文档介绍：森林土地利用变化及其对碳循环的影响
周剑芬,管东生*
中山大学环境科学系,广东广州 510275
摘要:由于人口剧增,人类活动的影响不断加大,在过去100年全球土地利用/土地覆被发生了巨大的变化。最常见的土地利用变化是由森林转变为农业用地。森林砍伐使森林生态系统地上部生物量大大减少,砍伐后作农业用地,降低了植被生产力,减少了土壤有机质的输入,增强了腐殖质的矿化作用,有机质分解速率增加,有机碳贮量随之降低,从而影响到森林生态系统的碳循环,使大量碳元素释放到大气中,引起温室效应,导致全球变暖。另一个常见的土地利用变化是植树造林和森林恢复,这一过程可以增加森林生态系统的碳储量,从而减缓大气CO2体积分数的上升。
关键词:碳循环;土地利用;土地覆被;变化;森林
中图分类号:X14 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2004)04-0674-03
人类活动引起的大气CO2体积分数急剧上升和由此导致的增温效应是目前人类面临的严峻环境问题之一。根据近100多年全球气温资料分析,~ ℃,其中11个最暖的年份发生在80年代中期以后。大气CO2体积分数已从100多年前的280×10-6上升至如今的353×10-6,增加了近25%,而且大气CO2体积分数增加的速率仍在上升。
全球碳循环是影响大气CO2体积分数的主要因素,在当前的国际地圈-生物圈研究计划(IGBP)中,碳循环是全球变化与陆地生态系统(GCTE)等多个核心计划中的重要研究内容,而陆地碳循环(尤其是森林)是全球碳循环的重要组成部分,在全球碳收支中占主导地位[1]。土地利用变化对地球的碳循环有重要的影响,其影响程度取决于生态系统的类型和土地利用方式的变化,人类大量砍伐森林和将森林变为农业用地是造成大气CO2体积分数不断上升的主要原因之一。
1 森林土地利用/土地覆被变化
长期以来,全球土地利用/土地覆被变化的基本趋势是在人口增长的驱动下,大量的森林转变为农田。根据Houghton的研究[2],从农业社会出现至今,整个亚撒哈拉非洲的森林和疏林减少了44%,拉丁美洲和南亚东南亚的原始森林和疏林分别减少了32%和34%。这种变化早期主要集中在北半球的中纬度地区,而20世纪以来,尤其是近几十年则更多地出现在热带地区。根据联合国粮农组织(FAO)1981年公布的数字,由森林(包括原始森林、用材林和次生林)×106 hm2/a,×107 hm2/a,×106 hm2/a。1990年,FAO对热带森林的砍伐进行了新的评估表明,整个80年代,热带森林的砍伐速度有所加快,达到每年170000 km2,约为1%的森林面积。在非洲、拉美和亚洲,分别有38%、38%和67%的热带农业用地来自砍伐森林。据估计,到2025年全球耕地面积将增加至2000 ×106 hm2,其中所增加的60%在热带地区,5%在温带地区。
据Lal等[3]的估计,到目前为止已有750×106 hm2的森林转化为农田,占“土地利用变化”子类的45%。1980-1995年的15年间在热带每年有13×106 hm2的森林转化为农田,其中有41%~48%是由于当地人口增长而先后被皆伐的,而且在此过程中80%~