氣候變化下，如何讓森林能固碳、韌性強(qiáng)？

在全球氣候變化的背景下，如何讓森林既“扛得住”氣候變化的沖擊，又“裝得下”更多二氧化碳？在近日舉行的第二屆林草碳匯學(xué)術(shù)研討會上，“氣候變化下森林韌性與碳匯協(xié)同”成為核心焦點。多位院士提出新路徑、新技術(shù)，為提升森林災(zāi)害抵御與固碳增匯能力提供了方向。

 

氣候變化威脅森林韌性

 

森林是“地球之肺”。森林碳匯是指森林對二氧化碳有固定和儲存能力，而森林韌性，是保障其碳匯功能穩(wěn)定發(fā)揮的基礎(chǔ)，是森林“扛得住災(zāi)害、恢復(fù)得過來”的主要原因。當(dāng)森林韌性強(qiáng)時，它能持續(xù)通過光合作用吸收二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)化為碳水化合物，形成木材、土壤有機(jī)質(zhì)等碳庫；一旦韌性受損，森林不僅會停止固碳，甚至可能會因樹木死亡釋放其所固持的溫室氣體，從“碳匯”變成“碳源”。

 

當(dāng)前，氣候變化正持續(xù)威脅森林韌性與碳匯的穩(wěn)定性。“當(dāng)前全球增溫正在加速，2023年成為有記錄以來最熱的一年。作為中高緯度國家，中國陸地升溫速度達(dá)每年0.3℃，高于全球平均水平。”中國工程院院士、中國林業(yè)科學(xué)研究院研究員劉世榮說。

 

氣候變化帶來的遠(yuǎn)不止“升溫”與“降水格局變化”這么簡單，更大的威脅在于頻繁發(fā)生的極端干旱、熱浪和高溫復(fù)合氣候事件。

 

“在氣候變化的影響下，一些亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)生產(chǎn)力減緩、生物量下降等情況，正朝著‘小型化、多樣化’轉(zhuǎn)變。”劉世榮說，在加拿大，40萬公頃的白云杉森林因氣候變暖導(dǎo)致蟲害暴發(fā)而衰亡。在我國，氣候變暖加速了松材線蟲病的蔓延。而疫木砍伐清理與焚燒過程，又進(jìn)一步造成碳釋放。

 

四條路徑提升森林碳匯

 

在劉世榮看來，提升森林碳匯能力主要有四條路徑。

 

首先是保碳，即保護(hù)天然林，維持碳庫。研究表明，天然林中的老齡林仍然具有固碳能力。我國用兩大關(guān)鍵行動守護(hù)這一重要“碳資產(chǎn)”。一方面，加快構(gòu)建以國家公園為主體的自然保護(hù)地體系，為天然林劃定“生態(tài)保護(hù)區(qū)”；另一方面，持續(xù)強(qiáng)化森林火災(zāi)、自然災(zāi)害及病蟲害防控力度，最大限度減少碳庫流失，全力維護(hù)現(xiàn)有碳庫存量。

 

其次是擴(kuò)碳，即植樹造林，擴(kuò)大森林面積，提升碳匯增量。一直以來，我國都在科學(xué)推進(jìn)大規(guī)模國土綠化行動，一系列重大林業(yè)工程持續(xù)落地見效。從防治荒漠化到筑牢“三北”防護(hù)林，從實施退耕還林到建設(shè)國家儲備林，這些舉措都為森林覆蓋率的提升作出貢獻(xiàn)。與此同時，我國同步推進(jìn)森林城市建設(shè)、鄉(xiāng)村綠化美化，充分挖掘森林碳匯潛力。如今，這一系列舉措已收獲顯著成效。數(shù)據(jù)顯示，目前我國人工林面積已達(dá)9240.87萬公頃，分別占全國森林面積的37%、全球人工林面積的27%，為全球林業(yè)的發(fā)展提供了中國力量。

 

再次是增碳，即提升現(xiàn)有森林質(zhì)量，增強(qiáng)碳匯能力。劉世榮認(rèn)為，可通過實施中幼林撫育和低效林改造促進(jìn)退化森林的修復(fù)、提高固氮樹種和混交林比例、培育長周期大徑級用材林、調(diào)整輪伐期等措施，增強(qiáng)森林碳匯功能，同步提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。

 

最后是碳資源化利用，即發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源和木竹替代，實現(xiàn)生物減排固碳。劉世榮提出，各地可立足資源稟賦發(fā)展能源林，推動林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；同時大力推進(jìn)以竹代塑、木竹資源高效利用，積極推廣木結(jié)構(gòu)建筑和木竹建材，以低碳環(huán)保的木材替代鋼材水泥等高排放建材，從根源減少工業(yè)生產(chǎn)帶來的碳排放，為“雙碳”目標(biāo)注入新動能。

 

發(fā)展氣候智慧林業(yè)應(yīng)對挑戰(zhàn)

 

面對極端氣候?qū)ι纸】蹬c穩(wěn)定的影響，應(yīng)如何提升森林韌性，保障其碳匯和多種服務(wù)功能的協(xié)調(diào)發(fā)展？氣候林業(yè)，特別是結(jié)合人工智能技術(shù)的氣候智慧林業(yè)，逐步成為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的新方案。

 

中國工程院院士、中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所所長朱教君說，氣候智慧林業(yè)是指利用智能化和數(shù)字驅(qū)動的新一代信息與人工智能技術(shù)，改變傳統(tǒng)林業(yè)科學(xué)科研與管理范式，構(gòu)建科學(xué)高效的森林管理和決策體系。

 

“氣候智慧林業(yè)的核心在于提升森林生態(tài)系統(tǒng)的韌性，使其能更好地適應(yīng)氣候變化，提升其碳匯功能。”朱教君介紹，氣候智慧林業(yè)從數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、決策支持三個方面，提升森林管理效率。不僅能實現(xiàn)森林的實時監(jiān)測，還可以精準(zhǔn)預(yù)測潛在風(fēng)險。

 

遼寧清原森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站基于氣候智慧林業(yè)理念，依托野外站重大科研裝置——科爾塔群，打造集數(shù)據(jù)獲取、傳輸、分析、管理決策和可視化的全鏈條智能平臺，可以高質(zhì)量地獲取森林生態(tài)系統(tǒng)的全息三維結(jié)構(gòu)與動態(tài)、通量監(jiān)測數(shù)據(jù)和生態(tài)水文數(shù)據(jù)。

 

朱教君介紹，科爾塔群可以實時采集森林結(jié)構(gòu)與功能數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)高效管理；還可通過一體化在線監(jiān)測管理系統(tǒng)對多源數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，以標(biāo)準(zhǔn)化、模板化的應(yīng)用服務(wù)接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和智能化管理，為區(qū)域森林碳匯的精準(zhǔn)核算提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

 

朱教君認(rèn)為，氣候智慧林業(yè)應(yīng)重點關(guān)注極端氣候生態(tài)學(xué)，探索全球應(yīng)對氣候變化的解決方案，為保護(hù)地球的“綠色肺葉”、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

 

“通過科學(xué)管理與技術(shù)創(chuàng)新，森林將在未來的氣候變化中發(fā)揮更加重要的作用。隨著更多研究和實踐的推進(jìn)，氣候智慧林業(yè)有望成為全球應(yīng)對氣候變化的一張閃亮名片。”朱教君說。