当前，气候变化是全球面临的重大挑战，遏制气候变暖需要全人类共同努力。森林具有强大的碳汇功能，大力开展植树造林不仅可以有效减缓气候变化，同时为人们提供了参与应对气候变化的机会。本文以通俗易懂的文字和生动翔实的内容，展示林业在应对全球气候变化、生态建设、自然保护中的重要作用。
森林对气候的调节作用
工业的快速发展以及人类的活动，造成的负面影响之一就是大气中各种温室气体浓度迅速增长，森林被大面积砍伐，与此相对应的是全球地面温度和气温持续增长，同时伴随着辐射、降水等气候因子的变化；光照、热量、水分等气候条件直接影响森林生产力的时空分布格局。各种类型森林的地理分布及森林生态系统的结构和功能也与气候条件密切相关。因此充分认识森林与全球气候变化的相互作用，对于促进森林生态系统的良性循环进而保护人类生存环境具有现实意义。
森林与气候是一种相互依存的关系。一方面，森林作为一种植物群落，要求有适宜的环境条件，其中光照、热量、水分等条件直接影响着各种森林的地理分布范围和生产力时空分布格局，气候的冷暖、干湿变化又直接或间接影响森林生态系统的结构和功能，因此如果气候发生变化，森林生态系统必将受到影响；另一方面，森林本身可以形成特殊的小气候，由于森林改变了下垫面的发射率和热特性，使森林气候与海洋气候类似，气温变化和缓，森林和附近地区较湿润。一般森林的反射率仅有土壤的1/2，穿过大气到达地球表面的太阳辐射，被占陆地面积30%的森林层层吸收，然后通过长波辐射、潜热释放及感热输送的形式传输给大气，可以认为森林是气候系统的热量储存库之一；森林部分影响了降水，因此森林破坏不仅减少对太阳辐射的吸收，同时还会影响水分循环，大范围的森林变化甚至可能影响全球的热量平衡和水分平衡。作为全球气候系统的组成部分之一，森林使得区域气候趋于稳定，进而对全球气候起到稳定器的作用。总之，尽管目前对森林大量被砍伐影响气候方面的问题还有某些不同的看法，但有一点共识，这就是森林面积急剧减少，会对气候产生一系列影响。森林生态系统的变化也是研究气候变化不可忽视的一个因素。
我们知道，包围在地球外部的一层气体总称为大气或大气圈。大气圈以地球的水陆表面为其下界，称为大气层的下垫面。它包括地形、地质、土壤和植被等，是影响气候的重要因素之一。下垫面是空气中热量和水分的直接和主要来源，因此下垫面性质、状态、热特性是制约气候形成和变化的重要因子之一。地球上森林面积约占陆地面积的30%，是陆地生态系统中最大的一个生态系统，森林作为一种重要的下垫面，是影响气候的因子之一，它的增长和消失，影响气候的稳定和异常。
森林中的空气
我们都有这个感觉，房间内人多了，有点气闷，打开门窗让空气流通一下，就感到舒适。一天工作之余，到公园中游玩一番，到郊区散散步，呼吸些新鲜空气，会觉得精神振奋。这种事情很平常，可是一般人总没有想过为什么要如此。
近地面的干纯空气，按容积计算，包含氮78%,氧21%，氩和其他气体如二氧化氮等，约占1%。如果把水汽计算在内，在温带地方，空气中的氮约77%，氧约占21%，氩及二氧化碳等约占1%，水汽约占1%。这些都是组成空气的物质，它们的百分比，除了二氧化碳、水汽和微尘外，是很少变动的。
二氧化碳对动物是无益的，多了还会中毒。水汽的多寡，直接影响空气的潮湿与干燥。微尘多了，会使空气混浊。因此所谓空气新鲜与否，决定于这三者的变化。
这三者，在空气中所占的百分比虽很小，变动却非常大。
空气中的二氧化碳，在正常情况下，含量在0.028%～0.03%；可是最多时能达到0.06%。变动量达一倍之多。
在湿热的地方，蒸发力强，水汽来源充足，空气就很潮湿。在通风不畅的地方，湿空气中的水汽不易发散，水汽在空气中所占的百分比就较大。冬季严寒的地方，蒸发力弱，空气中的水汽含量极少。这样，就使得水汽在空气中变动在0.01%～4%之间。变动量达到400倍之多。
微尘的变化更大了。举一简单的例子来说。三五好友在一起讨论问题，吸一支香烟是平常的事。可是根据气象学者的统计，吸一口烟就要喷出40万万粒微尘到空气中去。这数目大得出乎意料。
打开门窗会觉得空气流通，到公园中或郊区去就觉得空气新鲜。这是因为房间内空气交换情况不良，新鲜的空气不易进来，房间内人吐出来的二氧化碳不容易外出的缘故。公园中或郊区空气比较干净，有充足的氧，当然就新鲜些。
同时，我们又可以知道，地球上近地面的空气层，各成分的百分比变动很少。可是在个别的地区，因为条件不同，情况是不一致的。在森林地区，最为特殊。
人类和其他动物吸进空气中的氧，吐出二氧化碳。植物却需要二氧化碳来进行光合作用，同时放出氧。根据研究，植物中的干物质约有50%是取之二氧化碳中的碳素构成的。如果有1公顷面积的森林，在一年内增加4吨干物质，就需要2吨碳素。
