四川会理乔木林碳储量现状及其近10年的动态变化

陶万金

(会理县林业局，四川 会理 615100)

森林是陆地生态系统的主体，也是陆地生态系统中最大的碳库，其中森林植被部分碳库占全球植被碳库的77.10%，森林土壤碳库储存了全球土壤碳储量的40%左右。森林在增加碳汇、减缓大气CO2浓度升高中所发挥的作用越来越突出，在全球碳循环和碳平衡中起着巨大作用，是控制地球变暖的重要缓冲器。近年来国外很多学者在大尺度或区域尺度上对森林植被碳储量及其碳汇功能进行了大量研究，估算了全球或区域森林植被的碳储量及其变化，这些研究表明北半球温带森林和北方森林起着CO2“汇”的作用；国内研究表明，中国森林自20世纪70年代以来亦是碳汇[2]。此外，在减排行动上，发展成本低、潜力大、可持续的林业来增加生物固碳，充分发挥林业的重要作用，将成为各国政府采取减排、缓解气候变化的行动措施。

本研究基于会理县2005年和2015年森林资源二类调查数据，利用生物量扩展因子法，采用改良的计算参数，从不同龄组、林型等方面进行考虑，对会理里县乔木林的碳储量及碳密度进行了估算，旨在掌握会理县乔木林的碳储量和碳密度状况，分析其变化趋势，为研究全县森林植被的碳储量，甚至于森林生态系统碳循环提供基础数据。

1 研究资料与方法

1.1 研究区概况

会理县隶属于四川省凉山彝族自治州，位于四川省西南部凉山彝族自治州南部，属于中亚热带西部半湿润气候区，气候温和,冬暖无严寒，夏短无酷暑，四季如春，素有“小春城”之美誉。会理县雨量充沛，但季节、地域差异较大。多年平均降水量1 140.682 mm，历年最大降水量1 735.1 mm，历年最小降水量为588.5 mm，年降水量相差1 146.6 mm。地理位置介于东经101°52′～102°38′，北纬26°5′～27°12′，南北长140 km,东西宽55 km，辖区面积4 521.53 km2。

县境内以山地为主，低山深丘约占60%，高山约占35%、河谷坝区约占5%，主要分布于普隆河(城河)沿岸。境内森林资源丰富，全县森林覆盖率48.37%，会理县植物资源较为丰富，有乔木树种80科，190余属，约350种。

1.2 研究资料

本研究采用的基本资料是会理县的2005年度与2015年度森林资源二类调查数据，包括各类林分的龄级(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林)、面积和蓄积。由于资料中的经济林、竹林、疏林及灌木林仅有面积故对这些林分未作统计分析。

1.3 研究方法

本研究采用生物量扩展因子法对森林植被碳储量进行估算，根据会理县优势树种(组)木材含碳率、木材密度等方面(见表1)进行对比研究，进而对森林植被碳储量进行估算。

其中：森林植被碳储量的关系式为：

C-V×S×BEF×(1+R)×D×CF

式中，C为某一森林类型的森林植被碳储量(tC)；V为某一森林类型的单位蓄积量(m3)；S为某一优势树种(组)的面积(m2)；BEF为某一森林类型的生物扩展因子；R为某一树组地下生物量与地上生物量的比值；D为某一优势树种(组)的木材密度(td·m·m-3)；C，为某一优势树种(组)的生物量含碳率tC(td·m)-1。文中森林的碳贮量仅指 林木的活生物量，不包括森林生态系统中的枯死木、下木层、枯枝落叶层以及森林土壤层等的贮量。

表1优势树种(组)含碳率、木材密度、扩展因子、地下/地上生物量比值参考值

NO.优势树种BEFRSRSVD(T/m3)CF1冷杉1.3160.1740.3660.5002铁杉1.6670.2770.4420.5023柏木1.7320.2200.4780.5104华山松1.7850.1700.3960.5235油杉1.6670.2770.4480.5006云南松1.6190.1460.4830.5117柳杉2.5930.2670.2940.5248栎类1.3550.2920.6760.5009桦木1.4240.2480.5410.49110桉树1.2630.2210.5780.52511杨树1.4460.2270.3780.49612楝树1.5860.2890.4430.48513其它杉类1.6670.2770.3590.51014其它松类1.6310.2060.4240.51115杂木1.5860.2890.5150.48316硬阔类1.6740.2610.5980.49717阔叶混1.5140.2620.4820.49018针阔混1.6560.2480.4860.49819针叶混1.5870.2670.4050.51020柳树1.8210.2880.4430.485

注：参数来源：《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)；1、BEF：地上生物量与树干生物量的比值，无量纲；2、RSR：地下生物量与地上生物量的比值，无量纲；3、SVD：基本木材密度，吨干物质·m-3；4、CF：含碳率，吨碳/吨干物质。

2 结果与分析

2.1 会理县乔木林碳贮量和碳密度现状

根据会理县森林资源二类调查数据计算得出，会理县2005年乔木林总碳储量为5.22 Tg，碳密度为28.65 mg·hm-2,2015年乔木林总碳储量为6.32 Tg, 碳密度为24.96 mg·hm-2(见表2)。

