全球气候变化和亚马逊森林砍伐之间的相互影响关系

朱正楷

摘要：亚马逊森林是世界上最大的热带雨林，由于它每年所产生的氧气达到全球所产生总量的三分之一，它被人们成为“地球之肺”。而自2015年以来，亚马逊森林被非法砍伐，它的森林覆盖率也从80%缩减到58%，森林的大面积流失不仅对物种保护方面构成了威胁，并且影响可能会影响全球的气候平衡。另一方面，近几年来的全球变暖，碳排放量增多无疑会给亚马逊森林带来更多的生存压力，所以两者的相互影响关系成为本文主要探讨的对象。

关键词：全球气候变化 亚马逊森林砍伐 气候平衡

一、砍伐森林对于森林蒸发量的影响

亚马逊森林是世界上最大的雨林，这片森林对世界气候变化有极大的作用，因为其树木所产生的氧气和吸收的二氧化碳含量，来调节气候的变化。亚马逊流域森林的位置主要集中在巴西境内。巴西现有热带雨林220万千米，这占据了巴西国土面积的25.8%。现如今巴西对于亚马逊森林的砍伐率为2.8%，这已经超出了世界热带雨林平均砍伐率（1.8%）研究表明热带雨林的砍伐会对其后产生不良的影响。目前最有效的预测方法是采用大气环流数值模式（GCMs）。之后Lean和Warrilow于1984年在英国的气象局完成了亚马逊流域森林毁灭模拟，从模拟结果来看主要是3个地面要素的差值较为明显，毁灭实验相较于控制实验，它的地面温度上升了2.5%，而蒸发程度和降水程度竟下降了接近30%。

森林的蒸发量主要因为两个因素来体现：一是森林的植被覆盖率，而是森林内部的水分条件决定。森林植被的大面积覆盖率可以遮挡住阳光直射土地，从而减少森林的蒸发率。另一方面植物自身也有蒸腾作用以及对水分的需求，所以说蒸发量与植被覆盖率有着直接的关系。由于保护不当，亚马逊雨林因为非法砍伐植森林面积从80%下降到58%。到目前为止亚马逊森林被毁面积达到了58.2万平方千米。而且森林砍伐也会引起地面粗糙度和反射度的巨大变化。

粗糙度和反射度同样也是引起降水量和蒸发量减少的重要原因，Lean做了两个有关的实验得出亚马逊的反射率的增大是引起降水减少的主要原因，粗糙度的减小对蒸发量的减少和温度的升高起到了重要的作用。这两点原因的造成是因为反射度增大会有效的减少净辐射和蒸散耗能量，这减小了对流性降水的水汽源，粗糙度的减小会导致下垫面的边界层辐合的减弱，两者结合就引起了降水，蒸发量的减小[1]。

雨林的蒸发作用对于地表水循环是非常重要的，一棵树每天大约蒸腾760升水，而0.4亩雨林每天可以蒸发76000升水，这样的蒸发量相当于是相同面积海洋的二十倍左右，亚马逊森林所蕴含的淡水占据了整个世界淡水含量的23%[2]，加入亚马逊森林没有这些植物的蒸腾来补充降水量，那么它的整体的降水量会减少20%，这与亚马逊近年来的干旱情况也有着一定的关系。

以上的实验结论可以看出，亚马逊森林被破坏时，当地的气候就会变得更加干燥炎热，并且减少降水量和蒸发量。对于全球的气候变化而言，目前还没有准确的预测，但是亚马逊森林砍伐必然会增加二氧化碳的释放，有证据表明合理的控制亚马逊砍伐可以减少百分之三十的碳排放量，所以森林的破坏可能引发两极的冰川消融，加剧气候变暖。

二、砍伐森林速带来的二氧化碳排放的不确定性

砍伐热带雨林的危害不仅仅停留在对于物种多样性和当地气候的一点，森林砍伐同样造成大量二氧化碳的散射，这威胁着世界气候。根据Intergovernmental Panel on Climate Change（IPCC）的研究，来自热带雨林砍伐所导致的二氧化碳排放量达到了世界人为二氧化碳排放量的6-28%。对于国际气候条约来说，二氧化碳排放和移除温室气体两者的不确定性会对它造成很大的影响。不确定性不仅仅会威胁了环境条约的功效，并且会影响到贸易系统功能的发挥。因此，确保有效监测二氧化碳和其他温室气体的排放量显得格外重要。

在很多国家关于来自化石燃料使用时释放的二氧化碳含量都是一个范围值。有研究表明来自热带雨林砍伐所导致的二氧化碳大概在0.5到2.8 GtC/yr，而且来自巴西亚马逊的数据也同样是不准确的，这大概是150到280 MtC/yr。

为了去粗略的估计来自热带雨林看法所造成的碳排放，U. Martin Persson使用了Tier 1 误差传播方程。他们先假设森林砍伐的远处遥感为95%CI，接着他们假定总体的AGB不确定值为55%（95%CI），[3]这与他们在其他文献中发现的内容有着最高的匹配度。因为他们并没有发现估计死亡生物量和地下生物量的错误，所以他们假设这个不确定性对于碳库来说也是相同的。这样的不确定性范围于来自Annex I-countries的甲烷和一氧化二氮研究结果相似。

