黑龙江省碳汇造林项目关键技术探讨

2017-02-13李国春王维芳

防护林科技 2017年1期

关键词：基线林木生物量

李国春，王维芳

(1.黑龙江省林业监测规划院，黑龙江哈尔滨 150080；2.东北林业大学，黑龙江哈尔滨 150040)

黑龙江省碳汇造林项目关键技术探讨

李国春1，王维芳2

(1.黑龙江省林业监测规划院，黑龙江哈尔滨 150080；2.东北林业大学，黑龙江哈尔滨 150040)

探讨了符合黑龙江省实际的碳汇造林项目关键技术，特别是公式和参数的使用。为规范黑龙江省内碳汇造林项目设计文件(PDD)编制、碳汇计量与监测，推动该省碳汇造林项目的开发，提供有益的参考。

碳汇造林；关键技术；黑龙江

碳汇造林项目技术主要包括：基线和碳计量方法、项目边界的确定、土地合格性、碳库和温室气体排放源选择、项目期和计入期、基线情景识别与额外性论证、碳层划分、基线碳汇量、项目碳汇量、泄漏、项目减排量、造林措施、基线碳汇量的监测、项目活动的监测、项目边界的监测、事后项目分层、抽样设计、样地设置、监测频率、林木生物质碳储量的监测、灌木生物质碳储量的监测、土壤有机碳的监测、项目边界内的温室气体排放增加量的监测、精度控制与监测、公式及参数的使用等25项。

本文对这些技术里面的关键技术：项目边界的确定、基线碳汇量、公式及参数的使用，共3项内容，结合黑龙江省实际进行如下探讨。

1 重要概念

1.1 碳汇造林

以增加森林碳汇为主要目的，对造林和林木生长全过程实施碳计量和监测而进行的有特殊要求的造林。

1.2 项目边界

由拥有土地所有权或使用权的项目业主或其他项目参与方实施的碳汇造林项目活动的地理范围。项目边界包括事前项目边界和事后项目边界。事前项目边界是在项目设计和开发阶段确定的项目边界，是计划实施造林项目活动的地理边界。事后项目边界是在项目监测时确定的、项目核实时核实的、实际实施的项目活动边界。

1.3 基线碳汇量

基线情景下项目边界内各碳库中的碳储量变化之和。

2 关键技术

2.1 项目边界的确定

2.1.1 利用全球卫星定位系统(GPS)或其他卫星定位系统，直接测定项目地块边界的拐点坐标，单点定位误差不超过5 m。

2.1.2 利用“黑龙江省林地保护利用规划成果(林地一张图)”，结合高分辨率的地理空间数据(如卫星影像、航片)、森林分布图、林相图和森林经营管理用图等，在地理信息系统(GIS)辅助下确定项目地块的边界坐标。

2.2 基线碳汇量

基线碳汇量计算公式如下：

ΔCBSL,t=ΔCTREE_BSL,t+ΔCSHRUB_BSL,t

ΔCBSL,t为第t年的基线碳汇量，tCO2-ea-1；ΔCTREE_BSL,t为第t年时项目边界内基线林木生物质碳储量的年变化量，tCO2-ea-1；ΔCSHRUB_BSL,t为第t年时项目边界内基线灌木生物质碳储量的年变化量，tCO2-ea-1。

基线林木生物质碳储量的变化计算公式如下：

ΔCTREE_BSL,t=∑ΔCTREE_BSL,i,t

ΔCTREE_BSL,i,t为第t年时，第i基线碳层林木生物质碳储量的年变化量，tCO2-ea-1；i=1,2,3,…，基线碳层；t=1,2,3,…，自项目开始以来的年数。

假定一段时间内(第t1至t2年)基线林木生物量的变化是线性的，基线林木生物质碳储量的年变化量计算如下：

t1,t2为项目开始以后的第t1年和第t2年，且t1tt2

CTREE_BSL,i,j,t为第t年时，第i基线碳层树种j的生物质碳储量，tCO2-e；BTREE_BSLi,j,t为第t年时，基线第i基线碳层树种j的生物量，吨干质量(t)；CFTREE_BSLj为树种j的生物量中的含碳率，t C (t d.m..)-1；44/12为CO2与C 的分子量之比。

可以根据下述方法，选择采用其中的一种方法来估算基线林木生物量：

方法Ⅰ：生物量方程法

BTREE_BSL,i,j,t=fj(x1i,j,t,x2i,j,t,x3i,j,t,…)*(1+RTREE_BSL,i,j)*NTREE_BSL,i,j,t*ATREE_BSL,i式中：

fj(x1i,j,t,x2i,j,t,x3i,j,t,…)为将第t年第i基线碳层树种j的测树因子(x1,x2,x3…)转化为地上生物量的回归方程，测树因子(x1,x2,x3…)可以是胸径、树高等；RTREE_BSL,j为树种j的地下生物量/地上生物量之比，无量纲；NTREE_BSLi,j,t为第t年时，第i基线碳层的树种j的株数，株hm-2；ATREE_BSLi为第i基线碳层的面积，hm2，j=1,2,3,……第i基线碳层中的树种；i=1,2,3,……基线基线碳层；t=1,2,3,……项目活动开始以来的年数。

方法Ⅱ：生物量扩展因子法

通过林木的胸径(DBH)和(或)树高(H)，查材积表或运用材积公式转化成林木树干材积；利用基本木材密度(D，见表1)和生物量扩展因子(BEF，见表2)将林木树干材积转化为林木地上生物量；再利用地下生物量/地上生物量的比值(R)将地上生物量转化为林木生物量：

公式如下：

BTREE_BSL,i,j,t=

VTREE_BSLi,j,t*DTREE_BSL,j*BEFTREE_BSL,j*(1+

RTREE_BSL,j)*NTREE_BSL,i,j,t*ABSL,i式中：

BTREE_BSL,i,j,t为第t年时，第i基线碳层树种j的生物量，t；VTREE_BSLi,j,t为第t年时，第i基线碳层树种j的材积，是通过胸径和(或)树高数据查材积表或将数据代入材积方程计算得来，m3株-1；DTREE_BSL,j第i基线碳层树种j的基本木材密度(带皮)，tm-3；BEFTREE_BSL,j为第i基线碳层树种j的生物量扩展因子，用于将树干材积转化为林木地上生物量；RTREE_BSL,j为树种j的地下生物量/地上生物量之比；NTREE_BSL,i,j,t为第t年时，第i基线碳层树种j的株数，株hm-2；ABSL,i为第i基线碳层的面积，hm2；i=1,2,3,……基线碳层；j=1,2,3,……树种；t=1,2,3,……项目活动开始以后的年数。

黑龙江省主要树种(组)基本木材密度见表1，黑龙江省主要树种(组)生物量扩展因子(BEF)参考值见表2。

表1 黑龙江省主要树种(组)基本木材密度(D)参考值表 tm-3

树种(组)D树种(组)D落叶松0．490软阔类0．443赤松0．414水胡黄0．464樟子松0．460阔叶混0．482红松0．396硬阔类0．598云杉0．342针阔混0．486冷杉0．366针叶混0．405杨树0．378杂木0．515栎类0．676椴树0．420柳树0．443榆树0．598柏木0．478桦木0．541其他杉类0．359其他松类0．424