全 文 ：第 wt卷 第 y期
u s s x年 tt 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wt o‘²1y
‘²√ qou s s x
森林 !林业活动与温室气体的减排增汇
张小全t 武曙红t ou 何 英v 侯振宏t
kt1 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 北京 tsss|t ~
u1 北京林业大学 北京 tsss{v ~ v1 中国林学会 北京 tsss|tl
摘 要 } 大气中 ≤’u 等温室气体浓度上升引起的全球变暖 o威胁着人类生存和社会经济的可持续发展 ∀在减少
温室气体排放 !稳定大气 ≤’u 浓度的措施中 o森林和林业活动扮演着重要的角色 ∀森林可吸收并固定大气 ≤’u o是
大气 ≤’u 的吸收汇和贮存库 ~而毁林是大气 ≤’u 的重要排放源 ∀通过适当的林业活动可增强碳吸收汇 !保护现有
的碳贮存 o通过替代措施可减少化石燃料引起的温室气体排放 ∀因此 o林业活动在未来减缓大气温室气体上升方
面将发挥重要作用 ∀阐明了全球和中国森林生态系统在减缓大气 ≤’u 浓度上升中的作用以及与土地利用变化和
林业有关的减排增汇措施和潜力 o以期对我国制定 ≤’u 减排增汇政策提供参考依据 ∀
关键词 } 森林 ~林业活动 ~温室气体 ~减排 ~增汇
中图分类号 }≥zt{1xx 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsy p stxs p sz
收稿日期 }ussw p sz p uy ∀
基金项目 }|zv项目/中国陆地生态系统碳循环及其驱动机制kussu≤…wtuxs{l0 o国家十五攻关专题/碳吸收汇的估算及经济性评价及影响
研究0 ∀
Φορεστσ ανδ Φορεστρψ Αχτιϖιτιεσιν Ρελατιονστο Ε µισσιον Μιτιγατιον ανδ Σινκ Ενηανχεµεντ
«¤±ª÷¬¤²´ ∏¤±t • ∏≥«∏«²±ªtou ‹¨≠¬±ªv ‹²∏«¨ ±«²±ªt
kt1 Ινστιτυτε οφ Φορεστ Εχολογψo Ενϖιρονµεντ ανδ Προτεχτιον o ΧΑΦ Βειϕινγtsss|t ~
u1 Βειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγtsss{v ~ v1 Χηινεσε Σοχιετψοφ Φορεστρψ Βειϕινγtsss|tl
Αβστραχτ } Œ±¦µ¨¤¶¬±ª¦¤µ¥²±§¬²¬¬§¨ ¤±§²·«¨µªµ¨ ±¨«²∏¶¨ ª¤¶¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬±¤·°²¶³«¨µ¨ «¤√¨ µ¨¶∏¯·¨§¬± ª¯²¥¤¯ º¤µ°¬±ª·«¤·
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¬°³²µ·¤±·¦¤µ¥²± ³²²¯ ¤±§¦¤µ¥²±¶¬±®¬±·¨µµ¨¶·µ¬¤¯ ¤±§¤·°²¶³«¨µ¬¦¦¤µ¥²± ¬¨¦«¤±ª¨¶q≤¤µ¥²± ¶¨ ∏´¨¶·µ¤·¬²± ¥¼ ªµ²º¬±ª©²µ¨¶·¶
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µ¨ ¤¯·¬²±¶·²ª¯²¥¤¯ ¦¤µ¥²± ¦¼¦¯¨ o¤±§§¬¶¦∏¶¶¨§³²·¨±·¬¤¯¶²©©²µ¨¶·µ¼ ¤¦·¬√¬·¬¨¶¬±·«¨ °¬·¬ª¤·¬²± ²©ªµ¨ ±¨«²∏¶¨ ª¤¶ °¨¬¶¶¬²±q
Κεψ ωορδσ} ©²µ¨¶·~©²µ¨¶·µ¼ ¤¦·¬√¬·¬¨¶~ªµ¨ ±¨«²∏¶¨ ª¤¶~ °¨¬¶¶¬²± °¬·¬ª¤·¬²±~¶¬±® ±¨«¤±¦¨ °¨ ±·
t 森林在全球碳库中的作用
森林作为陆地生态系统的主体 o以其巨大的生物量贮存着大量的碳 o森林植物中的碳含量约占生物量干
