黑龙江大兴安岭森林碳储量与碳汇估算

韦昌雷，赵希宽，李慧仁

(大兴安岭农林科学院，黑龙江嫩江源森林生态系统国家定位观测研究站，黑龙江 大兴安岭 165000)

黑龙江大兴安岭森林碳储量与碳汇估算

韦昌雷，赵希宽，李慧仁

(大兴安岭农林科学院，黑龙江嫩江源森林生态系统国家定位观测研究站，黑龙江 大兴安岭 165000)

摘要依据大兴安岭森林资源统计数据，对2000年和2013年大兴安岭森林的碳储量与碳汇量进行了估算。结果表明：2000年森林碳储量为22 875.88万t，2013年森林碳储量为24 928.66万t，2000—2013年大兴安岭森林碳汇量为2 052.78万t，年均增加碳汇157.91万t，年均增长率为0.69%，吸收CO2量为7 526.86万t；预测到2020年，大兴安岭森林碳储量将达到26 865.34万t，森林碳汇量1 936.68万t，年增长率1.11%，可吸收CO2量达7 101.16万t。

关键词大兴安岭；森林；碳储量；碳汇

随着人口的急剧增加，工业的迅速发展，排向大气中的二氧化碳相应增多，导致二氧化碳浓度逐渐增加，温室效应也不断增强。森林能够吸收二氧化碳，从而减少大气中二氧化碳浓度，能够缓解温室效应。所以森林碳汇是应对气候变化的最主要的手段之一，已经得到广泛认可[1]。森林是地球上最大的陆地生态系统，以其巨大的生物量储存着大量的碳。具联合国粮食与农业组织(FAO)对全球森林资源的评估表明，全球森林面积40亿hm2，森林蓄积量4 342亿m3，平均每公顷蓄积量110 m3，全球森林生物量碳储量达2 827亿t。[2]

1自然概况

黑龙江大兴安岭地处黑龙江省西北部、内蒙古自治区东北部、大兴安岭山脉东北坡，是祖国的最北部边疆。北部和东部以黑龙江为界，与俄罗斯隔江相望，西邻内蒙古林区，以大兴安岭主脉分水岭为界，地理位置121°12′—127°00′ E，50°10′—53°33′ N，全区总面积835.1万hm2。气候属寒温带大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季温凉湿润。年平均气温，南部为-1.4 ℃，北部为-5.3 ℃，极端最低气温为52.3 ℃。无霜期为82～110 d。年平均降水量419～502 mm，年日照时数2 370～2 620 h。

大兴安岭林区是我国重点国有林区和天然林主要分布区之一，以天然兴安落叶松林为主，主要树种有兴安落叶松、樟子松、白桦等。根据《大兴安岭森林资源统计年报》资料，2013年全区林业用地面积809.9万hm2，有林地面积683.7万hm2，活立木蓄积5.60亿m3，森林覆盖率81.86%[3]。

2数据来源与估算方法

2.1估算方法

生物量扩展因子法是将生态学调查资料与森林清查中的蓄积量结合起来，利用不同树种(组)的树干密度(D)和生物量扩展因子(BEF)将树种(组)蓄积量转化为林木地上生物量，再利用地下生物量/地上生物量比值(R)将地上生物量转化为林木生物量，再利用树种(组)的含碳率来估算森林碳储量。此方法是全国林业碳汇计量与监测技术[4]中使用的方法。其计算公式为：

式中：

C：森林碳储量(t)

V活：活立木蓄积量(m3)

2.2数据来源

利用2013年《大兴安岭森林资源统计年报》数据，通过整理大兴安岭主要树种(组)蓄积量见表1，各树种(组)的树干密度(D)、地下生物量/地上生物量比值(R)、生物量扩展因子(BEF)及生物量含碳率(CF)值见表2。

表1　2013年大兴安岭主要树种(组)面积、蓄积量结果

来源：《大兴安岭森林资源统计年报(2013年)》

表2　不同树种(组)D、R、BEF、CF值

来源：《中华人民共和国气候变化第二次国家信息通报》“土地利用变化与林业温室气体清单”(2013)

3估算结果与分析

根据表1、表2数据，计算大兴安岭森林树干平均密度、平均生物量转换系数、根冠比及平均含碳率，分别为0.509 t.m-3、1.446、0.231、0.506，再利用估算公式，分别计算出2000年和2013年森林碳储量，碳汇量为2000年到2013年间碳储量的变化量，吸收CO2量为碳汇量乘以44/12，其结果如表3。

