气候变化下，如何让森林能固碳、韧性强？

在全球气候变化的背景下，如何让森林既“扛得住”气候变化的冲击，又“装得下”更多二氧化碳？在近日举行的第二届林草碳汇学术研讨会上，“气候变化下森林韧性与碳汇协同”成为核心焦点。多位院士提出新路径、新技术，为提升森林灾害抵御与固碳增汇能力提供了方向。

 

气候变化威胁森林韧性

 

森林是“地球之肺”。森林碳汇是指森林对二氧化碳有固定和储存能力，而森林韧性，是保障其碳汇功能稳定发挥的基础，是森林“扛得住灾害、恢复得过来”的主要原因。当森林韧性强时，它能持续通过光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为碳水化合物，形成木材、土壤有机质等碳库；一旦韧性受损，森林不仅会停止固碳，甚至可能会因树木死亡释放其所固持的温室气体，从“碳汇”变成“碳源”。

 

当前，气候变化正持续威胁森林韧性与碳汇的稳定性。“当前全球增温正在加速，2023年成为有记录以来最热的一年。作为中高纬度国家，中国陆地升温速度达每年0.3℃，高于全球平均水平。”中国工程院院士、中国林业科学研究院研究员刘世荣说。

 

气候变化带来的远不止“升温”与“降水格局变化”这么简单，更大的威胁在于频繁发生的极端干旱、热浪和高温复合气候事件。

 

“在气候变化的影响下，一些亚热带森林生态系统出现生产力减缓、生物量下降等情况，正朝着‘小型化、多样化’转变。”刘世荣说，在加拿大，40万公顷的白云杉森林因气候变暖导致虫害暴发而衰亡。在我国，气候变暖加速了松材线虫病的蔓延。而疫木砍伐清理与焚烧过程，又进一步造成碳释放。

 

四条路径提升森林碳汇

 

在刘世荣看来，提升森林碳汇能力主要有四条路径。

 

首先是保碳，即保护天然林，维持碳库。研究表明，天然林中的老龄林仍然具有固碳能力。我国用两大关键行动守护这一重要“碳资产”。一方面，加快构建以国家公园为主体的自然保护地体系，为天然林划定“生态保护区”；另一方面，持续强化森林火灾、自然灾害及病虫害防控力度，最大限度减少碳库流失，全力维护现有碳库存量。

 

其次是扩碳，即植树造林，扩大森林面积，提升碳汇增量。一直以来，我国都在科学推进大规模国土绿化行动，一系列重大林业工程持续落地见效。从防治荒漠化到筑牢“三北”防护林，从实施退耕还林到建设国家储备林，这些举措都为森林覆盖率的提升作出贡献。与此同时，我国同步推进森林城市建设、乡村绿化美化，充分挖掘森林碳汇潜力。如今，这一系列举措已收获显著成效。数据显示，目前我国人工林面积已达9240.87万公顷，分别占全国森林面积的37%、全球人工林面积的27%，为全球林业的发展提供了中国力量。

 

再次是增碳，即提升现有森林质量，增强碳汇能力。刘世荣认为，可通过实施中幼林抚育和低效林改造促进退化森林的修复、提高固氮树种和混交林比例、培育长周期大径级用材林、调整轮伐期等措施，增强森林碳汇功能，同步提升生态系统服务价值。

 

最后是碳资源化利用，即发展林业生物质能源和木竹替代，实现生物减排固碳。刘世荣提出，各地可立足资源禀赋发展能源林，推动林业生物质能源产业化发展；同时大力推进以竹代塑、木竹资源高效利用，积极推广木结构建筑和木竹建材，以低碳环保的木材替代钢材水泥等高排放建材，从根源减少工业生产带来的碳排放，为“双碳”目标注入新动能。

 

发展气候智慧林业应对挑战

 

面对极端气候对森林健康与稳定的影响，应如何提升森林韧性，保障其碳汇和多种服务功能的协调发展？气候林业，特别是结合人工智能技术的气候智慧林业，逐步成为应对这一挑战的新方案。

 

中国工程院院士、中国科学院沈阳应用生态研究所所长朱教君说，气候智慧林业是指利用智能化和数字驱动的新一代信息与人工智能技术，改变传统林业科学科研与管理范式，构建科学高效的森林管理和决策体系。

 

“气候智慧林业的核心在于提升森林生态系统的韧性，使其能更好地适应气候变化，提升其碳汇功能。”朱教君介绍，气候智慧林业从数据采集与监测、数据分析、决策支持三个方面，提升森林管理效率。不仅能实现森林的实时监测，还可以精准预测潜在风险。

 

辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站基于气候智慧林业理念，依托野外站重大科研装置——科尔塔群，打造集数据获取、传输、分析、管理决策和可视化的全链条智能平台，可以高质量地获取森林生态系统的全息三维结构与动态、通量监测数据和生态水文数据。

 

朱教君介绍，科尔塔群可以实时采集森林结构与功能数据，实现多源数据高效管理；还可通过一体化在线监测管理系统对多源数据进行整合处理，以标准化、模板化的应用服务接口实现数据共享和智能化管理，为区域森林碳汇的精准核算提供科学数据。

 

朱教君认为，气候智慧林业应重点关注极端气候生态学，探索全球应对气候变化的解决方案，为保护地球的“绿色肺叶”、实现可持续发展贡献力量。

 

“通过科学管理与技术创新，森林将在未来的气候变化中发挥更加重要的作用。随着更多研究和实践的推进，气候智慧林业有望成为全球应对气候变化的一张闪亮名片。”朱教君说。