植树造林没那么简单，有讲究！ | 赵斌

科普中国-我是科学家 2021-07-12

　　2021年6月26日，“科普中国-我是科学家”第35期“我们的目标：0！”演讲现场，复旦大学生命科学学院教授赵斌带来演讲：《植树造林，有讲究！》。

　　以下为赵斌演讲实录：

　　2021.6.26 北京

　　我是赵斌。作为一名大学教师，我经常会被一些课堂教学要求弄得无可奈何。

　　比如：这门课有没有固定教材，老师是不是经常引导大家读经典，老师会不会讲课程之外的东西？

　　针对上述问题，我曾经去请教一位有丰富教学经验的老师，他告诉我，要给学生讲现代科学上面已经得到高度认证、有明确答案的内容，不能讲似是而非的东西，因为这样显得我们很严谨。

　　碳循环示意图 | 原图来自图虫创意，编辑汉化

　　好，为了展示我们的严谨性，我们先来看一张获得大家充分共识的图片——全球碳循环图。这张图片如果放在教材中，将是非常好的素材，再配上那几乎句句是真理的条理清晰的文字，学生能充分理解人类目前对这个问题最基础的认识。

　　但如果上课的时候我们还这样讲，可提供给大家反思的素材就不多了，对学生也没什么太大意义，他们随便找本书都能够得到类似的洞见，甚至还一些明显的问题还会被掩盖。

　　当我悟到这个问题之后，我就尝试讲一些教科书上找不到的东西，还特意关注那些科学上还有争议的内容。所以现在，我更想这样回答上面的问题：我不希望我的课程有固定教材，如果有，我希望这个教材最好是整个互联网；我也不希望大家总是去读经典，俗话说“温故而知新”，但我更希望我的学生能够“知新而温故”。

　　过去提倡“温故”，那是没有选择，因为新的东西实在太少了，其实是一种被动学习，而如今我们提倡主动学习，学生知道了新的东西，觉得有趣，有些东西还不明白，才会主动去寻找资料学习，学习那些自己曾经不知道的东西，当然也可能是故有的东西，这就是我说的“知新而温故”。将课程类的东西讲到课程之外，还不违和，这才是真正的融会贯通。

　　今天我想做同样的事。

　　地球上到处充满着碳，碳穿梭于生物与非生物之间，还有地上地下。两个世纪前，我们就知道植物可以从大气当中吸收二氧化碳，将碳封存于木材和根部数十年甚至数百年的时间。如今，一说到“气候变化”，我相信很多人脑海中立刻出现了四个大字——

　　气候变化问题进入普通人的世界，成为大众关注的话题，应该是从10多年前开始的。我记得在一次全校性的学科建设讨论会上，我说起我的研究是有关生态系统与全球变化相互作用，结果被一位资深的经济学教授打断了。他语重心长地对我说，你们谈的气候变化和极端天气问题，不就是要提倡植树造林吗，这是一个换汤不换药的老问题。那时我还是一名青年教师，俗话说好汉不吃眼前亏，我当时就赶紧闭嘴不说话了。但后来我又想起另外一句俗话，君子报仇十年不晚，所以今天我又来了，而且要当着更多人的面回击他，植树造林没那么简单，有讲究。

　　背景图片来自图虫创意

　　笼统来说，保护环境，植树造林是一个不错的办法，我们大中国这方面一直做得很不错。不管是因为气候变化，还是我们的种树工艺有了改观，总之中国的森林覆盖率在逐年增加。大家别小看这张图，我们的森林覆盖率翻倍增加来之不易，里面充满了好几代人的努力，我们国家是诚意满满的。不仅改善了我们身边的环境，同时也为全球做出了巨大贡献。

　　2019年，Nature上发表过一篇文章，题目是China and India lead in greening of the world through land-use management（中国和印度通过土地利用管理，在世界绿化方面处于领先地位）。其中，中国的绿化主要来自于森林（42%）和农田（32%），而印度的绿化主要来自于农田（82%），森林的贡献相对较小（4.4%）。

