impact on global climate. At present， our government attaches great importance to afforestation work， hoping to increase the amount of carbon dioxide in the atmosphere by increasing forest vegetation. A large number of facts show that afforestation can effectively enhance the soil carbon sink capacity， and improve climate to a certain extent.

【关键词】造林；碳汇；陆地

【Keywords】afforestation； carbon sink； land

【中图分类号】X171 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0098-02

1 碳汇概述

碳汇指的是通过采取森林管理、植被恢复以及植树造林等措施，利用相关植物的光合作用来吸收大气中的二氧化碳，并将二氧化碳固定在土壤或植被当中，进而降低大气中二氧化碳浓度的机制或者活动。碳汇也指森林吸收与储存二氧化碳的能力。通常情况下，人们口中的碳汇指的是森林碳汇，森林中植被资源非常丰富，因此森林具备极强的吸收与储存二氧化碳的能力。事实上，陆地生态系统中最大的碳库是土壤，森林的生长依赖于土壤，通过植物的光合作用可以将大量二氧化碳固定在土壤中[1]。

2 陆地碳汇的时空分布变化

确定“未知汇”在陆地上随时间变化与空间分布规律是陆地碳循环研究工作的重中之重。就目前状况而言，我国对陆地碳汇的吸收强度与空间分布的估算工作尚未取得较大的进展，主要是因为相关的计算模型不健全以及研究资料的稀缺。应当看到，多种因素会导致陆地碳汇的变化，一般来讲，外界环境条件与时间的变化都可能导致陆地碳汇的变化。部分学者赞同气候变化会影响陆地生物呼吸、光合等生命作用的观点，他们认为气候变化会对土壤微生物等生命周期型碳库产生影响，最终导致陆地碳汇的时间变化。

3 陆地碳汇的形成因素

当前，大多数学者认为森林的再生、大气氮的沉降以及气候的变化是催生陆地碳汇的主要因素。可以肯定的是，陆地碳汇受多方因素的影响，但是学术界难以确定某种外界因素对碳汇的具体影响，也就是无法量化计算外界因素对碳汇的影响。部分学者坚持气候变化能在一定程度上增加陆地碳汇的观点，该观点有较多的研究数据支持，被证明是正确的，但是目前的问题是，学术界尚无法准确地确定气候变化对陆地碳汇的具体影响值。

大气氮的沉降也能在一定程度上增加陆地碳汇，随着研究成果的更新，一些学者提出了碳沉降以及施肥效应将显著影响陆地碳汇的观点。目光转向造林工作，可以看到，目前，公众的环境保护意识显著增强，各地政府也在积极地推进退耕还林工作，我国的森林覆盖率正逐年增加。学术界普遍认为，森林的有效再生是形成陆地碳汇的主要原因之一，土壤碳汇能力的强化与森林资源的增加之间有着紧密的关系。调查研究表明，我国多地陆地碳汇的形成与增强是退耕还林运动的“产物”。

有学者分析与研究了我国森林所具备的碳汇以及碳汇在时空方面的分布状况。研究成果显示，我国陆地碳汇的形成与发展离不开造林工作的进步。上文提到引发碳汇增加的原因较多，其中包括土壤肥力增强、氮沉降以及气候变化等，这些因素通过作用于树木等植物的生长来改变陆地碳汇。造林工作的实施过程中林木资源不断地增加，森林对二氧化碳的吸收能力获得显著提升，这便是造林改变陆地碳汇的实际机制与途径。当前，开展造林工作俨然已成为增强陆地碳汇能力的最有效的举措。

4 造林对陆地碳汇的影响

4.1 造林对陆地碳汇产生影响

造林指的是在无林地上建立新林地的生产过程。目前，造林已成为环境保护、人与自然和谐相处以及生物系统重建的重要手段。经造林工作所得到的新林被称为人工林。人工林中生物积累的碳对陆地碳汇的影响较大。与土壤中的碳相较，人造林生物体内积累的碳的含量相对较少。人工林中的碳汇作业较为依赖相关木材产品的末端应用。随着时间的推移，研究人员逐渐发现，木材产品中也含有大量的碳，因此，单纯地研究土壤碳与植被碳显然是不足的，在此背景下，许多研究人员开始致力于研究木材产品中的碳，这是碳循环研究工作的一大进步。目前，许多人造林碳的吸收模型涉及到了对相关木材产品中碳的含量的模拟。

4.2 造林影响陆地植被碳

现阶段，一些农田与草地被用来建设林地，人们直接在草地或农田上种植林木，使得草地或农田转变为人造林，人造林的出现大幅增加了原农田或草地的植被碳储量，使得区域陆地的碳汇显著增加。一些学者指出，在热带牧场与退耕农田上开展造林工作后，林区的植被总碳储量随着林木生长时间的增加而增加，林木的生长发育达到成熟后，树木吸收的碳的量显著下降，所以，人造林中树木从幼苗到生长成熟这一阶段中，林区植被的总碳储量是不断地增加的，而在树木成熟后，树木中碳的积累速度与量将有所下降。现阶段，有研究成果表明，中龄期树木到成熟树木阶段中，树木所含有的碳量发生固定数值的下降。地形变化、土壤性质与气候的改变都可影响人造林中碳储量以及植被碳的密度。

4.3 造林影响陆地土壤碳

造林运动也会对陆地土壤碳产生较大的影响。造林的实际效果以及区域的环境条件将对土壤碳造成一定的影响。时至今日，学术界仍然难以确定造林运动对土壤碳的影响值。大多数研究者认为在开展造林工作后，林区的土壤碳储量会发生一定程度的下降，这是因为树木幼苗的初期生长需要大量的有机物，在树木生长到中龄期后，其具备了一定的储碳能力，也就是将外界营养物质转为有机物的能力，因此，当人造林的大多数林木为中龄树木时，人造林土壤中的碳含量将不断增加。因此，造林运动能够促使土壤中的碳较快地固定并保持稳定状态。国外有学者利用有机物质分馏法以及稳定碳同位素技术来研究造林运动对土壤碳汇的影响，研究成果表明造林是导致土壤中新碳获得有效、快速固定的关键因素。此外，该学者还发现部分受到物理保护土壤成分也会因造林运动的开展而趋于稳定与固定，如此，土壤中的粘土以及微团聚体将发生有效的结合。造林运动结束后，林区土壤中的碳储量将发生变化，而多种内外界因素将影响土壤碳储量的变化，主要是对土壤中碳的增减强度产生影响。

5 结语

全球性的土地利用状况与气候变化是改变陆地碳汇的主要原因，而气候与土地利用情况的变化与人类活动密切相关。目前，中国政府大力开展造林工作，有效地降低了大气中二氧化碳的含量，极大地增加了陆地碳汇，在一定程度上缓解了温室效应，降低了恶劣气候现象的发生几率。当前，世界各国纷纷提升了对造林运动的重视程度，学术界正不断地加大对碳增汇与碳有效储存时间延长技术的研究力度，取得了一定的成果，有利于碳管理事业的进步。新的发展形勢下，我国应当加快明确造林对陆地碳汇的具体影响，继续加大在造林方面的投入，如此方能最大程度地确保环境保护事业的长足发展，促进人与自然的和谐相处。

【参考文献】

【1】董恒宇. 多视角下的碳汇理论研究[J]. 国土绿化， 2015（03）：16-19.