南天门林场碳储量与生态效益研究

武海生

摘 要：随着工业经济的飞速发展，导致大气CO2浓度超标，温室效应不断增强，为缓解此危害，研究森林固碳能力已成为当今重点工作之一。具体化南天门林场的碳储量有助于林场的碳汇经营与生态效益评估，为今后的研究发展提供参考依据。

关键词：碳储量；生态效益

森林碳储量就是碳元素在森林的储备量。也可以说成是陆地森林碳元素的质量或物质的量是多少。：森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库，其碳交换对全球碳平衡有着重要影响

一、森林固碳量现状

森林碳汇计量方法是评价森林碳汇生态效益大小的基础工作， 在此基础上可以开展森林碳汇管理和经济评价， 为全面开展以碳汇为目的森林经营打好基础。生物量法是目前应用最为广泛的方法， 其优点就是直接、明确、技术简单。即采用根据单位面积生物量、森林面积、生物量在树木各器官中的分配比例、树木各器官的平均碳含量等参数计算而成。

森林碳储量包括地上部分碳储量和地下部分碳储量。地上部分由乔木层、灌木层、草本层组成；地下部分由枯枝、枯叶、半分解物及土壤组成。

1.乔木层碳储量

V乔i=∑Pij*Aij*Ci

经计算，乔木层碳储量为1039210.48吨。

2.灌木层碳储量

V灌i= ∑Pi*Ai*Ci

经计算，灌木层碳储量为1560.38吨。

3.草本层碳储量

V草i= ∑Pi*Ai*Ci

草本层碳储量为2249.34吨。

4.枯枝碳储量

V枯枝i= ∑Pi*Ai*Ci

枯枝碳储量为12529.14吨。

5.枯叶碳储量

V枯叶i= ∑Pi*Ai*Ci

枯叶碳储量为14447.67吨。

6.半分解物碳储量

V半分解物i= ∑Pi*Ai*Ci

半分解物碳储量为14361.17吨。

7.土壤層碳储量

V土i= ∑Aij*Vij

土壤层碳储量为2353610.37吨。

全场森林总碳储量=各层碳储量之和，经本期调查数据，结合不同地区不同林分类型的生物量和碳含量综合计算得出本场碳储量为343.8万吨。

二、森林生态效益现状

是指人们在生产中依据生态平衡规律，使自然界的生物系统对人类的生产、生活条件和环境条件产生的有益影响和有利效果，它关系到人类生存发展的根本利益和长远利益。生态效益的基础是生态平衡和生态系统的良性、高效循环。

1.森林涵养水源效益

森林的涵养水源价值包括森林的蓄水、调洪和延长丰水期、缩短了枯水期净化了水资源等方面。本次通过替代工程法只对森林蓄水、调洪和净化水质两方面进行测算。

森林的蓄水（调洪）计算公式：V1=A*C库*m（H-H0）

式中V1为森林蓄水的效益经济评价价值，A为森林面积，H为森林蓄水调洪能力，H0为无林地的蓄水调洪能力，C库为水库库容造价，m为效益投入比例。森林净水资源的效益价值计算公式：V2=A*M*P*（1-R）*K水

式中V2为森林净水资源的效益经济评价值，A为森林面积，P年降水量，M为森林覆盖率，R为林冠截留率， K水为净化水质单价。

可计算出南天门林场森林生态系统比裸土地多储蓄（调洪）的经济价值为3868.35万元，净化水量的经济价值为19717.98万元。

2.森林土壤保持价值

森林的土壤保持价值包括森林的固土壤保肥力、减轻泥沙淤积灾害和森林凋落物分解后改良土壤3个方面评价生态系统土壤保持经济效益。

森林的固土效益价值计算公式：V3=A*D*C土/P

式中V3为森林固土效益值，C土为挖去和运输单位体积土方的费用，D为森林比无林地少流失的土壤量（t/hm2），A为森林的面积（hm2）；P为土壤容重。

森林的保肥效益价值计算公式：V4=D*A*∑P1i* P3i/P2i

式中V4为土壤肥力保持价值，D为森林少流失土壤量，A为森林面积，P1i为土壤中N、P、K的含量，P2i为纯N、P、K折算成化肥比例；P3i为各种化肥市场价。经评估，南天门林场固土量62.19万吨，价值4129.7万元；增加N、P、K养分各0.1286万吨、0.0088万吨、1.6914万吨，折算成肥料价值5580.78万元。

3.净化大气价值

本次森林生态系统净化环境效益只对固定CO2、释放O2的价值进行估算。科学研究表明，森林每生长1立方米蓄积量，平均吸收1.83吨二氧化碳，释放1.62吨氧气。用林木蓄积量乘以生长率得出林木蓄积生长量。

（1）森林固碳价值估算。采用碳税率法计算固碳价值，根据森林固碳量及碳税率计算效益：

V5=G*R

式中V5为固定CO2价值，R为碳税率，G为森林固碳量，经测算，南天门林场固定CO2量1199.1227万吨，固碳价值1099811.36万元。

（2）森林释放O2价值估算。根据增加的生物量（干物质量）的计算结果和生产1吨干物质释放的氧气量及工业生产1吨氧气生产成本费，计算森林释放氧气的价值。

森林制氧价值计算公式：V6=M*A*K*P

式中V6为森林制氧效益值，M为单位面积森林生长的生物量干质量（枝、叶、干、皮、根），A为森林面积，K为森林通过光合作用生产1吨物质释放的氧气量，P为工业每生产1吨氧气的生产成本费用。经估算，南天门林场2016年增加的主干、枝、根总重9.8909万吨，释放氧气6.3336万吨，生产氧气价值8822.31万元。

三、结语

南天门林场的森林经营状况持续向好，对周边小气候环境影响起着至关重要的作用，直接影响着区域范围内农业生产的稳定和人民生活。本次调查该场森林总固碳量1260.7145万吨，每年增加干物质9.8909万吨，并释放氧气6.3336万吨。林场要在此基础上，强化林政对林地资源的严格管理，保护森林生物多样性，通过造林等措施来恢复退化的森林生态系统，加强森林可持续管理以提高林地生产力，增加林区的植被和土壤的碳储量。