小時(shí)候我們都做過那道“經(jīng)典數(shù)學(xué)應(yīng)用題”:“一個(gè)池子,一邊注水一邊放水,問多長時(shí)間能注滿?”長大后的我們多少會(huì)覺得,這道題有點(diǎn)諷刺。但畢竟題目中注水速度更快,池子總有滿的那一天。
然而多年后,這道經(jīng)典試題的應(yīng)用場景擴(kuò)展到了全球:“一邊砍樹、一邊種樹,多少年能滿足碳中和需求?而且這次給出的前提條件是:種得比砍得慢,活得比死得少。這不是什么腦筋急轉(zhuǎn)彎,而是人類在氣候行動(dòng)上的“自我感動(dòng)式解法”。
我們似乎在熱烈地補(bǔ)救,卻忘了控制傷害的速度。
消失的森林
如果能穿越時(shí)空回到一萬年前,你將會(huì)發(fā)現(xiàn),地球的面貌與現(xiàn)今截然不同。
那時(shí),全球可居住陸地的57%被森林覆蓋,總面積約為60億公頃,相當(dāng)于今天美國國土面積的六倍。這些森林廣布于各大洲,從南美洲亞馬遜一望無際的熱帶雨林,到北極圈西伯利亞廣袤無邊的針葉林,森林,不僅是生態(tài)系統(tǒng)的骨架,更是萬物生靈繁衍的基石。
然而,隨著人類的腳步邁入工業(yè)時(shí)代,森林的綠色版圖迅速收縮。100年前,全球森林覆蓋率已降至48%,面積縮水至50億公頃。而今天,這一比例僅為38%,總面積僅剩約40億公頃。換句話說——我們的祖先用了9900年時(shí)間,砍掉第一個(gè)“美國”面積大小的森林;而我們僅用100年,就砍掉了第二個(gè)。
這種砍伐“效率”可以稱得上失控,或者說,我們對森林資源的透支程度,已經(jīng)到了不計(jì)代價(jià)的地步。
圖片來源:Pixabay。
那么,我們?yōu)楹稳绱藞?zhí)著于砍樹呢?
人類對木材的依賴貫穿了整個(gè)文明發(fā)展史,我們曾經(jīng)并將繼續(xù)砍伐森林主要源自兩個(gè)方面的需求:木材和土地。
木材可被用作房屋、船舶的結(jié)構(gòu)材料,被制成紙張,也曾長期是最重要的能源形式之一。在電力和現(xiàn)代燃料尚未普及的年代,森林就是“天然加油站”。即使在今天,由于缺乏現(xiàn)代能源替代品,某些地區(qū)仍然以燃燒木柴作為獲取熱量——用于烹飪和取暖——的主要方式。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)發(fā)布的《2024年全球森林資源評(píng)估》(The State of the World’s Forest)數(shù)據(jù),目前全球仍有超過23億人(占世界人口的29%)依賴傳統(tǒng)生物質(zhì)能源生活——主要集中在撒哈拉以南非洲和南亞地區(qū)。而這背后消耗的,正是大片森林。
不過,燃料需求并不是導(dǎo)致森林大量消失的最主要原因。真正推動(dòng)森林砍伐浪潮的,是農(nóng)業(yè)擴(kuò)張。數(shù)據(jù)顯示,農(nóng)業(yè)占全球森林砍伐驅(qū)動(dòng)因素的90%以上。也就是說,砍樹的目的不是木材本身,而是為了樹倒之后留下的那塊地。這片“空地”,可以用來種植農(nóng)作物、開辟牧場、建造大型種植園。這種破壞在熱帶地區(qū)尤為嚴(yán)重,因?yàn)槟抢锏沫h(huán)境氣候適宜、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密集、監(jiān)管相對薄弱。
以世界上最大的熱帶雨林——亞馬遜雨林為例,據(jù)全球熱帶森林監(jiān)測項(xiàng)目(Global Forest Watch)和巴西國家空間研究院(INPE)聯(lián)合報(bào)告,畜牧業(yè)驅(qū)動(dòng)土地?cái)U(kuò)張導(dǎo)致的森林砍伐,占巴西亞馬遜雨林森林砍伐面積的63%。這意味著,當(dāng)我們在討論一塊牛排、一杯牛奶背后的成本時(shí),很可能是在討論一棵樹,甚至一整片林地的消失。
