土壤碳汇是植被的三倍
周国逸指出：“如果要充分发挥森林生态系统的碳汇功能，那么我们研究的着眼点应更集中于土壤。”
在陆地生态系统中，碳汇功能体现在碳库的贮量和积累速率，基本碳库包括植被活体、残体和土壤。其中，土壤的碳汇效应举足轻重。“相对于贮存在植被中的碳来说，贮存在土壤深层的碳较为稳定，如果没有大的地质变迁，它们将长久地保存在土壤中而形成稳定的有机碳库。”周国逸说。
“随着树木越来越成熟，即使植被积累的有机碳在减少，土壤仍在继续积累有机碳，整个生态系统积累的碳的量在增加。”周国逸说：“土壤碳库就像海洋，每年增加的有机碳的量只不过像几条汇入海洋的河流，土壤碳库完全可以接纳。我们可以算笔账，假设每年森林土壤增加的有机碳是0.1克/千克，土壤容量为1克/立方厘米，土层深度为80cm，那么每年每公顷森林土壤可以净积累有机碳0.8吨，全世界现有的森林面积每年可以存储的有机碳就有3.1PgC。”
“人类要限制大气中二氧化碳浓度升高，应主要着眼于陆地生态系统及其经营管理方式。”周国逸认为。
周国逸指出，土地利用过程是一个将自然生态系统转变为人工生态系统的人为活动过程，不合理的土地利用可使森林土壤从碳汇变成碳源。例如，森林被改造为农田后，土壤有机碳的来源减少、土壤微生物活性升高、土壤碳的释放量增加，使土壤碳储量和碳汇功能降低，土壤成为一个巨大的碳源。
如果森林经营不合理，同样会造成碳排放。周国逸说，为了追求眼前的经济利益，砍伐荒山、丘陵的灌丛来造人工用材林，虽然地上部分的有机碳损失较小，但更多地破坏了土壤有机碳，使土壤中的有机碳释放出来。即使种植了树苗后，可以积累部分有机碳，量也非常小，远远抵消不了土壤排放的碳的量。
据估计，土壤平均每年排放到大气中的二氧化碳约为化石燃料燃烧碳排放量的11倍。
化石燃料燃烧释放碳的量是最容易控制的，但是，周国逸说：“如果太多地限制，就会影响经济发展。而且，化石燃料燃烧排放的碳的量是非常少的，如果只控制这方面产生的排放量，实际上是不够的，还应从土地利用管理上想办法。例如，目前国家正在作的生态公益林项目以及采取的保护天然林的措施，对于防止大气中二氧化碳浓度的增加是非常有意义的。”
人工林碳汇最有希望减缓全球变化
实际上，人工林的碳汇功能被认为是减缓全球气候变化的一种最有希望的选择。
但是，目前缺乏对于人工林碳汇功能的年际变化的研究。另外，以往的研究大多注重森林生态系统的地上部分，忽视了对地下部分的研究。
中国科学院华南植物园恢复生态学创新研究组首席科学家傅声雷研究员正在研究人工林生长发育过程中的碳汇功能。他认为，通过长期定位定点，通过模拟不同的自然干扰和人为干扰过程，如砍伐、去除地表腐殖质、火烧、施肥等，可以研究不同的人工林经营管理措施对森林土壤温室气体排放的影响。
“需要特别指出的是，”傅声雷说，“土壤动物，可以通过改变土壤微生物群落的结构和功能来影响土壤有机质的分解和根际作用，进一步影响土壤过程的变化和温室气体排放，从而影响森林碳源、碳汇功能。这是个新的很有前景的研究领域，值得深入研究。”
科学家一直试图通过添加或剔除某些土壤动物来调整土壤食物网的结构，进而促进森林增汇减排的功能，但是目前还没有大的进展。傅声雷指出，因为土壤是个“黑箱”，研究土壤动物的生态功能比较困难，主要是研究方法还不完善，首先必须从方法上进行探索。另外，我国目前研究土壤动物分类学的人才非常缺乏。“只有把人才培养起来，把方法标准化，才能进行进一步探索、研究。”
目前，我国的人工林面积居世界第一，据国家林业局统计，我国人工造林保存面积达到5364.99万公顷。傅声雷说：“如果我国人工林的碳汇功能研究取得较大进展，可能成为我国进行碳贸易的有利砝码。”
缺乏系统全面的评估
我国陆地碳汇究竟有多大？周国逸和傅声雷均表示，因为陆地生态系统类型多而复杂，目前尚没有进行系统全面的评估，还无法进行精确的估算。
据了解，北京大学方精云院士等曾利用1949年至1998年间7次森林资源清查资料，推算了中国50年来森林碳库和平均碳密度的变化，分析了中国森林植被的碳源、碳汇功能。这一研究结果发表在2001年的《科学》杂志上，并被认为是首次对中国的碳汇作出的真正正确的评价。
“如果我们能够在森林土壤碳汇功能上进行系统的研究，将对更精确估算我国森林生态系统碳汇功能有重要意义。”傅声雷指出，在我国，非常缺乏土壤碳汇的研究，大多是对土壤碳汇功能进行一些定性的分析。我国土壤碳汇的数值有多大，不得而知。
“目前普遍认为温带森林生态系统是碳汇，而学术界对于热带亚热带森林生态系统究竟是碳源还是碳汇一直存在争论。”同在傅声雷研究组从事森林土壤碳汇研究的助理研究员刘占锋博士说：“我们有必要先解决一个理论上的问题——明确热带亚热带森林生态系统的碳的源汇关系，特别是人工林。为此，我们通过野外控制实验来研究热带亚热带人工林究竟是排放碳还是吸收碳，并量化其对碳的排放或吸收。此外，通过研究也可以明确影响人工林碳源—碳汇功能转变的因素，这也可为政府及相关部门从减排增汇角度制定合理的管理措施和政策提供理论依据。”
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