为什么说森林是“碳库”？

安徽生态与经济发展研究中心研究员 董玮

森林除了是水库、钱库、粮库，还是“碳库”，这一论断形象概括了森林的多重功能和多重价值，深刻说明了其强大碳汇功能和作用，彰显了森林在实现“双碳”目标中的重要地位。那么，如何完整准确全面理解森林是“碳库”呢？

什么是“碳库”？深刻理解森林是“碳库”，首先要准确认识“碳库”。所谓“碳库”，即碳的储存库，包含地球上存储碳的各个系统，大气、陆地、海洋等生态系统中均储存了大量的碳。地球上的岩石圈和化石燃料是最大的碳“贮存仓库”，碳储量约占地球上碳元素总量的99.9%，在这两个“仓库”中，碳元素迁移、转化活动缓慢，碳被长期稳定贮存。而大气、水体、生物体则更类似于“流动仓库”，它们中的碳元素会在不同物质间快速迁移、转化、交换。亿万年来，地球大气中的碳基本保持着边增长、边消耗的动态平衡。但是进入工业时代，人类开始大量开发使用化石燃料，在短期内将“贮存仓库”中的碳元素快速且大量转化为二氧化碳释放到空气中，打破了“碳平衡”，引起了全球气候变化。因此，重新实现碳平衡就需要将空气中多余的流动碳固定起来，封存在各种“碳库”中。目前的固碳方式主要有两种，即物理固碳和生物固碳，前者是将二氧化碳长期存储在开采过的油气井、煤层和深海里，后者则是利用植物的光合作用，将二氧化碳转化为碳水化合物，以有机碳的形式固定在植物体内和土壤里。

什么是森林“碳库”？在陆地生态系统中，森林是最大的有机“碳库”。森林面积虽然只占陆地总面积的1/3，但森林植被区的碳储量约占陆地“碳库”总量的56%。树木通过光合作用吸收了大气中大量的二氧化碳，并以多种形式固定下来，包括地上生物质、地下生物质、凋落物、枯死木和土壤有机质等。2020年联合国粮农组织《全球森林资源评估报告》指出，全球森林总碳储量达到6620亿吨，主要储存在森林生物质（约44%）、森林土壤（约45%）以及凋落物（约6%）和枯死木（约4%）中。

森林“碳库”主要包括森林生物量“碳库”、森林土壤“碳库”和森林产品“碳库”。森林生物量“碳库”指活的动物、植物和微生物体内所固定的碳，包括地上生物质和地下生物质。森林土壤“碳库”指死地被物及土壤中的腐屑和有机质中所含的碳，包括凋落物、枯死木和土壤有机质。森林产品“碳库”一般是指森林生物质被收获后，形成的锯板材、纸浆材、薪炭材等材料中所储存的碳。

森林“碳库”的碳循环过程是：森林植物通过光合作用，将大气中的二氧化碳固定在生物质中。如果生物自然死亡，这部分生物体所含的碳则转移到土壤“碳库”；如果生物产品被收获利用，这部分生物量碳则转移到林产品“碳库”。林产品“碳库”的一部分碳经过燃烧、分解释放到大气中，另一部分碳转移到沉积物、化石“碳库”。

由此，根据森林“碳库”的碳循环机理，我们可以采取有效手段不断增加森林“碳库”。一是增加森林资源总量，通过植树造林增加森林面积进而增加森林碳储量；二是提升森林资源质量，通过森林经营和森林抚育等措施，增强森林储碳功能；三是强化森林资源保护，通过减少森林火灾、森林砍伐、毁林等自然和人为因素的影响，减少森林碳释放；四是加强林产品持续利用，通过延长林产品使用寿命，降低有机碳转化为二氧化碳的周转速率。

森林作为“碳库”的优势。森林固碳是目前最为经济、安全、有效的固碳方式之一。一是森林“碳库”主要基于自然过程。长期以来，我们在森林保护和利用中已经积累了较为丰富的森林经营和管护方面的知识、技术和方法，如植物造林、森林经营、森林抚育、森林防火、森林病虫害防治等。相比工业碳捕捉减排，扩大森林面积、提升森林质量、强化森林保护，是经济可行、技术难度较低的固碳手段，具有成本低、易施行、碳汇量大、生态附加值高等特点。二是森林收获后的林产品还可以继续长时间储存碳。一般来说，薪材及用于燃烧的废弃物中的碳，通常在1至2年内转化为二氧化碳释放到大气中；纸浆材中的碳一般能维持5年，如废纸回收利用或被埋于地下，则存留时间更长，最终以一氧化碳和甲烷的形式排放到大气中；板材中的碳元素则经过100年以上时间才会完全腐烂，转化为二氧化碳释放到大气中。三是合理利用成熟林和过熟林的木材替代钢铁、水泥、铝材等高碳排放材料，既有利于减少碳排放，又有利于森林更新、增加“碳库”。一方面，可以减少高能耗材料生产过程中的碳排放，另一方面，可以促进森林更新，新造林木通过自然生产吸收更多二氧化碳，增加“碳库”。

我国森林“碳库”具有极大潜能。近年来，我国大力发展植树造林和推进国土绿化建设工作，人工林面积持续保持世界首位，一系列重大举措如六大林业重点工程、国家生态公益林建设和森林抚育等政策的实施，使我国森林面积不断增加、森林质量持续提升。在此过程中，森林发挥了巨大的固碳功能，体现了巨大的“碳库”潜能。

从森林面积上看，我国是世界上人工林面积最大的国家，人工林面积已经达7954.28万公顷，其巨大的固碳能力为国家固碳减排作出了很大贡献。截至2020年底，我国森林覆盖率达到23.04%，森林蓄积量175亿立方米。随着我国推进大规模国土绿化，人工林面积还将继续增长，森林覆盖率持续提高，森林蓄积量继续增加。按照国家有关部署，到2025年森林覆盖率将达到24.1%，森林蓄积量达到180亿立方米；到2030年，森林覆盖率将达到25%左右，森林蓄积量达到190亿立方米。因此，未来我国森林面积增长中蕴含的巨大“碳库”潜能还将进一步被激发。

从林龄结构上看，森林的固碳量与森林的年龄组成密切相关。一般森林据其年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林，其中固碳速度和能力最大的是中龄林生态系统，成熟林和过熟林由于其生物量基本停止增长，其碳素的吸收与释放基本平衡。目前，我国森林资源的中幼龄林面积占森林面积的一半以上，中幼龄林处于高生长阶段，伴随森林质量不断提升，森林将具有更高的固碳速率和更大的“碳库”增长潜力。

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