表3　大兴安岭森林碳储量与碳汇量

由表3结果可知，2013年大兴安岭森林碳储量达24 928.66万t，比2000年的森林碳储量22 875.88万t，增加了2 052.78万t，年增长率为0.69%。与此比较，马吉军等[5]利用蓄积量生物量转换方程方法推算出的大兴安岭森林生态系统植被碳储量为258 145 207 t，与本研究估算方法结果相近。李峰等[6]估算黑龙江省2010年森林碳储量为8.08亿t，大兴安岭森林碳储量约占全省森林碳储量30%。

在森林碳密度方面，方精云[7]等人估算全国森林的碳密度为41.0 t.hm-2，根据2013年大兴安岭森林面积，估算大兴安岭森林碳密度为36.46 t.hm-2，低于全国平均森林碳密度。根据国务院公布的全国第八次森林清查结果，全国森林公顷蓄积为89.79 m3，全国森林植被总碳储量84.27亿t。而大兴安岭森林公顷蓄积为79.53 m3，低于全国森林公顷蓄积，通过一系列经营措施提高大兴安岭森林公顷蓄积，达到或超过全国平均水平，将能大大提高森林碳汇能力。

在森林碳汇方面，2000—2013年大兴安岭森林碳汇量为2 052.78万t，年均增加碳汇157.91万t，年均增长率为0.69%，吸收CO2量为7 526.86万t。按照《大兴安岭地区生态文明建设规划(2013-2020年)》森林资源发展目标“到2020年有林地面积达到682.21万 hm2，活立木总蓄积达到5.86亿m3，森林覆盖率达到81.69%”要求，到2020年，大兴安岭森林碳储量将达到26 865.34万t，7年间森林碳汇量1 936.68万t，年增长率1.11%，可吸收CO2量达7 101.16万t。因此，大兴安岭森林资源的碳汇能力较强，随着大兴安岭生态环境保护、实施天然林保护工程及全部停伐等一系列措施，大兴安岭的森林资源将得到更好的保护和恢复，森林的碳汇功能也将不断加强。

4结论

结果表明，黑龙江大兴安岭森林生物碳储量较高，碳密度和公顷蓄积都低于全国平均水平，森林还有较大的增汇潜力。因此，大兴安岭要进一步提高森林资源的碳汇能力，有必要把工作重点放在森林科学经营上，通过造林扩大森林面积及提高森林抚育质量，来增加森林的碳汇能力。相信随着大兴安岭森林碳汇能力的提高，将会为全球应对气候变化做出更大的贡献。

参考文献：

[1]Mckenney D,Yemshanov D Fox G,et al. Cost estimates for carbon sequestration from fast growing poplar plantations in Canada [J].Forest Policy and Economies,2004,6(3/4):345-358

[2] 李怒云，中国林业碳汇[M].北京：中国林业出版社会，2007

[3] 大兴安岭地区资源局.大兴安岭森林资源统计年报[Z].2013

[4] 国家林业局调查规划设计院.全国林业碳汇计量与监测技术指南(试行)[Z]. 2011

[5] 马吉军，王娣，王立功.黑龙江大兴安岭地区生态系统碳储量的评估[J].林业科技，2015，(2)：44-45

[6] 李峰，刘桂英，王力刚.黑龙江省森林碳汇价值评价及碳汇潜力分析[J].防护林科技，2011，(1)：87-88

[7] 方精云，郭兆迪，朴世龙,等.1981～2000年中国陆地植被碳汇的估算[J].中国科学(D辑：地球科学)，2007，37(6)：804-812

Estimation in Carbon Storage and Carbon Sinks of Forest in Daxing’anling Region of Heilongjiang Province

Wei Changlei,Zhao Xikuan,Li Huiren

(Daxing’anling Forestry Sciences,Heilongjiang Nenjiangyuan National Forest Ecosystem Research Station Located Observation,Jiagedaqi,165000,China)

AbstractBased on the data of forest resource in Daxingan’ling,carbon storage & carbon sequestration in forest of Daxing’anling Region in the year of 2000 & 2013 were estimated. Result shows that: forest carbon reserves 228 758 800 t in the year Region of 2000,forest carbon reserves 249 286 600 t in 2013;forest carbon sinks are 20 527 800 t in Daxing’anling Region from 2000 to 2013;carbon sinks increase 1 579 100 t annually;the mean annual growth rate is 0.69%;the absorption amount for CO2 are 75 268 600 t;it is forecasted that the carbon stocks & carbon sinks of forest in Daxing’anling will reach 268 653 400 t &19 366 800 t,respectively in 2020;annual growth rate is 1.11%;the absorption amount for CO2 are 71 011 600 t.

Key wordsDaxing’anling Region;forest;carbon stocks;carbon sequestration

文章编号：1005-5215(2016)06-0051-03

收稿日期：2016-04-15

作者简介：韦昌雷(1971-)，男，山东济南人，高级工程师，从事森林生态学研究，Email: changleiwei@163.com

中图分类号：S718.5

文献标识码：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.019