森林通常充當天然碳匯,從大氣中吸收二氧化碳。但是,諸如野火和昆蟲爆發之類的干擾可能會使它們變成碳源。 (Fahroni/Shuterstock)
簡而言之
- 科羅拉多州的2280萬英畝森林現在發出的碳比每年吸收的碳多,這主要是由於樹皮甲蟲,疾病和野火普遍存在的樹木死亡率。儘管這些森林仍然存儲大量碳(相當於13億輛汽車的排放),但他們每年損失相對較小的90萬噸。
- 並非所有森林都同樣失去碳。科羅拉多州西部的高海拔雲杉森林正遭受甲殼蟲暴發造成的最大損失,而科羅拉多州東部的一些黃松森林仍在設法存儲比釋放更多的碳。
- 昆蟲和疾病的森林面積比所有其他干擾都多,影響了85%的干擾區域,並造成64%的碳損失。由於科羅拉多州嚴重的2020年野火季節的影響在未來幾年中,情況可能會惡化。
科羅拉多州柯林斯堡 - 幾個世紀以來,科羅拉多州的森林一直充當巨大的碳海綿,存儲了大量的二氧化碳並幫助調節氣候。但是新的研究表明,這些森林現在發出的碳比每年吸收的碳含量更高。儘管它們仍然持有巨大的碳庫存(與13億輛汽車的排放相同,但昆蟲爆發和疾病蔓延的樹死亡率已經使平衡保持平衡,使其成為近年來的淨碳來源。
根據森林的詳細碳核算科羅拉多州立森林服務,這些廣闊的林地膨脹仍然容納15.581億噸的碳。但是,他們每年也損失約320萬噸。
“人們正在尋找我們的自然生態系統來減輕氣候變化自然資源生態實驗室的研究科學家托尼·沃斯特(Tony Vorster)在一份聲明中說。 “我們不一定要看我們的森林以抵消排放因為它們目前是整個州的淨碳來源,並且這種趨勢可能會繼續持續乾旱和野火。”
這個問題主要源於樹木死亡率。廣泛昆蟲感染特別是樹皮甲蟲,在科羅拉多州的森林中造成了嚴重破壞。自2000年以來,這些微小的甲蟲影響了該州20%的森林,留下了數百萬英畝的站立和倒下的死木。除了這次襲擊中,數十年的火災抑製造成了更容易受到災難性野火更容易遭受的茂密森林。氣候變化和乾旱進一步強調了這些林地生態系統。
西科羅拉多州的雲杉森林,通常存儲大量碳,已被雲杉甲蟲暴發所破壞。在該州的西南部,這些高海拔森林損失的碳比其他任何森林類型都要多。同時,西北地區由於山松樹甲蟲的侵擾而導致的洛奇波爾松樹森林造成了巨大的碳損失。
在該州的東半部,黃松森林實際上已經設法儲存的碳多於釋放。這些森林適應了頻繁但不太嚴重的火災,對當前氣候條件顯示出更大的韌性。但是,他們因增加而面臨自己的挑戰野火風險和城市發展壓力。

這項研究完全分解了碳在科羅拉多州森林中存儲的位置。大部分碳(約59%)居住在森林土壤中,而20%的碳存儲在地面上方的活樹中。其餘的碳分佈在死樹,根,倒下的木材和森林地板材料之間。樹木大約一半碳,吸收二氧化碳通過光合作用並將其作為生物量存儲在其樹幹,樹枝,葉子,根和土壤中。
森林所有權也起著至關重要的作用。美國森林服務局管理著科羅拉多州林地近一半,並監督最大的森林碳股票。但是,這些聯邦土地也遭受最大的碳損失,佔該州總森林的70%碳排放。佔該州森林的大約四分之一的私人土地可能由於不同的管理方法而顯示出較小的碳損失。
科羅拉多州立森林服務碳專家Ashley Prentice說:“儘管其他報告提供了森林碳的估計,但該報告卻是第一個僅關注該州森林部門的報告。” “它對存儲多少碳,如何變化以及推動這些變化的因素進行了詳細的,深入的分析。”
