浅析建设项目水土保持方案对发展森林碳汇的意义

刘瑞霞 ， 张 生

（1.内蒙古农业大学水利与土木工程建筑学院，010010，呼和浩特；2.内蒙古水利水电勘测设计院，010020，呼和浩特）

目前，全球范围内有效遏制气候变化的有效措施之一是增加森林碳汇，而在我国现行的工程建设开发过程中，水土保持措施在发挥其防治水土流失、涵养水源作用的同时，对于增加森林碳汇也有着重要的作用，因此，在编制水土保持方案时，同时应最大可能地兼顾水土保持方案的森林碳汇功能。

一、森林碳汇概念及发展

1.森林碳汇的概念

森林碳汇是指森林植物吸收大气中的CO2并将其固定在植被或土壤中，从而减少该气体在大气中的浓度。有关资料表明，森林面积虽然只占陆地总面积的1/3，但森林植被区的碳储量几乎占到陆地碳库总量的一半。树木通过光合作用可以吸收大气中大量的CO2，从而可能减缓温室效应的形成。因此，森林是陆地生态系统中最大的碳库，在全球碳循环研究中扮演着重要角色，它通过同化作用吸收固定大气中的CO2以抑制其浓度上升，此项功能对于应对气候变化问题具有积极的现实意义。

2.森林碳汇发展背景

伴随着人类社会的发展，特别是1970年以后，由于全球经济迅猛前进，各种自然资源消耗量的剧增，致使大气中的温室气体CO2、CH4和N2O的含量分别增加了约30%、145%和15%，2005年的全球平均气温为14.6℃，比30年前高0.6℃。国际社会在1992年通过的 《联合国气候公约框架》的基础上，于1997年3月签订了旨在限制世界各国CO2排放量的《京都议定书》，并制定了联合履约、排放贸易和清洁发展等3个灵活机制。清洁发展机制是《京都议定书》中唯一与发展中国家相关的机制，在此后的一系列气候国际公约谈判中，国际社会对森林吸收CO2的汇聚作用越来越重视，《波恩政治协议》《马拉喀什协议》将造林、再造林等纳入了《京都议定书》确立的清洁发展机制中。2005年《京都议定书》的正式生效和一系列的缔约方（COP）会议肯定了森林在吸收CO2和缓解全球气候变暖中的重要作用。

3.森林碳汇的作用

森林碳汇是通过造林、再造林，植被和生态恢复，多功能森林利用，森林保护以及加强森林可持续管理等措施，减少温室气体CO2在大气中的含量，从而可以适应气候的变化，具体包括保护生物多样性、防止水土流失、净化空气、提高土壤肥力、提供林产品等。在减缓气候变化的因素中有碳汇，防止或降低向空气中排放CO2，另外可通过改善生态环境、缓解贫穷、促进经济发展来达到促进可持续发展的目的。

4.影响森林碳汇功能的因素

影响森林碳汇功能的因素诸多，从温度、降水、土壤到土地利用变化及森林火灾、病虫害等均是造成森林碳汇动态变化的主要因素。

二、我国现行工程建设中水土保持措施及其对森林碳汇的意义

1.生物措施

我国现行各项工程建设中，水土保持生物措施主要为造林种草。由于在工程施工过程中对原有地貌、植被、土壤结构以及土地利用方式等方面造成了不同程度的扰动和破坏，如不及时加以有效的恢复或重建，水土流失将更为严重，草场退化加速，生态环境急剧恶化。因此，各类工程在施工结束后，采取有效的水土保持生物措施是十分必要的。造林种草不仅能恢复植被，防止水土流失，同时也能有效增加林草面积，对增加森林碳吸收和贮存有着积极的作用。

从适应方面而言，森林植被的恢复可以涵养水源，保持水土，防风固沙；另外通过因地制宜地实施造林种草措施，如建设防护林工程、退耕还林工程、京津风沙源治理工程、三北及长江流域等防护林体系建设工程以及大面积恢复森林植被工程，减少森林火灾和病虫灾害，加快优良林木选种选育等措施，能够增强森林自身和人类社会适应气候变化的能力。

