黄沙林场人工马尾松林分碳储量及经济价值估算

2021-03-24夏世俊

安徽农学通报 2021年4期

夏世俊

摘要：以松溪县黄沙林场人工马尾松林分为研究对象，在不同生长阶段的马尾松林分内设置标准地，调查生物量和碳储量并对其经济价值进行估算。结果表明：黄沙林场人工马尾松林分平均碳储量为110.22t/hm2，总碳储量为478024.14t;按照造林成本法对碳储量的经济价值进行估算，其经济价值为162.90元/t，总经济价值为7787.0835万元。

关键词：马尾松;人工林;碳储量;经济价值

中图分类号 S79文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）04-0066-03

Abstract： This paper takes the artificial Pinus massoniana forest in Huangsha forest farm of Songxi County as the analysis object， sets up standard plots in different growth stages of Pinus massoniana forest， investigates biomass and carbon storage， and estimates and analyzes its economic value. The results showed that the average carbon storage of the artificial Pinus massoniana stands in Huangsha Forest Farm is 110.22t/hm2 and the total carbon storage is 478024.14t. According to the afforestation cost method， the economic value of carbon storage is 162.90 yuan /t and the total economic value is 7787.0835 million yuan.

Key words： Pinus massoniana; Plantations; Carbon storage; Economic value

森林的生物量與碳储量对于陆地生态系统的碳循环、固定大气中CO2、维护大气成分的平衡起着极为重要的作用。因此，森林碳储量及经济价值估算成为研究与讨论的热点问题，准确评估森林碳储量的时空变化和经济价值，不仅可以为森林资源的经营管理和林业可持续发展提供重要的科学依据，而且对碳循环及碳汇研究具有十分重要的意义。

马尾松（Pinus massoniana）是松溪县黄沙林场主要分布的树种之一，现有人工马尾松林分面积4337hm2。通过调查马尾松林分的生物量，评估马尾松林分碳储量及经济价值，可以为森林的固碳效益计算、资产评估以及生态补偿机制中补偿量的计算等提供基础资料。

1 试验区概况

试验区设在福建省松溪县黄沙林场，位于松溪县境内的西部，地理坐标为东经118°33′～118°51′，北纬27°24′～27°25′。属湿润中亚热带季风型山区气候，年平均气温18.1℃，年降雨量1659mm，年均日照数1972h，无霜期269d，相对湿度79%。

2 标准地设置与调查

2.1 标准地设置全面踏查拟调查的林分，根据林分特点选择有代表性地段设置标准地。5个龄组各设置3个标准地，共设置15个;标准地大小为25.82m×25.82m（0.0667hm2），标准地不靠近林缘，不跨越林分，不跨越小河、道路或伐开的调查线。

2.2 调查取样

2.2.1 乔木层调查对胸径≥5cm的乔木每木检尺。记录树种名称、树高、胸径、冠幅、枝下高、郁闭度等。

2.2.2 标准木的砍伐称量取样在标准地乔木层选择3株标准木伐倒称量树干、树枝、树叶的重量，取各器官样品称量带回。

2.2.3 标准木根系挖掘与取样将标准木根系挖出称重，计算一级根系的平均长度和平均直径，取符合该标准的根系样品称重带回。

2.2.4 灌木、草本层和凋落物层调查取样在标准地对角线上布设3个100cm×100cm小样方，调查灌木、草本的种类、高度和盖度。收集样方内灌木、草本植物地上部分和地下部分称重，收集样方内凋落物的未分解层和半分解层称重。各取样称量带回。

3 生物量和碳储量的测定

马尾松生物量分别由树干、树枝、树叶和树根生物量组成，生物量乘以各器官含碳率得各器官碳储量。

3.1 样品生物量及含碳率的测定将收集的乔灌木、草本及凋落物样品放入烘箱中（调至105℃），烘烤48h直至完全干燥，称量其干重，转换成单位面积灌木、草本层和凋落物层的生物量。采用重铬酸钾氧化-加热法对样品的含碳率进行测定，获得样品各器官的含碳率。乔灌木各器官的含碳率见表2。草本地上部分、地下部分的含碳率分别为0.3718、0.2335，凋落物未分解层和分解层的含碳率分别为0.3965、0.3558。

3.2 马尾松各器官生物量回归方程根据标准木胸径、树高和干、枝、叶、根生物量数据，选择相对生长式[W=a（D2H）b]，用改进单纯形法求参数a、b值，建立马尾松各器官生物量与胸径、树高的回归方程，计算单株马尾松各器官生物量（见表3）。

3.3 不同龄组马尾松乔木层各器官生物量及碳储量根据单株马尾松各器官生物量推算林分乔木层各器官单位面积生物量（t/hm2），生物量乘以含碳率即乔木层各器官单位面积碳储量（见表4）。

由表4可知，马尾松林分乔木层的平均碳储量为104.92t/hm2，5个龄组的碳储量分别为10.36、63.94、129.48、157.40和163.42t/hm2，马尾松林分乔木层碳储量呈现出随林龄增大而增加的趋势。各龄组碳储量中龄林比幼龄林增长了5.17倍，近熟林比中龄林增长了1.02倍，近熟林至成熟林、过熟林只分别增长了17.7%和20.77%。说明马尾松从幼龄林至近熟林期间增长迅速，近熟林以后长势逐渐降低的规律。从各器官碳储量的分配来看，树干碳储量62.48%，占比例最高，依次为树根20.55%、树枝13.61%、树叶只占3.36%。各器官碳储量也呈现随林龄增大而增加的规律。

3.4 不同齡组马尾松林分各林层生物量及碳储量马尾松林分碳储量主要由乔木层、灌木层、草本层和凋落物层的碳储量组成。由表5可知，马尾松幼、中、近、成、过熟林的碳储量分别为14.43、69.41、135.54、163.52和168.2t/hm2，平均碳储量为110.22t/hm2。

4 黄沙林场人工马尾松林分碳储量的经济价值

黄沙林场人工马尾松林分面积为4337hm2，林分平均碳储量为110.22t/hm2，林分总碳储量为478024.14t。目前，黄沙林场人工马尾松的造林成本为17955元/hm2，其中材料费及设施费为4080元/hm2（包括苗木费、肥料费、农药费和修建林道费），人工费为13875元/hm2（包括林地清理费、整地费、栽植费、幼林抚育费、管护费和病虫害防治费），按照造林成本法计算碳储量的经济价值为162.90元/t，黄沙林场马尾松林分碳储量总的价值为7787.0835万元。

5 结论与讨论

黄沙林场马尾松林分总碳储量为478024.14t，平均碳储量110.22t/hm2，低于我国森林平均碳储量（258.83t/hm2），其原因是技术条件有限，本试验未测定土壤层碳储量，所以平均碳储量低。另外，在生产中通过科学的经营管理措施，调整林分密度和林分结构也可以提高林分的碳储量。

黄沙林场人工马尾松林分碳储量的经济价值为7787.0835万元，该结果仅以造林成本来估算，而未考虑成本利率、货币贬值以及消费者的支付意愿和支付能力等因素，从而影响了评估结果的适用性。另外，目前我国在森林固碳效益有偿转让方面还未进行全面推广，在今后工作中应积极探索一些准确、适用的估算方法。

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