科学家发现造林能降低区域臭氧含量

北京大学物理学院大气与海洋科学系张霖课题组通过改进区域空气质量模型，并结合全球植被卫星观测和我国林业统计年鉴数据，揭示了我国南方地区森林化对区域臭氧空气质量与森林碳储存具有双赢效果，表明我国造林既有助于增加碳储存，又能降低区域臭氧含量，进而持续改善空气质量。相关研究成果《中国南部造林对臭氧空气质量和碳储存的协同效益》日前在线发表于国际学术期刊《自然·通讯》。

自2000年以来，地球变得越来越“绿”，其中我国南部造林工作作出了重要贡献。而近地面臭氧是我国面临的主要空气污染物之一，主要由人为与植被排放的非甲烷挥发性有机物、氮氧化物发生光化学反应生成，并通过大气化学反应分解与地表吸附等过程去除。但森林覆盖面积的变化与大气环境及区域臭氧空气质量之间的关系究竟如何，仍是摆在全球科学家面前的一道科学难题。

为此，张霖课题组通过优化区域空气质量模型，引入新方案，使模型更加完整地模拟森林植被—大气环境的相互作用，更为准确地捕捉华南森林站点测量的近地面臭氧含量的垂直分布特征。在此基础上，课题组结合全球植被卫星观测和我国林业统计年鉴数据，量化评估了2005年以来我国南方地区森林化对区域臭氧空气质量与森林碳储量的影响，以及未来造林的潜在效应。

研究结果表明，2005年至2019年期间，森林化使我国南方地区生长季节（4—10月份）平均的地表日最大8小时臭氧浓度净减少了2.8±4.6微克每立方米，且臭氧相关的植被暴露损害减少了15%~41%。其中，森林植被非甲烷挥发性有机物排放增加（排放效应），导致地表日最大8小时臭氧浓度略微增加了0.6微克每立方米，而森林植被通过臭氧干沉降作用增加以及森林冠层湍流的抑制作用，分别减少了近地面臭氧浓度约2.0微克每立方米和1.4微克每立方米，远超其排放效应。基于我国历史森林储积量数据分析，我国2005年至2019年期间的森林化使其碳储量增加了16~21亿吨碳。

“这一研究成果为我国实现碳中和与污染防治的协同增效提供了新思路。”张霖表示，“这一研究发现为评估植树造林在生态环境改善中的多重效益提供了重要科学支撑。”