上杭县森林碳储量估算与动态分析

张昌贵

摘 要：该文以上杭县2002年、2014年两期森林资源二类调查为基础，结合不同森林类型生物量和蓄积量的回归方程，对上杭县森林植被碳储量和碳密度进行了估算与动态变化分析。结果表明，2002—2014年期间，上杭县森林碳储量有所增多，森林碳密度由26.5t·hm-2增至33t·hm-2，森林碳储量年龄结构动态变化中，幼龄林的碳储量有所降低，碳密度有所下降，表明总体森林资源保护较好，但幼龄林的林分质量有待于提高。

关键词：森林；碳储量；碳密度；动态变化

中图分类号 S718.5 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）13-0108-03

森林作为陆地生态系统的重要组成部分，维持着巨大的碳库，为地球上最大的有机碳库，其碳储存量是大气的3倍，森林碳储量不仅在全球碳平衡中扮演着重要调节角色，而且对区域生态环境与文明建设亦有着重要作用[1-2]。上杭县地处福建省境内，属亚热带，水热条件充足，作为福建省重点林区县之一，具有着发展林业的区位优势[3]。本研究拟以上杭县森林资源二类调查数据为基础，分析近十余年间森林植被碳储量、碳密度其龄级结构的乔木林碳储量变化，从而为上杭县林业发展与生态环境建设提供依据。

1 2002、2014年上杭县森林资源状况变化分析

本研究分别以上杭县1996年及2006年进行的二期二类资源调查逐年续档更新至2002年及2014年的二类调查资源数据为基础，统计相应的数据与分析估算碳储量，其资源统计结果见表1、表2。从表1、表2中可见，受经济与城镇化发展影响，2014年上杭县林业用地面积较2002年有所减少，受生态环境建设、天然林保护工程实施以及集体林权制度改革等的影响，上杭县林农营林积极性提高、采伐量逐年下降、森林经营管理水平均得以改善，不仅有林地及经济林面积数量有所增加，而且活立木蓄积和森林覆盖率均得以提高。表明上杭县森林资源数量与质量均处于良性发展状态，这将更好地发挥上杭县森林的生态效益，促进上杭县生态文明建设。

2 森林碳储量估算方法

采用通用的生物量估算方法换算因子连续函数法对上杭县各林分类型生物量进行计算，参考方精云等研究结果确定换算因子相关系数[4-5]。将各类型森林生物量乘以转换系数（采用目前国际通用的每克干物质的碳储量转换系数=0.5）[6]，进而求算各森林类型生物量与碳储量。其计算方法如下：

2.1 乔木林生物量计算 计算公式如下：

[Y=ax+b]

式中：Y为每hm2生物量，x为每hm2蓄积量，a和b为参数。各优势树种的计算参数见表3。

2.2 经济林生物量计算 经济林的生物量=单位面积平均生物量×面积[3，7]。单位面积平均生物量采用我国经济林的平均生物量23.7t·hm-2。

2.3 灌木林生物量计算 灌木总生物量=单位面积灌木生物量×面积[3，4，7]。灌木林的生物量利用我国秦岭淮河以南的灌木林平均生物量值19.76t·hm-2。

2.4 竹林生物量计算 竹林的总生物量=总株数×平均单株生物量[3，7]。福建省竹林以毛竹为主，毛竹的单株生物量为22.5kg·株-1。

3 上杭县各森林类型碳储量、平均碳密度分布及动态变化

结合表1及表2中数据，应用上述换算因子连续函数及转换系数分别计算上杭县2002年、2014年主要森林类型的碳储量和碳密度，其结果如表4所示。由表4计算结果可知，2002—2014年，上杭县森林碳储量由57 262t增长至73 570t，增长了16 308t，年均增长1 359t，增长率为2.3%，碳密度由26.5t·hm-2增长至33t·hm-2，增长了6.5t·hm-2，而从不同森林类型来看，2002—2014年，针叶类和阔叶类森林碳储量均有所增加，受天然林保护工程实施的影响，福建省自20世纪90年代末以来，全省基本停止了天然阔叶林的审批采伐，使其阔叶类森林碳储量比针叶类森林增长更快。综上数据表明，上杭县在2002—2014年间，随着森林质量的改善，其森林碳储量增加明显，森林植被碳增汇作用明显。