但这项实验中他们忽视了生物量变化所带来的不确定性。如果生物量变化仅仅存在于微生物层次，那么这样的误差可能就是很小的。但如果这样的生物量变化发生在meso-scale，这可能就会引发极大的不确定性，那么这需要花费很多精力在抽样上。研究者需要专注于减少这样的不确定性，同样减少来自砍伐森林的碳通量上的不确定性。

为了应对这样的不确定性，巴西是第一个使用遥感技术来监测森林资源的国家。这对于保护亚马逊雨林来说无疑是个好消息。的确巴西的监测项目表现出，这个方法是可以测量森林砍伐程度的，并且有着很高的精确度。虽然高精确度的land-cover和land-use maps能够帮助国际的科学项目组织，但是这样的国家性的监管项目还需要进一步的完善。因为国家需要更广泛的测量碳储存的机构，而他们中的数据都有可能构成的碳排放量不确定性的源头。

三、干旱对于亚马逊森林影响

（一）干旱對于亚马逊森林影响

亚马逊森林在2005年和2010年经历了两次干旱。在此之前人们总是把干旱看成一种自然现象，但是有证据表明对于森林的严重砍伐也是造成干旱的一种因素，这些森林砍伐已经显著地变化了世界气候。与此同时干旱也会降低亚马逊森林对于碳含量的吸收问题。

一个国际研究小组对比了2010年中在干旱影响地区的树木与未受影响的树木生长速率，他们发现虽然那些植物的生长速率没有明显的变化，但是他们光合速率在十年之内变慢了10%。他们当时得出的结论是树木更倾向于将有限的能量用于生长，而不是维持他们自身的健康问题。牛津大学接着和当地的学生、科研人员展开科研项目合作，历时三年他们详细记录了大范围检测了完整的碳循环，最后发现未收影响地区的树木光合速率没有变化，但在六个受干旱影响地区的树木有着显著的光合作用速率下降。尽管受干旱影响地区的树木生长率没有变化，但树木总体健康水平降低了。因此他们得出结论：尽管树木的能源供给减少了（光、水分及养分供给均受到影响），但受干旱影响的树木的生长速度没有改变。如此维持生长是有代价的，这可能会引发树木的死亡率的增加。

牛津大学的克里斯托弗·道蒂博士说过“我们首次证明严重的旱灾可以使得植物降低光合作用吸碳的速率。碳吸收的减少并不会降低生产速率碳吸收的减少。碳吸收的减少并没有降低生长率，但意味着树木死亡率的增长。树木的死亡和分解会导致大气中二氧化碳浓度的增加，在热带干旱地区可能会加速气候变化。”这就表明了干旱消弱了亚马逊森林的吸碳能力，而吸碳能力的下降会危及到当地的气候，甚至对世界总体水平的二氧化碳含量都有着影响。

（二）对于植被的影响

亚马逊植被的改变主要因为几个因素。森林的砍伐是其中一个关键的土地使用上的改变，这会通过改变地面表面反射率，粗糙度和蒸发量来影响能量的交换。超过百分之十五的原始亚马逊雨林的砍伐，都会造成降水量以及地面温度的巨变。而改变植物也会同样改变原始森林的植被的性质，当百分之三十到五十的降水量都参与到亚马逊的水循环中时，那么改变那些具有蒸腾特性的植物就会潜在地改变这样的循环。热带森林的大规模减少主要是在21世纪，而这些减少主要是发生在亚马逊的西南地区。

第二，亚马逊东南地区的降水量减少了30%，并且它的东北和西南地区的降水量减少了40%。从这两组数据中可以得知干旱季节的时间增长了大概四个月，并且从森林转移到了热带草原地区。Lapola 在2009年将小于四个月的干旱季节定义成一个作为维持热带森林的临界值，他甚至考虑到了carbon dioxide fertilization effect . 通过HadRM3P 和RegCM3 模型，研究者们发现，巴西东北地区正在从Caatinga 转变到半干旱的情况，因为它们土壤中的水分流失。这两个模型同样展现出了巴西东北地区的热带森林，降水量和温度上的增长。

四、结语

亚马逊雨林所遭受的影响很大程度上都是由于人类活动破坏所造成的结果。同样的，亚马逊身为全世界最大，并且最重要的雨林生态圈，亚马逊森林的破坏同样会对全球气候、环境产生重要影响。虽然巴西政府已经开始着手于治理森林砍伐问题，但是前几年遗留下来的环境问题已经变得不容小觑，其对森林蒸发量，植被生长情况都有着很大的影响。诚然，亚马逊雨林对当地气候或者世界气候都有着影响，但是笔者相信未来只要政府或者其他组织能够加入到帮助亚马逊雨林的行列之中，亚马逊雨林的环境肯定能够得到改善，从而改变到我们现今的生存气候，环境。

参考文献：

[1]陈万隆.国外关于亚马逊流域森林砍伐对气候影响的预测[J].热带地理，1996，（04）：336-339.

[2]颜文洪.热带雨林：作用、危机及其原因[J]. 生态经济，2003，（03）：226.

[3]石龍.干旱消弱亚马逊森林的吸碳能力[DB/OL].中国气象报社，2015，（22）.

（作者单位：重庆鲁能巴蜀中学）