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广泛使用木材产品降低火灾危险

野火是威胁森林储存碳能力的气候风险。最近，加州制定了森林管理目标，以减轻这些风险。然而，目前的管理策略可能会导致碳损失。这篇文章着眼于一项研究美国国家科学院院刊美国详细介绍了一种系统方法，以评估整个森林管理情景和各种木材产品的气候变化减缓潜力和野火后果．

森林大火

图片来源:John Crux/Shutterstock.com

气候变化是一个重大挑战，特别是在管理加州的温带森林方面。加州的森林密度更大，更年轻，更容易受到野火、干旱、疾病和昆虫等干扰。加州森林面临火灾严重程度和频率的风险，这对森林生态系统及其固碳能力构成威胁。这些野火事件主要是由于气候变化。

然而，最近的一些调查揭示了一个新的方面——森林帮助实现气候目标的能力。尽管关于森林处理如何影响净碳排放存在不确定性，但人们认为，更有效地利用收获的木材可以加强管理的碳平衡。然而，不同的木材产品根据替代效益、生产排放和寿命结束排放而有所不同。

不断增加的野火风险导致加州森林气候行动小组和加利福尼亚州制定了每年减少100万英亩(40万公顷)野火危险的目标。该计划导致了许多不同的策略，如减少燃料处理，扩大木材产品的使用，以及木材收获。

但这些处理方法大多都很昂贵，而且大多数都是在处理后燃烧，导致碳排放。本文提出了管理多个目标的另一种选择。目前的研究分析了强大的森林残留物市场如何影响加州的森林治理。

作者最初使用森林清查和分析(FIA)数据对加州私人和公共林地的森林健康疏伐处理和野火结果进行了建模(见图1)。

建模框架，系统边界，和一个产品的例子结果，定向刨花板(OSB)。产品碳效益(右)是OSB特有的，而森林内碳通量(左)是IWP情景下所有产品共同的。所提出的碳效益值是40多年来累积的。

图1所示。建模框架，系统边界，和一个产品的例子结果，定向刨花板(OSB)。产品碳效益(右)是OSB特有的，而森林内碳通量(左)是IWP情景下所有产品共同的。所提出的碳效益值是40多年来累积的．图片来源:Cabiyo等人，2021年

考虑了三种管理方案，随后研究了采伐木材的各种途径的碳效益。图2代表了加州森林管理和木材产品市场的净碳平衡。

生命周期，森林碳平衡跨越(A)三种情景和(B)几种技术途径。净碳值由B中的圆点和a中的黑线表示。在B中，虚线表示IWP中用于选择技术套件的阈值。活树净碳值相对于零年时的碳储量，大量减少与收获事件有关。在低BAU中，我们只对潜在盈利的企业土地(净收入2500美元/公顷)进行管理建模。在高BAU中，我们对任何净收入为正且交付剩余价格为0美元的地方进行管理建模。在创新(IWP)中，我们对任何净收入为正且交付剩余价格高达100美元/ODT的管理进行建模。IWP下的处理区域定义了高BAU和低BAU的研究区域，其中包括未经处理的森林。

图2．生命周期，森林碳平衡跨越(A)三种情景和(B)几种技术途径。净碳值由B中的圆点和a中的黑线表示。在B中，虚线表示IWP中用于选择技术套件的阈值。活树净碳值相对于零年时的碳储量，大量减少与收获事件有关。在低BAU中，我们只对潜在盈利的企业土地(净收入2500美元/公顷)进行管理建模。在高BAU中，我们对任何净收入为正且交付剩余价格为0美元的地方进行管理建模。在创新(IWP)中，我们对任何净收入为正且交付剩余价格高达100美元/ODT的管理进行建模。IWP下的处理区域定义了高BAU和低BAU的研究区域，其中包括未经处理的森林．图片来源:Cabiyo等人，2021年

结果

有限管理(Low BAU)的“一切照旧”场景描绘了一个低管理的未来。在未经处理的森林中，高碳储量和高火灾危险都是这种情况的特征。

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“照常经营，扩大管理(高BAU)”情景考虑了在没有补贴和森林残余物收入的情况下增加管理规模的影响。收获的锯材几乎是低BAU地区的三倍大，大多数木材来自较小的树木(见图3)。

按胸径等级增加交付的森林残余物价格的木材可用性。残留物包括用于锯木的大树的小树、树梢和树枝，以及非商业性树种的整棵树。

图3。按胸径等级增加交付的森林残余物价格的木材可用性。残留物包括用于锯木的大树的小树、树梢和树枝，以及非商业性树种的整棵树．图片来源:Cabiyo等人，2021年

与低BAU相比，高BAU情景减少了更多公顷的野火危害。创新木制品(IWP)情景调查了森林残余物的创造性利用如何促进管理带来更好的碳排放和经济效益。在IWP中，所有处理地区可处理1.3 M ha (3.1 M ac)。图4显示了IWP场景中的火灾风险降低情况。

