植树造林不可以减少温室气体排放

植树造林可以减少温室气体排放 部分减缓全球变暖 但最根本的办法还是要走低碳可持续发展之路 少量的树木不会缓解温室效应的 各个国家的科学家一致证实 当气温达到一定温度 树木甚至会保留氧气 排放二氧化碳 科学家正在寻求各种能遏制全球气候变暖的方法 其中之一是植树造林 以吸收空 气中过量的二氧化碳 然而 一些科学家却认为 在大气中二氧化碳浓度升高的情况下 森林吸收二氧化碳的能力可能不像人们想像的那么强 仅靠种树并不能有效地遏制全球 气候变暖的趋势 亚马孙河流孕育着世界上最大的热带雨林 热带雨林不仅养育着数量庞大的的生物种群 每年还会吞噬全世 界排放的大量的二氧化碳 并向大气中源源不断地供给生命赖以生存的氧气 因而素有 地球之肺 的美誉 随着 人类活动排放的二氧化碳日益增多 人们寄希望于 地球之肺 认为大气中二氧化碳浓度的升高会使热带雨林的 树木生长得更快 从而将更多的碳固定在树木和土壤中 然而 巴拿马研究人员经过长达 20 年的研究发现 热带雨 林并没有因为吸收了大量的二氧化碳而生长加速 反而生长得越来越慢 那么 人们是否真的高估了树木吸收二氧 化碳的能力 树木的固碳能力 树木能吸收人类活动排放的过量二氧化碳的理论 从提出至今已有数十年 早在 20 世纪 60 年代初 当人们 发现大气中的二氧化碳浓度升高时 研究人员就指出树木能从大气中吸收过量的二氧化碳 并通过实验证明生长在 室内的植物吸收了过量的二氧化碳后 生长速度比原来提高了 40 1995 年 英国大气科学约翰 格雷斯进一步 证实了这一观点 他在亚马孙热带雨林选取了一块面积为 1 平方公里的区域 进行了为期 2 年的观察研究 结果发 现 这片热带雨林的空气中几乎没有二氧化碳 他通过计算得出 每平方公里的热带雨林一年可以吸收 100 吨碳 整个亚马孙热带雨林一年能吸收的碳的数量是惊人的 然而 不是所有人都赞同格雷斯的观点 我在广播里听到过格雷斯的名字 但我并不完全认同他的观点 英国生态学家奥利弗 菲利普斯说道 那段时间菲利斯刚好在从事亚马孙流域植物生长速度的研究 他指出 植物吸收的碳含量并不等于植物的固碳量 树木在生长过程中 吸收大量二氧化碳的同时也会释放一定量的二氧化 碳 例如它们通过呼吸作用产生能量 死亡或腐烂时都会释放一定量的二氧化碳 因此 要计算树木吸收二氧化碳 的量必须测量这两个数值之差 事实上 通过光合作用 森林在吸收二氧化碳的过程中 只是将其中的一部分作为 生长所需的能量储存下来 为了验证格雷斯的理论 菲利普斯查看了 20 年来亚马孙热带雨林一些小范围内植物生长的历史记录 他在不 砍伐树木的前提下测量树木的质量 结果发现 树木的总质量在增加 平均每平方公里森林内 树木一年内共吸收 了 71 吨碳 随后 菲利普斯又将研究范围进一步扩大到整个亚马孙流域 研究区域超过 100 个 最后推算出整个亚马孙 热带雨林每年会吸收 600 万吨碳 根据这个结果 菲利普斯推断世界上所有的热带雨林可吸收人类排放的 15 的二氧 化碳 这将有助于遏制全球气候变暖的趋势 树木生长正在减缓 那么 热带雨林真的能吸收那么多二氧化碳吗 2007 年 美国热带生态学家肯 菲利在一份报告中指出 树木的生长正在减缓 即使栽种更多的树木也改变不了现状 菲利在在巴拿马和马来西亚的热带雨林中选择了共计 50 万棵树木 观测它们的生长趋势 他对比了 5 年间树木的直径 惊奇地发现 在巴拿马 树木的生长速度比过去 20 年减缓了 25 而在马来西亚 树木的生长速度在 10 年之内就降低至这一水平 