县域森林植被碳储量、碳汇估算及经济价值分析—以福建省邵武市为例

黄贤松

(福建省林业调查规划院，福建 福州 350003)

气候变化作为全球面临的严峻挑战和重大危机之一，事关全人类的生存和经济社会全面协调可持续发展，已成为共同关注的热点和焦点。森林作为陆生生态系统的主体，在维护生态安全、生态平衡以及应对生态危机上起着重要的作用。林业是增汇抵排和适应气候变化的有效途径和重要手段。随着2015年《巴黎协定》正式通过，林业作为应对气候变化的特殊地位得到了国际社会的充分肯定。为了适应林业应对气候变化的新形势，掌握林业碳汇情况，国家林业局造林司分别在辽宁、山西、四川开展了林业碳汇计量与监测体系建设的试点，并发布了《全国林业碳汇计量监测技术指南(试行)》(以下简称《技术指南》)。森林植被碳储量是指碳元素在森林植被中的储备量，即森林植被中碳元素量的多少。森林植被碳汇是指森林植被通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被或土壤中，从而减少大气中二氧化碳的浓度。在应对气候变化方面，提高森林碳汇能力和减少二氧化碳排放是同等重要的两个措施，而森林在碳汇中发挥着无可替代的作用。目前，基于多个年度森林资源年度变更建档数据的县域森林植被碳储量动态变化及其碳汇发展潜力还鲜见报道。本研究旨在利用森林资源建档数据上进行县域尺度碳储量研究探讨，进而分析其碳汇潜力及经济价值，可为县级政府掌握区域森林植被碳汇发展潜力，全面开展森林碳汇工作，制定相关的林业方针政策提供有效的数据支撑和决策依据[1]。

1 研究区概况

邵武市地处福建省西北部，武夷山南麓，闽江支流富屯溪中上游，位于北纬26°55′～27°35′，东经117°2′～117°52′。东北邻南平市建阳区，东南连顺昌县，南接三明市将乐、泰宁、建宁县，西与江西省黎川县毗邻，西北与光泽县交界。根据2016年邵武市森林资源建档数据，全市现有林地面积232 225.574 8 hm2，森林覆盖率76.5%。其中：有林地222 562.518 0 hm2(林分177 486.005 2 hm2，竹林地40 637.444 7 hm2，经济林地4 439.068 1 hm2)，未成造5 979.308 4 hm2，疏林地27.417 9 hm2，灌木林地2 118.060 0 hm2，无立木林地1 538.270 5 hm2。

2 研究方法

2.1 数据来源

数据采用邵武市2012～2016年森林资源年度变更建档数据，采用ArcGIS 10.0和EXCEL2007进行统计。

2.2 计算方法[2-6]

2.2.1 碳储量

碳储量采用《技术指南》发布的模型、优势树种(组)生物量扩展因子参数及其碳储量转换系数进行计算。森林碳储量分为地上部分(C地上)、地下部分(C地下)、枯落物(C枯)、土壤有机质(C土壤)4个碳库进行测定与估算，其中：地上部分按乔木层(C乔)、灌木层(C灌)和草本层(C草)3个部分进行计量。基于碳储量计量的保守性原则，本次研究的森林碳储量未包含无立木林地、非规划造林地以及林地中的枯死木等碳库。

2.2.2 碳汇

(1)

(1)式中，△Ct1,t2为时间区间t1～t2内的项目碳汇，单位tCO2e；Ct1为第t1年的项目区碳储量，单位t；Ct2为第t2年的项目区碳储量，单位t。

2.2.3 碳汇贡献率

(2)

(2)式中，CCR为项目某类型所含碳汇占项目碳汇总量的百分比； △Ct1,t2′为项目某类型所含碳汇，单位tCO2e；△Ct1,t2为项目的碳汇总量，单位tCO2e。

3 结果与分析

3.1 碳储量及碳汇总量状况**林地类型划分标准按照《福建省森林资源规划设计调查技术规定》(福建省林业厅，2006年)；森林类型划分标准按照《全国林业碳汇计量监测技术指南(试行)》。

3.1.1 邵武市碳储量和碳汇总量

根据测算，2012～2016年邵武市年平均碳储量为3 254.739 3 万t，年平均碳汇258.644 2 万tCO2e(表1)。5年来邵武市碳储量总量逐年增加，但是碳汇总体呈逐年递减趋势，2012～2013年，邵武市的碳汇出现了一个峰值，为807.998 8 万tCO2e，其原因是2011～2012年，邵武市实施了大造林工程，未成造面积大幅增加。邵武市林地平均碳密度140.15 t/hm2，林分平均碳密度150.77 t/hm2，均高于全国35～39 t/hm2和世界86 t/hm2的平均水平，说明邵武市发展碳汇的基础较好，未来发展空间较大。