质量的 xs h ∀联合国粮农组织kƒ„’l对全球森林资源的评估表明k表 tl o全球森林占全球陆地面积的 vt h o
面积达 v{1zs亿 «°u o其中热带 wz h o亚热带 | h o温带 tt h o寒温带 vv h ∀单位面积森林地上部分生物量平
均为 ts|·#«°pu o全球森林地上部分生物量达 wuu Š·kƒ„’ ousst¤l ∀森林土壤中的碳贮量比森林植物还要多
得多 ∀据 Œ°≤≤估计 o全球陆地生态系统碳贮量约 u wzz Š·o其中植被碳贮量约占 us h o土壤碳约占 {s h ∀占
全球土地面积 uz1y h的森林植被碳贮量约占全球植被碳贮量的 zz h o森林土壤的碳贮量约占全球土壤碳贮
量的 v| h ∀单位面积森林生态系统碳贮量k碳密度l是农地的 t1| ∗ x倍 o土壤和植被碳库的比率在北方森林
为 x o在热带林仅为 tk表 ulk≤¬¤¬¶ ετ αλqousssl ∀可见 o森林生态系统是陆地生态系统中最大的碳库 o其增加
或减少都将对大气 ≤’u 浓度变化产生重要影响 ∀
表 1 全球森林面积及生物量
Ταβ . 1 Γλοβαλφορεστ αρεα ανδ βιοµ ασσ
地区
• ª¨¬²±¶
森林面积
ƒ²µ¨¶·
¤µ¨¤Π
tsy «°u
森林覆盖率
ƒ²µ¨¶·
¦²√¨ µ¤ª¨Πh
蓄积量
≥·¤±§¬±ª
√²¯∏° Π¨
k°v#«°pul
地上生物量
„¥²√ 2¨ªµ²∏±§
¥¬²°¤¶¶Π
k·#«°pul
地上总生物量
ײ·¤¯
¤¥²√¨ 2ªµ²∏±§
¥¬²°¤¶¶ΠŠ·
非洲 „©µ¬¦¤ y1xs uu zu ts| zt
亚洲 „¶¬¤ x1w{ t{ yv {u wx
大洋洲 ’¦¨¤±¬¤ t1|{ wy xx yw tv
欧洲 ∞∏µ²³¨ ts1v| uy ttu x| yt
中北美洲
‘²µ·« i ≤ ±¨·µ¤¯ „° µ¨¬¦¤ x1w| uv tuv |x xu
南美洲 ≥²∏·« „° µ¨¬¦¤ {1{y xt tux usv t{s
全球 Š¯ ²¥¤¯ v{1zs vs tss ts| wuu
我国森林生态系统碳贮
量的估计有较大差异k表 vl o
主要与森林资源清查数据和
估计方法有关 ∀据全国森林
资源清查的森林蓄积量数
据 o采用蓄积 p 生物量扩展
系数k…∞ƒl方法 o计算的森林
植被碳密度为 vs1x ∗ wx1zx
·#«°pu o低于 ƒ„’和 Œ°≤≤ 估
计的全球森林植被平均碳密
度kƒ„’ ousst¤~≤¬¤¬¶ ετ αλqo
usssl ∀由此计算我国森林
植被碳贮量 o在 t|zv ) t|zy !
表 2 全球植被和 1 µ 深度内的土壤碳贮量
Ταβ . 2 Γλοβαλ χαρβον στοχκσιν ϖεγετατιον ανδ τοπ 1 µ οφ σοιλσ
生物群区
…¬²°¨
面积
„µ¨¤Πtsy «°u
碳贮量 ≤¤µ¥²± ¶·²¦®¶ΠŠ·
植被
∂ ª¨¨·¤·¬²±
土壤
≥²¬¯¶
合计
ײ·¤¯
热带森林
×µ²³¬¦¤¯ ©²µ¨¶·¶ tz1ys utu uty wu{
温带森林
× °¨³¨µ¤·¨©²µ¨¶·¶ ts1ws x| tss tx|
北方森林
…²µ¨¤¯ ©²µ¨¶·¶ tv1zs {{ wzt xx|
热带稀树草原
×µ²³¬¦¤¯ ¶¤√¤±±¤ uu1xs yy uyw vvs
温带草地
× °¨³¨µ¤·¨ ªµ¤¶¶¯¤±§¶ tu1xs | u|x vsw
荒漠和半荒漠
⁄¨ ¶¨µ·¶¤±§¶¨ °¬§¨¶¨µ·¶ wx1xs { t|t t||
冻原 ×∏±§µ¤ |1xs y tut tuz
湿地 • ·¯¨¤±§¶ v1xs tx uux uws
农地 ≤µ²³¯¤±§¶ ty1ss v tu{ tvt
合计 ײ·¤¯ txt1us wyy u stt u wzz
t|zz ) t|{t !t|{w ) t|{{ !t|{| ) t||v 和 t||w ) t||{
年间k不包括经济林和竹林l分别为 v1zx ∗ w1ww !
