淄博市淄川区森林碳储量及碳密度研究

侯本栋 张 波 程 伟

(山东省淄博市淄川区林业局，山东 淄博 255100)

淄博市淄川区森林碳储量及碳密度研究

侯本栋 张 波 程 伟

(山东省淄博市淄川区林业局，山东 淄博 255100)

基于淄博市淄川区2014年森林资源二类清查数据，运用生物量转换因子连续函数法，研究了淄博市淄川区森林的碳储量及碳密度，并对碳汇价值进行了估算。结果表明：2014年淄川区森林的碳储量为374299.1t，平均碳密度为16.25t/hm2，不同树种的碳储量及碳密度差异明显。防护林、用材林、经济林、特用林碳储量分别占全区碳储量的46.1%、24.0%、29.4%，0.5%，平均碳密度特用林>用材林>防护林>经济林。空间分布上碳储量表现为东南部及西部山区较高，中部丘陵及北部平原区较低，碳密度大体上与碳储量呈现相反趋势。碳汇价值为22.35亿元。

碳储量 碳密度 碳汇价值 森林 淄川区

随着社会的发展，以二氧化碳为主的温室气体的排放量持续增加，导致全球气候变暖，进而导致灾害性的天气频繁发生，如何减少大气中的二氧化碳浓度受到广泛的关注。森林作为陆地生态系统的主体，储有陆地生态系统最大的碳量，在调节大气二氧化碳浓度，减缓地球变暖，维护全球气候方面具有不可替代的作用[1]。近年来众多学者从不同角度对森林的碳储量及碳密度进行了研究[2～5]，但这些研究集中于大中尺度，县域尺度研究较少报道。

本文以淄川区2014年森林资源二类调查数据为基础，运用生物量转换因子连续函数法研究森林的碳储量及碳密度，并对淄川区森林碳汇进行经济评价，旨在明晰研究区域森林碳储量及碳密度的分布特征，以期为森林经营与科学管理、绿色GDP的计算和森林生态效益补偿机制的建立提供基础性数据，为区域制定应对气候变化方案提供参考。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

淄川区位于淄博市中部。地处东经117°41′～118°14′，北纬36°22′～36°45′，总面积960平方公里，属温带季风气候，年平均气温12.9～13.1℃，年平均降水量500～800毫米。土壤以石灰岩形成的褐土为主，有少量棕壤分布。地带性植被以落叶阔叶林为主，低山丘陵主要以侧柏人工林为主，主要树种有侧柏(Platycladus orientalis)、杨树(Populus sp.)、刺槐(Robinia pseudoacacia )、泡桐(Paulownia sp.)、经济林等。

1.2 研究方法

1.2.1生物量计算 森林的生物量及其组成树种的碳含量是研究森林碳储量的两个关键因子，对他们的准确测定是估算森林碳储量的基础。

森林资源二类清查资料记录了各林种优势树种的面积和蓄积。研究表明我国森林的生物量与蓄积量存在线性关系[6]，计算公式如下：

B=aV+b

B和V分别为单位面积林分生物量(t/hm2)和蓄积量(m3/hm2),a和b为常数。各优势树种蓄积量-生物量回归方程见表1。

经济林未统计蓄积量，采用平均生物量法[6]。

B经济林=23.7S

S——面积(hm2)

1.2.2碳储量及碳密度的计算 森林碳储量为森林生物量与其碳转换系数(含碳率)的乘积。为了计算精确，本研究采用公开发表论文中山东省林木的含碳率，部分树种依据《全国林业碳汇计量监测技术指南》[8]中含碳率进行计算。本研究计算的森林碳储量指活立木的碳储量，并不包括森林生态系统的枯死木、草本层、凋落物层以及森林土壤层的碳储量。森林的碳密度即单位面积的碳储量，森林碳储量除以森林面积。

1.2.3碳汇价值研究方法 目前碳汇价值核算的常用方法主要有造林成本法、瑞典碳税率法、碳税法、人工固定CO2成本法等。本文采用造林成本法、瑞典碳税率法核算碳汇经济价值。