表1 邵武市2012～2016年碳储量及碳汇总量

3.1.2 不同林地类型碳储量和碳汇

森林碳储量和碳汇主要集中在林分中，林分对碳汇的年平均贡献率达到111.63%，其次为竹林(1.29%)、经济林(0.78%)(表2)。林分碳储量及碳汇在森林植被中占绝对优势。未成造的碳汇年平均贡献率为-13.58%，且波动较大，主要原因是未成造达到成林年限后转为林分，导致总面积减少。2013年县域内林地中未成造面积17 098.608 8 hm2，而到2015年只有5 642.836 8 hm2，之后各年度逐渐稳定。

表2 邵武市2012～2016年不同林地类型碳储量及碳汇构成

3.1.3 不同森林类型碳储量和碳汇

不同森林类型中，碳储量和碳汇贡献率最大的为针叶林，年平均碳储量1 347.080 6 万t，平均碳汇94.366 8 万tCO2e，年平均碳汇贡献率36.49%；其次为阔叶林，年平均碳汇贡献率35.26%；针叶混、阔叶混和针阔混等混交林对邵武市的碳汇贡献率一般，这3种森林类型碳汇贡献率总和仅为25.25%(表3)。碳汇在不同森林类型中分布不平衡，主要原因是邵武市森林资源树种结构较为单一。

表3 邵武市2012～2016年不同森林类型碳储量及碳汇构成

3.1.4 不同龄组碳储量加碳汇

不同龄组中，中龄林和成熟林是邵武市森林碳储量和碳汇的主体，二者的年平均碳汇贡献率之和达112.05%(表4)。其中：平均碳储量最大的为成熟林；平均碳汇、平均碳汇贡献率最大的为中龄林。幼龄林平均碳汇-139.18万 tCO2e，平均碳汇贡献率-48.2%，出现负值的主要原因可能是幼龄林面积减少和森林质量下降。

表4 邵武市2012～2016年林分不同龄组碳储量及碳汇构成

3.2 经济价值

森林碳汇经济价值的估算参数主要是碳汇价格。以往经常采用造林成本法、瑞典碳税法以及标准林业CDM价格法进行推算[7]。2013年6月，我国首家碳交易市场在深圳开市。随后，北京、天津、上海、广州、湖北、重庆等地的碳市场陆续开市，福建碳市场也已于2016年12月开市，并成功交易26.1 万tCO2e林业碳汇，交易价格18～22 元/tCO2e。本研究中碳汇经济价值采用碳交易市场可交易的碳汇价格进行估算。福建碳市场确立的碳经济价值为我们估算省内森林碳经济价值提供了最直接的依据，采用福建碳市场碳汇交易最低价格18 元/ tCO2e作为测算标准，折算成碳储量平均价格为66 元/t。

根据估算，邵武市森林碳储量年平均价值21.48亿元，占GDP的12.02%；碳汇年平均价值0.47亿元，占GDP的0.27%(表5)。碳储量价值最大值出现在2015年，达到21.86亿元，碳汇价值最大值出现在2012-2013年，达到1.45亿元。

表5 邵武市2012～2016年碳储量及碳汇经济价值分析

4 结论与讨论

邵武市碳储量及碳汇总体质量较好，年平均碳储量为3 254.739 3 万t，年平均碳汇258.644 2 万tCO2e；林地平均碳密度140.15 t/hm2，林分平均碳密度150.77 t/hm2，均高于全国和世界的平均水平，说明邵武市发展碳汇的基础较好，未来发展空间较大。碳储量和碳汇在不同森林类型中分布不平衡。碳储量和碳汇主要集中在针叶林和阔叶林中，这主要是由于森林资源树种结构单一，未来要通过植树造林、林分改造和森林抚育等措施，调整林分结构，改善林分质量。在不同龄组中，碳储量和碳汇分布也不均衡。中龄林和成熟林是邵武市森林碳储量和碳汇的主体，而幼龄林的平均碳汇和碳汇贡献率出现负值。理论上林木在中幼林阶段生长旺盛，应该是碳汇的主体，导致这一现象的原因跟幼龄林面积减少有一定关系，但更主要的可能是在造林成林后忽视了对森林的进一步经营管理。通过采取有力措施，比如植树造林、恢复被毁森林生态系统、加强森林经营等，都可以有效增强森林对碳的吸存能力。

本研究尚存在较多不足之处[8-9]：其一，基于碳储量估算的保守性原则，本次研究未对无立木林地、非规划造林地和枯倒木等进行估算；其二，在碳汇计算过程中未考虑造林、森林经营、森林火灾等潜在的碳泄露情况；其三，采用的模型参数、碳转换率等指标只参考了《技术指南》中国家发布的统一标准，对县域进行碳汇测算具有一定局限性；其四，采用的基础数据为森林资源年度变更建档数据，未对其进行抽样验证，可能存在部分数据更新滞后，对测算结果有一定影响。因此，未来还应加强对这些问题的深入研究。

[1] 高平，李志勇，梁利，等.论我国县域林业发展的制度创新 [J].科技域创新,2011(3):25-27.

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[3] 李怒云,中国林业碳汇 [M] .北京中国林业出版社,2007.

[4] 李金良,施志国.林业碳汇项目方法学 [M].中国林业出版社,2016.

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