2.工程措施

水土保持工程措施按其作用分为山坡防护工程、山沟治理工程、山洪排导工程和小型蓄水用水工程。在工程施工中以及施工结束后实施工程措施能够防止坡地水土流失，防止或减少形成坡面径流，增加林木、牧草以及农作物可利用的土壤水分，调节山洪洪峰流量，使现有林草植被面积得到最大可能的保存。因此，工程措施的实施在保持水土、涵养水源的同时，也有利于保护和扩大林草面积。

3.生态修复措施

目前我国各类工程建设中生态修复措施因地制宜，主要是以发挥绿色植物与环境间相互补偿、再生与协同发展能力为主的运作过程。绿色植物自身生命周期因工程所在地区自然环境诸如水土资源条件及其生态系统被干扰、破坏和污染程度不同而有所差异，因此，在实施水土保持生态修复过程中应尊重自然规律，区别对待。其一，对水土流失轻度区域一般采取封育保护来遏制水土流失。保护现有林草面积，保存现有森林碳贮存量。其二，对水土流失中度区域一般采取灌草补植、封育保护等方式。其三，对水土流失强度、极强度的区域，一般采取阶梯式治理措施，即先实行较简单的治理措施，控制大的水土流失，再进行进一步的生态修复。

4.水土保持措施与森林碳汇的意义

①水土保持措施实施后，土壤碳库随着植被的演替和措施实施的年限而增强，从而有效增强森林植被的碳汇能力，减少大气CO2的排放。

②水土保持措施实施后，不仅有利于人工林的生长，也有利于原生植被的恢复，尤其在生态功能脆弱的区域，可以对森林草原带进行退耕撂荒,减少人为干扰，促进天然植被的恢复，使水土保持措施对增加森林碳汇发挥更重要的作用。

③水土保持措施实施后，通过改善表层土壤结构,增强土壤的入渗能力,进一步加强土壤的储水量，加速林草植被的恢复，有效恢复、改善了生态环境。

④在水土保持措施作用下，随着土壤有机质累积，有机碳含量逐渐增加，可以有效促进林草植被的生长恢复，从而提高土壤的碳储量，增加森林碳汇储量。

三、结论与建议

1.结论

目前，森林碳汇研究仍存在诸多不确定因素，在全球气候变化日益加剧、极端气候频繁、倡导低碳经济的背景下，进行森林碳汇机制以及如何增加森林碳汇的研究将对缓解全球气候变化危害起到重要的作用。

2.建议

①现行各类工程在编制水土保持方案时，采取的各项水土保持措施应在因地制宜的基础上，更加注重其与增加森林碳汇功能的结合与发挥。通过对工程在建设中及完工后采取水土保持措施，其因工程建设破坏、扰动的生态环境恢复程度逐步提高，生态系统碳吸收和储存的能力逐渐增强，从而使森林生态系统在大气中更好地发挥碳汇功能。

②在水土保持实施过程中，应该将工程完工后的管理及管护纳入整个水土保持工程防护体系中，按照工程特点所布置的各项防护措施得以充分发挥，同时促进森林草地植被碳汇的增加。

③在对各项工程实施水土保持措施时，应尊重自然规律，根据绿色植被不同的生命周期使其种植及采伐周期合理化，例如通过延长轮伐期，改变采伐方式、造林密度等措施增加林草植被覆盖率和森林碳密度，从而增加森林碳汇。

④在不断增加造林面积的同时，也应考虑到其有限性，因此，在造林面积达到一定程度时，只有通过强化现有森林管理和林草措施的防护才能更有效地增加碳储量，促进森林对大气中CO2的吸收，缓解气候变化和全球变暖。

⑤我国人口众多，人均森林资源较少，在采取水土保持措施的同时，注重科研成果的应用与推广，将先进的科学技术应用并服务于水土保持防护及森林碳汇管理体系中，这不仅有利于改善生态环境，提高森林生产力和资源质量，同时对增加森林碳汇也将起到积极有效的作用。

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