巴西亞馬遜雨林損失的驅(qū)動(dòng)因素。圖片來源:Our World in Data。
除了農(nóng)業(yè),人類也會(huì)為了建設(shè)城市、開采礦產(chǎn)而砍伐森林,但這些用途相比農(nóng)業(yè)來說,微不足道。
過去一個(gè)世紀(jì),我們砍掉的不只是森林,也在不斷蠶食灌木叢、草地和濕地等“野生空間”。這些本應(yīng)作為碳匯、生物棲息地或水源涵養(yǎng)系統(tǒng)存在的生態(tài)單元,被大面積轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)用途。
一句話概括:我們把森林從“自然系統(tǒng)”轉(zhuǎn)化成了“人造系統(tǒng)”,從能提供空氣與水的生態(tài)系統(tǒng),變成了提供肉、油、糖的農(nóng)業(yè)機(jī)器。這種轉(zhuǎn)變帶來了前所未有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,卻也帶來了碳儲(chǔ)能力驟減、生物多樣性喪失與生態(tài)韌性的崩塌。
如果全球森林保有量是個(gè)邊放水邊注水的大池子,農(nóng)業(yè)擴(kuò)張就像是不斷加粗的“出水管”——這種前提條件下的水池,永遠(yuǎn)都不會(huì)滿。
圖片來源:Pixabay。
樹木,遠(yuǎn)不止于地球之肺
森林消失對人類意味著什么?
提起森林,許多人首先想到的是凈化空氣、制造氧氣,亞馬遜雨林就有著“地球之肺”的美稱。但實(shí)際上,森林的價(jià)值遠(yuǎn)不止于此。
它們是地球上最古老、最龐大、也最可靠的生態(tài)“基礎(chǔ)設(shè)施”。你可曾想過,為什么從沒有人向我們收取“空氣清新費(fèi)”、“雨水蓄存費(fèi)”或“碳吸收稅”?那是因?yàn)闃淠灸袚?dān)了這些工作——不收費(fèi)、不停工、不辭勞苦。它們調(diào)節(jié)氣候、凈化水源、涵養(yǎng)土壤、防止洪澇、維護(hù)生物多樣性,直接保障數(shù)十億人的食物、用水與生計(jì)。比起“地球之肺”,森林更像是這個(gè)星球的“生命支持系統(tǒng)”——龐大卻低調(diào),無聲卻關(guān)鍵。
這并不是抽象的贊美,而是有實(shí)實(shí)在在的案例。紐約市的飲用水多年來仰賴上游的卡茨基爾森林。這片森林像一道天然的濾網(wǎng),將雨水緩緩凈化后送入城市水庫。直到上世紀(jì),由于林地不斷被改建為農(nóng)場、住宅和度假村,水源受到農(nóng)業(yè)徑流和污水的污染,水質(zhì)不再達(dá)標(biāo)。
市政府一度考慮斥資60至80億美元修建凈水廠,并每年承擔(dān)3億美元的運(yùn)營費(fèi)用。然而,最終他們選擇了另一條路:恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)。自1997年起,紐約通過發(fā)行環(huán)境債券回購林地、保護(hù)森林,僅以約10億美元的成本,就讓大自然重新承擔(dān)起凈水重任。
事實(shí)證明,保護(hù)森林不只是環(huán)??谔?hào),更是一項(xiàng)精明的城市治理選擇。而在全球氣候變化日益嚴(yán)峻的今天,森林還被寄予更大期望——在實(shí)現(xiàn)碳中和、減緩氣候變暖的進(jìn)程中,發(fā)揮不可或缺的關(guān)鍵作用——“碳匯”。
氣候鞭打下的森林:碳匯or碳源?
森林到底是碳源,還是碳匯?
