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一棵大樹的固碳之旅:從種子到森林

2024-11-05科學

從一粒種子到參天大樹,樹木的生命歷程就是一個固碳的過程。種子在適宜的環境下萌發、生長,最終成為枝繁葉茂的大樹。

在這個過程中,樹木的根系從土壤中吸收水分和無機物,葉片則透過光合作用吸收空氣中的二氧化碳。在光能的驅動下,二氧化碳和水被轉化成糖分,並釋放出氧氣。

這些糖分被輸送到樹木的各個部位,其中的碳元素便儲存在樹木體內,從根到枝葉,無處不在。枯枝落葉中的碳元素被分解後,一部份返回土壤,使土壤更加肥沃,另一部份則參與到更廣泛的碳迴圈中。

樹木的碳迴圈與生態平衡

樹木的生長和死亡構成了一個碳迴圈的過程。從種子到大樹,是碳吸收和固定的階段;從大樹的衰亡到分解,則是碳釋放的階段。

這種碳迴圈在自然狀態下通常保持相對平衡。植物作為自然界的生產者,透過食物鏈將儲存的碳傳遞給食草動物和食肉動物。

動植物的呼吸作用以及微生物對動植物殘體的分解,又將一部份碳以二氧化碳的形式釋放回大氣。未被完全分解的有機殘體則在地下或海底轉化為煤炭、石油和天然氣等化石燃料。而人類對這些燃料的開采和使用,又將大量的二氧化碳排放到大氣中,打破了自然的碳平衡。

為了更好地發揮樹木的固碳減排作用,我們可以采取多種措施。首先,可以積極調控樹木的生命周期,延長樹木的壽命。

例如,北京戒台寺內的千年古樹就是很好的例證。其次,透過合理的規劃、種植、撫育和采伐管護等措施,可以提升森林和綠地的質素,形成復層混交、鄉土、美觀且穩定的生態系,實作永續固碳的目標。

此外,還可以擴大綠色空間面積,豐富結構層次,提高固碳效率。同時,對采伐的木材進行再利用,生產家具、玩具、紙張等產品,並將修剪下來的枝葉和木材加工剩余物用於生產有機肥料或生質能,也可以有效減少碳排放。

不同樹種與不同環境下的固碳能力

不同樹種的固碳能力存在差異。例如,研究表明,在北京地區,相同胸徑的側柏、油松、樺木、刺槐和榆樹的固碳量差異顯著。

即使是同一種樹木,在不同地區、不同年齡階段和不同生長環境下的固碳能力也不盡相同。一般來說,樹木生長越快或木材密度越大,其固碳能力就越強。

中國是全球森林植被恢復最快的國家。近40年來,大規模的植樹造林和森林保護工作不僅改善了生態環境,還吸收了大量的二氧化碳,為全球氣候治理做出了巨大貢獻。

2020年,中國林草系統(包括林地、散生木和四旁樹、草地、濕地以及木質林產品等)的總固碳量位居全球第二,僅次於俄羅斯。全球陸地生態系每年大約能吸收固定30%的人為活動排放的二氧化碳,而植樹造林和森林保護是當前最具綜合效益的碳中和實踐路徑。