w1tu ∗ w1v{ !v1uy ∗ w1wx !v1zs ∗ w1yv和 w1zx Š·∀考
虑到竹林和经济林的碳贮量 o目前我国森林植被和
土壤碳贮量在 x和 tx Š·左右的估计是合理的 ∀
u 森林生长对大气 ≤’u 的影响
森林植物在其生长过程中通过同化作用 o吸收
大气中的 ≤’u o将其固定在森林生物量中 ∀森林每
生长 t °v 木材 o约需要吸收 ≤’u t1{v ·∀据
• «¬·¤®¨µkt|zxl估计 o热带森林净第一性生产力为
w1x ∗ ty1s·#«°pu o温带森林为 u1z ∗ tt1ux ·#«°pu o
寒温带森林为 t1{ ∗ |1s·#«°pu o耕地为 s1wx ∗ us1s
·#«°pu o草地仅 t1v ·#«°pu ∀在陆地植被与大气之
间的碳交换中 o|s h是由森林植被完成的k •¬±­∏°
ετ αλqot||vl ∀草地植物和农作物也具有很强的固
碳能力 o但其作用是短暂的 o不能将吸收固定的
≤’u 长期保存于生物有机体中 ∀
早期的研究认为 ous世纪 {s年代以森林为主体的陆地生态系统是大气 ≤’u 的净排放源k…µ²º± ετ αλqo
t||yl o但近期的大气测量和模拟研究表明 ous世纪 {s年代陆地是一个ks1u ? t1sl Š·#¤pt的碳吸收汇 o即
kt1| ? t1vl Š·#¤pt的陆地碳吸收与土地利用变化引起的kt1z ? s1{lŠ·#¤pt的碳排放之差 ~|s年代吸收汇增
至ks1z ? t1sl Š·#¤pt o即ku1v ? t1vl Š·#¤pt的陆地碳吸收减土地利用变化引起的kt1y ? s1{l Š·#¤pt的碳排放
k≤¬¤¬¶ ετ αλqousssl ∀
就全球而言 o陆地植被通过光合作用从大气中吸收碳kŠ°°l约 tus Š·#¤pt o其中约 ys Š·#¤pt通过植物自
养呼吸返回到大气中 ~在余下的约 ys Š·#¤pt的净初级生产k‘°°l中 o约 xs Š·#¤pt通过土壤和死有机植物残体
的异养呼吸k分解作用l返回大气 o形成约 ts Š·#¤pt的净生态系统生产量k‘∞°l o这其中又有约 | Š·#¤pt通过
干扰排放进入大气 o因此陆地植被年净碳交换量k‘…°l约kt Š·#¤ptk≤¬¤¬¶ ετ αλqousssl ∀
txt 第 y期 张小全等 }森林 !林业活动与温室气体的减排增汇
表 3 中国森林碳贮量估计结果 ≠
Ταβ .3 Εστιµ ατεδ χαρβον στοχκ ιν φορεστσ οφ Χηινα
森林面积
ƒ²µ¨¶·¤µ¨¤Π
tsy «°u
碳密度 ≤¤µ¥²± §¨±¶¬·¼Πk·#«°pul 总碳贮量 ײ·¤¯ ¦¤µ¥²± ¶·²¦®ΠŠ·
植被
∂ ª¨¨·¤·¬²±
土壤
≥²¬¯¶
枯落物
¬·¨µ
植被
∂ ª¨¨·¤·¬²±
土壤
≥²¬¯¶
枯落物
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数据年份
°¨ µ¬²§¶©²µ
§¤·¤∏¶¨§
数据来源
⁄¤·¤¶²∏µ¦¨¶
tst1uy wv1{v ) ) w1ww ) ) t|zv ) t|zy¤¥ kƒ¤±ª ετ αλqousstl
|x1yu wx1zx ) ) w1v{ ) ) t|zz ) t|{t¤¥
tsu1t| wv1xv ) ) w1wx ) ) t|{w ) t|{{¤¥
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|y1sv v| ) ) v1zwy ) ) t|zv ) t|zy¤¥ 刘国华等 ousssl
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ts{1yu xz1sz t|v1xx {1ut y1u ut1su s1{| t|{| ) t||v¤¦ k周玉荣等 ousss
ts{1yw vw1st ) ) v1y|x ) ) t|{| ) t||v¤¥ 汪业勖tll
tu|1ss wt1|w tsy1sx y1vy x1wts tv1y{ s1{u t|{| ) t||v¥§
