山西林业碳汇计量方法研究

2011-08-15郭晓燕

山西林业 2011年4期

郭晓燕

（山西省林业职业技术学院，山西太原 030009）

在过去的20多年中，我国在森林碳循环与碳储量上开展了一些研究，但现有成果与满足我国森林碳汇计量监测需求和国际气候谈判对林业碳汇数据的要求相距甚远。我国森林到底有多少碳储量，过去几十年变化如何，未来潜力有多大，主要分布与结构特点怎样，以及土地利用、土地利用变化和林业生产中减少毁林、防止森林退化、开展森林经营减少的碳排放和增加的碳储量等问题，都需要林业碳汇计量监测工作提供全面、系统、准确、权威的数据。如何科学合理计量与监测我国林业碳汇及其动态变化，已成为我国应对全球气候变化工作的迫切需要。山西省森林类型多样，南北差异显著，林业资源调查数据基础好、有遥感影像数据，在此基础上开展林业碳汇计量与监测体系建设试点工作，形成全面开展体系建设工作的技术路线，是应对气候变化的迫切需要。

1 数据要求

具有生物量相关因子（地类、林种、起源、树种组成、优势树种、下木植被、年龄、龄组、小班面积、小班活立木蓄积）的森林资源二类调查数据。

2 碳汇计量对象

森林碳汇计量是对其地上生物量（包括乔木层、灌木层、草本层）、地下生物量、枯落物、枯死木和土壤有机碳五个碳库进行估算。

3 分区的确定

为了更科学、合理、精确地估算山西森林碳储量，参照国家二级区划，采取分区估算的方法计算。山西省共涉及五个生态区：

Ⅷ.02:锡林郭勒高原防护林区；

Ⅲ.01:燕山长城沿线防护林区;

Ⅲ.04:晋陕黄土高原防护经济林区;

Ⅲ.05:汾渭谷地防护经济林区;

Ⅲ.06:太行山伏牛山防护林区。

4 编码匹配

将山西森林资源二类调查中乔木树种种类、土壤种类、土层厚度进行编码匹配，纳入国家统一编码，以求得各优势树种（组）生物量参数、含碳率、土壤有机质含量（%）、土壤容重（g/cm3）、土层厚度等。

5 碳汇计量与监测估算方法

利用森林资源二类调查数据，先确定估算面积（公顷），然后分别计量各类型的生物量，再乘以含碳率估算碳储量。

5.1 地上生物量

5.1.1 乔木层

量子点电视以高色域表现、寿命长、显色效果强为特征。据国家广播电视产品质量监督检验中心副总经理刘志刚公布的权威检测数据显示，在NTSC标准下，普通LED电视的色域只有72%、第一代高色域电视只有82%、第二代高色域电视约96%，而量子点电视色域覆盖率却高达110%。在使用寿命方面，量子点电视采用无机材料，稳定性强。

5.1.1.1 有林地中的乔木林（地类为纯林、混交林）

①有蓄积的小班生物量计算方法：采取优势树种（组）生物量扩展因子参数法。

根据各区各树种的分布情况、生长状况，参照国家标准确定山西各区各优势树种（组）的a、b参数。

生物量计算公式：生物量＝a×小班蓄积＋b

小班碳含量＝生物量×各优势树种（组）的含碳率（CF）×小班面积

②无蓄积小班，生物量计算按灌木对待，为19.76。

小班碳含量＝19.76×各优势树种（组）的含碳率（CF）×小班面积。

①有蓄积的小班，采用生物量扩展系数（BEF）法，即林分单位面积优势树种（组）的生物量与单位面积优势树种（组）蓄积量的比值。生物量计算公式：生物量＝乔层BEF×小班蓄积×1.3；

小班碳含量＝生物量×各优势树种（组）的含碳率（CF）×小班面积

②无蓄积的小班，不计算生物量。

5.1.2 灌木层

5.1.2.1 乔木层里有灌木分布的

灌木层生物量换算参数：采用基于区域类型单位面积参数估算方法。选择分区域、森林类型、龄组的灌木生物量的单位面积（每公顷）参数。小班碳含量＝灌木层生物量换算系数×灌木含碳率0.4672×小班面积

5.1.2.2 地类是灌木林地（包括国家特别灌木林及普通灌木林）、未成林地、苗圃地、竹林的

小班碳含量＝灌木层生物量换算系数19.76×灌木含碳率0.4672×小班面积

5.1.2.3 地类是经济林地的

小班碳含量＝经济林生物量换算系数23.7×经济林含碳率0.47×小班面积

5.2 枯落物

本次计算只考虑乔层下的枯落物，其他不计算，利用枯落物生物量换算参数计算小班碳含量。小班碳含量＝枯落物生物量换算参数×不同树种（组）枯落物含碳率×小班面积

5.3 地下生物量

地下生物量换算参数：采用基于区域类型单位面积地上/地下生物量比值换算参数估算方法。

小班碳含量＝乔木层生物量（乔层＋灌层）/(地上/地下生物量比值）×含碳率0.45×小班面积

5.4 土壤有机碳

根据不同土类有机质含量（%）、土壤容重（g/cm3）、土层厚度计算土壤有机碳。

小班碳含量＝0.58×土壤有机质含量×土壤容重×土层厚度×小班面积

估算结果由上看出，山西省森林乔木林的碳储量远远大于其他地类，约占总碳量的88.80%。

6 问题与建议

6.1 乔木层碳库估算方法有待完善

乔木层生物量的计量采用生物量扩展因子（BEF）法，在某种程度上可以反映生物量随林龄的变化，但单位面积蓄积对生物量的影响较大，特别是对b值较大的树种，对较小的使用范围不太适宜。且由于样本数据的限制和数据获得的困难，尚不能进行验证和重复，因此，该方法还需进一步完善。同时，还需要进一步研究更科学的方法，今后可在IPCC推荐使用的利用木材密度、生物量换算因子和根茎比计算地上生物量的方法方面进行探索和尝试。

6.2 枯死木估算方法有待补充

由于现有数据缺乏枯死木数据，也难以确定适合的枯死木碳储量的估算方法。今后可利用森林资源连续清查数据中枯损量等数据，补充和完善枯死木碳库的计量方法和参数，实现全省五种碳库的森林碳汇计量，满足IPCC5大碳库的计量要求。

6.3 经济林、灌木林和竹林估算方法有待改进

经济林、灌木林和竹林目前只是按照单位面积生物量的固定参数进行计算，今后可根据实际情况，按照不同区域不同森林类型如按照林区三级区划进行细分，确定灵活的经济林和灌木林生物量换算参数。目前竹林的计量方法仅局限于南方的毛竹林，北方竹林暂时按照灌木林的估算方法进行计算，但其计量方法还需要进一步补充完善。

6.4 基于森林资源连续清查数据进行计量有待探索

森林资源连续清查数据包括地面样地、样木、统计表等数据，可利用我国每五年一次的完备丰富的森林资源连续清查数据，进行森林碳汇计量监测方法的有益尝试和探索，重点是在土地利用变化、遥感与生物量监测、验证和完善异速生长方程等方面开展工作，使一类清查数据在满足森林资源清查要求的同时，更好地服务森林碳汇计量监测工作。