湖南省森林碳汇估算与评价

尹少华，周文朋

（中南林业科技大学 商学院，湖南 长沙 410004）

湖南省森林碳汇估算与评价

尹少华，周文朋

（中南林业科技大学 商学院，湖南 长沙 410004）

作为二氧化碳等温室气体的主要吸收和储存者——森林资源，其固碳能力水平对经济社会的可持续发展具有重要意义。运用生物量清单法的理论和方法，定量评价了湖南森林碳汇量。研究结果表明：湖南省森林碳汇量大，森林碳汇密度高，严重依赖于自然环境和林业工程项目；同时，分析了森林碳汇量与碳密度、林业工程项目及产业能源消耗的关系，提出了增加森林资源碳汇、促进区域经济社会可持续发展的政策建议。

森林碳汇；估算；评价；湖南

随着全球气候变暖的加剧，气候变暖问题的严重性已得到了国际社会的普遍认知，《京都议定书》以法律的形式确定了部分发达国家的强制减排义务。而森林碳汇可以有效减少大气中CO2的浓度，缓解气候变暖的进程。因此，湖南省应对森林碳汇进行相应的探索，森林碳汇量的估算成为关键。由于森林碳汇量计量方法的不同，造成核算的结果也不尽相同。国内森林碳汇量的计量方法主要有：蓄积量法、生物量法和生物清单法。本研究应用生物量清单法，对湖南省森林资源的固碳能力进行了定量评价及分析研究。

1 湖南省森林资源状况

1.1 自然条件

湖南位于中国中南部的内陆省，属于长江中游的荆江河段南岸。位于东经 108°47′～ 14°15′，北纬24°39′～ 30°08′；土地总面积约为 2118.29 万 hm2，其中51.2%为山地，13.9%为盆地，13.1%为平原，15.4%为丘陵；湖南为大陆性中亚热带季风湿润气候，光、热、水资源丰富，三者的高值又基本同步。优越的光、热、水条件促使林木生长迅速，天然更新能力强，无论人工造林、飞机播种、封山育林，只要做到保证技术质量，即可获得预期效果。

1.2 森林资源状况

由于特殊的地理概况和优越的自然条件，湖南森林资源类型丰富，主要有针叶林、常绿阔叶林。从龄级上考查，主要有幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林等。

根据《湖南省森林资源统计》资料显示，2011年湖南省林业用地面积为1 293.3万hm2，活立木蓄积4.16亿m3，疏林地由2005年的354 935.2 hm2减少到2011年的143 111.9 hm2[1]；森林覆盖率为57.13%，比1984年增加了17.03%[2]，远高于全国平均森林覆盖率(见表1)，林分蓄积量以近3.2%的速度增长。

从林龄结构看，各龄组的面积和蓄积分布不均衡（见图1），其中幼龄林面积过大，蓄积量过小，中、幼龄林的面积占总面积的比例达到70%以上；而近熟林、成熟林的面积过小，但蓄积量占总蓄积量的43.76%，呈现出两头小、中间大的特征。总之，湖南省森林资源总量大、增长快，但质量不高。

图1 各龄组面积、蓄积的百分比Fig. 1 Percentage of different age group’s area and wood volume

2 湖南省森林碳汇量估算

2.1 估算方法

生物量清单法是将生态学调查资料与森林清查中的蓄积量结合起来，根据主要树种的蓄积量、各树种的树干密度、平均含碳率及树干生物量占乔木量比率来计算森林碳汇量。由于其考虑主要树种的差异，其计量精确度大大提高，应用范围广泛，且易于被政府部门接受，是常用的计算森林碳汇量的方法。由于各种因素和条件的限制，本研究计算的湖南森林碳汇量并不包括地下生物量，其计算方法用公式表示为：式中：C为碳汇量；Vi为某一森林类型的森林蓄积量；Di是第i树种的树干密度；R是树干生物量占乔木层生物量的比例，取常数值R=51.83%；Ci为第i树种的含碳率；Tc为碳元素分子量在二氧化碳分子量中的比例，取常数值Tc=3/11。

