提到減碳,我們總能想到種樹。那么一棵大樹,是怎樣幫我們固碳減排的呢?
我們知道,從一粒種子到一顆大樹的生命周期過程大概要經(jīng)歷種子萌發(fā)—幼苗生長—植株成熟—衰老死亡等不同生長發(fā)育階段。種子在適宜的環(huán)境條件下生根、發(fā)芽、長葉,變成根莖葉齊全的幼苗;幼苗的根吸收土壤中的水和無機物,葉片吸收CO2進行光合作用,積累有機物養(yǎng)料供自身細(xì)胞不斷地分裂、生長,莖干變高、變粗,地上部分枝丫和地下部分根系都逐漸增多、占據(jù)的空間范圍逐步擴大,生殖器官發(fā)育成熟,開始開花結(jié)果、產(chǎn)生種子,變成根深葉茂的大樹;日復(fù)一日、年復(fù)一年的生長繁衍之后,成熟植株的長勢逐漸衰弱,樹體殘敗,最后衰老死亡,其枯枝落葉、莖干、根系殘體被微生物等逐漸分解,又轉(zhuǎn)化成為無機物,返回自然界,供其他植物重新利用。這是一個物質(zhì)循環(huán)過程,地球上無數(shù)個這樣的物質(zhì)循環(huán),匯合成生物圈總的物質(zhì)循環(huán)。
這里,從種子到大樹,是一個吸收固碳過程。苗木通過光合作用,依托光照能量,將從空氣中吸收的CO2和從土壤中獲取的水結(jié)合起來,轉(zhuǎn)化生成糖分,釋放氧氣;這些糖分被輸送到植物全身,糖分中的碳便被儲存于整棵樹木中,從根到芽,無處不有;而樹木枯枝落葉中的碳,被分解后返回、儲藏在土壤中,樹體和土壤中固定的碳越來越多,植株變得粗壯、土壤變得肥沃,形成了良好的生長環(huán)境。從大樹衰亡到種子,又是一個釋放碳的過程。植物是大自然里的生產(chǎn)者,食草和食肉動物通過食物鏈取食,將植物儲存的碳吸收轉(zhuǎn)化到自己體內(nèi);動植物的呼吸和微生物對動植物殘體的分解,又將它們吸收固定的碳以CO2的形式排放到大氣中;沒有被完全分解的有機殘體被埋在地下或堆積在海底,轉(zhuǎn)化成煤炭、石油和天然氣,人類開采這些燃料,燃料燃燒,也向大氣中排放CO2。可見,單株樹木生命周期輪回是一個生物圈的碳循環(huán)過程,這種碳循環(huán)在自然條件下,一般都處于相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。
紅樹林,配圖來自于圖蟲網(wǎng)
有意思的是,樹木的生命周期是可以人為積極調(diào)控的。通常樹木的壽命就幾十年到上百年,但在適宜條件下,有些樹木也可以生長上千年,甚至更長,如:北京門頭溝戒臺寺里就有多棵千年的白皮松、油松、國槐、銀杏樹,我國現(xiàn)有大量的古樹名木在各地健康生長。人們也可以通過合理規(guī)劃、種植、撫育、采伐、管護等措施,有效提升森林和綠地質(zhì)量,形成復(fù)層、混交、異齡、鄉(xiāng)土、美觀、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),達成永續(xù)固碳的目標(biāo);通過科學(xué)綠化,不斷擴大綠色空間面積、豐富結(jié)構(gòu)層次、豐盈空間綠量,增加固碳效率。還可以充分利用采伐下來的木材生產(chǎn)家具、玩具、紙張等產(chǎn)品,利用修剪與管護后的枝葉、采伐與加工后的剩余物等生產(chǎn)有機肥料或生物質(zhì)燃料,利用木竹產(chǎn)品替代排放量高的鋼筋水泥塑料等材料,利用各類林產(chǎn)品便捷日常生活等等。多措并舉,實現(xiàn)森林固碳、增碳、保碳、減碳效益。
從上面的介紹可以看出,樹木、森林可以幫我們固碳減排。那么,單株樹木又能固定多少CO2呢?研究發(fā)現(xiàn),樹木的固碳本領(lǐng)與遺傳因素和生長環(huán)境條件密切相關(guān)。不同樹種的固碳能力不一樣,如:北京地區(qū)胸徑20cm的側(cè)柏、油松、樺木、刺槐、榆樹,儲存的CO2量分別為170.2、191.9、242.3、419.4、447.2千克;相同樹種在不同地區(qū)、不同年齡階段、不同生長環(huán)境條件下的吸收固碳能力也不一樣,如北京的側(cè)柏和上海的側(cè)柏,幼年的國槐和成熟的國槐、山區(qū)森林中的楊樹和城區(qū)綠地中的楊樹等,生長速度和固碳效率都會不同。通常,樹木生長得越快或者木材密度越大,相同年限中吸收固定的碳就會越多。
我國是全球恢復(fù)森林植被最快的國家,近40年大規(guī)模地植樹造林和保護森林,不僅有效改善了生態(tài)環(huán)境,還大量吸收固定了大氣中的CO2,為全球氣候治理做出了巨大貢獻。據(jù)測算,2020年,我國林草系統(tǒng),包括:林地、散生木和四旁樹、草地、濕地以及木質(zhì)林產(chǎn)品等,總儲碳量為885.86億噸,位居全球第二位,僅次于俄羅斯。全球陸地生態(tài)系統(tǒng)每年大約能吸收固定30%人為活動排放的CO2,植樹造林和保護森林是當(dāng)前最具綜合效益的碳中和實踐途徑。
本文為科普中國·星空計劃扶持作品
作者:何桂梅
審核:沈貴(中國林學(xué)會研究員)
出品:中國科協(xié)科普部
監(jiān)制:中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
來源: 星空計劃
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