这是不是意味着格雷斯和菲利普斯的结论都是错误的 我认为他们的结论都是对的 菲利说 目前我 们惟一能得出的结论是 热带雨林的不同区域情况是不一样的 但总的来说 气候变化正在使热带雨林的固碳能力 下降 菲利承认 在他的实验区域中 气候变暖 降水量减少 多云天气增多是导致树木生长的原因 不过 哥斯 达黎加的一对科学夫妇进行的类似研究为菲利提供了重要的线索 这对夫妇从 1984 年到 2000 年 在气候较热的年 份 树木的生长就明显减缓 尤其和黑夜最短的那段时间的温度有关 夜晚越热 树木生长越缓慢 这一发现有助于解释菲利的结论 树木的生长与碳吸收率不仅取决于树木通过光合作用固定碳的数量 还取 决于糖分转换为二氧化碳的数量 即释放到空气中的二氧化碳的量 这对科学家夫妇推测 温度升高可能加速树木 在夜间的新陈代谢而导致消耗更多的糖分 最终导致白天树木很难进行光合作用 这对于人们依靠树木来吸收二氧 化碳而言 无疑是个坏消息 气温升高限制树木生长 气候变暖不仅使植物的呼吸作用加快 还使植物的光合作用减慢 以致它们不能吸收更多的二氧化碳 一个 由巴西科学家和美国科学家联合组成的研究小组发现 目前的气温已经快接近热带树木能够容忍的温度极限 两年 前 这个研究小组开始在巴西热带雨林研究植物的光合作用与温度的关系 他们发现 当树叶温度升到 33 摄氏度 光合作用的速度开始减慢 当树叶温度达到 36 摄氏度 光合作用停止 关闭气孔以避免水分过度损失 吸收二氧化 碳的任务主要由树冠顶端的树叶来完成 而这部分树叶表面的温度通常在正午就达到了这一极限值 现在 研究人员还不清楚植物停止光合作用是否会限制树木的生长 因为树木即使在适宜的温度下也不是全 天 24 小时进行光合作用 但是 如果温度持续升高 当达到某一温度时 必然会限制树木的生长 由此可见 如果气候持续变暖 树木将停止生长 甚至死亡 并释放大量二氧化碳 到那时 树木将无法帮 助人类吸收大气中过量的二氧化碳 不过 这一现象目前还未发生 除非全球气温再升高 2 摄氏度 目前 我们无 法确定这一现象何时会发生 但情况不容乐观 根据国际权威机构预测 到 2100 年全球气温将上升大约 1 4 5 8 摄氏度 不确定因素影响碳吸收 热带雨林除了受到气候变化的影响 还受到飓风 火灾等灾害的影响 造成树种发生变化 进而影响吸收二 氧化碳的能力 假如菲利普斯选择选择的观测区域恰好在最近 100 年间发生过巨变 那么他所观测的结果是由树木 种群的变化所引起的 而不是因为气候变化所引起的 相反 如果它们生长缓慢是因为树龄太大而导致的 而不是 气候变化所引起的 同样菲利在巴拿马和马来西亚进行的为期 10 20 年的研究也存在问题 树木测量仅每 5 年进行 一次 因此所显示的温度变化与生长缓慢的关联并不具有代表性 目前 科学家正试图消除一些不确定因素 从而进一步分析树木生长的数量在减少 某些地区树木的数量在 增加 而某些地区树木的数量保持不变 可见 树木生长缓慢慢并不意味着森林种群在减少 也就是说 种群的数 量不仅取决于树木的生长速度 还取决于树木的死亡速度 由于气候变暖 大气中二氧化碳含量增加 亚马孙热带雨林脆弱的生态环境会发生改变 大气中二氧化碳含 量增加导致树木相互吸收阳光 水分以及土壤中养分的 竞争 由于高大树木在 竞争 中有优势 因此它们的 生长速度不断加快 而矮小树木的生长速度则减缓了 这些都将影响亚马孙热带雨林吸收二氧化碳的能力 总之 随着大气中二氧化碳含量的增加 树木不再像人们通常认为的那样能够有效地吸收人类排放的大量的 