(轉(zhuǎn)載自科技日報)

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術研討會上,“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,為提升森林災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,是森林“扛得住災害、恢復得過來”的主要原因。當森林韌性強時,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”。

當前,氣候變化正持續(xù)威脅森林韌性與碳匯的穩(wěn)定性。“當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)科學研究院研究員劉世榮說。

氣候變化帶來的遠不止“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。我國用兩大關鍵行動守護這一重要“碳資產(chǎn)”。一方面,加快構建以國家公園為主體的自然保護地體系,為天然林劃定“生態(tài)保護區(qū)”;另一方面,持續(xù)強化森林火災、自然災害及病蟲害防控力度,最大限度減少碳庫流失,全力維護現(xiàn)有碳庫存量。

其次是擴碳,即植樹造林,擴大森林面積,提升碳匯增量。一直以來,我國都在科學推進大規(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”防護林,從實施退耕還林到建設國家儲備林,這些舉措都為森林覆蓋率的提升作出貢獻。與此同時,我國同步推進森林城市建設、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,增強碳匯能力。劉世榮認為,可通過實施中幼林撫育和低效林改造促進退化森林的修復、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,增強森林碳匯功能,同步提升生態(tài)系統(tǒng)服務價值。

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;同時大力推進以竹代塑、木竹資源高效利用,積極推廣木結構建筑和木竹建材,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”目標注入新動能。

發(fā)展氣候智慧林業(yè)應對挑戰(zhàn)

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

中國工程院院士、中國科學院沈陽應用生態(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,改變傳統(tǒng)林業(yè)科學科研與管理范式,構建科學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,還可以精準預測潛在風險。

遼寧清原森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學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)的全息三維結構與動態(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構與功能數(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)進行整合處理,以標準化、模板化的應用服務接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和智能化管理,為區(qū)域森林碳匯的精準核算提供科學數(shù)據(jù)。

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

“通過科學管理與技術創(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,氣候智慧林業(yè)有望成為全球應對氣候變化的一張閃亮名片。”朱教君說。