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森林经营管理对森林碳汇的作用及提高对策研究

  2023-11-27    143  上传者:管理员

摘要:针对全球变暖问题开展对森林经营管理的研究,主要目的为基于森林经营管理提升森林碳汇能力,缓解温室效应,实现人与自然互利共生。深入分析森林经营管理对森林碳汇的作用,并通过文献调查法和案例分析法探究如何提升森林经营管理对森林碳汇的作用。在实际的森林经营管理工作中,做到因地制宜,加强森林经营管理,从而增强森林碳汇效果。

  • 关键词:
  • 森林
  • 森林碳汇
  • 气候变暖
  • 温室效应
  • 经营管理
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目前,国际组织针对森林碳汇,相继制定与森林管理有关的合约,积极应对气候变暖问题。相关专家在森林碳汇的研究上强调增加森林生态系统碳汇量,利用森林的生化反应减少CO2排放。森林碳汇在全球性碳循环中发挥着重要作用,能够对现有环境进行调节,改善居住条件,而科学的森林经营管理能够进一步提升森林碳汇作用。因此,有必要研究森林经营管理对森林碳汇的作用及提高对策。


1、森林经营管理对森林碳汇的作用


1.1 森林资源保护作用

科学的森林经营管理能够快速针对森林资源进行科学管控,减少乱砍滥伐现象的发生,实现全面化的保护,有效提升木材等资源的利用率,减少CO2排放情况,保证森林碳储量。科学的森林经营管理还注重生态发展,能够做到尊重自然,提高生物多样性,维持生态系统之间的平衡。

1.2 碳吸收、贮存作用

首先,森林经营管理工作强调保护现有资源,同时扩大森林面积,实现森林再造。根据实际情况适当延长轮伐期,控制林分密度,改善疏伐方式,尤其是对次生林或已退化的森林进行保护,创新森林资源的应用方式,持续增加碳储量。其次,从本质上来看森林碳汇是一种生态功能,其利用植物的光合作用对大气中的CO2进行转换,释放O2和有机物,可以有效缓解温室效应[1]。最后,从功能角度,可将森林划分为城市森林、能源林、用材林、防护林、特用林等,林分结构、密度不同,森林的固碳量也存在一定区别。在森林经营管理过程中,不同植被群落在碳循环中发挥的作用存在一定差异,如表1所示。

表1 不同植被群落平均固碳量单位:t/(hm2·a)  

1.3 资源可持续发展作用

随着科技的进步和发展,森林中可开发性资源不再仅限于木材原料,还包括生物质能源,能够代替以往的化石能源,具有可再生优势,是清洁能源的代表之一。例如,可发展光皮树、油桐等能源林,或综合开发风能、水能、热能等,减少温室气体排放,实现可持续发展。


2、如何提升森林经营管理对森林碳汇的作用


2.1 采用多样化研究管理方法

2.1.1 样地调查法

为提升森林经营管理对森林碳汇的作用,需要根据不同林地、树木类型特点采用多样化研究管理方法,保证后续经营管理计划的科学性。

通过样地调查法进行碳储量估算,一般要求碳系数为0.44~0.55。在实际计算时,可采用以下3种样地调查法。

(1)平均生物量法。先用现有植物生物量回归方程来计算生态系统样地中单棵树木的生物量,再根据绿地面积和平均总生物量来计算森林生物量,进而估算森林碳储量。

(2)生物量转换因子法。计算林分生物量与木材材积比值的平均值,再与某类型森林的总蓄积量相乘,得到该类型森林的总生物量,从而估算出该类型森林的碳储量[2]。

(3)模型测算法。目前模型测算法在森林经营管理中比较常见,常用的模型包括CITY green、iˉTree、Pathfinder等模型。在模型测算法中需要借助遥感影像、计算机等技术。以CITY green模型为例,需要借助遥感影像技术和相关野外调查数据,实现对野外植被生长的模拟,常用于碳储量、大气污染物净化以及固碳率方面的测算。该模型还能对树木健康状况进行分析,如表2所示。