二氧化碳 但是 因为森林的固碳能力远比其他植被要强得多 所以我们不应该放弃保护热带雨林 放弃植树造林 只是 我们不应该指望那些树木去创造奇迹 二氧化碳增加对农业生产的有利影响二氧化碳增加对农业生产的有利影响 大气中 CO2 浓度的增加是目前人类关注的重要问题之一 当前讨论最多的是 温室效应 产生的负影响 本文将从另 一侧面讨论二氧化碳增加带来的有益效应 使农作物光合产量增加 CO2 是光合作用的原料 大气中 CO2 的浓度对光合作用影响强烈 有时起限制因子的作用 植物对 CO2 吸收利 用具有补偿点和饱和点 CO2 补偿点是植物光合作用吸收的 CO2 与呼吸作用释放的 CO2 相等时 环境中 CO2 的 浓度 各种植物的补偿点不同 玉米 高梁 谷子等 C4 植物的补偿点一般小于 10ppm 称低 CO2 补偿点植物 小 麦 水稻 棉花 大豆等 C3 植物的补偿点为 40 150ppm 称为高 CO2 补偿点植物 当大气中 CO2 的浓度超过 CO2 补偿点后 随 CO2 浓度的增加 光合强度将不断增强 当 CO2 浓度增加到一定限度 植物的光合强度不再增 强 这时环境中 CO2 的浓度称 CO2 饱和点 大气中 CO2 的浓度超过饱和点以后 将引起原生质中毒或气孔关闭抑 制光合作用的进行 农作物光合作用 CO2 的最适浓度为约 1000ppm 现在大气中 CO2 的浓度约为 350ppm 大大 超过补偿点而远离饱和点 CO2 浓度的增加 必定加快光合作用的强度 增加农作物的光合产量 从而加快植物生 长 使农作物适应和抵抗不利因素的能力增强 大气中的 CO2 通过气孔进人叶面时 水分子也乘机跑了出来 据分析叶面每吸收一个 CO2 分子 就要消耗 100 400 个水分子 当大气中 CO2 大量增加时 气孔只要微微张开 就可以吸收到足够的 CO2 这样水分蒸发量 将大大减少 实验证明 在一定范围内 CO2 对光合强度的影响大于光照 温度 水分 矿物元素等条件的影响 因 此 大气中 CO2 浓度的增加 可增强作物对低温 低光照 干旱 土壤盐碱化 空气污染等不利因素的抵抗能力 城区的植物在不利的生态环境条件下 所以能茁壮成长 也与城区大气中 CO2 浓度较高有关 减少农作物光合产物的消耗 小麦 水稻 大豆等 C3 植物进行光合作用时 要进行光呼吸 消耗了大量的能量 而较高浓度的 CO2 可以抑制 呼吸 据实验 当 CO2 的浓度达 600ppm 时 比起 350ppm 条件下 光合呼吸要减少一半 于是节省下来的能量就 可能转移到生物体上来 从而提高农作物的产量 值得一提的是 C4 植物由于存在极小的呼吸 所以具高产特性 使农业生产的范围发生的变化 在高山 高原和高纬度地区 低温是农业生产的重要限制因子 如果 CO2 的 温室效应 使气温升高的话 会对农 业生产的地域分布产生两方面的有利影响 一方面 使山区的农业生产在垂直方向上向高海拔扩展 在水平方向上 向高纬度推进 另一方面 使积温增大 适应于农作物生长的时间增长了 使一部分农作物出现了向高纬度迁移的 倾向 农业生产的这种地域变化在某种程度上补偿了因海面上升对农业生产带来的不利影响 碳排放通用计算方法碳排放通用计算方法 1 根据 2006 年 IPCC 国家温室气体清单指南 中能源部分所提供的基准方法 化石燃料消费产生二氧 化碳排放量的计算公式为 二氧化碳排放量 化石燃料消耗量 二氧化碳排放系数 二氧化碳排放系数 低位发热量 碳排放因子 碳氧化率 碳转换系数 其中 2006 年 