tyv1w{ vs1x ) ) x1st| ) ) usss¥¨© kƒ„’ ousst¤l
tv|1u| ) txv1{y ) ut1wvw ) t||s¥¨ k«¤±ª ετ αλqoussvl
≠ ¤}不包括经济林和竹林 ∞¬¦¯∏§¨§¥¤°¥²²¤±§¶·¤±§¶º¬·«¶³¨¦¬¤¯ ¦¨²±²°¬¦√¤¯∏¨¶q~¥}根据清查蓄积量和蓄积 p生物量扩展因子计算 ∞¶·¬°¤·¨§
¥¤¶¨§²± ¶·¤±§¬±ª√²¯∏°¨ ¤±§…∞ƒ ~¦}根据研究样地资料计算 ∞¶·¬°¤·¨§¥¤¶¨§²±©¬¨ §¯ ° ¤¨¶∏µ¨°¨ ±·¶²± ³¯²·¶~§}植被碳库不包括经济林和竹林 o土壤碳
库包括经济林和竹林 …¤°¥²²¤±§¶·¤±§¶º¬·«¶³¨¦¬¤¯ ¦¨²±²°¬¦√¤¯∏¨¶º µ¨¨ ¬±¦¯∏§¨§¬±·«¨ ¶²¬¯ ³²²¯ o¥∏·¨ ¬¦¯∏§¨§¬±·«¨ √¨ ª¨·¤·¬²± ³²²¯ ~¨ }包括经济林和竹
林 Œ±¦¯∏§¨§¥¤°¥²²¤±§¶·¤±§¶º¬·«¶³¨¦¬¤¯ ¦¨²±²°¬¦√¤¯∏¨¶~©}地上部分生物量碳贮量 ≤¤µ¥²± ¶·²¦®¬± ¤¥²√ 2¨ªµ²∏±§¥¬²°¤¶¶q
tl汪业勖 qt|||1 中国森林生态系统区域碳循环研究 q中国科学院自然资源综合考察委员会博士学位论文
据估计 o我国森林生态系统净碳吸收量为 s1sw Š·o其中 ‘°°约 s1yt Š·#¤pt o年采伐消耗 s1tv Š·#¤pt o年
凋落物总量 s1ww Š·#¤pt o凋落物分解排放 s1tz Š·#¤pt o土壤呼吸排放 s1uz Š·#¤ptk赵士洞等 ousstl ∀ «¤±ª
等kussvl的研究表明 ot||s年我国森林为 s1s|{ Š·#¤pt的净碳吸收汇 o占同期温室气体源排放的 ty1{ h o其
中森林生长吸收 s1tt{ Š·#¤pt o土壤碳积累 s1st{ w Š·#¤pt o生物量燃烧和分解排放 s1sv{ | Š·#¤pt ∀
图 t 欧洲森林净生态系统碳交换量k‘∞∞l
ƒ¬ªqt ‘¨·¨ ¦²¶¼¶·¨° ¬¨¦«¤±ª¨ k‘∞∞l ¬± ∞∏µ²³¨¤±©²µ¨¶·¶
森林的固碳速率因气候 !森林类型 !年龄 !立地条件和人
为干扰状况等因子而异 ∀森林生态系统的 ‘∞°为北方森林
p t1s ∗ u1x·#«°pu¤ptk样本数 ν € usl o温带森林 u1x ∗ {1s ·#
«°pu¤ptk ν € vxl o地中海地区森林 p t1s ∗ u1s ·#«°pu¤p t k ν
€ {l o热带森林 u1s ∗ y1s ·#«°pu¤p t k ν € tul o这里负值表示
净排放 ∀欧洲通量网k∞˜• ’ƒ˜÷l涡动相关测定结果表明 o
欧洲森林生态系统的净生态系统碳交换量k‘∞∞l为 t1s ∗ y1y
·#«°pu¤p t o随纬度增加而降低k图 tl o而总第一性生产量与纬
度无关 o即森林生态系统 ‘∞° 取决于生态系统的呼吸
k∂¤¯ ±¨·¬±¬ετ αλqousssl ∀
在自然状态下 o随着森林的生长和成熟 o森林吸收 ≤’u
的能力降低 o同时森林自养和异养呼吸增加 o使森林生态系统
‘∞∞逐渐减小 o系统趋于碳平衡状态 o或生态系统碳贮量趋于
饱和 o如一些热带和寒温带的原始林k≤¬¤¬¶ ετ αλqousssl ~但达到饱和状态是一个十分漫长的过程 o可能需要
数百年甚至更长的时间 ∀森林受自然或人为扰动后 o其固有的碳平衡被打破 o并向新的平衡方向发展 o达到
新平衡所需的时间取决于目前的碳贮量水平 !潜在碳贮量 !植被和土壤碳累积速率k≥¦«¬°¨ ¯ ετ αλqoussvl ∀对
于可持续管理的森林 !成熟森林被采伐后可以通过再生长恢复到原来的碳贮量 o而收获的木材或木产品一方
面可以作为工业或能源的代用品 o从而减少工业或能源部门的温室气体源排放 ~另一方面 o耐用木产品可以
长期保存 o部分可以永久保存 o从而减缓大气 ≤’u 浓度的升高k图 ul ∀
目前对森林生态系统固碳能力的估计可能偏高 o主要原因是大多数观测结果 o特别是碳通量的观测结果
