現在世界各國都在提倡低碳,我國也不例外。所謂低碳,就是指較低(更低)的溫室氣體(以二氧化碳為主)排放。提倡低碳,目的是控制大氣中二氧化碳的含量。要降低大氣中二氧化碳的含量,一個重要的方法就是植樹造林。種樹既能發展農業經濟,美化、綠化環境,又能吸收空氣中的二氧化碳,釋放氧氣,為低碳作貢獻。我國計劃在“十二五”期間新增森林面積1250萬公頃,使森林覆蓋率提高到21.66%。為幫助農民朋友了解植樹造林與低碳的關系,筆者特將這方面的常識介紹如下:
一、植樹造林吸收二氧化碳的機理
植樹造林能吸收二氧化碳是因為樹葉能進行光合作用,其化學方程式如下:
即樹葉中的葉綠素在陽光的作用下,吸收二氧化碳和水,制造糖類和放出氧氣,使空氣中二氧化碳減少而氧氣增加。
二、每畝樹林1天能吸收多少二氧化碳
筆者對楊樹、蘋果樹和板栗樹進行過測定,應用紅外線二氧化碳分析儀測出葉片吸收二氧化碳的數據。測定結果證明,不同樹種,不同樹木部位的葉片,以及不同的光照強度、溫度和空氣中二氧化碳的不同含量,測出的葉片進行光合作用的效率都有差別。一般來說,速生樹種,樹冠外圍深綠色的葉片,在光照較強,溫度在25℃左右,空氣中二氧化碳含量較高的條件下,葉片的光合作用速率較高,測出的數據則高。在秋季,測定楊樹中等水平的數據為10毫克二氧化碳/分米2·小時,折合為1克/米2·小時,即每小時1平方米葉面積,能吸收固定1克的二氧化碳。楊樹的有效葉面積大概是它所覆蓋的土地面積的5倍,以每天光合作用的有效時間為10小時計算,則每天、每畝楊樹林通過光合作用吸收的二氧化碳為1克×666.7×5×10=33335克。
這里需要說明的是,植物的生命活動也需要進行呼吸作用,釋放二氧化碳,我們用儀器測定的光合作用不是凈光合作用,而是表面光合作用,所測定的二氧化碳變化量,是光合作用減去呼吸作用后二氧化碳的變化量。例如光合作用吸收二氧化碳10.5毫克而同時呼吸作用放出二氧化碳0.5毫克,從儀器上反應出的二氧化碳吸收量為10毫克。另外,實際上白天光合作用的時間要超過10小時,其余時間的光合作用吸收的二氧化碳大致可以和黑暗時呼吸作用放出的二氧化碳相抵消。
三、樹木吸收二氧化碳和人體放出二氧化碳量的比較
前面計算出1畝楊樹林1天大約能吸收33.5千克二氧化碳,這個數量到底有多大,還得與人的呼吸作用相比較才能搞清楚。1個普通的健康人,1天大約需要消耗糧食500克、肉類和蛋類150克、蔬菜和水果500克、油30克等,把這些食物折合成葡萄糖約為900克。這900克葡萄糖經人體呼吸作用能產生1320克的二氧化碳,即1個成年人1天要放出1.32千克的二氧化碳。與1畝楊樹林1天吸收33.5千克二氧化碳比較:
33.5千克÷1.32千克=25.2(人)
說明1畝楊樹林1天大約可以吸收25個人放出的二氧化碳。經測定,1棵冠徑約為5.8米的楊樹吸收二氧化碳和1個成年人放出的二氧化碳大致相當(如右圖所示)。
以上是用人體的呼吸作用和樹木光合作用的比較,如果用汽車及各種大型機器,特別是燒煤的發電廠來計算,當然它們釋放二氧化碳要大得多,所以我們要在發展生產的同時提倡節能、低碳、減少能量的消耗,要種更多的樹來吸收二氧化碳,尤其更應該多種長綠樹,因為長綠樹終年有葉片,一年四季都進行光合作用,綠化效果也更好。當然種樹更重要的是要使樹長好,要提高種樹的質量,確保其成活率和保存率,還要加強撫育管理,爭取形成郁郁蔥蔥的森林。
作者簡介:高新一 北京農林科學院研究員,先后發表論文100多篇,出版專著8本,獲得部級科技進步獎等7項;王玉英 中國科學院植物所研究員,曾擔任國家攻關項目負責人,榮獲國家重大科技成果獎等13項,出版專著3本。聯系地址:北京市香山南辛村20號中科科院植物園9326信箱 郵編:100093。
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