IPCC 国家温室气体清单指南 中第二章 固定源燃烧 表 2 2 针对不同类型的化石燃料分 别提供了不同的低位发热量 碳排放因子以及碳氧化率等数值 发电企业可以根据燃用的各种不同的化石燃料 分 别选取不同的系数 代入计算即可得到二氧化碳排放量 但由于上述各系数参考国外的经验数值 不一定与中国国 情以及各发电企业实际情况完全相符 因此需进一步对我国火力发电厂的实际情况 建立中国 CO2 排放源综合数据 库 以指导实际碳排放的计算和统计工作 2 实际碳平衡计算法 实际操作中 发电企业二氧化碳排放总量可以结合本企业生产用燃料煤质分析化验和元素分析结果 结合 企业的其他生产数据 通过碳平衡计算得到 以燃煤发电厂为例 本 文 内 容 来 自 发电燃用总碳量 原煤量 原煤含碳量 进入灰 渣 烟尘中的碳量 二氧化碳排放量 发电燃用总碳量 二氧化碳转换系数 其中 原煤量与原煤含碳量应注意使用相同的基准 进入灰 渣 烟尘中的碳量通过灰 渣 烟尘量乘以 燃煤的机械未燃烧损失计算得到 根据摩尔比折算 二氧化碳转换系数为 12 44 3 简约计算法 针对燃煤发电企业 二氧化碳排放量的简约计算方法可以用以下公式进行计算 发电燃用标煤量 供电量 供电煤耗 二氧化碳排放量 发电燃用标煤量 2 493 不是所有的森林火灾都需要扑灭不是所有的森林火灾都需要扑灭 导语 导语 生态系统分为三大类 火依赖型生态系统 火敏感型生态系统和火独立型生态系统 在进化过程中 火 依赖型生态系统已经离不开火的干扰 这类生态系统的物种不仅发生了适应性的进化 如易燃 而且系统的结构与 组成均有利于林火的扩散 对这类生态系统而言 火烧绝对是一个不可缺乏的生态过程 作者 作者 百度知道网友 famorby 动物遗传硕士 每年世界各地都会发生许多起森林火灾 导致平均 480 万平方公里的森林付之一炬 森林火灾不仅烧死 烧伤 林木 直接减少森林面积 而且会改变森林结构和环境 从而影响生态系统 因此 在绝大多数人看来 森林火灾 是彻头彻尾的灾难 百害而无一利 但你是否知道 在西双版纳 刀耕火种是当地传统的生产方式 在那里 弃耕地具有良好的植被演替恢复能力 当地有句谚语 火不烧山山不发 意思就是不放火烧山 植被就无法得到有效的更新 动物的食物来源就无法保 证 整个山也就无法欣欣向荣 为什么长期的刀耕火种还能实现人和森林的和谐发展呢 这是因为 当地发生的林火为火强度小的地表火 没 有树冠火 只会烧掉地面表层的枯枝落叶 草本植物 不会伤及大多数动植物 且当地水系众多 火势不会疯狂蔓 延 而这种经常 轻微的火烧 把落叶变成了有机肥 清除了遮挡阳光的多余灌木 从而让树苗茁壮成长 森林的 健康也就得以维持 自西双版纳自然保护区建立以来 对于林火的管理 经历了 1958 1990 年的防火和之后的控制性火烧两个阶段 长期的严格防火虽然预防了森林火灾 但也带来了一系列负面影响 长期禁火既阻碍了植被的更新 又使枯枝落 叶过度积累 造成了不受控制的火灾的隐患 而控制性火烧就是通过人为点火 让森林健康发展 降低大型火灾的 风险 其实 森林火灾虽然对经济 生态都造成了巨大的影响 但在世界范围内 火在环境的形成与生物多样性的维 持方面一直扮演重要角色 火对动植物的栖息地分布 组成结构 碳能量与土壤的营养流动和水土保持有深远的影 响 甚至在许多地方 火是维持生态系统所不可或缺的要素 难以置信 就让我们来了解一下火在生态系统中起到 的作用吧 一半陆生生态系统离不开火一半陆生生态系统离不开火 在生态学中 有一个专门研究火的分支 火生态学 