二氧化碳中，只有碳素是构成树木干物质的原料，所以2吨碳素，就不止2吨二氧化碳，而是需要更多的二氧化碳来提取的。根据计算，2吨碳素需要在大约1100万立方米空气中提取，这就要超过1公顷森林中二氧化碳含量的30倍。假定以全球的植物对二氧化碳的需要量来讲，一年中的需要量是很大的，约等于空气中的二氧化碳总含量的3%。如果不再补充，大气中的二氧化碳只够用30～35年。
如此说来，地球上大气中的二氧化碳不是就会逐年减少了吗？在森林区域，树木生长需要大量的二氧化碳，空气中的二氧化碳不是就会少于无林区域了吗？不是的，不是这样简单的。
空气中的二氧化碳，一方面被植物吸收，进行它的光合作用，另一方面，动植物的呼吸作用会放出二氧化碳。地面上燃料的燃烧，矿山煤井的开采，火山的喷发，土壤内有机物质的分解，森林中地被物的分解，都会不断地补充空气中的二氧化碳。1公顷肥沃的土壤，每小时能放出10千克到25千克的二氧化碳；就是贫瘠的土壤，每小时也可以放出2千克到5千克的二氧化碳。空气中的二氧化碳，一方面消耗，另一方面可以得到补充，所以真是取之不尽，用之不竭的。
可是我们要注意，上面是就全球情况来讲。在个别的地方，情况就不一定如此了。有活火山的地方，二氧化碳的百分比就要比没有火山的地方大些。在森林区域中，树木上部枝叶茂盛，空气不畅通，树木好像戴了一顶帽子，所以叫做树冠。树冠因为枝叶特别茂盛，需要大量碳素，所以空气中的二氧化碳多半被它进行光合作用时吸收了。又因为通风不畅，补充困难，树冠部分的大气中二氧化碳的百分比就要小些。
树冠以下，树叶少，碳素的需要量少，空气流通也不畅，又接近土壤，接近地被物，也就是接近分解二氧化碳的源地，同时二氧化碳比干空气重些，所以二氧化碳要多些。根据研究，假如树冠以上的空气组成状况正常，二氧化碳的百分比是0.03%，那么树冠内的二氧化碳就会减到0.02%；而在树冠以下，由于地被物及土壤分解了二氧化碳，百分比就会增高到0.05%～0.08%。所以森林中的二氧化碳的百分比，是随着高度增加而减少的。
不但如此，森林中二氧化碳的含量，又会随着昼夜的不同、季节的变化以及天气状况而有高低的。植物在白天进行光合作用，吸取空气中的二氧化碳，放出氧；夜间光合作用停止，呼吸作用开始，就吸取空气中的氧，放出二氧化碳。所以夜间森林中二氧化碳的百分比是不同于白天的。森林中树木的光合作用虽然全在白天进行，但是光合作用的强弱与温度有密切的关系。温度太低，光合作用缓慢；温度高，光合作用快速。可是温度太高了，光合作用又会停止。因此，季节不同，天气状况不同，温度有高低，光合作用就有强弱，二氧化碳的需要量也就有多少。总之，森林中的二氧化碳，在同一时间内，既随着森林高度的增加而减少，在不同的时间内，又因昼夜、季节和天气状况的不同而有高低。这种变化是异常复杂的。
另外，森林区域空气中的水汽有其独特的一面。
空气中的水汽是由地面蒸发而来的。因此，水源充足的地方，如海洋湖泊的表面上，空气中的水汽就多。沙漠地方，空气中的水汽就少。森林区域既非海洋，又非沙漠，空气中的水汽，究竟是多是少呢？
根据观测，森林区域空气中水汽的含量，比无林区域多。这是因为天空降落的雨水，在无林区域，一部分被地面土壤所吸收，一部分又蒸发回到空中，另一部分就随着地形的高低流失他处。地面吸收比较缓慢，蒸发回到空气中的量不多，大部分降水都散失掉了。在森林区域，情况就不是如此。森林中每一棵树有一个树冠。很多树冠相连，就成了林冠。林冠对于降水是有阻滞作用的。它能截获很多降水，不让它流失他处。如果降雪，林冠上可以截留一层很厚的雪。当然，这些雪可能有一部分被风吹走。但是以整个林冠来讲，截留的水分含量也是不少的。这些雪慢慢地融化，慢慢地蒸发，就使得森林区域的空气所含的水汽量比较多了。根据实验证明，林冠阻滞的降水量，因为树种不同，阻滞的百分比约在15%～80%之间。流失的水量相对减少，蒸发到森林区域空气中的水汽量就多了。
其次，无林区域只有地表蒸发水汽，而森林区域，既有物理性的蒸发作用，又有生理过程的蒸腾作用。这里所说的蒸发作用，是指森林的林冠、枝干以及森林中的土地水分直接蒸发。所谓蒸腾作用，是指森林的根部在土壤中吸收了水分，通过树的内部，传到枝叶，再把水分蒸发掉。这样看来，森林区域的空气里，不但有从地面上来的水汽，而且有从土壤深处来的水汽。同时，一棵树种在地上，由于枝叶繁茂，它的面积要比这棵树所占的土地面积大若干倍。这就大大地增加了蒸发的面积，也就增加了输送到空气中的水汽量。根据在俄罗斯沃龙涅什省施波夫森林中的统计，夏季在树林中，每立方米的空气所含的水汽量，比同体积的田野空气的含量平均要多1克，有时可以达到3克。