主要来自于生长较好的成熟森林 o而没有考虑到自然和人为干扰过程k如采伐更新l对生态系统碳交换的影
uxt 林 业 科 学 wt卷
响 ∀近期的研究表明 o在干扰后的数年内 o森林生态系统实际上是一个排放源而非吸收汇 o如果将这些干扰
过程考虑在内 o欧洲森林生态系统年净生态系统交换量只有 s1u Š·o是原来估计的 wv h tl ∀
tl Šµ¤¦¨ qussv1 ƒ¬±¤¯ µ¨³²µ·²© ≤„• …’2„Š∞}„ª¨2µ¨ ¤¯·¨§§¼±¤°¬¦¶²©¦¤µ¥²± ¬¨¦«¤±ª¨ ¬± ∞∏µ²³¨¤± ©²µ¨¶·¶) Œ±·¨ªµ¤·¬±ª ±¨ · ¦¨²¶¼¶·¨° ³µ²§∏¦·¬√¬·¼ ¬±
¶³¤¦¨ ¤±§·¬°¨qººº q¬¨µ° q¨§q¤¦q∏®Π≤„• …’2„Š∞Π‹’∞q«·°
图 u 森林在 u个轮伐期内的碳贮量变化示意图
ƒ¬ªqu ≥®¨·¦«²©¦¤µ¥²± ¶·²¦®¦«¤±ª¨ ©²µ√¤µ¬²∏¶³²²¯¶²©©²µ¨¶·¶¬±·º²µ²·¤·¬²±¶
v 毁林对大气 ≤’u 的影响
这里的毁林指森林向其他土地利用的
转化或林木冠层覆盖度长期或永久降低到
一定的阈值以下 ∀由于毁林导致森林覆盖
的完全消失 o除毁林过程中收获的部分木
材及其木制品可以较长时间保存外 o大部
分贮存在森林中的巨额生物量碳将被迅速
地释放到大气中 ∀同时毁林引起的土地利
用变化还将引起森林土壤有机碳k≥’≤l的
大量排放 ∀研究表明 o毁林转化为农地后 o
由于 ≥’≤的输入大大降低和不断的耕作 o
≥’≤损失可高达 zx h o大部分研究结果为
s ∗ ys h o毁林转化为农地 ts年后 ≥’≤ 平
均下降kvs1v ? u1wl h k ν € zxl o如果剔除
土壤容重变化的影响 o≥’≤ 平均下降kuu1t
? w1tl h k ν € vvl ~而毁林转化为草地后 ≥’≤ 的变化无明显趋势k∏µ·¼ ετ αλqoussul ∀吴建国等kussu ~ussv ~
usswl在宁夏半干旱区的研究表明 o山杨k Ποπυλυσ δαϖιδιαναl和辽东栎k Θυερχυσλιαοτυνγενσισl天然次生林转化为
农地和草地后 o≥’≤密度分别下降 vx h和 tw h o而且 ≥’≤的稳定性降低 ∀
工业革命以来 o全球毁林面积呈增加趋势 o特别是近 xs年来 o以热带亚洲和南美洲为主的毁林大幅上
升 ∀在 us世纪 xs年代以前 o毁林主要发生于北美和欧洲等温带地区以及热带亚洲和南美洲 ∀在 us世纪中
叶以后 o北美和欧洲k除前苏联外l的毁林基本遏止 o并通过人工造林和退耕还林 o森林面积呈增加趋势 o
t|{s ) t||x年发达国家森林面积年均增长 tvs万 «°ukƒ„’ ot|||l o使欧洲和北美等温带森林地区成为大气
≤’u 的吸收汇 ∀而此期间热带亚洲 !拉丁美洲和非洲热带地区的毁林大幅增加 o从而成为大气 ≤’u 的主要排
放源k‹²∏ª«·²±ot||yl ∀t|{s ) t||x年间热带地区的毁林速率达 t xxs万 «°u#¤ptkƒ„’ ot|||l ∀t||s ) usss
年 o全球年均毁林面积达 t wys万 «°u#¤pt o其中热带地区为 t wus万 «°u#¤pt o占 |z1v h kƒ„’ ousst¤l ∀全球
毁林引起的碳排放从 t{xs年的 s1v Š·#¤pt o增加到 us世纪 xs年代初的 t1s Š·#¤pt o到 {s年代末达 u1s ∗ u1w
Š·#¤pt o占同期人类活动碳排放量的 uv h ∗ uz h k图 vlkƒ ¤¨µ±¶¬§¨ ousss ~‹²∏ª«·²±ot|||l ∀据 Œ°≤≤ 估计 o
t{xs ) t||{年间 o由于土地利用变化引起的全球碳排放达ktvy ? xxl Š·o其中 {z h是由毁林引起的 otv h是由
草地开垦造成的 o而同期化石燃料燃烧和水泥生产的碳排放量为kuzs ? vsl Š·kƒ„’ ousst¤l ∀在 us世纪 {s
和 |s年代 o以热带地区毁林为主的土地利用变化引起的年碳排放分别为kt1z ? s1{l Š·和kt1y ? s1{l Š·o分