Fire Ecology 这个学科有自己的专业期刊 火 生态学 Journal of Fire Ecology 其出版机构火生态学会 the Association for Fire Ecology 位于美国加 利福尼亚州 从事林火研究的科学家将生态系统分为三大类 火依赖型生态系统 火敏感型生态系统和火独立型生态系统 在进化过程中 火依赖型生态系统已经离不开火的干扰 这类生态系统的物种不仅发生了适应性的进化 如易 燃 而且系统的结构与组成均有利于林火的扩散 对这类生态系统而言 火烧绝对是一个不可缺乏的生态过程 对于火敏感型生态系统 火则是大灾难 即使火势很小 这类生态系统的物种死亡率也很高 在不受人为干扰 时 这类生态系统极少发生火灾 连续的火烧会使这类生态系统发生质的改变 如由热带雨林变为稀树草原 而火独立型生态系统由于过湿或者过干且缺乏可燃物 火对其的作用可以说微乎其微 这类生态系统的主要代 表有沙漠 冻原 苔原以及季节变化不明显的热带雨林等 2007 年 国际生物多样性保护组织大自然保护协会对世界范围内所有陆生生态系统的火倾向进行了初步评估 结果表明 火依赖型生态系统占全部生态系统的 50 以上 火敏感型约占 22 而火独立型约占 15 其他生态 系统由于数据缺乏而未进行分析 在世界优先生态区域中 46 为火依赖型生态系统 浴火才能重生的不只是凤凰浴火才能重生的不只是凤凰 在火依赖型生态系统中 许多物种进化出了独有的特性 生长于加拿大及美国北部的北美短叶松 Pinus banksiana 的种子被包裹在松果里 由厚厚的树脂封闭着 只 有在 50 以上才会释放出来 山火过后 无数种子离开松果 被烧毁的老树提供了丰富的营养 种子们便欣欣向荣 地茁壮成长起来 类似的还有北美洲西部的扭叶松 Pinus contorta 等 许多针叶树的球果可以一直保留在树上数年甚至数十 年都不裂开 直到等来为它们传宗接代的山火 除了针叶树的球果 还有一些植物的种子则在土壤里沉睡 山火扮 演着诱导它们苏醒的角色 科学家对这些种子进行人工的热处理 也能促使它们萌发 山龙眼科的许多植物树皮较厚易于在山火中存活 或者地下部分有芽 可以在火灾后再生长重建植被层 厚的 树皮可以对芽提供很好的保护 树状苏铁等植物具有密集的叶丛保护着芽 火灾过后 茎上或基部树疤处的芽抽出 新的枝条来 栎属的许多植物都需要火来帮助完成天然更新过程 在前面提到的西双版纳 有一种小果野芭蕉 musa acuminata 在茂密的森林中难以生存 但在刀耕火种 地区能很好地生长 而野芭蕉是大象主要采食的种类 诸如此类 如果长期不发生山火 森林植物的多样性将下降 野生动物食物严重不足 研究人员发现 大型动物的活动范围主要集中在定期点火的保护区和村落附近 大多数草原的气候条件和植被都有利于火的蔓延 火的强度和频率是影响草原稳定性的重要因素 火可以促使 营养物质的循环 并能限制树木的侵入 草原的优势植物是地面芽植物 它们进化出了抗火性强的种柄 以增强对 种子的保护 而它们体内硅的含量增加 可以防止腐烂 从而为下一次燃烧提供燃料 由于植被层被火焚毁 苗床得以接受更多的光照 同时可溶性灰分营养元素的沉积 也为植物的生长和繁殖创 造了有利条件 总而言之 火不仅影响着土壤的温度 湿度 营养 微生物等方面 还在许多植物的传宗接代 新 旧更替过程中起着不可或缺的重要作用 灭 还是不灭 这是个问题灭 还是不灭 这是个问题 通常 人们将特定生态系统内火灾重复发生所需的各种条件统称为这个生态系统的火系统 火依赖型生态系统