表2 CITY green模型对树木健康状况的分级  

2.1.2 遥感估算法

遥感估算法主要借助地理信息系统(geographic information system,GIS)平台、数字模型、遥感影像技术,根据森林实际情况来测算生态系统内的分布情况,使森林实地调研数据更加精准。遥感估算法的应用主要分为以下两个步骤:①遥感数据源获取。以往在大范围森林数据获取工作中,应用光学遥感技术来监测并直观反映植被动态变化,但存在一定缺陷。例如,在垂直结构地形的数据获取工作上,存在因遮挡而导致数据失真的问题。针对这一问题,在进行森林经营管理时可采用微波卫星扫描技术或机载雷达技术。其中,机载雷达技术能够自由控制飞行高度,并获取地表三维信息,尤其是在获取林分结构复杂位置上,优势更为明显。②基于遥感技术进行生物量估算。该步骤主要应用在人工智能和回归分析上,能够在短时间内实现快速且精准的数据信息处理。同时利用大数据技术提升估算精度[3]。

2.1.3 碳通量法

碳通量法会根据碳含量的变化对森林碳汇量进行估算,其中精度比较高的方法包括微气象法和箱式法。

(1)微气象法。大气中物质会通过空气漩涡流动实现垂直交换,可根据小气候特征并配合监测仪器来监测CO2流动值,以判断森林碳通量变化。

(2)箱式法。以植物为主体,将植物的各个部位放在密闭箱子中,如叶片、根系、枝干等,并观察其能量流动,进而计算碳通量。

针对上述方法的适用范围、优势、劣势进行详细分析,如表3所示。 

表3 方法适用范围、优势、劣势分析 

2.2 保证森林资源信息更新速度

森林再造是目前提升森林碳汇能力的常用方法,通过充分整合现有土地资源,森林再造填补空白区域,明确空白区域的植被种类、空隙、空地等信息,有效扩大森林面积。在实际落实中应引入智慧化系统,以省或市为单位,利用遥感技术和森林资源档案,核对现有森林资源与档案信息是否一致[4]。目前我国大部门森林经营管理工作已经逐渐普及智慧化系统,但在实际应用中发现,一些位置存在空间划分重叠问题,导致森林经营管理工作落实不到位,无法系统性地提升森林碳汇能力。

针对上述问题,要全面贯彻森林资源“一张图”管理模式,协同技术和文件为后续森林补植、扩大种植面积等工作奠定基础,保证森林资源信息的更新速度,以提升森林经营管理对森林碳汇的作用。首先,采用ArcGIS软件完成空间信息赋值,生成森林资源档案,为后续的实地核实工作、种植与补植工作、森林规划管理工作提供数据支持。其次,按照标准数据制订森林经营管理计划,并根据ArcGIS软件中的遥感技术协助报告生成。再次,针对空间划分重叠问题,则应用3S技术来建立更加完善的数据库。同时,统一数据标准,实现数据共享,逐步消除部门之间的信息壁垒,保证森林资源调查及应用的准确性和时效性。最后,在整个过程中需要注重资料收集、核实调查、森林资源档案生成3个环节,并将生成的资料作为后续资料收集处理环节的主体,实现循环利用,构成完整的闭环,真正做到森林资源经营管理“一张图”,避免信息闭塞,实时更新森林资源信息。

2.3 提升森林植被种植的科学性

首先,森林固碳量和固碳能力的控制是当前森林经营管理工作中的重点。可以从森林植被寿命的角度出发,评估森林固碳量和固碳能力。植被寿命越长,则表示森林固碳时间越长,森林固碳量越大,固碳能力越强,可以持续减少碳排放。因此,在进行森林经营管理时,应注意根据植被寿命选择森林植被,从而增强森林活力,增加固碳量。在实际种植中可重点培育基本成林树种和顶级树种。

