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地球的重要“碳库”--湿地

来源:M6平台    发布时间:2024-07-20 14:17:22

  湿地充满了灵动的生命,是地球上生态服务功能价值最大的ECO之一。根据《湿地公约》(

  湿地生态系统功能独特,不仅仅具备净化水质、调节气候、固碳储碳、涵养水源、提供生物栖息场所等生态功能,还具有蓄洪防旱、补充地下水、提供丰富的动植物产品、丰富旅游和野外科学场所、传承文化等重要的社会经济功能。

  一是减排,通过提高能效、节能降耗、增加可再次生产的能源的比例、加大森林和湿地保护等措施减少二氧化碳等温室气体向大气的排放;

  二是增汇,通过对自然ECO的保护、恢复和可持续管理,如避免毁林、造林、森林管理、湿地保护和恢复、农田管理和草地管理等措施,从大气中吸收二氧化碳,增加碳储存,即碳汇或吸收汇。

  湿地与气候平均状态随时间的变化有着密切的关联,湿地不仅对一定半径范围内的小气候有着非常明显的调节作用,同时湿地拥有很强的碳汇能力,利用湿地应对气候平均状态随时间的变化,能有效缓解温室效应,在应对气候变化方面发挥着无法替代的、极为关键的作用。

  湿地ECO是地球上最重要的碳库之一。湿地中植物种类丰富,植被茂密,植物通过光合作用使无机碳(大气中的二氧化碳)转变为有机碳,并在湿地土壤中不间断地积累。而湿地中含有大量未被分解的有机碳,也在湿地中不间断地积累。湿地是陆地上碳素积累速度最快的自然ECO。

  湿地是陆地上巨大的有机碳库,尽管全球湿地面积仅占陆地面积的4%~6%(即5.3~5.7亿公顷),碳储量约为3000亿吨碳~6000亿吨碳,占陆地生态系统碳储存总量的12%~24%。泥炭地、红树林、海草床等都储存了大量的碳。以泥炭地为例,它只占地球陆地面积的3%,储存的碳是森林的两倍。如果这些碳全部释放到大气中,则大气二氧化碳的浓度将增加约200ppm,全球平均气温将因此升高0.8℃~2.5℃。“碳库”之称并非虚名

  湿地为何会被称为“碳库”,下面就以湿地类型中的泥炭地和滨海湿地为例,进行说明。

  泥炭又被称为泥炭土、草碳,是埋在地下湿地的植物的“遗体”,经过数千万年的堆积,在较低气温、雨水较少或缺少空气等条件下,缓慢分解而形成的特殊有机物。泥炭地是指泥炭厚度至少为30厘米,或有机质含量超过50%的湿地。

  泥炭湿地不仅仅可以吸收二氧化碳,还能存储大量未被分解的有机物质,避免里面的碳以二氧化碳的形式回到大气中去。全球泥炭地面积约4亿公顷,仅占全球陆地面积的3%,但其碳储量达1200亿吨~5419亿吨,占全球土壤碳储量的10%~35%,单位面积土壤有机碳密度高达600吨碳~1500吨碳,是全球土壤有机碳密度的6倍~15倍。泥炭湿地约30%~40%的植被净初级生产力储存在泥炭层中,年碳积累速率约为0.20~0.30吨碳/公顷。

  以我国为例,根据全国泥炭资源调查(1983年~1985年)的结果,我国泥炭地面积104.4万公顷,约46.87亿吨(干重),占我国陆地面积的0.1%。泥炭地有机碳储量为6.207亿吨~40.926亿吨,相当于中国土壤有机碳总储量的8%~30%,单位面积有机碳储量为300~1552.5吨碳/公顷。

  虽然泥炭湿地的碳累积速度很缓慢,然而一旦泥炭湿地被破坏,碳分解速度却非常快,以至于数千年储存的碳在几年内就会被分解并释放到大气中。

  泥炭地排干为草地,热带、温带和寒温带的年碳排放速率分别达9.6吨碳/公顷、5.3~6.1吨碳/公顷和5.7吨碳/公顷;热带泥炭地转化为水田和旱地,年碳排放速率分别达9.4吨碳/公顷和14吨碳/公顷,在温带和寒温带为7.9吨碳/公顷。