　　前面的嘉宾介绍过，应对气候变化主要有两种方式：固碳和减排。目前，固碳方面我们已经做得足够好了，但控制碳排放方面，全球力度都不够，收效甚微。全球并没有完成自1992年以来在《京都议定书》上的承诺，虽然目前来看标准定得并不高，但即使这样我们也没有完成，各个国家都去忙着扯皮了；还有一些国家签署之后又退出，理由居然是发展中国家没有承担减排义务——这个理由很可笑，因为这本来就是条约中的规定。

　　时间到了2015年，在巴黎气候协定当中我们感受到了前所未有的威胁。现在来看，仅仅停止排放二氧化碳似乎并不够，因为历史上我们已经排放了太多二氧化碳了，减排的时间也太晚，以至于我们现在无法肯定能否在有限的时间内将气候变暖限制在1.5℃或者是2℃的目标以内，一旦超过这个界限，可能是未来人类无法承受之重。

　　所以，我们必须找到办法主动清除大气中的二氧化碳。巴黎气候协定中还专门有一个森林计划，鼓励所有国家通过植树造林来抵消该国对化石燃料和其他能源的碳排放。

　　蚂蚁森林在沙漠中种梭梭 | 支付宝蚂蚁森林图片

　　俗话说得好，不怕慢就怕站。沿着这个思路，中国的蚂蚁森林至少就是这样在努力着。树木可以存活几十年几百年，只要树还活着，碳就留在里面，所以大家都认为树木是天然的碳汇。大多数科学家对于这种努力表示赞赏，保护现有的森林和种植新的森林肯定是好事。

　　但是，问题是否就如此简单地得到了解决，植树造林是否就是遏制气候变化的救星，森林究竟在多大程度上能够抵御气候变化？要解决这些问题，清点一下地球还有多少地方可以种树很必要。

　　2019年，一群瑞士科学家团体合作发表了一篇文章，估算出全球还有高达9亿公顷的空间可用于造林，而且一旦这些树木成熟，就可以储存7000多亿吨的二氧化碳。7000多亿吨什么概念？2019年全球燃烧化石燃料产生的二氧化碳排放量是368亿吨，如果按照这个速度排放，意味着可以管将近20年了。

　　事实是不是如此？这篇文章很快就遭到了其他气候学家们的猛烈抨击，他们在Science杂志上面发表了4篇评论，认为该研究高估了树木能储存的碳，而且高了5倍。实际上，如果完全一直在植树造林，可能管不了4年。况且，植树造林是说造就可以造的吗？文章中还有一些乌龙，他们所描述的可供植树的地方，其实已经种植了许多其他植物了。目前的地球没有任何地方闲置，有些地方森林被严重砍伐，可能是为了发展畜牧业，如果现在要让其恢复森林，不管是从政治上还是经济上来说，几乎都是很难办到的事，从科学上来说，是否有这个迫切性和必要性也值得进一步探讨。最后，该研究团队不得不发表一份更正说明。

　　其实，这个问题可能还值得我们进行更深层次的思考。树木影响气候的方式不止这一种，森林对气候的影响可能比我们想象的要复杂得多。

　　地表上，森林、农田和裸露的地表相对沙子或者冰雪来说是深色的，深色的物体更容易吸热，因此覆盖了森林的地表反而更容易吸收更多热量，最终可能导致温度上升。所以，森林的变暖效应可能部分或者完全抵消了它们的降温能力。也就是说，树木吸收二氧化碳削弱变暖的能力，与它们捕获额外的热量从而产生变暖的能力之间存在着微妙的平衡，意味着植树只能阻止某些地方而不是全球性的气候变化。

　　有人对此可能不太理解，有林植的地方明明就感觉到很凉爽，怎么会不确定？

　　我们来打一个通俗但不精确的比方。比如你家里的空调的确可以降低房间的温度，但它只是将热量重新分配，总体热量其实产生了更多，因为空调器所消耗的电能大多转化成了热能。森林就特别像是一台空调，它的确降低了林下和周边的温度，但森林本身降低了地表的反照率，会吸收更多的太阳光，对整个地球或区域来说是增加了热量吸收，这种影响在高纬度山区或者是干旱地区更加明显一些。

