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一棵大树的固碳之旅:从种子到森林

2024-11-05科学

从一粒种子到参天大树,树木的生命历程就是一个固碳的过程。种子在适宜的环境下萌发、生长,最终成为枝繁叶茂的大树。

在这个过程中,树木的根系从土壤中吸收水分和无机物,叶片则通过光合作用吸收空气中的二氧化碳。在光能的驱动下,二氧化碳和水被转化成糖分,并释放出氧气。

这些糖分被输送到树木的各个部位,其中的碳元素便储存在树木体内,从根到枝叶,无处不在。枯枝落叶中的碳元素被分解后,一部分返回土壤,使土壤更加肥沃,另一部分则参与到更广泛的碳循环中。

树木的碳循环与生态平衡

树木的生长和死亡构成了一个碳循环的过程。从种子到大树,是碳吸收和固定的阶段;从大树的衰亡到分解,则是碳释放的阶段。

这种碳循环在自然状态下通常保持相对平衡。植物作为自然界的生产者,通过食物链将储存的碳传递给食草动物和食肉动物。

动植物的呼吸作用以及微生物对动植物残体的分解,又将一部分碳以二氧化碳的形式释放回大气。未被完全分解的有机残体则在地下或海底转化为煤炭、石油和天然气等化石燃料。而人类对这些燃料的开采和使用,又将大量的二氧化碳排放到大气中,打破了自然的碳平衡。

为了更好地发挥树木的固碳减排作用,我们可以采取多种措施。首先,可以积极调控树木的生命周期,延长树木的寿命。

例如,北京戒台寺内的千年古树就是很好的例证。其次,通过合理的规划、种植、抚育和采伐管护等措施,可以提升森林和绿地的质量,形成复层混交、乡土、美观且稳定的生态系统,实现永续固碳的目标。

此外,还可以扩大绿色空间面积,丰富结构层次,提高固碳效率。同时,对采伐的木材进行再利用,生产家具、玩具、纸张等产品,并将修剪下来的枝叶和木材加工剩余物用于生产有机肥料或生物质燃料,也可以有效减少碳排放。

不同树种与不同环境下的固碳能力

不同树种的固碳能力存在差异。例如,研究表明,在北京地区,相同胸径的侧柏、油松、桦木、刺槐和榆树的固碳量差异显著。

即使是同一种树木,在不同地区、不同年龄阶段和不同生长环境下的固碳能力也不尽相同。一般来说,树木生长越快或木材密度越大,其固碳能力就越强。

中国是全球森林植被恢复最快的国家。近40年来,大规模的植树造林和森林保护工作不仅改善了生态环境,还吸收了大量的二氧化碳,为全球气候治理做出了巨大贡献。

2020年,中国林草系统(包括林地、散生木和四旁树、草地、湿地以及木质林产品等)的总固碳量位居全球第二,仅次于俄罗斯。全球陆地生态系统每年大约能吸收固定30%的人为活动排放的二氧化碳,而植树造林和森林保护是当前最具综合效益的碳中和实践路径。