学界近期发表的两篇论文引起了广泛关注。
一篇是国际顶级期刊《自然》上刚刚刊发的《持久的世界森林碳汇》，另一篇则是《林业科学》4月刊发的《碳中和目标下中国森林碳储量、碳汇变化预估与潜力提升途径》。前文指出，温带森林碳汇增加在很大程度上是由于广泛造林，特别是中国的人工造林。后文则用学术语言描绘了中国为世界森林碳汇增加作出的努力。
在中国林科院首席科学家、三北工程研究院院长卢琦研究员的大力帮助下，笔者独家采访了这两篇文章的第一作者。
应对气候变化，全球森林仍是陆地固碳的“压舱石”
美国时间7月17日，美国农业部林务局资深科学家潘愉德研究员等人，在国际顶级学术期刊《自然》杂志上刊发了一篇重要论文。这篇论文的题目是《持久的世界森林碳汇》。他们的研究强调了森林在减缓气候变化方面的关键作用。这项研究进一步表明，森林砍伐和野火等干扰正在威胁着这个重要的碳汇。
这项研究由美国农业部林务局北方研究站资深科学家潘愉德、伍德韦尔气候研究中心的资深科学家理查德·伯德西等及中国科学院院士、北京大学教授方精云等共同领导的17名来自11个国家的16家科研机构的海内外资深科学家共同完成。
据悉，研究团队基于1990年—2019年的全球森林多源实测数据评估了全球森林碳汇的大小、趋势、影响因素和空间分布，揭示了不同森林类型碳汇变化的详实场景。该研究不同于其他以模型为主的方法，唯一采用了全面的实测森林数据，给出了全球森林碳汇的基准面，减少了碳汇评估的不确定性。
当今学界的共识是：2023年大气二氧化碳浓度超过了420ppm，气候变化正在接近潜在的临界点。除非采取紧急行动，否则将对未来产生相当大的影响。人类的目标是2050年实现温室气体净零排放。最具挑战性的因素之一是需要大规模的“负排放”，以弥补无法消除的化石燃料排放。
科学家指出，森林是陆地生态系统中最重要的碳汇之一，其对二氧化碳的吸收能力对于缓解气候变化具有至关重要的作用。然而，森林碳汇的稳定性及其在全球范围内的变化趋势仍存在许多未知，尚有不少未解之谜。
这项研究得出了1990—2019年间“全球森林碳汇基本稳定”的重要结论，即在20世纪90年代为每年32亿—40亿吨碳，在2010年代为每年31亿—39亿吨碳。森林平均每年吸收31亿—39亿吨碳，约占全球同期化石燃料燃烧排放量的一半。遗憾的是，其中2/3的碳汇被热带森林砍伐所抵消。
团队研究表明，尽管全球森林碳汇总体稳定，但对不同森林类型而言却出现了显著差异。由于森林面积的增加，温带森林的碳汇容量增加了30%。热带次生林的碳汇增加了29%。这种增长在很大程度上是由于广泛地人工造林，特别是在中国。
该项研究特别强调，温带地区的碳汇增加，完全是中国碳汇增加造成的。
研究还指出，在北半球北方森林碳汇显著下降36%，这种减少是由于野火、病虫害暴发和土壤暖化造成的干扰增加。热带森林也出现了下降。不当的森林砍伐是罪魁祸首，导致它们吸收碳的能力下降31%。然而，在以前弃耕地和被砍伐的地区，恢复的土地部分抵消了这些损失，使热带地区的净碳通量接近零。
美国农业部林务局迅速报道了这一重要的结论：虽然在过去30年全球森林一直在吸收二氧化碳，但它会因森林老化、砍伐、火灾和气候扰动及人为破坏活动等的进一步加剧而减弱，碳汇功能的脆弱性在增强。
潘愉德研究员和团队的这项研究证明，尽管存在地区压力，全球森林仍持续表现为碳汇功能，仍然是对抗气候变化的“大股东”和“压舱石”。
研究显示，在过去的30年里，森林这些重要的生态系统一直在吸收二氧化碳，尽管一些人为破坏削弱了它们的这种能力。
作者还特别强调：为了保护和增强森林碳汇，需要制定土地管理政策，限制森林砍伐，促进森林恢复，改进木材采伐实践。这些举措对于制定有效的气候变化缓解策略，具有十分重要的科学和政策意义。
温带森林碳汇增加，中国林业厥功至伟
过去30年，全球三大气候带中热带森林和寒带森林（北方森林）碳汇表现出稳中有减的情境下，唯有温带森林增汇明显，特别是中国造林、再造林的贡献厥功至伟。这一结论得到了中国科学家的验证。
前不久，《林业科学》2024年第60卷第4期，刊发了中国工程院院士刘世荣等5人的文章，题目是《碳中和目标下中国森林碳储量、碳汇变化预估与潜力提升途径》，恰好回答了中国林业在增加碳汇方面作出了哪些努力，与前文的结论相呼应。