　　由于这些不确定性的存在，如果人们过度迷信植树造林对解决气候问题的作用，会不会反而把问题弄得更糟糕了？有一个对此忧心忡忡的科学家甚至还写了一篇文章，反对植树造林以防止气候变化的形成。如果你不看这个问题的前提，只是看结论，显然会觉得她是在胡说八道。她的评论发出之后，许多同事对她敬而远之，表示别找我，我不认识她，甚至她本人也遭遇了死亡威胁。但这是否就是更加科学的认识？其实也不是，不少科学家对这个结论同样提出了质疑。但科学研究嘛，真理是越辩越明的，的确需要正反双方的数据和思考。

　　还有一个因素相对来说比较容易理解一些：树木向空气当中释放挥发性化学物质。我们有时候从楼下穿过时能闻到不同气味，这就是挥发性化学物质的味道，但它们对气候变暖的影响也有很多的不确定性。

　　异戊二烯 | Wikimedia Commons / public domain

　　比如异戊二烯，它可以延长大气当中另外一种温室气体甲烷的寿命，这是一种增温效应；但同时它又有助于气溶胶粒子的生成，如雾霾或更厚的低层云，阻碍阳光的照射，体现了一种冷却效应。

　　有科学家通过模型研究，充分考虑了这两方面因素，得出的结论是森林中挥发性有机物的净效应是降温的，还是让我们感觉比较欣慰，我们很喜欢这样的结论。但做模型的人会知道，模型研究一般都有做不少假设，而这些假设有可能部分是错误的，结论的可靠性也会大打折扣。所以，这个问题其实到现在并没有完全解决，还有非常大的争议。

　　说到种树，大约不到40年前我读中学的那会儿，每年3月12日学校都会集体放假一天，我们步行到近十里开外的荒山去植树。既是植树活动，也是春游，尽管对步行来说路程很远，但我们还是兴高采烈地扛着铁锹、扛着锄头唱着歌，看着周围的绿色赏心悦目，似乎根本也没有疲劳的感觉，回到家里倒头就睡。我想大家可能也会有这样一些经历。

　　但是，头一年植的树，我们第二年再去看，成活的并不多，以致于第二年第三年我们还在同一个位置植树，这就是“年年植树不见林”。这里面也许有疏于维护的因素，但在有些地方，更重要的原因是植树节前后并不适合种树。当然，现在我们国人了解了这样一些原因，所以最近20多年来情况大为改观，许多地方的植树时间是按照当地的气候特征来确定的。

　　作为一名生态学家，我更关注的是种什么样的树。因为，除了气候变化，我们还面临着生物多样性的危机，种树对这两方面都有帮助。如果我们现在为了碳而种树，就会选择那些快速生长的商业树种（比如桉树），但这种类型的树对于生物多样性来说几乎没有任何好处，甚至还会因为它们的存在导致其他林木无法很好地生长。

　　关于植树，目前有两种错误的认识很普遍。其中一个是，我们知道树木的生物量是灌木或者草的许多倍，因此其碳捕获的潜力更大，但我们又不能提倡在草原上种树，因为这可能带来更多的火灾——自然界会主动控制那些原本不属于它们的物种。

　　还有一种说法认为，古老的森林不再具有快速生长的能力，不再吸收更多的二氧化碳，因此对于减缓气候变化没有用处。于是，就有人想到砍掉老森林去种新的林木，但实际情况是砍掉这些老森林时反而会导致封存在土壤中的碳大量排放。

　　所以，维持自然生态系统是我们应对气候变化的重要工具。我们把树种在正确的地方，它们能带来许多好处，在阻止危险的气候变化方面有很大可能发挥重要作用。特别是我们应该将保护森林看作是维持世界生物多样性努力的一部分，如果我们把防止气候变化视作一种手段，而不是目的本身，那么二者就能够很好地统一起来了。

　　地球上的生态系统都有其存在的价值。我国生态文明建设战略中，就将山水林田湖草当作一个生命共同体，现在还包括沙，显然是高瞻远瞩。

　　应对气候危机，我们更需要从源头上削减排放，并寻找其他策略来消除已经在大气当中积累的碳。在目前碳中和的具体实践当中，我们还应该瞄准和关注能源系统，改变当前的能源结构。最后我再唠叨一下，保护和扩大自然栖息地，特别是森林，对于确保我们地球的健康至关重要。森林不仅仅是碳的储存库，更是生物多样性的种子库。

　　谢谢大家。