2.2 数据来源

依据《湖南林业统计年鉴》、《湖南省森林资源统计年报》和相关研究报告的数据，2011年湖南省优势树种蓄积量见表2。湖南省各优势树种的树干密度及平均含碳率见表3。

表2 2011年湖南主要树种的蓄积量Table 2 The main forest species volume of Hunan in 2011

表3 不同树种的树干密度和含碳率Table 3 Trunk density and carbon rate of different tree

2.3 森林碳汇量估算

根据表2、表3的数据，运用生物量清单法计算公式，计算出2011年湖南省主要树种的森林碳汇量[2]（见表4）。

运用上述方法，计算出2000年以来湖南省森林资源碳汇量，结果见表5。

表4 2011年湖南省主要树种的碳汇量Table 4 Main forest types’ carbon sinks of Hunan in 2011 104t

表5 湖南省历年主要树种的森林碳汇量Table 5 Main forest types’ carbon sinks in Hunan province since 2000 104t

3 结果与分析

森林碳储量就是碳元素在森林的储备量，换而言之，就是森林碳元素的质量。而森林碳汇量是指森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中，从而减少该气体在大气中的浓度。森林碳储量是一种存量，而森林碳汇则是一种增量。

3.1 碳汇量与碳密度变化

由表5中碳汇量计算结果可知，2011年湖南省森林碳汇量达到5.949 4×108t，比2000年的森林碳汇量4.232 8×108t增加了1.716 6×108t，年平均增长率为3.14%。2008年森林碳汇量出现减少，主要是因为出现冰冻天气，致使大量森林毁损，森林碳汇量随之出现急剧下降。与此比较，黄方[4]采用湖南省主要树种实测的数据，估算出的森林汇量总量值为81.4×108t，与本研究结果相差较大。而焦秀梅[5]对湖南省植被的碳汇量估算值为7.18×108t，和本研究的估算结果相近。可能是因为采取的数据、运用的方法和资料来源等的差异，以及时间、精细程度不同所导致的。而且，由于湖南总体森林资源蓄积量的不断增加和核算参数Ci的选取不同，导致了结果的不一致性。很多学者在选取含碳率Ci时，多采取固定值（0.45或0.5）或根据实验方法获得，得出的结果相对而言就不一致。

其次，在森林碳密度方面，方精云等人估算全国森林的碳密度为38.05 t/hm2，焦燕等人的科研成果中估算全国森林碳密度约为23.69 t/hm2[3]。据《湖南林业统计年鉴》的资料显示，2011年湖南省的森林面积为1 065.74万hm2，估算出湖南的森林碳密度约为55.82 t/hm2，高于全国平均水平。

因此，湖南省森林资源的碳汇量较高，森林碳密度高。近年来湖南正在加强长株潭“两型社会”建设、武陵山区及洞庭湖区的生态环境保护，同时实施林业重点工程、实行限额采伐等一系列森林资源保护制度和措施，森林资源得到了有效保护与恢复，单位面积蓄积量不断增加，森林的碳汇功能也不断加强。

3.2 碳汇量与林业工程项目

湖南自2000年开始在永顺、沅陵、桑植、隆回4县开展退耕还林试点，2001年将试点范围扩大到全省24个县市区，2002年在全省范围铺开。到2006年底，国家累计下达湖南退耕还林面积117.53万hm2的任务，其中退耕地造林50.4万hm2，宜林荒山造林61.13万hm2，封山育林6万hm2[1]。随着退耕还林及长江流域重点防护林体系建设工程等林业重点工程的实施，不但在改善生态环境、促进农民增收致富和提高群众生态意识等方面发挥了重要作用，而且也极大增加了湖南的森林碳汇贮量[6]。从湖南省造林面积与森林碳汇量之间的关系（见图2）可以发现，森林碳汇量与造林面积呈正相关，即林业工程项目造林面积的增加，会促使森林碳汇量的增加。因此，加大林业工程项目的实施力度，成为目前增加森林碳汇量的重点。

3.3 碳汇与产业能源消耗

随着湖南经济的快速发展，能源消耗也在急剧增加。2011年，在三大产业能源消耗比例中，第二产业的能源消耗占68.67%，其中工业的贡献率为65.97%。工业的快速发展增加了大气中CO2的比重，影响森林碳汇量增加的潜力。依据《湖南统计年鉴》、相关研究报告的相关数据，对湖南森林碳汇量与三大产业能源消耗结构关系进行实证分析，结果（见表6）表明，森林碳汇量的变化与三大产业的能源消耗息息相关。其中，第一产业能源消耗、第二产业能源消耗与森林碳汇量呈反方向变动，主要是由于以化石等燃料消耗为主的生产活动产生大量的CO2，无法被森林资源完全吸收，森林碳汇量减少；第三产业能源消耗与森林碳汇量呈正相关，主要是因为以服务业为主体的第三产业，能源消耗较少，产生的CO2等温室气体较为容易被森林吸收，从而增加森林碳汇量。第一、第二、第三产业能源消耗对森林碳汇量的贡献分别为-8 041.347、-4 151.518和3 212.566。因此，改变能源消费结构、优化产业结构是增加湖南森林碳汇量的重要举措。