别占化石燃料燃烧排放量的 vt h和 ux h kƒ„’ ousst¤l ∀毁林已成为仅次于化石燃烧的大气 ≤’u 排放源 ∀
自史前至 us世纪 zs年代末 o我国森林面积一直呈降低趋势 ∀在距今 w sss ∗ x sss年的史前时期k主要
指农耕前时期l o在中国目前的国土范围内 o森林覆盖率约为 ys h ~到 u sss多年前的汉朝时期 o森林覆盖率
下降到 xs h以下 ~到大约 t sss年前的唐宋年间 o森林遭到更大破坏 o森林覆盖率下降到 ws h以下 ~到 vss多
年前的明末清初 o森林覆盖国土的面积进一步降到 tx h ∗ tz h ~到民国时期森林覆盖国土面积又降低到
tx h ∗ {1y h ~t|w{年中华民国政府农林部推算森林覆盖率为 {1y h ~t|xs ) t|yu年曾对全国范围内的森林资
源进行了初步清查 o森林覆盖率为 tt1{t h k中国可持续发展林业战略研究项目组 oussul ∀us世纪 zs年代末
以来 o随着森林保护的加强和大规模的造林活动 o森林面积开始呈现增加趋势k图 wl ∀即便如此 o我国近 us
vxt 第 y期 张小全等 }森林 !林业活动与温室气体的减排增汇
图 v t{xs ) t||s年土地利用变化引起的碳排放
ƒ¬ªqv ≤¤µ¥²± °¨¬¶¶¬²± µ¨¶∏¯·¨§©µ²° ¤¯±§∏¶¨ ¦«¤±ª¨ §∏µ¬±ªt{xs ) t||s
年来全国毁林面积仍然相当巨大 ∀近 w次较
系统的森林资源清查表明tlulvl o第 u 次
kt|zz ) t|{tl到第 v次kt|{w ) t|{{l森林资
源清查期间 o我国年均有林地转为无林地面
积为 vvw 万 «°u # ¤pt o第 v 次到第 w 次
kt|{| ) t||vl为 uut万 «°u#¤pt o第 w次到第
x次为 t|y万 «°u#¤pt o其中转化为非林业用
地的面积呈增加趋势 o分别为 t1yvw !t1{tz
和 u1{yu万 «°u#¤pt ∀由于我国大规模造林
活动的实施 o有林地转化为非林地以外的其
他地类 o都有可能在较短的时间内恢复为森
林 ∀据此估计 t|{s ) usss年我国毁林碳排
放达 s1{v Š·o约占我国同期温室气体源排放
的 w1z h ∀其中生物量碳排放 s1wx Š·o土壤
碳排放 s1v{ Š·∀同时 o毁林开垦过程中的森
林生物质燃烧也排放甲烷和氧化氮等非 ≤’u
温室气体 o其中毁林生物质燃烧约占全球甲烷排放量的 ts h kƒ„’ ousst¥l ∀
tl林业部 qt|{| q全国森林资源统计kt|{w ) t|{{l
ul林业部 qt||w q全国森林资源统计kt|{| ) t||vl
vl国家林业局 qusss q全国森林资源统计kt||w ) t||{l
图 w 中国森林覆盖率历史变化
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w 林业活动与减排增汇
如上所述 o森林的碳贮存功能及其变化与大气 ≤’u 浓度
变化有密切的关系 o通过一些林业措施 o可起到减排增汇的作
用 ∀在减缓气候变化的各种努力中 o林业活动具有十分重要
和不可替代的地位 ∀
411 增强碳吸收汇
增强碳吸收汇的林业活动包括造林 !再造林 !退化生态系
统恢复 !建立农林复合系统 !加强森林可持续管理等 o它们都
是增加陆地植被和土壤碳贮量的措施 ∀
通过造林 !再造林和森林管理活动增强碳吸收汇已得到
国际社会广泛认可 o并允许发达国家使用这些活动产生的碳
汇用于抵消其承诺的温室气体减限排指标 ∀据估计 o若在
t||x ) usxs年将全球可用于造林再造林和农用林的约 v1wx
亿 «°u 的土地全部实施造林 !再造林和农用林 o碳汇潜力可达
v{ Š·o其中热带和温带地区造林或再造林分别占 ww h 和
vt h o热带地区农用林占 tz h k…µ²º± ετ αλqot||yl ∀英国皇家
学会估计 ousss ) usxs年造林碳汇潜力达 u{ Š·o农用林为 z Š·k• ¨¨§ ετ αλqousstl ∀造林碳吸收速率因造林树