如果這個(gè)問題放在一百年前,答案幾乎毫無爭議:碳匯。但時(shí)至今日,答案變得不再清晰。
理論上來說,森林不是靜態(tài)的“碳倉庫”,而是一個(gè)呼吸中的生態(tài)系統(tǒng)。氣候變化、土地利用、野火頻率、生態(tài)管理……每一個(gè)變量都在改變森林的“碳身份”。在某些年份,森林是強(qiáng)大的碳匯;在另一些年份,森林也可能是碳排放大戶。而這種身份的搖擺,正逐漸成為我們應(yīng)對氣候危機(jī)的挑戰(zhàn)之一。
如果翻開聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第六次氣候評(píng)估報(bào)告(AR6)《農(nóng)業(yè)、林業(yè)與其他土地利用》(AFOLU)一章,你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)令人不安的事實(shí):森林不再是全球碳循環(huán)中的“凈吸收方”,它正在從“碳匯”,變?yōu)椤疤荚础薄?br />
2023年,全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收能力顯著下降,僅吸收了15至26億噸二氧化碳當(dāng)量,遠(yuǎn)低于往年平均水平(2022年,95億噸)。這一變化主要?dú)w因于極端氣候事件,如加拿大和西伯利亞的森林火災(zāi),以及亞馬遜和東南亞的干旱。
再讓我們看幾個(gè)坐實(shí)森林“碳源身份”的真實(shí)案例:
-2025年1月,美國加州的冬天異常干燥溫暖,一場突如其來的野火從1月7日持續(xù)燒到了月底。不到一個(gè)月的時(shí)間,這場美國歷史上最昂貴的野火災(zāi)害,就向大氣中釋放了約400萬噸二氧化碳——相當(dāng)于整個(gè)克羅地亞一年的碳排放量。
-2023年,加拿大也曾經(jīng)歷過類似的歷史性森林火災(zāi),那場大火釋放了23.7億噸二氧化碳,幾乎是該國全年碳排放量(7億噸)的3.4倍。這意味著,就算全國工廠停工、汽車熄火,只要森林一燒,一年的碳預(yù)算就燒沒了。
-2019至2020年,澳大利亞“黑色夏季”野火導(dǎo)致的碳排放量估計(jì)為該年全國排放量的1.6 倍。
這些數(shù)字令人震驚,但更需警惕的是,森林火災(zāi)似乎越來越多、越來越猛了。
的確如此,科學(xué)研究也印證了這一趨勢。2025年發(fā)表于《科學(xué)(Science)》期刊的文章指出:加拿大北部的野火強(qiáng)度和頻率在過去40年內(nèi)顯著上升,氣候變化是主要因素之一。世界天氣歸因組織(World Weather Attribution)的分析也表明,2025年加州大火發(fā)生的氣象因素受人為氣候變化影響,概率增加了約35%。
圖片來源:Pixabay。
你可能會(huì)問:氣候變化自己不會(huì)點(diǎn)火,它又是怎么引發(fā)這些災(zāi)難的?
2025年1月發(fā)表在《自然-地球環(huán)境評(píng)論(Nature Reviews Earth & Environment)》上的一份研究,解釋了氣候變化加持下,加州大火來勢兇猛的成因:全球變暖正在深刻改變大氣的運(yùn)作機(jī)制,催生一種被稱為“氣候鞭打效應(yīng)”(Climate Whiplash)的新型氣候波動(dòng)。
這個(gè)詞形象地描述了氣候系統(tǒng)在極端狀態(tài)之間的“快速切換”現(xiàn)象。就像一條被用力甩動(dòng)的鞭子,天氣在“極濕”和“極干”之間劇烈搖擺——?jiǎng)倓傔€是暴雨傾盆,轉(zhuǎn)眼就可能變成干旱高溫。
而造成這一現(xiàn)象的根本原因,是全球變暖改變了大氣的水分運(yùn)作方式??茖W(xué)家用“海綿效應(yīng)”來說明這個(gè)過程:氣溫每升高1℃,大氣就能多儲(chǔ)存7%的水汽。海綿越大,吸水能力越強(qiáng),下雨時(shí)擠出來的水也越多。如果全球氣溫上升3℃,研究預(yù)測陸地上的氣候鞭打效應(yīng)將增加113%。換句話說,氣候變化正在放大自然的“情緒波動(dòng)”:暴雨更暴,干旱更旱。
美國加州2025年森林大火正是這種機(jī)制的真實(shí)演練:2023–2024年冬季,南加州降雨充沛,地表植被瘋長;然而到了2025年初,降雨驟降至正常值的2%,空氣干燥,再疊加每小時(shí)80公里的大風(fēng)——大片茂盛植被迅速變成“天然燃料”,一旦有火星,就成燎原之勢。
所以,氣候變化自己并不點(diǎn)火,而是在背后“推波助燃”——先讓森林長得郁郁蔥蔥,再來一波極端干旱,最后配上狂風(fēng)亂舞,火苗自然會(huì)“隨機(jī)”登場:可能是雷擊、可能是電線短路、甚至只是一根煙頭。
更需要警惕的是,氣候變化增加了野火發(fā)生概率,而野火釋放的溫室氣體又進(jìn)一步加劇氣候變化。這種相互作用形成的正反饋循環(huán),使得野火不僅更容易發(fā)生,其影響也勢必變得更加嚴(yán)重。
如此說來,關(guān)于森林這道應(yīng)用題,比起期待“多久能注滿”,或許我們更應(yīng)該擔(dān)憂“多久會(huì)見底”?
