每個月，劉玉莉和陳曉峰都要來雷竹林收集碳匯數(shù)據(jù)。

渦度系統(tǒng)是觀測碳匯的核心。

雷竹林間的碳匯通量觀測塔。

近日，國家林業(yè)局下發(fā)《關于確定森林可持續(xù)經(jīng)營試點單位的通知》，包括臨安市在內(nèi)的全國12個城市（單位）被確定為國家森林可持續(xù)經(jīng)營試點單位，臨安是我省唯一入選單位。
從上世紀90年代起，臨安就持續(xù)開展對森林可持續(xù)經(jīng)營的探索和實踐。通過在山核桃林下套種茶葉、小竹、楊桐、紫萁等經(jīng)濟作物，成功實施“山核桃 ”復合栽培。同時，還積極推進退化竹林改造，使山核桃產(chǎn)值從每公頃2.1萬元提高到3.2萬元；雷竹產(chǎn)值由每公頃6萬元提高到15萬元以上。
更為難能可貴的是，作為全國碳匯林業(yè)試驗區(qū)，近年來，臨安還緊緊依托浙江農(nóng)林大學（簡稱農(nóng)林大）的科研優(yōu)勢，積極開展森林碳匯的研究和經(jīng)營，使臨安的一草一木，既掙“果子”錢，又掙“空氣”錢，為“人口、資源、環(huán)境與社會、經(jīng)濟的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展”提供重要示范。
在全球氣候日益受到關注的今天，一個國家的“碳儲量”，已成為簽訂《京都協(xié)議書》談判桌上的重要籌碼。去年，臨安42戶林農(nóng)深耕多年的碳匯林被成功折現(xiàn)交易，更使碳匯成為尋常百姓的熱門話題。
那么，碳匯究竟是如何測算的？不同植物，“碳儲量”有高低嗎？一片竹林究竟對緩解氣候變化起到多大的作用？……帶著諸多設問，記者近日與農(nóng)林大的碳匯博士們走進位于臨安太湖源的一片竹林，那里的碳通量觀測系統(tǒng)，為我們一一揭秘。

其實植物也會排放二氧化碳的
要搞清碳匯究竟是如何觀測計量的？首先得弄明白什么是碳匯？
植物并不是完全像有些人以為的那樣，“吃”的是二氧化碳（下稱CO2），排放的是氧氣。事實上，植物在每天的新陳代謝中，既會吸收CO2，也會排放CO2。白天太陽照射產(chǎn)生光合作用時，植物會吸收CO2；夜間光合作用“占下風”，則會排放CO2。
一天下來，如果吸收大于排放，兩者的差稱之為“碳匯”（也就是說，有多余的CO2被吸收鎖定在植物體內(nèi)，稱之為“固碳”）；如果遇到雨天或陰天，植物光合作用不那么強勢，就有可能會導致排放大于吸收，兩者的差則稱之為“碳源”。

雷竹在產(chǎn)筍旺季固碳能力最低
每月月初，農(nóng)林大的碳匯博士劉玉莉和她的學弟陳曉峰，都會驅(qū)車前往太湖源鎮(zhèn)夏村的一片雷竹林，收集竹林在上一個月的碳匯數(shù)據(jù)。這片雷竹林就是我省“重要經(jīng)濟林系統(tǒng)固碳減排關鍵技術研究與應用示范基地”。在這片占地100畝的雷竹林里，建有專業(yè)檢測雷竹碳匯的設備——碳通量觀測系統(tǒng)。
該系統(tǒng)建在一座高37米的鐵塔上，共7層，地上3層分別裝有梯度系統(tǒng)、渦度系統(tǒng)和廓線觀測系統(tǒng)，在土壤下方3cm、5cm、50cm、100cm，還裝有熱通量板，可以觀測CO2和水從土壤到植被再到大氣的擴散過程。
“看一下系統(tǒng)數(shù)據(jù)，我們就能對雷竹在一天里CO2的吸收和排放情況一目了然，早8點至傍晚6點半，吸收CO2；傍晚6點半以后，排放CO2。如果這一天中，雷竹林對CO2的吸收大于排放，那么兩者的差就是碳匯，反之就是碳源。”
劉玉莉介紹說，該系統(tǒng)自2010年建成以來，他們對這片雷竹林產(chǎn)生的碳匯數(shù)據(jù)，進行了長達5年的跟蹤監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)在1-2月，竹林的固碳能力最弱，表現(xiàn)為碳源。“這是因為這兩個月，竹林實施礱糠覆蓋，雷竹在產(chǎn)筍旺季，需要排放大量的CO2。”春、夏、秋三季，則表現(xiàn)為碳匯。尤其是6月和9月，固碳能力達到最鼎盛，呈雙峰變化曲線。12月入冬，表現(xiàn)為輕微碳匯。
觀測還發(fā)現(xiàn)，竹齡為2-3歲的幼竹，固碳能力最強。“你看，2011年這片竹林的碳匯值是126.3克/平方米，2012年，為148.93……后幾年又慢慢下降。所以如果單從固碳效果考慮，我們建議，雷竹林要勤伐老竹，保持幼竹的繁茂與活力。”
劉玉莉介紹，人工林是我國森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在我國南方地區(qū)，人工林更是占全國森林蓄積量的52.6％，而南方林區(qū)中，竹類的又是很重要的組成部分，所以對它們的研究，對了解我國乃至全球氣候變化都有著重要的現(xiàn)實意義。