种 !立地条件和管理措施而异 o寒温带约 s1{ ∗ u1w·#«°pu¤p t o温带 s1z ∗ z1x·#«°pu¤p t o热带 v1u ∗ ts·#«°pu
¤p tk…µ²º± ετ αλqot||yl ∀
ƒ„’估计 o若在热带地区 u1tz亿 «°u 的退化地上开展人工促进天然更新 o可新增固碳 tt1x ∗ u{1z Š·
kƒ„’ ousst¥l ∀英国皇家学会估计 ousss ) usxs年在热带地区退化地上进行森林更新的碳汇潜力可达 t{ Š·
k• ¨¨§ ετ αλqousstl ∀但 ƒ„’kusst¥l认为 o如考虑社会经济因素 o实际可用于这些活动的土地面积可能只有
wxt 林 业 科 学 wt卷
上述的 tΠv o则造林再造林和农用林活动的年碳汇量仅为 s1ux Š·o退化地恢复每年为 s1tv Š∀
森林管理可在一定程度上增加碳贮存 o但其碳汇潜力与造林相比相对较低 ∀根据/马拉喀什协定0第 ttΠ
≤° qz号有关土地利用 !土地利用变化和林业k˜˜≤ƒl决议的规定 o附件 Œ国家 t||s年以来森林管理活动引
起的碳汇可用于抵消5京都议定书6v1t条款下的温室气体减限排承诺 ∀由于在碳汇计量时不用考虑这部分
森林在基年的碳吸收量 o只要是 t||s年以来被管理的森林在第 t承诺期内的净碳吸收量均可用于履约 o因
此其碳汇数额就很大 ∀鉴于此 o第 ttΠ≤° qz号决议对各附件 Œ缔约方在第 t承诺期5京都议定书6第 v1w条款
和第 y条下可使用的森林管理活动碳汇给予限制 o其总量不得超过 zstv1x万·的 x倍 k˜‘ƒ≤≤≤ ousstl ∀
随着中国大规模的造林和再造林活动的开展 o预计在 uss{ ) ustu年的第 t承诺期 o中国森林可净吸收
碳 s1yyz Š·~到 usxs年 o中国森林年净碳吸收能力将比 t||s年增加 |s1w h k«¤±ª ετ αλqoussvl ∀
412 保护碳贮存
保护碳贮存是指保护现有森林生态系统中贮存的碳 o减少其向大气中排放 ∀主要措施包括减少毁林 !改
进采伐措施 !提高木材利用率以及有效森林灾害k林火 !病虫害l控制 ∀降低大气 ≤’u 浓度最有效的方式是
减少化石燃料燃烧的排放量 o而土地利用变化和林业措施则是减缓气候变化的最有效手段 ∀由于毁林直接
导致森林生态系统数年的碳贮排放到大气中 o因此相对造林和再造林而言 o降低毁林速率是减缓大气 ≤’u
浓度上升的更直接手段 o因为从长远看 o在某一土地上造林的碳吸收量与毁林碳排放量是相当的 ∀
通过森林保护措施来保护碳贮存的潜力取决于基线情景或照常情景k¥∏¶¬±¨ ¶¶¤¶∏¶∏¤¯ o…„˜l ∀如果完全
停止毁林 o全球每年可保护 t1u ∗ u1u Š·的碳不被排放k⁄¬¬²± ετ αλqot||vl ∀到 usxs年 o减少热带地区毁林可
保护碳贮量 us Š·ks1u ∗ s1w Š·#¤ptlk…µ²º± ετ αλqot||yl ∀
减少采伐影响是保护现有森林碳贮存的重要手段 ∀传统的采伐作业对林分的破坏很大 o对保留木的破
坏率可高达 xs h kŽ∏µ³¬¦® ετ αλqot||zl ∀通过减少采伐影响的措施可使保留木的破坏率降低 xs h k≥¬¶·
ετ αλqot||{l o从而降低采伐引起的碳排放 ∀对我国连栽杉木k Χυννινγηαµιαλανχεολαταl人工林的研究表明 o由
于不合理的采伐作业和更新措施 ou代杉木人工林生物量和土壤碳贮量分别比 t代下降了kuw ? vl h k ν €
u{l和k|1x ? x1tl h k ν € |l ov代比 u代分别下降了kws ? wl h k ν € txl和ktx1v ? w1{l h k ν € {lk«¤±ª ετ
αλqousswl ∀据估计k‘¤¥∏∏µ¶ ετ αλqot||vl o对热带雨林采取减少采伐影响的措施 o可保护碳贮存 zv ∗ |s ·#
«°pu ∀在 us世纪 {s和 |s年代 o热带森林年采伐面积分别达 t xss万 «°u 和 t tss万 «°ukƒ„’ ousst¤~≥¬±ª«o
