谈谈森林的碳汇功能

谈谈森林的碳汇功能（精选2篇）

篇1：芦苇湿地的碳汇功能研究

1 芦苇湿地与碳汇的关系

碳汇是自然界中碳寄存体吸收并储存CO2的能力, 即从大气中清除CO2的过程、活动或机制。芦苇植物吸收的CO2在光能作用下转变为糖、氧气和有机物, 为生物界提供枝叶、茎根、种子, 以及最基本的物质和能量来源。这一转化过程, 就形成了固碳效果。湿地是地球表层系统中的重要碳汇, 对于吸收大气中的温室气体、减缓全球气候变暖有重要作用。芦苇的光合作用过程使无机碳 (从大气中的CO2) 转变成为植物形式的有机碳。在许多生态系统中, 植物被降解, 碳则以CO2的形式回到大气中。芦苇湿地含有大量未被分解的有机物质, 因而发挥碳库的作用, 而不是碳源的作用。

芦苇湿地生态系统所含的水分含量趋于饱和, 因其具有厌氧性, 使大量无机碳和有机碳在系统中得以积累[1]。芦苇湿地中的植物残体分解释放CO2的过程十分缓慢, 微生物的整体活动相对较弱, 因而使湿地土壤富含有机质, 可储存和固定碳源, 简称碳汇。芦苇湿地土壤有机质经微生物矿化分解产生CO2, 厌氧条件下经微生物作用产生CH4, 微生物有机残体经分解作用产生CO2和CH4, 这些分解物被直接释放到大气中。因此, 芦苇湿地也可成为温室气体的释放源。

芦苇湿地生态系统的物质、能量均维持平衡状态, 一旦系统遭到破坏, 如弃苇造田、排干湿地、降雨大幅减少或温度持续升高, 均会打破整个生态系统的平衡状态, 进而导致沼泽失去碳积累的能力, 湿地土壤水分减少, 草根层有机质分解速度加快, 土壤中微生物活力增强, 并进一步增加大气二氧化碳的净释放量[1]。芦苇湿地在全球分布广泛, 既是CH4的重要来源, 又是CO2的汇, 在全球碳循环和气候变化中发挥着重要作用, 因其具有良好的净水效果, 所以被广泛应用于污水处理[2]。因此, 评价芦苇湿地对温室气体的源汇问题及对全球变化的响应机制, 对于减缓全球变暖、合理开发利用资源、增加碳汇具有重要意义。

2 芦苇湿地的碳汇功能

芦苇湿地是常见的湿地类型, 由于芦苇具有重要的经济、生态价值而被广泛种植, 已成为重要的人工湿地类型。因芦苇繁殖力高、适应力强, 被广泛分布于各类湿地中, 是湿地生态系统的重要植被类型[2,3]。因此, 芦苇湿地的碳通量变化对于研究温室气体的源汇问题具有重要意义。一方面, 由于气体对流产生的压力引起植物内部的气体转运, 导致沉积物产生的CH4被释放到大气中;另一方面, 芦苇光合作用进程中吸收大气中的CO2并转化为有机质, 经腐殖化作用将有机质储存于湿地土壤[4]。芦苇湿地对净CO2的吸收与CH4释放的平衡关系, 决定其是温室气体的源或汇。通常认为, CH4比CO2有更大的全球增温趋势。研究认为, 芦苇湿地在生长季节是净碳源, 冬季则释放少量的CH4和CO2, 甲烷释放量为湿地固碳的9%左右, 约为光合作用固定CO2的4%。

关于芦苇湿地的碳通量变化已有很多报道。汪宏宇等[5于2005年研究盘锦芦苇湿地CO2通量结果表明, 芦苇湿地对CO2具有较强的碳汇作用, CO2固定量13.32 t/hm2, 年固定CO2为106.56万t, 年固定纯碳量为29.1万t。在芦苇生长季节, 中午前后碳通量的日动态变化为最高, 夜间变化线形平直较低, 白天碳通量绝对值远大于夜间, 白天表现为碳吸收, 夜间表现为碳排放, 碳通量日动态变化呈单峰单谷型变化[2,3]。李建国等[6]研究白洋淀芦苇湿地的结果表明, 年固定CO29.12万t, 折合纯碳量24 964 t。据有关资料报道, 湿地每年吸收的CO2近10 t/hm2, 大庆市120万hm2湿地, 年吸收CO2将达1 200万t, 相当于400个40 t锅炉的排碳量。