2 结果与分析

2.1 不同树种的碳储量与碳密度

表1 不同优势树种的生物量回归方程、含碳率及森林的碳储量、碳密度

由表1可知，淄川区森林碳储量为374299.1t，不同树种的碳储量大小为侧柏>经济林>杨树>刺槐>其它软阔类>其它松类>针阔混交林>泡桐>阔叶混交林>其它硬阔类。淄川区森林针叶林以侧柏为主，阔叶林以经济林、杨树、刺槐为主，它们总面积占淄川区森林总面积的97.1%，碳储量占总碳储量的96.2%。淄川区森林平均碳密度为16.25t/hm2，阔叶纯林、针叶纯林、针阔混交林、阔叶混交林碳密度分别为15.24t/hm2、17.58t/hm2、16.36t/hm2、20.57t/hm2，其中以其它软阔类的碳密度最大，为34.93t/hm2， 其次为杨树，为25.89t/hm2，其它硬阔类碳密度最小，为10.64t/hm2。

2.2 不同林种的碳储量及碳密度

淄川区森林以防护林、经济林、用材林为主，面积分别占全区森林面积的43.1%、34.8%、21.6%，碳储量分别占全区碳储量的46.1%、24.0%、29.4%，特用林的碳储量仅为全区森林总碳储量的0.5%，主要为风景林、名胜古迹及革命纪念林。在4类林种中，特用林、用材林碳密度较大，分别为22.73t/hm2、22.16t/hm2，防护林次之，为17.37t/hm2，经济林的碳密度最小，为11.14t/hm2，主要原因为风景名胜区、名胜古迹及革命纪念地相对独立，一般有专人管理，人类的破坏和干扰不严重，林分保存好，蓄积量较高；用材林主要为农户个人经营，抚育管理较好，生长速度快，立木蓄积高。

表2 不同林种的森林碳储量

2.3 淄川区森林碳储量及碳密度空间分布

淄川区森林碳储量空间分布具有明显的异质性，大体上表现为东南部及西部山区碳储量较高，中部丘陵及北部平原区碳储量低(表3)。东南部的太河镇碳储量最高，办事处碳储量最低，东南部太河镇、西河镇，西部的岭子镇、昆仑镇，在加上淄川林场，碳储量占淄川区总碳储量的80%以上。这说明东南部、西部山区镇及国有林场是淄川区主要碳库。

淄川区森林的碳密度国有林场最高，为29.61 t/hm2，龙泉镇28.47t/hm2，开发区27.57t/hm2，罗村、洪山、双杨、办事处、岭子镇碳密度在20～21t/hm2之间，西河、昆仑、寨里在16～18t/hm2之间，太河镇最低，为12.76t/hm2，总体上与碳储量表现出相反的趋势，中北部碳密度较高、西部次之，东南部碳密度较低。淄川区碳密度空间分布格局是由境内的地形地貌、立地条件、人类活动、树种组成差异造成的。国有林场碳密度较高的原因为抚育管理好，林相整齐，林木长势好，蓄积量大，碳密度高。太河镇碳密度低的原因，一是立地条件差，境内为山地，海拔较高，土壤瘠薄，林木生长缓慢，如侧柏碳密度仅为全区平均碳密度的69.7%。二是林种结构的影响，碳密度较低的经济林占据相当比重。

表3 淄川区各镇办的碳储量及碳密度

A:面积Area;C:碳储量Carbon storage

2.4 淄川区碳储量经济价值

森林碳汇经济价值采用不同的方法估算出的价值差距较大，为了得到比较准确的森林固碳经济价值，本研究同时采用造林成本法、瑞典碳税率法计算碳储量的经济价值。中国造林成本法4个单价价位分别为251.4 元/t、260.9 元/t、273.3元/t 、305元/t[10]，平均值为272.7元。国际上通用的瑞典碳税率为150美元/t ,按照2014年人民币的平均汇率6.1428，折合人民币921.4元/t。淄川区利用造林成本法计算碳储量经济经济价值为10.21亿元，用瑞典碳税率计算碳储量经济经济价值为34.49亿元, 取平均数即淄川区森林碳储量经济价值为22.35亿元。