t||vl o按此规模估计 o改进采伐作业方式保护碳贮存的潜力是巨大的 ∀
此外 o通过提高木材利用率 o可降低分解和碳排放速率 ~增加木质林产品寿命 o可减缓其贮存的碳向大气
排放 ~废旧木产品垃圾填埋 o可延缓其碳排放 o部分甚至可永久保存 ∀
413 碳替代
所谓碳替代指以耐用木质林产品替代能源密集型材料 o采用生物能源k如能源人工林l及采伐剩余物的
回收利用k如用作燃料l ∀由于水泥 !钢材 !塑料 !砖瓦等属能源密集型材料 o且生产这些材料消耗的能源以化
石燃料为主 o而化石燃料是不可再生的 ∀如果以耐用木质林产品替代这些材料 o不但可增加陆地碳贮存 o还
可减少在生产这些材料过程中化石燃料燃烧的温室气体排放 ∀虽然木产品中的碳最终将被分解返回大气 o
但由于森林是可再生的 o森林的重新生长可将这部分碳吸收回来 o避免由于化石燃料燃烧引起的净排放 ∀
而生物燃料不会产生向大气的净 ≤’u 排放 o因为生物燃料燃烧排放的 ≤’u 可通过植物的重新生长从大
气中吸收回来 o而化石燃料的燃烧则产生向大气的净碳排放 o因此用生物能源替代化石燃料可降低人类活动
碳排放量 ∀目前 o生物燃料占能源供应量的 tw h o在发展中国家占 tΠv ∀如果这些燃料用化石燃料代替 o每
年将增加碳排放 t1t Š·≤k…µ²º± ετ αλqousssl ∀预计到 usux年和 usxs年 o生物能源的贡献将达 x| ≅ tst{ ∗ twx
≅ tst{ 和 |w ≅ tst{ ∗ u{s ≅ tst{ k…¤¶¶ετ αλqousssl o很大程度上取决于诸如木质材料汽化等相关技术的发展
情况 ∀Œ°≤≤估计 ousss ) usxs年 o全球能源作物替代可达 us ∗ zv Š·≤k • ¤·¶²± ετ αλqot||yl ∀
参 考 文 献
刘国华 o傅伯杰 o方精云 qusss1 中国森林碳动态及其对全球碳平衡的贡献 q生态学报 ouskxl }zvv p zws
王效科 o冯宗炜 o欧阳志云 qusst1中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究 q应用生态学报 otuktl }tv p ty
xxt 第 y期 张小全等 }森林 !林业活动与温室气体的减排增汇
吴建国 o张小全 o王彦辉 o等 qussu1 土地利用变化对土壤物理组分中有机碳分配的影响 q林业科学 ov{kwl }t| p u|
吴建国 o张小全 o徐德应 qussv1 土地利用变化对生态系统碳汇功能影响的综合评价 q中国工程科学 oxk|l }yx p zt
吴建国 o张小全 o徐德应 qussw1 土地利用变化对土壤有机碳贮量的影响 q应用生态学报 otxkwl }x|v p x||
赵士洞 o汪业勖 qusst1 森林与碳循环 q科学对社会的影响 okvl }v{ p wt
中国可持续发展林业战略研究项目组 qussu1 中国可持续发展林业战略研究总论 q北京 }中国林业出版社
周玉荣 o于振良 o赵士洞 qusss1 我国主要森林生态系统碳储量与碳平衡 q植物生态学报 ouwkxl }xt{ p xuu
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«¤±ª ÷ ± oŽ¬µ¶¦«¥¤∏°  ˜ ƒ o‹²∏ o ετ αλqussw1 ≤¤µ¥²±¶·²¦®¦«¤±ª¨¶¬±¶∏¦¦¨¶¶¬√¨ µ²·¤·¬²±¶²©≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µk Χυννινγηαµιαλανχεολατα k¤°¥ql ‹²²®ql
³¯¤±·¤·¬²±¶qƒ²µ¨¶·∞¦²¯²ª¼ ¤±§ ¤±¤ª¨ ° ±¨·ousukt p vl }tvt p twz
«¤±ª ÷ ± o ÷∏⁄qussv1 °²·¨±·¬¤¯ ¦¤µ¥²± ¶¨ ∏´¨¶·µ¤·¬²±¬± ≤«¬±¤. ¶©²µ¨¶·¶q∞±√¬µ²±° ±¨·¤¯ ≥¦¬¨±¦¨ ¤±§°²¯¬¦¼oykxl }wut p wvu
yxt 林 业 科 学 wt卷