  因此,保护泥炭地、避免泥炭地的破坏和退化,将有利于避免泥炭地碳的直接排放,单位面积减排效果比避免毁林更大。同时,对退化泥炭湿地进行恢复,如排干湿地还湿、退耕还湿、退牧还湿、可持续放牧等,可逐步恢复泥炭地的固碳能力。在寒温带,排干有机土湿地还湿的年均固碳速率为0.34吨碳/公顷(寡养)和0.55吨碳/公顷(富养)。与森林固碳有成熟期或碳饱和不同,泥炭地固碳不会饱和,是无限期的。

  滨海湿地地处海洋与陆地交汇地带,是受陆海交互作用最显著的ECO,特别是潮间带的盐水沼泽、红树林、海草床、珊瑚礁等自然ECO,是自然界生物多样性丰富、具有多种独特功能、生产力最高的生态系统之一。

  保护和恢复滨海湿地生态系统,不但可以保护碳储存、减少碳排放、增加碳吸收,还能极大地增强海岸带弹性,提高人类和ECO适应气候平均状态随时间的变化的能力。在减缓方面,通常聚焦于红树林、盐沼和海草床三大生态系统,封存在这些滨海湿地中的碳被称为“蓝碳”。

  滨海湿地中储存的碳可以在土壤中保存数千年以上,这使得滨海湿地成为缓解气候平均状态随时间的变化的长期解决方案之一。

  如果滨海湿地恢复到1990年的水平,每年将有可能增加2.74亿吨固碳量,相当于抵消了20亿桶以上的石油燃烧所带来的碳排量。防止湿地进一步流失能够尽可能的防止数千万吨的碳排放,保护和恢复沿海湿地的全球影响显而易见。

  以红树林为例,单面积红树林植被碳密度79.9吨碳/公顷,全球储量12亿吨碳。更重要的是,与陆地ECO不同,由于潮间带土壤多处于厌氧状态,有机碳分解很少,有利于有机碳在土壤中的积累,进而形成碳汇。因此,红树林土壤可以不断地累积有机碳,土壤碳含量会随之持续增加,而陆地ECO土壤有机碳达到平衡后就不再进行积累。据估计,红树林土壤有机碳年固定碳速率达1.39吨碳/公顷,全球红树林土壤年固1840万吨碳。由于红树林土壤中存在大量硫酸盐以此来降低了甲烷微生物的活性,所以与淡水湿地相比,红树林土壤几乎不产生甲烷。

  通过保护和恢复滨海湿地,发挥湿地的固碳作用,将是我们建设更具弹性的海岸线、更安全的沿海社区的重要机遇。

  湿地在减缓气候平均状态随时间的变化的过程中能发挥巨大作用,但由于在某些地区,随着种植业发展的需要,对湿地进行排干,甚至开垦,导致碳的迅速分解,以至于几千年储存的碳在几年内被分解并释放到大气中;湿地过度放牧导致生产力下降,固碳能力降低,甚至产生净碳排放。再加上水利工程、盐碱化、外来物种入侵等原因,都可能会导致湿地退化、破坏湿地的碳库功能。因此,我们一定要加强对湿地的保护,能够最终靠排干湿地还湿、退渔还湿、退耕还湿,红树林造林等方式,恢复原有湿地的水文和植被,逐渐恢复其原有功能。保护湿地可以有效地防止温室气体的排放通过湿地恢复,可增加湿地植被和土壤碳储量。

  湿地是很重要的碳库,不一样湿地中储藏的碳是大气重要的碳汇,通过湿地碳汇项目保护和恢复湿地,既有利于保护和恢复湿地强大的ECO服务功能,又将湿地资源的生态产品价值化,实现资源变资产,是践行生态产品价值实现的重要方法。

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