森林气候植树造林

植树造林和森林管理也许会加剧大气增温

植树造林不一定会减缓气候变化。自1750以来，尽管有大量的植树造林和木材利用（非燃烧）还是导致了欧洲森林的蓄积量有3.1pg的碳债务。也就是说，在过去的250年中欧洲的森林管理行为成了一个净的碳源，这不仅没有减轻反而有助于气候变暖。...

许多人类活动已经给森林留下了深刻的印记，比如森林清伐、城市化、森林砍伐、采矿，及许多其它活动会毁坏了大部分森林，使森林破碎化。热带雨林存储了大量的CO2。例如，森林正以约每分钟50个足球场面积的速度被砍伐和燃烧，树木中储存的CO2被重新释放到大气中，促使大气CO2浓度上升并造成全球变暖，然后这些碳汇资源（树木）再也不能存储额外的CO2了，以上两个过程对全球变暖都至关重要。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的研究，“以上这些威胁与以空前速度发生着的气候变化的影响一起，危害森林的耐受力和分布”。根据忧思科学家联盟（Union of Concerned Scientists）的研究，即使城市发展或者森林砍伐的发生微小的变化也能改变局部的降雨模式，并且引发其它的气候干扰。土地利用变化除了改变地球大气温度外，还会同时影响植被中碳的固定和储存（一个被称为碳封存的过程），或陆地表面的碳释放。

一直以来，与森林砍伐相反的过程——植树造林以及相应的森林管理就被认为是减缓气候变化的重要手段。通过植树造林和森林管理用于提高碳封存被公认为是联合国气候变化框架条约（UNFCCC）中巴黎协议应对气候变化的关键战略。那么，植树造林是否真的会缓解和抵消这一过程呢？

在我翻译的《变化中的生态系统：全球变暖的影响》这本书中，曾报道了这样一个案例：华盛顿特区卡内基研究所和加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室利用计算机模拟开展了一项研究，他们得出温带区域的森林实际上会加重全球变暖。这是比较容易理解的，热带森林在蒸散过程中会释放大量水分而冷却环境，然而温带森林不仅不能排放足够的水分，还会吸收更多太阳辐射，从而为地球增温。

无独有偶，类似的这种“反常”现象继续被气候变化研究者们所发现。在前两周的Science周刊中，就报道了法国伊维特河畔吉夫（Gif-sur-Yvette）气候科学与环境实验室的Kim Naudts和她的同事们的一项研究，Nature在上周也推荐的这篇文章。文章认为：尽管森林管理对站点水平的碳、能量和水交换的影响已经众所周知，但对森林管理的气候影响的大规模研究直到最近还受限于模型方法，而且缺乏足够详细的土地利用重建数据。于是，他们利用地-气模型（land-atmosphere model）重建了欧洲森林管理和土地利用历史，研究森林对气候的影响。令人惊讶的是，他们的结果指出，植树不一定会减缓气候变化。自1750以来，尽管有大量的植树造林和木材利用（非燃烧）还是导致了欧洲森林的蓄积量有3.1pg的碳债务。也就是说，在过去的250年中欧洲的森林管理行为成了一个净的碳源，这不仅没有减轻反而有助于气候变暖。研究发现，植树造林主要在大气层顶辐射不平衡时增加了0.12w/m2，而夏季大气边界层温度增加0.12°C主要是由物种转换引起的。因此，两个半世纪的森林管理并没有冷却欧洲的气候。

碳的释放，以及储存在凋落物、枯木和管理森林中的土壤碳库是促进气候变暖的关键因素。在过去的几十年里，欧洲森林是作为一个碳汇的。森林管理可以增强或削弱这个汇，这已经作为一种减轻气候变化的机制放入政治议程中。然而，森林管理不仅影响这个汇的强度，也改变了森林结构，从而影响与上覆大气层的能量和水汽交换。虽然整个欧洲大陆的森林已经扩大了10%，木材采伐以及林种改变成更具商业价值的树木——阔叶林转变为叶片颜色更深的针叶林改变了这些森林的反照率、冠层粗糙度和蒸散量，导致当地的地表温度上升0.12°C。而历史上人为土地覆盖变化的影响，如森林采伐和植树造林，有关碳循环和当代气候都相对记录得比较好，土地利用变化中不涉及土地覆盖变化的影响，如森林管理，还没有好好研究过。据报道，森林管理会影响到与大气间的水和能量通量，甚至可以与土地覆盖的变化的程度相媲美，这表明数世纪的森林管理可能对欧洲现代气候增温有贡献。

因此，欧洲和其他地方的气候变化减缓政策在森林管理中可能需要考虑改变。如果无法确认所有的林业都有助于减缓气候变化，那么通过植树造林和森林管理来减缓气候变化的政治约束就冒着失败的风险。任何包括土地管理来作为一个途径减缓气候变化的气候框架，不仅需要计算土地覆盖的变化，还应同样考虑森林管理的变化，因为不是所有的森林管理都有助于减缓气候变化。减缓气候变化的森林管理潜力只能通过生物地球化学变化（温室气体排放）和生物物理变化（水和能量通量）的影响进行计算才能得到完整评估。现在的关键问题是，是否有可能设计一个森林管理策略来冷却这个气候，而同时又能维持木材生产和其他生态系统服务呢。

参考文献

Kim Naudts et al. Europe’s forest management did not mitigate climate warming. Science 351, 597–600 (2016)
-. More carbon from planted forests. Nature 530, 132 (2016)
赵斌、郭海强等(译)。2012-06-01。《变化中的生态系统：全球变暖的影响》。高等教育出版社。