黃元長
(昭平縣林業局,廣西昭平 546899)
19 世紀60 年代英國發起第一次工業革命后,全球工業迅速發展,導致環境污染情況日益嚴重,近170 年全球平均氣溫已經提升1.1 ℃[1]。各種化石燃料燃燒等過程中排放出過量的二氧化碳(CO2)導致溫室效應逐年增強,對排放區域小氣候甚至全球整體氣候均產生不良影響,減少CO2排放量被視為改善環境及解決全球氣候問題最主要的途徑。我國作為全球第二大經濟體,積極承擔解決氣候變化問題中的大國責任,習近平總書記于2020 年9 月在第七十五屆聯合國大會上宣布“二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值,努力爭取2060 年前實現碳中和目標”,指明我國面對氣候變化問題要實現的“雙碳”目標。要實現“碳中和”,可采取植樹造林、減少CO2排放量、CO2再利用、碳捕集封存等技術形式,將吸收的CO2等量抵消中和必要的CO2排放量,實現CO2“零排放”。森林對大氣中CO2具有重要的調節作用,實施碳匯造林被公認為是固定大氣CO2、緩解全球氣候變暖最為有效的手段之一。森林是陸地生態系統中最大的碳庫,具有極強的碳匯能力[2]。森林生物量碳提升是實現碳庫容量增大的最有效方式。
森林生物量是森林生態學家評估生態系統功能的基本測度指標,受到生態、林業等相關行業的高度關注。自20 世紀60 年代國際生物學計劃(International Biological Programme,IBP)執行以來,生態學家逐步開展了一系列森林生態系統關于生物量和凈生產力的相關研究。20 世紀70 年代,由于能源危機,林學工作者開始進行薪炭林的生物量等相關研究。這些研究大多只是估算地上部分生物量,甚至部分研究不計算枝、葉生物量,部分研究的生物量估算是采用材積轉換的方法開展。但這些研究工作均建立在森林經營基礎上,森林經營管理直接影響森林生物量,是森林碳匯功能的直接表現。
森林生物量碳對評價森林碳匯功能具有重要意義。森林生物量碳取決于森林凈光合生物量碳與森林植物(包括活立木、枯立木)損失碳之差[3]。森林凈光合生物量碳是凈生產力與森林面積的乘積,森林植物損失碳包括病蟲害森林生物量碳損失、火災生物量碳損失、森林采伐生物量碳和地上地下凋落物碳及根系分泌物。由此可知,森林生物量碳提升的主要原理在于森林生物量碳與森林面積及森林凈生產力呈正相關。
為了促進廣西壯族自治區賀州市昭平縣林業碳匯事業的快速健康發展,為林業碳匯交易市場提供滿足“可測量、可報告、可核查”要求的高質量碳匯信用產品,推進地區碳匯造林項目碳匯信用的市場化進程,昭平縣林業局落實碳匯實施單位——昭平縣遠大營林投資有限責任公司(以下簡稱遠大營林公司)對昭平縣8 個鄉鎮、2 個林場、1 個林科所的杉木、馬尾松等碳匯林進行經營管理,進行森林生物量碳提升的措施研究,提升森林生物量碳匯能力。
《2020 年全球森林資源評估》數據顯示,2020年全球森林面積40.6 億hm2[4]。陸地生態系統中,1/2的固碳量來自于森林固碳,按全球森林平均固碳量約為7.4 t·hm-2·a-1測算,森林面積增加3.4%,可增加10 億t·a-1的固碳量。森林面積大小是影響森林生物量碳最主要因素之一,因此增加森林生物量碳的主要途徑是增加森林面積。
昭平縣位于廣西壯族自治區東北部,地處北回歸線北側,屬南亞熱帶季風氣候區。從“適地適樹”及綜合營林管護情況考慮,遠大營林公司通過對國有、集體及個人林權的可利用造林面積整合,投資與經營大腦山林場、富羅林場、東潭林科所、富羅鎮、黃姚鎮、馬江鎮、木格鄉、文竹鎮、五將鎮、昭平鎮及走馬鎮等8 個鄉鎮、2 個林場、1 個林科所的杉木、馬尾松等商品林219 793 hm2,開展森林經營碳匯活動。
對森林進行科學經營與精細管護以提高森林凈生產力是提升森林碳匯的核心。據調查,我國人工林普遍存在質量不高、林分群落結構簡單、樹種組成單一、經營管理措施和更新方式不合理等現象,且缺乏對森林固碳機理的理解,大面積人工林改造未考慮碳匯功能提升的作用,導致其整體生態功能及碳匯潛力得不到充分發揮[5]。在森林經營管理過程中,森林生產力往往受限于林中光照不足及土壤養分不足[6]。為培育高品種商品林,遠大營林公司通過如下管理措施提高森林凈生產力。
2.2.1 修枝透光
