当阳市森林植被碳储量及其价值评价

杨平++冯勇++徐燕++熊安华

摘要：以当阳市森林资源二类调查数据和年度森林资源动态监测成果为基础，采用生物量转换因子法，对乔木林生物量进行了估算；采用平均生物量法，对竹林、灌木林生物量进行了估算。以估算的森林生物量结果为基础，运用生物量-碳储量转换系数法，估算了当阳市的森林植被碳储量，并运用碳税法，评价了当阳市的森林碳汇价值。结果表明：当阳市森林固碳总量达113.17×104 t，相当于CO2当量414.95×104 t，森林固碳价值达13.58亿元。

关键词：蓄积量；生物量；碳储量；生物量转换因子法；生物量含碳率；碳汇

中图分类号：S718.55

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）16023903

1引言

森林是陆地生态系统的主体，是人类赖以生存的条件。其不仅能改善区域生态环境，保护生物多样性，维护生态平衡，而且为全球碳平衡做出了巨大的贡献。森林通过同化作用吸收二氧化碳（CO2），并以生物量的形式将其固定在森林植被中，使森林成为陆地生态系统中最重要的碳库，其碳增汇成为缓解全球气候变暖的重要途径，在调节全球碳平衡以及减缓全球温室效应等方面起着不可替代的作用。估算森林碳储量是了解森林固碳增汇能力的前提，也是了解森林对减少温室气体排放所做贡献的基础，同时也是体现林业在应对气候变化中的重要作用及特殊地位的量化指标。因此，对区域森林碳储量进行监测和评估是一项十分必要的工作[1]。

2资料与方法

2.1研究区域概况

当阳市位于湖北省中西部，地处沮漳河中下游，大巴山脉东麓，荆山山脉以南，是鄂西山地向江汉平原的过渡地带，地势从西北向东南倾斜，形成低山、丘陵、平原三级阶梯地，西北部为低山丘陵，西南部和东北部为岗地，中部和东南部为平原，境内一般海拔高度在300 m以下，最高海拔1083.8 m，最低海拔37.4 m。地跨东经111°32′14″～112°04′42″，北纬30°30′23″～31°11′42″，总面积2150 km2。属亚热带季风气候，为湿润区，四季分明，雨热同季，日照充足，无霜期长，平均日照时数为1850 h，年均无霜期268 d，年平均气温为16.4℃，常年平均降雨量在936～1048 mm之间，年≥10℃积温5241℃。地带性土壤为黄棕壤，主要土壤类型有黄棕壤、紫色土、石灰土、潮土等。

在中国植被区划中，当阳市属亚热带常绿阔叶林区域北亚热带常绿落叶阔叶混交林植被类型区（ⅣAi），主要森林植被类型包括以马尾松、湿地松为主的针叶林；以麻栎、栓皮栎等为主的落叶阔叶林；以青冈、柯为主的常绿阔叶林；以马尾松等针叶树种和栎类、柯等阔叶树种混交的针阔混交林。

2.2研究资料

2.2.1森林面积

当阳市国土总面积214996 hm2，其中，林地面积87749.5 hm2，占国土面积的40.8%；有林地面积68905.5 hm2，其中，乔木林面积68797.4 hm2，竹林面积108.1 hm2；国家特别规定灌木林面积13486.4 hm2。森林覆盖率38.32%（表1）。

表1各类林地面积

林地合计/ hm2乔木林/ hm2竹林/ hm2国特灌木林/ hm2未成林地/ hm2苗圃地/ hm2无立木林地/ hm2

林业辅助生产用地/ hm2

87749.568797.4108.113486.44298.0327.0463.9268.7

2.2.2森林蓄積

当阳市活立木总蓄积224×104 m3，其中森林蓄积216×104 m3，乔木林单位面积蓄积31.5 m3/hm2（表2）。

2.2.3各优势树种面积蓄积

形成森林群落的优势树种有柏木、杉木、水杉、铁坚

表2森林面积蓄积

活立木蓄积/m3乔木林面积/ hm2乔木林蓄积/m3竹林面积/ hm2四旁树蓄积/m3散生木蓄积/m3

224073968797.42164248108.1731413357

油杉、马尾松、湿地松、火炬松、栎、杨树、樟、刺槐、构树、核桃、柿、板栗、枣、香椿、其他软阔类、其他硬阔、阔叶混、针叶混、针阔混，其他等23种，主要优势树种为马尾松、栎树、湿地松、杨树、其他硬阔等。其中：马尾松面积21608.9 hm2，占有林地面积的31.4%；其他硬阔面积27368.9 hm2，占有林地面积的39.8%。马尾松、硬阔这两个优势树种的面积占有林地面积的70%以上。根据根各优势树种的面积蓄积状况，将23个优势树种归并为10个优势树种（组），各优势树种的面积蓄积见表3。