刘世荣等人在论文中披露，国家森林资源连续清查数据测算表明，中国森林植被碳储量（不包括经济林和竹林）近5年（第8次至第9次清查）平均年增长1.52亿吨碳，近10年（第7次至第9次清查）平均年增长1.37亿吨碳。
根据《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》，2014年中国林地（包括其他生物质）贡献8.4亿吨碳、木质产品贡献1.11亿吨碳。基于近20年来文献整合分析中国陆地生态系统碳汇量评估结果，2000—2010年森林植被（仅指乔木林）碳储量占整个陆地生态系统植被碳汇量的65.6%左右。经济林、竹林、灌木林的生物质碳储量约增加357万吨碳，森林死有机质（主要是粗木质残体和凋落物）碳库增加量约900万吨碳。
文章称，20世纪80年代初至90年代，通过实施一系列造林和生态恢复工程，中国森林生物量碳储量在1970—2000年增加40%。20世纪90年代至今，大规模生态工程建设实施显著提高森林生物量碳储量，森林生物量碳汇较20世纪80年代初至90年代增长118%。总体而言，过去70年，中国森林已从碳源转变为逐渐增强的碳汇，其中生物量碳汇是主要来源（贡献约76.3%），以造林和森林恢复为主导的土地利用和覆盖变化驱动因子对碳汇贡献约44%。
刘世荣解释说，森林生物量碳储量变化趋势和潜力预测主要基于未来森林面积有无变化两种情景。如果不考虑未来新造林面积，预估到2050年的年均碳汇量约为0.75亿—0.98亿吨碳，如果考虑新造林面积，则年均碳汇量可增加1倍左右，每年达1.45亿—2.13 亿吨碳。人工林优化管理可在一定程度上提升碳汇，预计2010—2050年人工林年均碳汇约提升0.14亿吨碳。如果综合考虑森林采伐的影响，中国森林碳汇的峰值会比不考虑采伐的情景推迟10—30年。此外，通过延长轮伐期和树种替代等管理措施，2020—2100年可额外增加23亿吨碳储量。
刘世荣强调，维持并提升森林碳汇能力和潜力，需实施森林科学经营，包括林龄结构、树种配置、更新抚育、采伐方式等一系列优化调整与时空合理布局。
国际社会、许多国家和地区都在努力制定保护和加强森林经营管理提升森林碳汇的政策和激励措施。然而这些政策措施并未充分考虑到生态和气候相关风险对森林碳汇稳定性的影响。他们认为，在全球变化背景下，除干旱和热浪等极端气候事件对森林产生直接影响外，森林火灾、病虫害等干扰因素会间接对森林碳循环产生影响。因此，气候变化和相关风险可能会削弱21世纪森林的碳汇功能。
刘世荣等人认为，为维持并提升森林碳储量和碳汇潜力，需要采取森林碳储与碳汇双增以及森林碳汇与木质林产品碳库协同提升的策略。要从保碳、增碳、扩碳和碳资源化利用的汇转移4个途径，对森林资源实施保护修复、精准绿化、科学经营与合理利用以及多时空尺度的优化布局，同时要重视森林土壤碳库增汇的长期效应。
刘世荣等人强调，要综合考虑森林减缓和适应气候变化的双重属性，遵循基于自然的气候解决方案创新理念，从森林可持续经营和面向生态系统服务的森林多功能经营的全新视角，探索碳中和背景下构建森林碳储与碳汇双增以及森林碳汇与碳资源化利用的汇转移为木质产品库的双汇协同提升途径。
在林业减缓和适应气候变化框架下，森林碳汇潜力提升未来研究重点是，科学推进国土绿化适宜造林地和树种选择，森林经营增汇技术，森林碳储、碳汇协同提升与木质产品库的碳汇转移与存续的时空配置优化模式，森林土壤固碳增汇机制以及潜力研究，准确评估森林碳汇对实现国家碳中和目标的贡献及其时间表和路线图。
刘世荣等人建议，要加强森林生态系统固碳机制和增汇潜力与实现途径研究，科学制定未来森林增汇的造林规划，加强森林适应性经营管理，实施森林增汇工程，建立森林固碳增汇试验示范区。
刘世荣等人指出，中国森林未来还具有较大的增汇潜力和空间。通过高固碳的林木新种质创制和森林固碳增汇经营技术的创新，实施分区施策、分类经营的森林增汇工程，有望大幅度提升森林碳密度、固碳速率和增汇潜力，特别是提升森林土壤的碳库容量、碳固持速率和稳定性。要编制国家、省区及经营单位森林碳汇提升的可持续经营方案。通过实施积极的森林碳资源化利用与木质产品库转汇并延长使用周期和存续时间，实现森林碳汇倍增的期望目标。（铁铮）
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