其次,以往在森林自我调节的过程中会形成自然稀疏的现象,同时会出现大量树木枯死的情况,这不符合当前森林经营管理中资源可持续发展和资源节约等理念。由此可见,森林自我调节并不适合所有森林的经营管理,需要适当进行人为干预。应当针对森林更新问题进行科学经营调控,适时进行疏伐,以降低树木死亡率,进一步提升森林碳汇能力。在进行疏伐时需严格遵循《森林经营收获量表》中的内容,根据林种、树种、气候条件来确定疏伐强度,实现疏伐控制最优化[5]。对于森林中现有的树木,尤其是针对病弱林木,要根据更新造林面积和数量决定砍伐范围,通过合理砍伐来换取经济收益,从而实现资源的合理配置。但切忌随意砍伐,且不能只根据树木情况进行砍伐,还要按照不同区域林地、树木类型执行砍伐工作,合理定制砍伐周期,持续性地优化现有森林结构。

再次,为减少病虫害、火灾等问题,在森林植被种植时,还应做到尊重自然,适当运用混交办法来发挥不同植被的优势,减少森林破坏现象的发生。

最后,适当提高森林绿地覆盖率和扩大森林占地面积。可根据森林实际情况增加城市森林占地面积,对现有的森林退化地进行全面性的恢复,从而提高森林绿地覆盖率,扩大森林占地的面积,有效提高森林碳汇能力,保证对CO2的吸收率,且在释放水分的同时减少热辐射现象,有效缓解热岛效应[6]。

2.4 提升森林经营管理的科学性

为提高森林经营管理对森林碳汇的作用,需要进一步提升森林经营管理的科学性,加强森林保护,预防、消除各类影响因素,降低森林资源损失。一方面,在日常的森林经营管理中,森林经常受地震、雪崩、泥石流、火灾等自然灾害影响,难以实现可持续发展。因此,应当加大森林保护力度,对现有森林情况进行充分调查,科学应用计算机技术、3S技术,了解树木生长变化情况,掌握树木生长规律,并制定规范化的经营管理策略,防止森林资源被破坏。另一方面,对于森林经营管理人员来说,需要明确森林经营管理原则,即经济、生态、永续原则,同时对森林经营管理现状进行科学研判。判定森林经营成功与否的指标依据为森林面积、生物量和蓄积量,有利于增加森林固碳量,提升森林碳汇能力。目前,我国人均森林资源占有率并不高,务必加强森林经营管理,加大森林保护力度,增强森林经营管理人员的素质,保证森林经营管理队伍的规范化、科学化发展,进而促进森林可持续发展。


3、结语


森林是人类社会实现可持续健康发展的关键资源。因此,有必要研究森林经营管理对森林碳汇的作用及提高对策。在实际的森林经营管理工作中,应做到因地制宜,采取合适的对策来提升森林经营管理对森林碳汇的作用,不断提升森林碳汇能力,为人类的长远发展奠定基础。


参考文献:

[1]陈林杰.双碳目标下绿色金融对我国森林碳汇发展的影响机制研究[J].商讯,2023(14):65-68.

[2]和又真.基层森林资源管理工作存在的问题及措施[J].中国林副特产,2022(5):100-102.

[3]邵博.智慧林业管理模式下提升森林资源管护水平分析[J].智慧农业导刊,2022,2(15):7-9.

[4]凌向明,陈昭.浅析森林经营管理对森林碳汇的作用和影响[J].低碳世界,2019,9(3):298-300.

[5]梁超雄.浅析森林经营管理对森林碳汇的作用和影响[J].南方农业,2019,13(9):66-67.

[6]王璐.森林碳汇在低碳经济中的作用[J].现代园艺,2018(20):152.


文章来源:李建平.森林经营管理对森林碳汇的作用及提高对策研究[J].低碳世界,2023,13(11):184-186.

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