黄国宏等[7]研究盘锦市芦苇湿地的结果表明, CH4排放量的季节变化与芦苇植株的根系和温度密切相关:淹水前为CH4的汇, 淹水期间有大量的CH4, 排水后CH4排放量明显减少。在测定期内, CH4排放通量为-968~2 734μg/ (m2·h) , 平均通量为0.52 mg/ (m2·h) , 年释量为3 645.6 t。年释放纯碳3 124.3 t。试验结果还表明, 有芦苇生长的湿地CH4排放量是无芦苇生长的15倍[2]。

3 芦苇湿地的保护措施

大量研究表明, 芦苇湿地对于减少大气中温室气体浓度、减缓全球变暖具有积极意义, 是重要的碳汇。但是其碳汇功能受很多因素的影响, 如温度、氮、磷、水温、大气CO2体积分数等因子[2]。因此, 研究芦苇湿地在全球背景下的响应及反馈机制, 必须确定合理的湿地开发模式。

3.1 控制气候变暖

据研究, 湿地是世界上最大的碳库之一, 碳储量约为770亿t, 占陆地生态系统碳素的35%, 在全球碳循环中发挥重要作用。如果芦苇湿地被扰动或者破坏, 特别是开沟排水后, 湿地就将通过分解有机质向大气排放大量的二氧化碳而成为碳源。因此, 从维护生态安全和促进经济社会可持续发展的角度出发, 必须加大芦苇湿地生态系统保护恢复力度, 维护湿地固碳功能, 抑制全球变暖进程, 保障人类社会的可持续发展。

3.2 开展科学研究, 为湿地的持续利用提供技术保障

在缓解气候变化对湿地的不利影响方面亟待采取很多措施, 如开展湿地资源清查, 提供湿地详细的数据和信息, 建立更加完善的气候变化影响模型, 分析湿地管理作为气候适应方法的现有知识、发展导则和工具。同时, 对湿地的风险评估也是很重要的, 包括确定重要的栖息地。在政策上, 加强保护意识宣传和普及, 信息共享。将湿地保护纳入国家、省级和地方政府的规划和决策, 如土地利用、地下水管理、流域和海岸地带及其他环境管理。

3.3 控制水层深度, 减少CH4排放量

在淹水条件下, 水体的溶氧量减少, 土壤的厌氧状况得以加强, 易于分解有机质, 因厌氧特性又增强了土壤产甲烷菌活性, 促进CH4的形成, 再通过芦苇植株、气泡或以扩散的形式从土壤中释放。但随着水体深度的增加, 植株光合作用及传输CH4的能力等正常生理代谢活动会受到影响, 土壤释放的CH4穿越水层时, 被氧化掉的量增大, 减少了CH4在大气中的排放量。因此, 为了保证芦苇的生长发育, 同时控制CH4的产生, 在芦苇生产管理中, 应严格控制水层, 一般6月中旬以前, 芦苇湿地水层应控制在20 cm以下, 6月下旬至8月中旬水层以控制在50 cm为佳, 9月中旬后排水[8]。

3.4 减少湿地破坏, 保护湿地生态环境

应减少人为活动对芦苇湿地生态系统的影响, 否则会增加温室气体的排放量、降低湿地系统的调节功能。如弃苇造田、围垦湿地, 都会使湿地的储碳能力明显降低, 甚至使芦苇湿地成为碳源。科学家对我国三江平原等湿地的研究表明, 在积水条件下, 湿地是CO2的汇。当湿地生态系统的生产关系被打破, 湿地植物的CO2吸收量增加, 土壤中有机物分解速率大于积累速率, 有机质的不完全分解导致湿地中碳物质的积累, 导致湿地成为CO2的源[9]。因此, 保护和恢复湿地是当前缓解气候变暖的重要措施之一, 应严格控制对湿地的无序开垦, 应采取积极保护、科学恢复、合理开发、持续发展的措施, 保护芦苇湿地资源。

参考文献

[1]曾昭朝, 赵样华, 夏冬青.腾冲北海湿地生态系统碳储存功能及价值评估初探[J].环境科学导刊, 2010, 29 (3) :46-48.

[2]于洪贤, 黄璞神.湿地碳汇功能探讨:以泥炭地和芦苇湿地为例[J].生态环境, 2008, 17 (5) :2103-2106.