碳匯商品林以杉木、馬尾松為主要樹種,每公頃保存林木1 920~2 400 株,屬幼齡林、中齡林。修枝透光撫育以自然整枝不良、通風透光透氣不暢的密植林分為主,其他林分小區域為輔,開展選擇性區域撫育。修枝方法一般采取平切法,常用于枝條、死枝過多的林木中。幼齡林修枝高度不超過樹高的1/3,中齡林修枝高度不超過樹高的1/2。通過合理修枝,可有效提高林分通風透光度,促進林下植物生長。
2.2.2 土壤診斷施肥
昭平縣成土母質以砂巖、砂頁巖為主,占林地的72.7%,其次是第四紀紅土母質、沖積物、花崗巖、泥巖及石灰巖等。為促進幼樹生長,造林后連續撫育3 年以上,選用杉木專用復合肥,前3 年每年施肥2 次,分別為3—5 月、8—10 月,每年施肥量按0.25 kg·株-1、0.50 kg·株-1、1.25 kg·株-1遞增。3 年后,當土壤不能提供樹木生長發育所需的營養時根據土壤營養情況和樹木生長情況進行合理施肥。造林后第6~9 年根據樹木郁閉度及個體生長情況進行間伐,保留合適密度,以最大限度提高林分蓄積量。
2.2.3 割灌除草
割灌除草主要在新造幼林中進行。采取機械、人工等方式相互配合割除影響樹木生長的雜灌雜草和藤本植物,適當保留行帶間不影響幼樹生長的雜灌雜草。撫育過程中,保留并保護珍稀瀕危樹木及其幼樹、幼苗,在人工林經營管理的同時能保持森林的生態多功能性,利于保護環境,保護野生動植物,形成生物多樣性林地。
2.2.4 病蟲害防治
造林期間,杉木與馬尾松幼苗樹齡較小,還處于生長發育的初期階段,枝干、根莖處于半木質階段,栽培到林地新環境成活后,易受病蟲為害。
2.2.4.1 杉樹主要病蟲害防治
杉木的病害主要有炭疽病、赤枯病、芽枯病、杉木頂枯病,蟲害主要有白蟻、金龜子、杉梢小卷蛾、雙條杉天牛等[7]。1)病害防治。炭疽病、芽枯病可噴施1∶1∶100 的波爾多液或多菌靈500~1 000 倍液;赤枯病用敵克松700~800 倍液進行淋施;杉木頂枯病需及時清除已受害枯梢。2)蟲害防治。白蟻包含黑翅土白蟻、黃翅大白蟻兩類,呈群居式分布,生產中主要采用借助燈光進行白蟻誘殺或壓煙熏殺方式,也可結合白蟻藥[8];金龜子采用敵百蟲500~900 倍液進行滅蟲;消除杉梢小卷蛾一般選擇在冬季時修剪被害杉樹梢,并清出林地;雙條杉天牛繁殖能力強、危害性大,一旦遇到活動的天牛應及時捕殺,一旦發現蟲卵必須及時帶出林區進行燒毀。
2.2.4.2 馬尾松主要病蟲害防治
馬尾松的病害主要有立枯病、松針褐斑病、松赤枯病、松材線蟲病等,蟲害主要有、松墨天牛、松毛蟲等[9]。1)病害防治。立枯病防治主要采用0.50%~1.00%的波爾多液、百菌清800~1 000 倍液連續噴灑2~3 次;老針葉感染松針褐斑病病菌后會在第二年4—6 月枯死脫落,新生針葉則在短時間內枯死,發病初期采用75%百菌清500~600 倍液或者多菌靈500 倍液進行噴施,發病嚴重時直接剪枝清除[10];防治松赤枯病可噴施農豐菌粉劑Bc752,或在林木間伐后撒施體積比為9∶1 的石灰、草木灰,以降低此病害的發生概率;松樹一旦感染松材線蟲很難治愈,最快的40 d 即可枯死,在營林過程中,一旦發現感染松材線蟲的樹體,直接進行清除,就地處理,禁止下山。2)蟲害防治。通過設置誘木,懸掛誘捕器,引誘、捕殺松墨天牛,在確定松墨天牛進入羽化期(4—5 月陰雨天)后,噴灑噻蟲啉500~800 倍液或阿維菌素乳油[11];噴灑白僵菌可起到較好防治松毛蟲效果。
2.2.5 綜合撫育
林木經營管理,不是僅僅按時按量完成修枝、施肥、割灌除草,針對情況復雜、單一撫育方式無法達到撫育目的的林分,應實行森林撫育方式的配套組合,采取綜合撫育措施,促進森林生長,培育健康穩定的森林,提高森林生物量、碳儲量及生態服務功能,減緩氣候變化等功能。
2.2.6 森林防火
昭平縣森林防火部門每年對專業森林消防隊員進行撲火機具的使用與維修保養、撲火技戰術、火災撲救、火場安全與自救和科學撲救森林火災專業知識等方面的訓練和學習,逐步提高科學撲救森林火災的綜合素質。加強林區防火巡查,一旦發現有村民或其他人員在林區走動或祭祖掃墓時,工作人員應及時對其進行防火重要性及危害性教育,做到“預防為主,防治結合”,避免或減少火災引起的森林碳匯損失。
根據昭平縣實際,森林經營碳匯建設必須因地制宜、科學規劃、穩步推進,充分尊重造林主體意愿,合理布局。通過對森林生物量碳提升的主要原理進行闡述,采取相應撫育措施進行林地經營管理取得了較好的效果。森林培育是實現并提高生態效益的重要途徑,森林碳庫、碳源功能將明顯增加,這對降低大氣溫室效應,改善昭平縣及周邊生態環境將起到重要作用。