4 上杭县森林的碳储量龄组结构动态变化

森林是以乔木为主体的生物群落，乔木类森林碳储量及其结构变化将直接影响森林碳储量构成与变化。本研究分别就2002年与2014年上杭县不同龄组的乔木类森林碳储量和碳密度进行计算与比较分析，其结果如表5所示。由表5可见，2002—2014年期间，上杭县乔木层的幼龄林和中龄林碳储量比例下降趋势明显，由2002年的38.5%降至2014年的19.5%，而乔木层近熟林与成熟林碳储量比例则得以较大幅度的提高，由2002年的61.5%提高至2014年的80.5%。究其原因是进入21世纪以来，随着林业政策的转变与集体林权制度改革的不断深化，经营者的经营理念由传统的木材生产向多功能多效益生产的转变，森林经营管理水平不断提高，近熟林以上森林面积增加明显。结合碳密度变化进一步分析可见，除幼龄林外，各年龄森林碳密度均有所增加，尤其是近熟林碳密度由58.3t·hm-2提高至72t·hm-2、成熟林碳密度由78t·hm-2提高至94.9t·hm-2，二者增长幅度均超过20%，其结果均表明上杭县的森林资源质量在不断提高与改善。值得注意的是，上杭县幼龄林的碳密度在呈下降趋势，一方面固然与幼龄林面积的下降而新造林地自2010年以来增加较多（幼龄林年龄整体偏小而无蓄积量）有关，另一方面也可能存在着林分质量下降问题。因此，今后如何提高幼龄林林分质量，应当引起上杭县森林经营者与管理者的重视。

5 结论与讨论

（1）根据2002年和2014年的森林资源调查数据表明，上杭县的森林（有林地）面积、蓄积及覆盖率均有一定程度的提高，在其森林蓄积量中，乔木类森林碳储量是主体，无论是2002年还是2014年均高达88%以上，处于较高水平，与福建省森林资源总体状况较一致。

（2）根据上杭县2002年和2014年两期的森林资源二类调查及碳储量估算中见，随着林业体制改革与集体林权制度改革的不断深入，虽然受经济发展需要的影响上杭县林业用地总量有所减少，但其森林碳储量与密度均得以明显提高，表明上杭县整体森林质量正呈明显改善趋势。

（3）根据上杭县的乔木类森林碳储量和碳密度的龄组结构动态分析表明，上杭县的近熟林及成过熟林的森林资源数量与质量均不断改善，但其幼龄林的碳储量和碳密度亦呈明显下降趋势，其原因应当引起经营者与管理的重视，以避免由此影响上杭县未来的森林碳储量的可持续利用。

（4）本研究中，森林碳储量的估算尚存在不足之处，由于数据来源受限，主要针对乔木林、经济林、灌木林和竹林的碳储量，而忽略了林下的草本层和根系等碳储量的计算。因此，今后应进行进一步深入的研究。

参考文献

[1]Dixon R K，Brown S，Houghton R A，et al.Carbon Pool sand flux of global forest ecosystems[J].Sciense，1994，263：185-190.

[2]刘艳，孙向阳，范俊岗，等.辽宁省森林植被碳储量及其动态变化[J].生态环境学报，2015，02：211-216.

[3]郑德祥，廖晓丽，李成伟，等.福建省森林碳储量估算与动态变化分析[J].江西农业大学学报，2013，35（1）：112-116.

[4]方精云，陈安平，赵淑清.中国森林生物量的估算：对Fang等Science一文（Science，2001，291：2320～2322）的若干说明[J].植物生态学报，2002，26（2）：243-249.

[5]刘国华，傅伯杰，方精云.中国森林碳动态及其对全球碳平衡的贡献[J].生态学报，2000，20（5）：733-740.

[6]焦秀梅，项文化，田大伦.湖南省森林植被的碳贮量及其地理分布规律[J].中南林学院学报，2005，25（1）：4-8.

[7]]王磊，丁晶晶，季永华，等，江苏省森林碳储量动态变化及其经济价值评价[J].南京林业大学学报（自然科学版），2010，34（2）：1-5.