3 结论与讨论

淄川区森林的碳储量为374299.1t，侧柏、经济林、杨树、刺槐构成了碳储量的主体，在空间分布上东南部及西部山区森林碳储量较高，中部丘陵及北部平原区森林碳储量低。平均碳密度16.25t/hm2,稍高于山东省碳密度10.59t/hm2[3]，但远远低于全国平均碳密度42.82t/hm2[11]，低于河南省( 20.00t/hm2)[4]，徐州市( 37.2185t/hm2)[12]。淄川区碳密度较低的主要原因一是侧柏多为上世纪50、60年代营造的人工纯林，密度偏高，生长缓慢，蓄积量小，碳密度较低；二是碳密度较低的经济林占据了森林相当的比重。

近年来国内与国际碳汇市场不断发展，森林碳汇成为可以交易的产品。2014年淄川区森林碳汇的经济价值达到22.35亿元，如果将这部分碳汇价值在碳汇市场上进行交易，碳汇产业将对淄川区经济发展起到积极地推动作用。

本研究结果有助于指导区域现代生态林业建设，对落实区域林业双增目标具有重要参考意义。努力增加森林固碳总量，一是应积极推进碳汇林建设，大力培育后续资源，在生态区位重要和生态环境脆弱地区，按照适地适树的原则进行碳汇造林，增加森林面积，增强森林碳汇的潜力。二是加强森林的经营与管理，通过更新复壮、树种调整、林分抚育、合理采伐等综合措施进行森林经营，提高森林质量，促进森林生长，增加碳储量；同时加强病虫害防治，提高森林防火能力建设，减少森林资源损失，增强森林碳汇的能力。

本文主要采用方精云生物量-蓄积量模型，树种的含碳率采用公开发表的论文中山东省含碳率及《全国林业碳汇监测技术指南(试行)》中林木的含碳率，这是针对大尺度计量体系，对县域范围内的碳储量计算可能存在一定的误差，要科学地计算淄川区范围内的碳储量，还需要深入研究，选取更为合适的参数体系和方法，才能更准确把握县域尺度内森林的碳储量。林地森林土壤层、草本层、枯落物层、粗木质残体也是森林生态系统的重要碳库，而本研究只计算了森林活立木的碳储量，并未包括其他层次的碳储量，这会造成森林碳储量估算结果偏低。因此，在今后工作中，应多关注对森林土壤层、草本层枯落物层、粗木质残体变化的研究。

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AStudyonCarbonStorageandCarbonDensityofForestinZichuanDistrict,Zibocity

HouBen-dongZhangBoChengWei

(First-author′s address: Forestry Buaeau of Zichuan , Zibo 255100, Shandong Province, China)

Based on the data of forest resource inventory in 2014, the carbon storage and carbon density of forest in Zichuan District, Zibo city were evaluated by using biomass expansion factor continuous function method, meanwhile, the economic value of carbon sequestration was also assessed.The results showed that the total carbon storage of forest in Zichuan district, Zibo city was 374299.1 ton in 2014 and the average carbon density was 16.25t/hm2.The carbon storage and carbon density of different tree species were significantly different.Shelter forest, timber forest, economic forest and special using forest accounted for 46.1%、24.0%、29.4% and 0.5% of the total carbon storage respectively.The average density is special using forest>timber forest>shelter forest>economic forest.The spatial distribution of forest carbon storage exhibited higher in mountains of the Southeast and West, while central hills and north plain is lower, whereas carbon density showed the opposite trend.The economic value of carbon sequestration amounted to 2235 million Yuan.

carbon storage; carbon density; economic value of carbon sequestration; forest; Zichuan District

侯本栋(1980-)，男，硕士，工程师，从事营造林及森林资源监测工作.E-mail dpz6134146@sina.com。

2017-10-09

葛 君

校对崔文琦