谈到减少碳排放这事,我们常常会联想到植树造林。如此一来,对于一棵高大的树木而言,它到底是以怎样的一种方式来助力我们固定碳元素并且减少排放的呢?
我们清楚,从一粒种子开始,经历种子萌发这个阶段,接着便进入幼苗生长时期,随后植株走向成熟,最终会历经衰老再到死亡,这便是一棵大树从种子到其整个生命周期所大概要走过的不同生长发育阶段。种子于适宜的环境状况下,先是生根,接着发芽,随后长叶,进而变为根茎叶完备的幼苗 ;幼苗的根去吸收土壤里的水以及无机物,叶片吸收 CO2 用以进行光合作用,从而积累有机物养料 ,以供自身细胞持续地分裂、生长,茎干慢慢变高、变粗,地上部分枝丫和地下部分根系统统逐渐增多 ,所占据的空间范围逐步予以扩大,生殖器官发育至成熟,开端开花结果、萌生种子,转变成根深叶茂的大树 ;日复一日、年复一年地生长繁衍过后,成熟植株的长势渐渐地衰弱,树体变得残败,最终衰老死亡 ,其枯枝落叶、茎干、根系残体被微生物等逐个分解,再度转化成为无机物,回归自然界,供其他植物再度利用。这是一个存在着物质循环的过程,在地球上,有着无数此类的物质循环,它们汇合成了生物圈总的物质循环。
这里,从种子起始直至大树阶段,这属于一个吸收固碳的进程,苗木历经光合作用,凭借光照所赋予的能量,把从空气中吸纳的CO2以及从土壤里获取的水相互结合起来,进而转化生成糖分,同时释放出氧气;这些糖分被传输至植物的整个身躯,糖分里的碳便被存储于整棵树木之中,从树根直至树芽,没有一处不存在;而树木枯枝落叶里面的碳,经过分解之后返回并储藏在土壤里,树体以及土壤之中固定的碳越来越多,植株变得粗壮起来、土壤变得肥沃起来,从而形成了良好的生长环境。从大树走向衰亡直至种子阶段,这又是一个释放碳的进程。大自然里,植物身为生产者,食草动物与食肉动物借由食物链取食,把植物所储存的碳进行吸收并转化至自身之内;动植物的呼吸以及微生物针对动植物残体的分解,又会把它们此前吸收固定的碳以CO2的形态排放至大气当中;未被彻底分解的有机残体被埋藏于地下或积聚在海底,进而转化成煤炭、石油与天然气,人类对这些燃料予以开采,燃料展开燃烧,同时也会向大气中排放CO2。可以看到,单株树木的生命周期出现轮回,这是一个属于生物圈的碳循环进程情形,对于这种碳循环来讲,在自然条件状况之下,一般而言,都是处于相对稳定的一种平衡状态之中的。
有意思的是,树木的生命周期能够人为主动调控。一般而言,树木的寿命不过几十年至百年,然而在适宜状况下,部分树木能够生长千年,甚至更久,比如:北京门头沟戒台寺里存在数棵千年的白皮松、油松、国槐、银杏树,我国在各地现有大量的古树名木健康生长。人们能够借助合理规划,采取种植措施,进行抚育工作,予以采伐行动,实施管护等举措,切实提升森林以及绿地质量,构造出复层、混交、异龄、乡土、美观、稳定的生态系统,实现永续固碳的目标;凭借科学绿化,持续扩大绿色空间面积,得以丰富结构层次,进而丰盈空间绿量,增添固碳效率。能够充分运用采伐下来的木材去生产家具、玩具、纸张等产品,运用修剪与管护后的枝叶、采伐与加工后的剩余物等来生产有机肥料或生物质燃料,运用木竹产品去替代排放量高的钢筋水泥塑料等材料,运用各类林产品让日常生活变得便捷等等。通过多种举措,达成森林固碳、增碳、保碳、减碳效益。
依照上面所给出的介绍能够看出,树木以及森林能够助力我们实现固碳减排。那么,单独的一棵树又能够固定多少二氧化碳呢?经过研究发现,树木的固碳能力和遗传方面的因素以及生长所处的环境条件紧密相连。因树种不同,固碳能力存在差异,像北京地区胸径20cm的侧柏、油松、桦木、刺槐、榆树,其储存的CO2量分别是170.2千克、191.9千克、242.3千克、419.4千克、447.2千克;同样,同一树种于不同地区、不同年龄阶段、不同生长环境条件下,吸收固碳能力也有区别,比如北京的侧柏与上海的侧柏,幼年的国槐跟成熟的国槐,山区森林里的杨树和城区绿地中的杨树等,生长速度以及固碳效率都会有所不同。通常情况下,树木生长速度越快,或者木材密度越大,那么在相同的年限里,其吸收固定的碳就会越多。
我国是全球恢复森林植被速度最快的国家,近40年进行了大规模的植树造林以及森林保护工作,有效改善了生态环境,大量吸收并固定了大气中的CO2,为全球气候治理贡献巨大。经测算,2020年我国林草系统,涵盖林地、散生木和四旁树、草地、湿地以及木质林产品等,总储碳量达885.86亿吨,位居全球第二位,仅次于俄罗斯。每年,全球陆地生态系统大概能够吸收并固定人为活动所排放的CO2的30%,植树造林以及保护森林,是当前那个最具综合收益的让碳达峰、碳中和得以实现的实践途径。
本文为科普中国·星空计划扶持作品