2.3研究方法

2.3.1乔木林碳储量估算方法

乔木林碳储量采用生物量转换因子法进行估算。以乔木林各优势树种的蓄积量为基础，通过生物量扩展因子计算各优势树种的生物量，然后通过基本木材密度计算生物量干重，再通过生物量含碳率计算其碳储量[2]。计算公式为：

C乔木林=V×D×BEF×（1+R）×CF（1）

式（1）中：C乔木林为乔木林碳储量；V为蓄积量；D为木材基本密度；BEF生物量扩展因子；R为乔木林地下生物量/地上生物量之比；CF为生物量含碳率。各优势树种的计算参数见表4[3]。

2.3.2竹林碳储量估算方法

竹林碳储量采用平均生物量法估算，计算公式为：

C竹林=A×B×CF（2）

式（2）中：C竹林为竹林碳储量；A为竹林面积；B为竹林单位面积平均生物量，平均生物量取值19.52 t/hm2[4]；CF为竹林生物量含碳率，取值0.5[2]。

2.3.3灌木林碳储量估算方法endprint

当阳市的灌木林主要是以柑桔为主的灌木经济林，其碳储量采用平均生物量法估算，计算公式为：

C灌木林=A×B×CF（3）

式（3）中：C灌木林为灌木经济林碳储量；A为灌木经济林面积；B为灌木经济林单位面积平均生物量，平均生物量取值23.7 t/hm2；CF为灌木经济林生物量含碳率，取值0.47[2]。

3结果与分析

3.1当阳市森林植被碳储量

根据森林资源二类调查数据和不同优势树种林分的碳储量计算参数，估算出当阳市森林植被碳储量为113.17×104 t，相当于CO2当量414.95×104 t（表5）。

3.2乔木林各龄组碳储量及碳密度

乔木林不同龄组林分碳储量中，幼龄林储量最大，占乔木林碳储量的70.5%，其次为中林龄，占24.0%。幼、中龄林占乔木林碳储量的94.5%，是碳储量的主要贡献者，近、成熟林储量占比很小。

3.3乔木林各优势树种碳储量及碳密度

各优势树种中，马尾松林分占乔木林碳储量的27.8%，硬阔类林分占39.3%，这两大优势树种的碳储量占乔木林碳储量的67.1%，是乔木林碳储量的主要贡献者。

4结论与讨论

（1）当阳市森林植被的碳储量达113.17×104 t，相当于CO2当量414.95×104 t，按照“森林生态系统服务功能评估规范”中固碳价格1200元/t[5]计算，森林固碳价值达13.58亿元。

（2）当阳市乔木林的平均碳密度为14.25 t/hm2，远低于过中国森林平均碳密度水平（38.7 t/hm2）[6]，这说明当阳市的乔木林林分质量不高，通过改善林分质量，对现有森林进行更好的经营和管理，可以有效提升森林的碳固存能力，提高森林碳储量。

（3）乔木林幼龄林的平均碳密度为13.39 t/hm2，而成熟林的碳密度为30.42 t/hm2，各森林类型平均碳密度均表现为随林龄增加而增加。虽然幼、中龄林平均碳密度较低，但其生长旺盛，碳储量潜力较大，随着森林的逐步成熟，當阳市的森林碳储量将大幅提高。

（4）各森林类型中，针阔混交林的碳密度最高，为19.14 t/hm2，其次是湿地松人工林18.61 t/hm2，杨树人工林17.79 t/hm2，这说明人工造林对提高当阳市森林固碳量具有重要意义，同时也为今后营造针阔混交林指明了方向。

参考文献：

[1]

杨传金，杨帆，梅浩，等.区域森林碳储量估算方法概述 [J].中南林业调查规划，2012，31（3）：62～66.

[2]万泉.基于森林资源二类调查数据的县域森林碳储量分析 [J].林业勘察设计，2015，（2）：60～62.

[3]国家林业局.造林项目碳汇计量监测指南：LY/T 1721-2008[S].北京：中国标准出版社，2015.

[4]徐小军，周国模，杜华强，等.基于Landsat TM数据估算雷竹林地上生物量 [J].林业科学，2011，47（9）：1～6.

[5]国家林业局.森林生态系统服务功能评估规范：LY/T 2253-2014[S].北京：中国标准出版社，2008.

[6]刘国华，傅伯杰，方精云，等.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）：733～739.endprint