種樹:你“有”多少棵樹?
人類砍伐森林已有數(shù)千年歷史,但現(xiàn)在,我們可能站在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上。
雖然全球范圍內(nèi)森林砍伐仍在持續(xù),但全球森林砍伐率在20世紀(jì)上半葉達(dá)到高峰后,已進(jìn)入逐步下降的階段。2021年,占全球森林總面積85%的國家在英國格拉斯哥舉行的第26屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì)(COP26)上達(dá)成重要承諾:將于2030年前,終結(jié)森林砍伐。
事實(shí)上,不少國家已經(jīng)結(jié)束了長期的“砍伐時(shí)代”,甚至實(shí)現(xiàn)了“森林凈增長”。比如英國、法國、蘇格蘭、日本、美國、中國和印度等,這些國家的森林覆蓋率在過去十幾年中穩(wěn)步回升。
所以,在“別砍了”成為共識(shí)之后,新問題被提上議事日程:“我們種下了多少?”、“活下來多少?”、“夠不夠快?”而在這樣的追問下,我們這一代人,極有可能成為近代歷史上第一批見證森林?jǐn)U展的人!
森林轉(zhuǎn)型:那些終結(jié)了森林砍伐歷史的國家。圖片來源:Our World in Data。
最后來說點(diǎn)振奮人心的數(shù)據(jù):你知道,你“擁有”多少棵樹嗎?
2025年一篇發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)(Science Bulletin)》上的研究首次用激光雷達(dá)(LiDAR)+AI算法+地理建模的技術(shù)路徑,數(shù)清了中國境內(nèi)現(xiàn)存的樹木總量——1426億棵樹。換句話說,每個(gè)中國人平均“擁有”約100棵樹。
這不是拍腦袋的估算,而是基于400TB的遙感數(shù)據(jù)、覆蓋全國960萬平方公里的“森林像素地圖”、7萬多個(gè)樣本區(qū)和27項(xiàng)地理變量構(gòu)建出的全國性樹木密度模型。這一切,使“數(shù)樹”成為現(xiàn)實(shí),也讓“每人100棵樹”成為可視、可量、可追蹤的資產(chǎn)起點(diǎn)。
研究還發(fā)現(xiàn),中國擁有樹木最多的四個(gè)省份分別是:四川、黑龍江、云南和廣西,而“人均樹最多”的則是西藏、內(nèi)蒙古和黑龍江。相對而言,人口密集地區(qū)如山東、天津和上海,人均僅有1~3棵樹。這個(gè)“樹木分布不均”的現(xiàn)實(shí),也提醒我們:未來的森林保護(hù)、碳匯補(bǔ)償與生態(tài)權(quán)益分配,也許要靠新的“綠色算法”來協(xié)調(diào)。
今后,我們說的“每人100棵樹”,將不再只是一個(gè)環(huán)??谔?hào),而是一道實(shí)打?qū)嵉木G色應(yīng)用題:每棵樹都是碳匯儲(chǔ)備,每片森林都是碳預(yù)算表的一行變量。
這就像那道我們小學(xué)時(shí)候的數(shù)學(xué)題,只不過,這次的題目是出給全球的,而題目的變量是樹、是碳、是氣候、是我們——我們不只是解題人,也將會(huì)是答案的一部分。
圖片來源:Pixabay。
參考資料:
-Max Roser (2022) - “Humans destroyed forests for thousands of years — we can become the first generation that achieves a world in which forests expand” Published online at OurWorldinData.org. Retrieved from: 'https://ourworldindata.org/global-forest-transition' [Online Resource]
-FAO. 2024. The State of the World's Forests 2024 – Forest-sector innovations towards a more sustainable future. Rome. https://doi.org/10.4060/cd1211en.