[3]于洪贤, 李友华.生物碳汇类型的特性研究[J].经济研究导刊, 2010 (5) :244-245.

[4]闫明, 潘根兴, 李恋卿, 等.中国芦苇湿地生态系统固碳潜力探讨[J].中国农学通报, 2010 (18) :320-323.

[5]汪宏宇, 周广胜.盘锦湿地芦苇生态系统长期通量观测研究[J].气象与环境学报, 2006, 22 (4) :18-24

[6]李建国, 李贵宝, 刘芳, 等.白洋淀芦苇资源及其生态功能与利用[J].南水北调与水利科技, 2004, 2 (5) :37-40.

[7]黄国宏, 肖笃宁, 李玉祥, 等.芦苇湿地温室气体甲烷 (CH4) 排放研究[J].生态学报, 2001, 21 (9) :

[8]黄国宏, 李玉祥, 陈冠雄, 等.环境因素对芦苇湿地CH4排放的影响[J].环境科学, 2001, 22 (1) :1-5.

篇2：谈谈森林的碳汇功能

森林是陆地最大的储碳库和最经济的吸碳器。《京都议定书》把发展林业列为应对气候变化、固碳减排的重要途径。近几年,临安在碳汇林业方面进行了积极探索,已经引进全国乃至世界上首个毛竹林碳汇项目。全市累计完成人工造林28.4万亩,四旁植树710万株,幼林抚育面积1114万亩,有林地面积从10年前的333万亩增加到354万亩,年均增加2万多亩;森林蓄积量同比增长210万立方米,年均净增20.9万立方米。临安市主要通过四个途径推动碳汇林业建设。

以稳定的政策推动碳汇林业建设

稳定的政策决定着经营者对森林经营的权力,调节着森林经营者的利益分配和参与程度,进而影响林业碳汇的增加。

一是加强政策激励。临安市委、市政府相继出台《关于加快竹笋产业化发展的若干意见》、《关于加快山核桃产业发展的若干意见》、《关于加快推进现代林业发展的决定》等政策性文件,鼓励社会各界开展植树造林。市财政每年安排370万元专项资金,用于竹笋、山核桃等林业产业的发展。加大生态公益林补偿力度,累计配套公益林资金2100多万元,下拨公益林资金6725万元。

二是落实保护制度。认真贯彻落实《森林法》等一系列法律法规,严格依法护林,不断增强可持续发展能力。全面停止了天然阔叶林的采伐,森林资源得到休养生息,全市累计减少森林资源消耗12余万立方米。严格实行森林采伐限额制、林地保护奖惩制等制度,坚持专业队伍护林与群众义务护绿相结合,多管齐下,建立了完善的森林资源管理机制。

三是营造宽松环境。落实国家的林业信贷扶持政策,积极争取世界银行及民间组织等各种无偿资金和优惠贷款项目,拓宽融资渠道。取消对林业生产经营者的各种不合理收费,减轻林农负担,为林业发展创造良好的环境,对在林业科研、成果转化、技术推广和科学管理等方面作出突出贡献的单位和个人,予以表彰和奖励。

以扎实的工程推动碳汇林业建设

始终坚持以工程建设为载体,以增加林业碳汇为目标,加大投入,强化管理,完善功能。

一是大力实施生态公益林建设工程。1999年以来,临安大力实施生态公益林工程,累计完成公益林建设129万亩,占林业用地面积的33%。根据初步测算,临安市生态公益林年固定二氧化碳75.6万吨,年释放氧气53.6万吨。去年,根据临安市公益林实际,按照区位重要性和生态效益最大化原则,对各类公益林拟定了不同的经营方案,拟订了不同的管护标准,一、二、三类林分别给予29元/亩、24.5元/亩、17元/亩不等的补偿。

二是大力实施城乡绿化建设工程。按照统筹城乡发展的要求和“森林进城、园林下乡、城乡一体、整体绿化”的发展思路,大力发展城市森林,全市初步形成了以竹笋、山核桃等商品林基地为依托,百万亩生态公益林为基础,千余公里通道绿化为骨架,公园、广场、河流、社区、庭院各种绿地相互交融,乔、灌、藤、花、草搭配有致,点、线、面、环协调发展的城市森林生态系统。