表2会理县2005年度与2015年度森林总碳储量

年份20052015林分类型乔木林乔木林面积(ⅹ104hm2)18.2225.32碳储量(Tg)5.226.32碳密度(mg·hm-2)28.6524.96

由表3可知，各优势树种(组)碳储量构成中，主要为云南松、华山松、栗、桤木等。

2.2 会理县2005年度与2015年度优势树种(组)不同龄组碳储量和碳密度组成

由表4可知，在2005年中各龄组碳储量构成中，近熟林的最大，然后从大到小，依次为中龄林、成熟林、过熟林、幼龄林；在2015年中各龄组碳储量构成中，近熟林最大，然后从大到小，依次为成熟林、中龄林、过熟林、幼龄林。

表3会理县2005年度与2015年度优势树种(组)碳储量和碳密度

年份2005年2015年优势树种(组)面积碳储量碳密度面积碳储量碳密度云南松12.743.5928.1910.763.1228.97华山松0.730.1419.870.650.2030.37冷杉0.410.1639.510.520.2344.74栗2.280.8336.221.390.4431.73青冈0.300.0930.510.550.3054.32桤木1.400.3222.522.310.7331.72高山栎0.040.0370.540.160.0425.01油杉0.080.0230.730.130.0433.28其他0.250.0415.508.841.2113.68合计18.225.2228.6525.326.3224.96

注：由于2015年与2005年两次调查中调整了不同森林类型的标准，和增加了一些树种的调查，所以在两次调查中，不相同的树种都归为其他类。

表4会理县2005年度与2015年度优势树种(组)各龄组碳储量和碳密度

龄组面积(×104 hm2)碳储量(Tg) 碳密度(mg·hm-2)年份200520152005201520052015幼龄林2.051.980.090.084.54.04中龄林5.816.821.201.2120.6717.74近熟林6.929.292.383.2134.4534.55成熟林2.465.981.111.3745.0522.91过熟林0.981.250.440.4544.5536.00合计18.2225.325.226.3228.6524.96

2.3 会理县10年间乔木林碳储量与碳密度的变化

根据会理县森林资源二类调查数据计算得出，会理县10 a间，乔木林面积增加了7.1×104hm2，增加了38.97%；乔木林总储量增加了1.1 Tg,增加了21.07%；乔木林平均碳密度下降了3.8 mgC·hm-2，下降了13.21%。

10 a间全县乔木林碳储量呈增长趋势，主要是由于乔木林面积的增加，但乔木林碳储量增长的趋势无法和面积增长的趋势呈正比，故导致乔木林总平均碳密度的减少。

由表3可知，主要体现在主要几种优势树种面积的减少，其中云南松面积下降了1.98×104hm2，栗下降了0.89×104hm2，华山松下降了0.08×104hm2，杨树下降了0.01×104hm2。

2.4 会理县10 a间优势树种(组)不同龄组碳储量和碳密度组成的变化趋势

由表4可知，10 a间，会理县优势树种(组)中，在2005年，近熟林的碳储量最大，然后依次为中龄林>成熟林>过熟林>幼龄林，到2015年时，依然是近熟林的碳储量最大，然后依次为成熟林>中龄林>过熟林>幼龄林。

这表明会理县乔木林比较年轻，以中、近熟林为主，其蓄积量、生物量、碳储量大，碳汇能力较强，碳汇的功能从幼龄林开始逐渐增大，整个趋势呈抛物线，在近熟林到达顶点，当到达成熟林、过熟林后又逐渐减少。

3 讨论

(1)在近10年里，会理县乔木林总碳储量呈明显的增加趋势，是一个小的碳汇，但年龄结构是导致乔木林碳汇能力大小不同的主要原因之一。乔木林不同龄级碳储量变化由高到低分别是近熟林>中龄林>成熟林>过熟林>幼龄林转变为近熟林>成熟林>中龄林>过熟林>幼龄林。同一龄级，不同类型乔木林的面积与蓄积量各不相同，碳汇能力表现各异。

(2)会理县乔木林碳储量具有增长潜力，本研究表明2005年～2015年期间会理县乔木林碳储量年均增长0.11 Tg，其增长的主要原因是在这10 a间乔木林面积新增了7.1×104hm2，此外森林经营水平也不断提高，导致森林质量和碳储量相应的增加。随着林龄结果的改善，森林成熟度不断增加，会理县乔木林的碳储量和碳密度都将呈上升趋势。

(3)由于成、过熟林生长基本趋于平缓，碳汇功能将减弱，对这一地区，一是继续实施天然林保护工程以稳定该区域的碳储量；二是合理采伐成、过熟林，采伐迹地及时更新造林，为森林碳汇提供新的发展空间。同时加强这一地区的森林抚育，如对低产、低效林进行林分改造，提高森林碳汇功能。随着森林生长，现有人工林经营与管理水平的提高，这一地区将是森林碳汇的主要贡献者。

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