-Hannah Ritchie (2021) - “Drivers of Deforestation” Published online at OurWorldinData.org. Retrieved from: 'https://ourworldindata.org/drivers-of-deforestation' [Online Resource].
- E. O. Wilson, The Future of Life. New York, NY, USA: Vintage Books, 2016.
-有關(guān)卡茨基爾山的森林經(jīng)濟(jì)價(jià)值、亞特蘭大市區(qū)被砍樹木的重植,以及它們對于水土保持的功效,引自:Peter H. Raven et al., Teaming with Life: Investing in Science to Understand and Use America’s Living Capital (Washington, D. C.: The President’s Committee of Advisors on Science and Technology [PCAST], Biodiversity and Ecosystems Panel, 1999)
-IPCC, 2022: Index. In IPCC, 2022: Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [P.R. Shukla, J. Skea, R. Slade, A. Al Khourdajie, R. van Diemen, D. McCollum, M. Pathak, S. Some, P. Vyas, R. Fradera, M. Belkacemi, A. Hasija, G. Lisboa, S. Luz, J. Malley, (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA. doi: 10.1017/9781009157926.026.
-Swain, D.L., Prein, A.F., Abatzoglou, J.T. et al. Hydroclimate volatility on a warming Earth. Nat Rev Earth Environ 6, 35–50 (2025). https://doi.org/10.1038/s43017-024-00624-z.
-Matthew W. Jones et al. ,Global rise in forest fire emissions linked to climate change in the extratropics. Science, 386, eadl5889(2024). DOI:10.1126/science.adl5889.
-Byrne, B., Liu, J., Bowman, K.W. et al. Carbon emissions from the 2023 Canadian wildfires. Nature, 633, 835–839 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07878-z.
-Weiwei Wang et al., Canadian forests are more conducive to high-severity fires in recent decades. Science, 387, 91-97 (2025). DOI:10.1126/science.ado1006.
-Swain, D.L., Prein, A.F., Abatzoglou, J.T. et al. Hydroclimate volatility on a warming Earth. Nat Rev Earth Environ, 6, 35–50 (2025). https://doi.org/10.1038/s43017-024-00624-z.
-Land carbon sinks collapsed in 2023, a stark warning of climate changes to come. Le Monde. https://www.lemonde.fr/en/environment/article/2024/07/30/terrestrial-carbon-sinks-collapsed-in-2023_6704503_114.html?utm_source=chatgpt.com.
-K. Cheng, H. Yang, Y. Chen, Z. Yang, Y. Ren, Y. Zhang, D. Lin, W. Liu, G. Huang, J. Xu, M. Chen, Z. Qi, G. Xu, S. Tao, H. Guan, Q. Ma, H. Wan, T. Hu, Y. Su, Z. Wang, K. Ma, and Q. Guo, "How many trees are there in China?," Science Bulletin, vol. 70, no. 7, pp. 1076–1079, Apr. 2025, doi: 10.1016/j.scib.2025.02.001.
-Crowther, T., Glick, H., Covey, K. et al. Mapping tree density at a global scale. Nature, 525, 201–205 (2015). https://doi.org/10.1038/nature14967.
-C. Barnes et al., "Climate change increased the likelihood of wildfire disaster in highly exposed Los Angeles area," World Weather Attribution, 2025. [Online]. Available: https://www.worldweatherattribution.org/.