與毛竹比，雷竹固碳還是“小兒科”
除了研究雷竹，農(nóng)林大在安吉還建有一個專門研究毛竹的碳匯觀測點。“因為毛竹占我國竹林總面積的2/3以上，是我國面積最大、分布最廣的經(jīng)濟竹種。浙江全省就有毛竹林1200萬畝，是毛竹第四大省，而安吉又是我省的毛竹大縣。”
“經(jīng)過多年的持續(xù)觀測，我們發(fā)現(xiàn)，毛竹的固碳能力要遠遠大于雷竹。”根據(jù)位于安吉山川鄉(xiāng)的毛竹林生態(tài)系統(tǒng)通量觀測報告，2011年至2014年的4年間，每平方米的毛竹，分別貢獻了668.4克、546.29克、506.95克、630.36克的碳匯，遠高于雷竹的固碳量。
劉玉莉說，對比研究還發(fā)現(xiàn)，“毛竹的固碳能力還遠超普通林木，一公頃毛竹的年固碳量為5.09噸，是杉木的1.46倍、熱帶雨林的1.33倍。據(jù)統(tǒng)計，目前我省毛竹林的碳儲量已達870萬噸，相當于固碳3200萬噸，超過一座千萬人口城市一年的CO2排放量。”

天目大樹才是真正的固碳高手
毛竹固碳能力雖然遠勝雷竹和普通林木，但它與天目山的老樹一“過招”，還是要敗下陣來。
在海拔1506米的天目山主峰仙人頂，在一片面積達4284公頃的常綠落葉闊葉混交林里，一座高40米的天目山老齡森林生態(tài)系統(tǒng)碳水通量觀測塔，見證著野生狀態(tài)下的天目大樹老而彌堅的旺盛生長力。
根據(jù)2013年7月-2014年6月的觀測數(shù)據(jù)，天目山老齡林生態(tài)系統(tǒng)每月平均碳匯量為61.52 克/平方米，全年碳匯總量達738.18 克/平方米，已超過毛竹。
劉玉莉介紹，陸地生態(tài)系統(tǒng)的CO2與水熱通量研究，一直是全球氣候變化研究的熱點與難點，它對預測全球氣候變化趨勢，評價生態(tài)系統(tǒng)的碳、水固定具有重要的科學意義。尤其是亞洲的亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)，在全球碳匯功能中發(fā)揮著不可忽視的作用。鑒于此，近幾年來，我國先后在江西大崗山、云南哀牢山、廣東鼎湖山和湖南會同建立了碳通量觀測點。
如果把天目山老齡林的固碳能力和相近緯度、相近林型、相對年輕的廣東鼎湖山常綠針闊混交林（年碳匯量為441-563克/平方米）相比，天目山老齡森林系統(tǒng)的固碳能力還是勝過一籌。這從一個角度昭示了，天目山作為國家級自然保護區(qū)的地位和作用。

太湖源、天目山、安吉，研究碳匯的實驗室
碳匯研究領域的資深專家、農(nóng)林大校長周國模說，正如大多數(shù)的科研均需以對樣本的研究為基礎一樣，“我們對碳匯的研究也必須以小范圍的樣地研究為基礎，太湖源、天目山、安吉3個碳匯通量觀測點，就是我們研究碳匯的樣地和實驗室。”
通過對諸多樣地、多源數(shù)據(jù)的整合研究，科學家們就可以為預測大尺度的碳匯估算提供基礎依據(jù)，從而為長期的森林碳匯及人類對氣候變化的應對提供更多的科學支撐。
周國模透露，目前，農(nóng)林大正在開展“我國主要人工林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構、功能與調(diào)控”、“西南亞高山代表性木本植物對全球氣候變化的響應與適應”、“物聯(lián)網(wǎng)驗證平臺和碳平衡檢測應用示范”等十余個國家級乃至世界級的碳匯科研項目，太湖源雷竹、天目山大樹和安吉毛竹，正在為這些惠及全國乃至全人類的研究提供重要的基礎支撐。