表6 森林碳汇与三大产业能源消耗结构关系Table 6 Relation of forest carbon sinks and energy consumption structure for three major industrial

4 结论与建议

研究表明，湖南省森林碳汇量大，森林碳汇密度高，发展潜力大，但严重依赖于自然环境和林业工程项目。说明湖南森林资源的潜力还没有得到有效发挥，市场的作用还没有充分体现。因此，如何确保在不降低人们生活质量的前提下，增加森林碳汇、促进区域经济社会的可持续发展，是摆在我们面前的紧迫任务。建议从以下几方面着手：

（1）降低产业能源消耗，优化产业结构。以化石等燃料为主体的能源消耗，排放大量的CO2，造成环境质量恶化，气候变暖进程加剧。在环境承受能力的基础之上，优化产业能源消耗结构，实现粗放型经济向节约型经济的转变。同时，要大力发展现代农业、现代工业和现代服务业，推动产业结构的转型升级，促进区域经济的持续协调发展。

（2）加大实施林业工程力度，增加造林面积。当前湖南经济社会中，木质林产品的需求增加，直接导致了森林砍伐数量增加。加大封山育林、造林再造林等工程项目的实施力度，保护森林资源，增加森林碳汇量，维护森林生态系统的安全。

[1] 国家林业局网站http://www.forestry.gov.cn/.

[2] 湖南省2011年度森林资源统计年报[R].

[3] 董方晓.对我国森林碳汇量的估算与分析—以辽宁省森林资源为例[J].林业经济，2010,(9):54-57 .

[4] 黄 方.湖南主要森林生态系统碳汇功能经济价值及其生态对策研究[D].长沙：中南林业科技大学，2007:35-37.

[5] 焦秀梅.湖南省森林植被的碳贮量及地理分布规律[D].长沙：中南林业科技大学，2005:23-24.

[6] 尹少华.湖南省退耕还林工程生态效益评价[J].中南林业科技大学学报，2010,30(5):35-38.

[7] 易雪玲,邓志高.控制森林减少的环境政策效应分析[J].中南林业科技大学学报，2009,29(5):132-135.

[8] 谢红彬,孙作玉.褐色土地再利用的利益相关者环境冲突分析[J].中南林业科技大学学报，2009,29(9):206-208.

[9] 刘文宇,张灿明.长沙市主要森林类型生态服务功能价值评价[J].湖南林业科技,2011,(3):31-35 .

[10] 韩素芸,田大伦，闫文德，等.湖南省主要森林类型生态服务功能价值评价[J].中南林业科技大学学报,2009,29(6):6-12.

Estimation and evaluation of Hunan forest carbon sinks

YIN Shao-hua, ZHOU Wen-peng
(School of Business, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

The forest resources, as the main absorption and storage of carbon dioxide and other greenhouse gases, its’ capability of carbon fi xation gets great signif i cance for the sustainable social and economic development. This paper uses the theories and methods of biomass inventory method to determine and evaluate the Hunan forest carbon sinks. And the results show that the Hunan forest carbon stocks is relatively rich, the forest carbon density is large, the potential of development is huge, but forest carbon sinks seriously depend on natural environment and forestry project.At the same time, this paper analyzes the relationship between forest carbon sinks and the density of forest carbon sinks,carbon forestry projects,industrial energy consumption.So based on this understanding, this paper put forward some suggestions as to increase the amount of forest carbon sinks and to promote the sustainable development of Hunan province’s economic and social.

forest carbon sinks; estimate; evaluation; Hunan province

S718.5

A

1673-923X(2013)07-0136-04

2013-01-20

湖南省软科学研究项目（2012ZK3170）

尹少华（1962-），男，湖南澧县人，教授，博士，博士生导师，研究方向：农林经济管理

[本文编校：谢荣秀]