該報告還研究了收穫的木材產品如何貢獻碳存儲。儘管木材,家具和其他木製品繼續存儲碳,但不到森林總碳量的1%。但是,這些產品為長期碳存儲提供了機會,同時支持當地經濟體。
在研究期間,昆蟲和疾病成為變化的主要力量,比野火,收穫和天氣多,影響森林面積更多。這些干擾造成了總面積的85%,而與乾擾相關的碳損失的64%。有趣的是,不受干擾的森林繼續隔離的碳比它們發出的碳更大,強調了的重要性森林健康維持碳存儲。

科羅拉多州雄心勃勃溫室氣減少目標:到2030年,到2005年的水平低於2005年,到2050年的水平為90%。了解森林如何將其納入該方程對於滿足這些目標至關重要。
“自然是森林循環到它們是碳彙的時代,然後碳源。我們對長期趨勢感興趣。”沃斯特說。
展望未來,情況可能會惡化。毀滅性的2020年野火季節這是州歷史上最大的火災中最大的大火,但在此數據中尚未完全反映。隨著這些燃燒的區域在未來幾年的衡量中,它們可能會推動碳損失數量更高。
“我們不會擺脫困境,而是造林是一種可用於減少森林喪失並減輕其中一些碳損失的策略。”
他強調,儘管碳存儲很重要,但森林經理必須平衡多個優先事項,包括野生動植物棲息地,娛樂,經濟學和野火風險。有時,諸如森林稀疏之類的活動的短期碳損失可能有助於長期保留更多的碳野火嚴重程度。
有了現在可用的基線數據,科羅拉多州森林經理可以更好地了解他們的決策如何影響碳存儲。儘管當前的趨勢令人擔憂,但該庫存為製定更有效的管理策略奠定了基礎。未來的更新將揭示這些策略是否可以幫助恢復這些森林的作用碳匯。
論文摘要
方法論
研究人員使用了來自森林庫存和分析(FIA)計劃的數據,該計劃維護了科羅拉多州森林的永久監測地塊。每十年測量這些地塊,每6,000英畝大約一個每6,000英畝。該團隊分析了2002 - 2019年的測量結果,跟踪了從樹大小到土壤碳的所有事物的變化。他們還編制了歷史木材收穫記錄,可追溯到1954年,以評估存儲在木製產品中的碳。
結果
研究發現,科羅拉多州的森林目前存儲15.5526億噸的碳,但每年損失約90萬噸。昆蟲和疾病暴發影響了250萬公頃,導致最大的碳損失。雲杉 - 火和菠蘿洋氣森林類型占該州森林碳的幾乎一半。收穫的木材產品僅580萬噸碳,儘管該游泳池持續增長緩慢。
限制
該研究無法完全捕獲最近的干擾,包括2020年主要的野火,因為這些影響需要時間才能顯示在監視數據中。隨著時間的推移,測量方法的變化,尤其是對於掉落的死木,在某些計算中造成了一些不確定性。由於數據不完整,該研究還排除了城市森林。
討論和要點
該報告確立了科羅拉多州的第一個綜合森林碳基線,這對於氣候規劃至關重要。它表明,在氣候變化和過去的管理實踐驅動的森林干擾使這些生態系統的天然碳存儲能力壓倒了。研究結果表明,森林管理策略可能需要調整以增強彈性和碳存儲能力。
資金和披露
該報告由科羅拉多州眾議院法案22-1012授權,並由科羅拉多州立森林服務局與科羅拉多州立大學的自然資源生態實驗室,USDA森林服務局和其他合作夥伴合作開發。
出版信息
該報告“科羅拉多州森林碳庫存:森林生態系統和收穫的木材產品碳會計框架至2019年”於2024年12月發布科羅拉多州立森林服務和科羅拉多州立大學。
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