自然科普:一棵樹究竟能固多少碳?不同樹木本領大不同
來源:星空計劃
發布時間:2023-03-28
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提到減碳,我們(men) 總能想到種樹。那麽(me) 一棵大樹,是怎樣幫我們(men) 固碳減排的呢?

我們(men) 知道,從(cong) 一粒種子到一顆大樹的生命周期過程大概要經曆種子萌發—幼苗生長—植株成熟—衰老死亡等不同生長發育階段。種子在適宜的環境條件下生根、發芽、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(yang) 料供自身細胞不斷地分裂、生長,莖幹變高、變粗,地上部分枝丫和地下部分根係都逐漸增多、占據的空間範圍逐步擴大,生殖器官發育成熟,開始開花結果、產(chan) 生種子,變成根深葉茂的大樹;日複一日、年複一年的生長繁衍之後,成熟植株的長勢逐漸衰弱,樹體(ti) 殘敗,最後衰老死亡,其枯枝落葉、莖幹、根係殘體(ti) 被微生物等逐漸分解,又轉化成為(wei) 無機物,返回自然界,供其他植物重新利用。這是一個(ge) 物質循環過程,地球上無數個(ge) 這樣的物質循環,匯合成生物圈總的物質循環。

這裏,從(cong) 種子到大樹,是一個(ge) 吸收固碳過程。苗木通過光合作用,依托光照能量,將從(cong) 空氣中吸收的CO2和從(cong) 土壤中獲取的水結合起來,轉化生成糖分,釋放氧氣;這些糖分被輸送到植物全身,糖分中的碳便被儲(chu) 存於(yu) 整棵樹木中,從(cong) 根到芽,無處不有;而樹木枯枝落葉中的碳,被分解後返回、儲(chu) 藏在土壤中,樹體(ti) 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境。從(cong) 大樹衰亡到種子,又是一個(ge) 釋放碳的過程。植物是大自然裏的生產(chan) 者,食草和食肉動物通過食物鏈取食,將植物儲(chu) 存的碳吸收轉化到自己體(ti) 內(nei) ;動植物的呼吸和微生物對動植物殘體(ti) 的分解,又將它們(men) 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(ti) 被埋在地下或堆積在海底,轉化成煤炭、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(ge) 生物圈的碳循環過程,這種碳循環在自然條件下,一般都處於(yu) 相對穩定的平衡狀態。

紅樹林,配圖來自於(yu) 圖蟲網

有意思的是,樹木的生命周期是可以人為(wei) 積極調控的。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:北京門頭溝戒台寺裏就有多棵千年的白皮鬆、油鬆、國槐、銀杏樹,我國現有大量的古樹名木在各地健康生長。人們(men) 也可以通過合理規劃、種植、撫育、采伐、管護等措施,有效提升森林和綠地質量,形成複層、混交、異齡、鄉(xiang) 土、美觀、穩定的生態係統,達成永續固碳的目標;通過科學綠化,不斷擴大綠色空間麵積、豐(feng) 富結構層次、豐(feng) 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(chan) 家具、玩具、紙張等產(chan) 品,利用修剪與(yu) 管護後的枝葉、采伐與(yu) 加工後的剩餘(yu) 物等生產(chan) 有機肥料或生物質燃料,利用木竹產(chan) 品替代排放量高的鋼筋水泥塑料等材料,利用各類林產(chan) 品便捷日常生活等等。多措並舉(ju) ,實現森林固碳、增碳、保碳、減碳效益。

從(cong) 上麵的介紹可以看出,樹木、森林可以幫我們(men) 固碳減排。那麽(me) ,單株樹木又能固定多少CO2呢?研究發現,樹木的固碳本領與(yu) 遺傳(chuan) 因素和生長環境條件密切相關(guan) 。不同樹種的固碳能力不一樣,如:北京地區胸徑20cm的側(ce) 柏、油鬆、樺木、刺槐、榆樹,儲(chu) 存的CO2量分別為(wei) 170.2、191.9、242.3、419.4、447.2千克;相同樹種在不同地區、不同年齡階段、不同生長環境條件下的吸收固碳能力也不一樣,如北京的側(ce) 柏和上海的側(ce) 柏,幼年的國槐和成熟的國槐、山區森林中的楊樹和城區綠地中的楊樹等,生長速度和固碳效率都會(hui) 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(hui) 越多。

我國是全球恢複森林植被最快的國家,近40年大規模地植樹造林和保護森林,不僅(jin) 有效改善了生態環境,還大量吸收固定了大氣中的CO2,為(wei) 全球氣候治理做出了巨大貢獻。據測算,2020年,我國林草係統,包括:林地、散生木和四旁樹、草地、濕地以及木質林產(chan) 品等,總儲(chu) 碳量為(wei) 885.86億(yi) 噸,位居全球第二位,僅(jin) 次於(yu) 俄羅斯。全球陸地生態係統每年大約能吸收固定30%人為(wei) 活動排放的CO2,植樹造林和保護森林是當前最具綜合效益的碳中和實踐途徑。

本文為(wei) 科普中國·星空計劃扶持作品

作者:何桂梅

審核:沈貴(中國林學會(hui) 研究員)

出品:中國科協科普部

監製:中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳(chuan) 媒有限公司



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