三是大力实施毛竹碳汇建设工程。2008年,中国绿色碳基金(中国石油)浙江临安毛竹林碳汇项目基地在临安市正式启动,这也是我国乃至世界上首个毛竹林碳汇项目。项目规划建造毛竹碳汇林715.8亩,预计项目期内毛竹林分可实现净固碳4485吨,每年可吸收固定二氧化碳约820吨,20年时间里可吸收16400吨二氧化碳。按一辆机动车一年的二氧化碳排放量为1吨计算,相当于820辆车20年的排放量。

以富民的产业推动碳汇林业建设

要让林农支持、参与碳汇林业建设,必须让山区农民富裕起来。通过10多年的建设,临安的林业产业从依靠木质资源为主转为发展竹林、经济林和森林旅游等非木质资源为主,大大增加了森林蓄积量。

一是全力发展特色产业。大力发展山核桃、菜竹、花卉苗木和杨桐特色基地建设,形成了具有临安特色的市域以东“三竹”为主、市域以西山核桃等干果为主的区域产业布局。全市竹林面积从1989年的50万亩增加到100万亩,是“江南最大的菜竹园”。全市山核桃面积由1989年17万亩增加到46万亩,2009年产量达到13820吨,面积和产量均占全国的50%以上。

二是培育发展循环产业。依托浙江虹越花卉有限公司、天目香山炭业有限公司等单位,加大山核桃蒲、竹笋壳等林产品废弃物的综合利用研究。目前,全市已形成了木材、竹材、干果、竹笋、花卉园艺、药材等六大林特产品加工体系,年加工产值突破20亿元,是全国最大的山核桃、水煮笋、天目笋干生产和加工基地。

三是积极发展森林旅游。近几年来,临安通过连续举办中国天目山森林旅游资源博览会,打响了森林旅游品牌,森林旅游事业得到了迅猛的发展。到目前为止,全市已建立各类森林旅游景点21处,经营总面积达40多万亩,占全市有林地面积的12%; “森林人家”经营规模已由当初的两三个村十几户农户参与经营,发展到目前的44个村、410户农户7564张床位,22个村成为旅游特色村。2009年“森林人家”接待游客50余万人次,实现综合经营收入3500多万元,成为农民增收的新渠道。

以创新的机制推动碳汇林业建设

临安市把发展碳汇林业作为一项长期的系统工程来实施,十分重视经营机制创新。

一是全面深化林权制度改革。从2001年起,在充分试点的基础上,临安市全面启动了延长山林承包期、核发林权证工作。去年,又出台了《临安市全面深化集体林权制度改革的意见》,印发了《关于做好林权抵押贷款工作的指导意见》,起草了林木采伐、林权流转等配套改革管理办法。累计发放林权抵押贷款5300余万元,生态公益林火灾险统保面达到100%。

二是高度重视科技支撑作用。以临安市森林资源地理信息系统为基础,逐步引进以“3S”技术为核心的数字信息技术,通过计算机管理,实现对森林资源消长与重大森林灾害控制的动态监测。鼓励林场、经营大户开展森林认证。国营昌化林场作为国内首家进行森林认证的国有林场,2001年以来,经认证的木材销售总额比以往增收了近百万元,尝到了森林认证后的甜头。

三是实施林业目标责任管理。坚持以林业发展规划为指导,排出年度工作目标任务,分解落实到有关部门与乡镇(街道),每年签订保护和发展森林资源目标责任书。年终对照目标责任抓考核,并将考核结果作为先进乡镇与满意单位的评选依据,从而使林业工作变成一件一件实事,落实到每一个部门和责任人。

可以说,通过这些年坚持不懈的努力,临安的碳汇林业建设已经具备一定的基础。下一步,临安将着重落实三大举措,推动碳汇林业的建设:一是大力实施5万亩碳汇林建设项目,启动森林经营模式推广行动,力争到2020年,全市活立木蓄积量增加到1250万立方米,森林吸收二氧化碳新增90万吨以上。二是进一步加强与浙江农林大学的合作,建立碳汇项目研究示范基地和竹林碳汇定位研究点,积极引进造林、再造林和现有林碳汇贸易相结合的林业碳汇项目。三是参照中国绿色碳基金章程,为企业构建一个以营造林为主、专门生产森林碳汇的临安绿色碳基金,推动碳汇事业和生物质能源在临安的发展。