(A) CalFire火灾优先区域和(B)整个研究区域的IWP情景中的火灾风险降低。减少火灾危险的定义是在发生严重火灾天气的野火时，经过和未经处理的基础区域死亡率的差异。在B中，每个六边形代表一个单一的FIA地块，在统计上代表了更大的森林面积(通常为~ 2000至2500公顷)。空六边形表示未处理的地块，背景中显示县的边界。在B中，值按FVS变体分组，其中CA是加州中部，NC是北海岸，SO是加州东北部，WS是西Sierra。颜色代表所有权群体，其中“家族”是非公司私有土地

图4。(A) CalFire火灾优先区域和(B)整个研究区域的IWP情景中的火灾风险降低。减少火灾危险的定义是在发生严重火灾天气的野火时，经过和未经处理的基础区域死亡率的差异。在B中，每个六边形代表一个单一的FIA图，它在统计上代表了更大的森林面积(通常∼2000至2500公顷)。空六边形表示未处理的地块，背景中显示县的边界。在B中，值按FVS变体分组，其中CA是加州中部，NC是北海岸，SO是加州东北部，WS是西Sierra。颜色代表所有权群体，其中“家族”是非公司私有土地．图片来源:Cabiyo等人，2021年

森林残渣产品的碳效益差异很大(见图2B)，其中生物发电是使用最广泛的一种。拥有大量碳储存的技术有着最大的好处。

在这三种情况下，森林部门都是一个净碳汇。低BAU和高BAU具有相似的净碳效益，而IWP情景具有更大的碳效益。传统锯木产品在支持正净碳平衡管理方面发挥着至关重要的作用。

然而，国际造林计划的设想显示，创新利用森林残余物和锯材有明显的好处。创新的木材使用可能对实现加州减少野火危害和CO的双重目标至关重要2排放。

讨论

所采用的处理方法增强了多种生态系统效益。这篇文章的结论是，如果不包括木材产品，碳有益的处理是不可能的。创新的木材使用确保了以野火为动力的治疗方案对气候有利。

在加州，创新的木材使用有两个主要的价值主张——从收获的木材中增加收入和加强森林管理的碳平衡。气候政策在这种情况下也发挥着重要作用。

限制

目前的研究将低BAU和高BAU作为基线情景，然而，这两种情景都不能完美地代表现实。使用这些场景是因为它们非常接近加利福尼亚州森林管理的现状。

本研究采用归因生命周期分析(LCA)方法。此外，森林植被模拟器(FVS)中的森林生长模型高估了生长，低估了死亡率。这篇文章没有模拟非火灾气候效应和植被持续变化的影响。

方法

采用FIA BioSum建模框架来理解加州林地的管理结果。从5404个实地取样的FIA样地收集数据，并对森林进行分类。每个FIA样地刺激5个森林处理。“只生长”的替代方案也被激发来代表未经处理的森林。使用BioSum对成本和价值进行评估。

对每年的潜在火灾结果进行建模，并建立了一个随机模型。该研究还模拟了90th和97.5th火灾天气条件与加州森林火灾发生的百分比。

这项研究依赖于使用管制排放、温室气体和交通能源使用(GREET)模型的研究工作的数据。对于锯木材，采用了以前研究工作中的方法。

结论

结果表明，木材的有效利用起着至关重要的作用。IWP可以提高管理规模和森林残余物的碳效益，这将推进加州目前的森林管理和气候目标。尽管这篇文章集成了一个复杂系统的各种关键元素，但仍然存在显著的局限性。

期刊引用:

Cabiyo, B.， Fried, J. S.， Collins, B. M.， Stewart, W.， Wong, J.， Sanchez, D. L.(2021)创新的木材使用可以实现加州的碳有益森林管理。美国国家科学院院刊，118(49)， p. e2019073118。网上:https://www.pnas.org/content/118/49/e2019073118#F4．

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劳拉·汤姆森

写的

劳拉·汤姆森

劳拉·汤姆森毕业于曼彻斯特城市大学，获得英语和社会学学位。在她的学习期间，劳拉做过一名校对，并继续做全职校对，直到在一家领先的分析和媒体公司担任网站编辑。在业余时间，劳拉喜欢阅读各种书籍和写历史小说。她也喜欢去世界上新的地方，很多周末都在照顾狗。

引用

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  • 美国心理学协会

    汤姆森,劳拉。(2021年12月21日)。广泛使用木材产品降低火灾危险。AZoCleantech。检索于2022年7月29日，来自//www.polystomper.com/article.aspx?ArticleID=1395。

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    汤姆森,劳拉。"使用木材产品广泛减少火灾危险"。AZoCleantech．2022年7月29日。< //www.polystomper.com/article.aspx?ArticleID=1395 >。

  • 芝加哥

    汤姆森,劳拉。"使用木材产品广泛减少火灾危险"。AZoCleantech。//www.polystomper.com/article.aspx?ArticleID=1395。(2022年7月29日访问)。

  • 哈佛大学

    劳拉·汤姆森，2021年出版。广泛使用木材产品降低火灾危险．AZoCleantech，查看2022年7月29日，//www.polystomper.com/article.aspx?ArticleID=1395。

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