植树季节多植树！实现双碳目标，别小瞧了一棵树

实现碳达峰、碳中和目标

可不要小瞧了一棵树的作用

众树成森，生生不息

在碳捕获与储存上

一棵树是一座坚固的碳塔

一片森林就是一个巨大的碳储存库

应对以全球变暖为主要特征的全球气候变化

森林固碳是主要途径之一

一提到“碳汇”，大家可能首先想到的就是植树造林-增加森林碳汇。森林碳汇是怎么一回事儿呢？

碳是一种化学元素，是生物分子的基本组成部分，它以固体、液体和气体的形式存在于地球上。我们常说的温室气体二氧化碳，就是碳的气态形式，被称作无机碳。

自然界的光合作用，能够将无机碳转变为有机碳，是地球上主要的固碳过程，也是地球上最大规模的能量和物质转换过程，是几乎一切生命生存和发展的物质基础，被诺贝尔奖基金委员会称作“地球上最重要的化学反应”。

17世纪以前，人们普遍认为植物生长所需的全部元素是从土壤中获得的。17世纪中叶，荷兰科学家Van Helmont进行了柳树盆栽实验。他连续5年只浇水，柳树重量增加了164磅（75千克），土壤质量只减少了2盎司（57克）。因此，他错误地认为柳树生长所需的物质主要不是来自土壤，而是来自灌溉土壤的水。

虽然从现在看来柳树实验漏洞很多，但这确实是一项精心设计的定量实验，其中蕴含了定量研究、守恒原则、控制变量等现代的实验思想。自此，该实验打开了光合作用研究的大门。后来，科学家们又展开一轮轮实验，终于发现了光合作用的秘密……

到目前为止，共有8次诺贝尔奖的桂冠被从事光合作用研究的科学家所摘取。而光合作用至今仍有很多待解之谜，是各国科学家进行基础研究的重要领域。

研究光合作用机理及调控原理，对解决人类社会可持续发展所面临的能源、环境和粮食等问题都有重大战略意义。北京大学赵进东教授及其团队，中国科学院植物研究所研究员张立新及其团队、卢从明及其团队、林荣呈及其团队，中国科学院植物研究所与浙江大学联合团队等，都在光合作用基础领域取得重大突破。

光合作用的神奇之处在于，绿色植物能够通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气。

详解光合作用的过程，又包括光反应和暗反应。光反应过程是在一系列镶嵌在光合膜上的蛋白质超分子机器中进行，通过光驱动PSI和PSII反应中心电荷分离及光合电子传递，将光能转化为化学能，用于暗反应二氧化碳固定。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。

树木是天然的碳汇。树木的叶片吸收大气中的二氧化碳，通过光合作用，释放氧气并锁住碳，形成树干、树枝、树叶和根——一座坚固的碳塔。

一棵树中储存的碳量直接对应于它的大小。平均而言，碳占一棵树干重的一半。所以树越大，它储存的碳就越多。

直到树木最终死亡、腐烂或被烧毁，枯枝落叶中的一些碳进入土壤并长期储存在那里，使得整个森林生态系统成为重要的碳储存库。

最终，大气中的二氧化碳被吸收，并固定在树木与土壤中，这就是森林碳汇。《二十国集团领导人罗马峰会宣言》中提到，希望能在2030年前，通过全球的努力种1万亿棵树，达到遏制土地退化和增加碳汇的目的，以此应对气候变化。

“1万亿”是个非常大的数字，种这么多树需要约9亿公顷土地，接近整个中国的国土面积，如此大规模的计划能否彻底吸收人类排放的温室气体？

有研究指出，如果可以实现种1.2万亿棵树的目标，这些树在变成成熟森林前（需要30年到40年）可吸收2050亿吨二氧化碳，约占工业革命以来人类总排放量的1/3，看起来是个不小的数字，但平均下来，每年吸收量约为50亿吨到70亿吨，距离全部吸收人类排放的温室气体还有很大的距离。

所以，呼吁种植1万亿棵树，可能会分散减缓应对气候变化真正需要的努力。应对全球变暖，首先应该大规模减少化石能源和减少森林砍伐。实现双碳目标，不能只依靠种树，更重要的是改变人类生产和生活方式。

在日常生活中，市民一年会产生多少碳排放？发改委能源研究所的一项研究指出：中国居民生活的能耗主要来源衣、食、住、行、用、服务六项。家庭直接能耗产生的碳排放主要由四部分构成：用电量、用水量、用气量和耗油量。

一个方便的计算公式是，将用量与相应的二氧化碳排放强度系数相乘-

用电的碳排放：度数×0.785（千克）

用水的碳排放：吨数×0.91（千克）

用气的碳排放：立方数×0.19（千克）

耗油的碳排放：升数×2.7（千克）

假设市民每天每家每户少看1小时电视，节省1立方米水，节省1立方米天然气，乘坐公共交通，自觉进行垃圾分类，按此粗略计算，那么1天即可减少2.48千克二氧化碳排放（不包括垃圾分类），1年可减少905.2千克二氧化碳排放（不包括垃圾分类）。包括垃圾分类，1年合计可减少918.2千克二氧化碳排放，相当于种植了51棵树。

自测完碳排放

你还可以从这些数字

了解一棵树的生态价值

1棵树

1天可以蒸发400公斤水

大约可制作200公斤纸浆

大约可制作750卷卫生纸

1年可贮存1辆车行驶

16公里所排放的污染物

1亩树林

放出的氧气可供65人呼吸一年

一年可吸收各种粉尘20~60吨

一年可吸收二氧化碳67公斤

可以释放氧气约49公斤

可吸收有毒气体二氧化硫4公斤

一棵50年树龄的树，

以累计计算-

产生氧气的价值约31200美元

吸收有毒气体、防止大气污染价值约62500美元

增加土壤肥力价值约31200美元

涵养水源价值约37500美元

为鸟类及其他动物提供繁衍场所价值约31250美元

产生蛋白质价值约2500美元

总计创值约196000美元

（不包含花、果实和木材价值）

参考资料：Hershey, D.R. (1991). Digging Deeper into Helmont's Famous Willow Tree Experiment. American Biology Teacher, 53, 458-460.

综编：中国气象微信公众号、中国科学报、未来网、深圳晚报