Nature子刊：中國(guó)可新增447億棵樹(shù)，助力森林碳匯增長(zhǎng)59億噸
近日，中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所周成虎院士課題組和樸世龍?jiān)菏吭凇蹲匀弧ねㄓ崱罚∟ature Communications）合作發(fā)表了《中國(guó)植樹(shù)造林的固碳潛力》（Carbon sequestration potential of tree planting in China）研究文章。研究發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)緊張的人地矛盾和耕林博弈背景下，相較于新增林地，加密現(xiàn)有林地是一種更經(jīng)濟(jì)有效的策略。通過(guò)優(yōu)化管理，可以最大限度地發(fā)揮我國(guó)植樹(shù)造林的固碳潛力。
研究中，研究團(tuán)隊(duì)提出了造林主要包括兩種場(chǎng)景——新增造林與加密造林，其中，新增造林（Afforestation）是指在生境條件適合樹(shù)木生長(zhǎng)但目前尚未被任何樹(shù)木覆蓋的區(qū)域植樹(shù)；加密造林（Densification）是指在已經(jīng)存在樹(shù)木的區(qū)域進(jìn)一步增加樹(shù)木的株數(shù)。
據(jù)介紹，團(tuán)隊(duì)成員基于近20年（2001—2021）遙感大數(shù)據(jù)顯示的森林變化情況，結(jié)合與樹(shù)木生長(zhǎng)相關(guān)的環(huán)境、土壤和地形因子，定量化評(píng)估了我國(guó)樹(shù)木生長(zhǎng)的網(wǎng)格適宜性。
“我們通過(guò)建立其與樹(shù)木數(shù)量之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，以1公里的空間分辨率繪制了我國(guó)精細(xì)的植樹(shù)潛力空間格局，并估算了其可能導(dǎo)致的碳增益與碳流失?！眻F(tuán)隊(duì)成員介紹，“結(jié)果表明，與在空地上新增造林相比，對(duì)現(xiàn)有森林進(jìn)行加密可以種植更多的樹(shù)木，從而提供更高的碳收益。”
研究結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行生態(tài)功能區(qū)劃方案設(shè)計(jì)了一種可操作的植樹(shù)場(chǎng)景，結(jié)果顯示，我國(guó)共還可以種植447億棵樹(shù)，會(huì)帶來(lái)40億立方米森林蓄積量增量，捕獲5.9±0.5Pg C（碳儲(chǔ)量單位，“Pg C”代表“Petagrams of Carbon”，即千兆克的碳）的碳，約是中國(guó)2020年工業(yè)二氧化碳排放量的兩倍。
“其中，新增造林可種植樹(shù)木183億株，占地面積約為5580萬(wàn)公頃，長(zhǎng)成之后蓄積量約為31億立方米，可帶來(lái)1.95±0.16PgC的生物質(zhì)碳增量。其中，橫斷山區(qū)和川渝地區(qū)潛力較大，三北地區(qū)增量有限（約為15億株）；加密造林共可種植樹(shù)木264億株，蓄積量可增加約67億立方米，平均每公頃森林的蓄積量可至少增加44.7立方米，可帶來(lái)3.98±0.30 PgC的生物質(zhì)碳增量。其中，秦巴山區(qū)和云貴高原地區(qū)的潛力較大，華北東北地區(qū)也有可觀的潛力?！眻F(tuán)隊(duì)成員講道，森林定義的差異可能會(huì)影響二者比例的變化，但對(duì)總體估算結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響。
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大碳庫(kù)，提升森林碳匯增量是實(shí)現(xiàn)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑?！爱?dāng)前，能夠用來(lái)大規(guī)模造林增匯的剩余空間極其有限。我國(guó)喬木林整體較為稀疏，低密度與低郁閉度稀疏森林占比過(guò)高影響了森林實(shí)際碳匯規(guī)?！，F(xiàn)有的造林潛力評(píng)估方法主要強(qiáng)調(diào)規(guī)?；炝值臐摿?，忽略了提升現(xiàn)有森林質(zhì)量的可能性。因此，如何定位這些森林并評(píng)估其加密潛力是進(jìn)一步提升森林碳匯能力的關(guān)鍵?！毖芯砍蓡T表示。
“若能盡快落實(shí)該方案與計(jì)劃，到2060年中國(guó)將至少擁有1.35億公頃的幼齡和中齡林，且這些新種植樹(shù)木的碳匯能力可以達(dá)到峰值（約0.2 PgC/yr），使得中國(guó)森林碳匯能力仍可以維持在高于其當(dāng)前能力的水平，從而延長(zhǎng)森林碳匯的壽命，為工業(yè)部門(mén)提供更長(zhǎng)的時(shí)間窗口?！毖芯砍蓡T坦言。
提及方案實(shí)施所花費(fèi)的成本問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)給出了數(shù)據(jù)對(duì)比，“參考過(guò)去中國(guó)在各項(xiàng)造林工程的投入，研究設(shè)計(jì)的植樹(shù)方案封存1噸二氧化碳的平均成本僅約為5美元，在自然條件優(yōu)越的地區(qū)（川渝地區(qū)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)和華南地區(qū)）植樹(shù)或者加密森林的固碳經(jīng)濟(jì)成本比在西北地區(qū)植樹(shù)低8倍以上，從固碳角度考慮是更加經(jīng)濟(jì)有效的選擇?！?/p>
面對(duì)當(dāng)今氣候變化和土地資源稀缺帶來(lái)的挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)深入探究了通過(guò)現(xiàn)有森林加密提升森林碳匯能力的潛力，豐富了現(xiàn)有研究對(duì)如何通過(guò)提高森林質(zhì)量應(yīng)對(duì)“雙碳”目標(biāo)的理解，并提出了基于生態(tài)功能區(qū)劃的可操作植樹(shù)方案。
研究不僅揭示了現(xiàn)有森林加密相比新增造林在固碳方面的更大效益，還為未來(lái)生態(tài)恢復(fù)與碳匯管理提供了重要參考，對(duì)實(shí)現(xiàn)中國(guó)碳中和目標(biāo)提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)支撐。
（注：中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所周成虎院士團(tuán)隊(duì)姚凌副研究員和劉唐博士后為共同第一作者，中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所秦軍研究員、中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所陳曦研究員、北京大學(xué)樸世龍?jiān)菏繛楣餐ㄓ嵶髡?。合作者包括英?guó)阿伯丁大學(xué)Pete Smith教授，中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所姜侯副研究員以及南京大學(xué)楊琳教授等。）
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