湘西地区森林碳汇发展潜力研究

周江红, 李 新

(湖南节能评价技术研究中心，湖南 长沙 410083)

1 前言

2020年9月份以来，习近平主席陆续在第七十五届联合国大会、联合国生物多样性峰会、第三届巴黎和平论坛、金砖国家领导人第十二次会晤、二十国集团领导人利雅得峰会、气候雄心峰会和世界经济论坛“达沃斯议程”等国际会议上向世界宣示：我国碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2021年3月的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》和政府工作报告中均就碳达峰碳中和目标进行了强调。2021年4月中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于建立健全生态产品价值实现机制的意见》提出，要推动生态资源权益交易；健全碳排放权交易机制，探索碳汇权益交易试点。

湖南是我国林业大省和南方重点集体林区省份之一，属亚热带常绿阔叶林带，森林资源丰富，是全国乃至世界珍贵的生物基因库之一。至2019年底，全省林业用地面积为1 299.57万hm2，活立木总蓄积量为59 530.69万m3。湘西地区(邵阳市、张家界市、永州市、怀化市、湘西自治州)林业用地面积为677.2802万hm2，活立木总蓄积量为32 324.6498万m3，约占全省活立木总蓄积量的54.30%。依托森林资源优势，发展森林碳汇是湘西地区乡村振兴的重要手段之一。

2 增加森林碳汇的瓶颈和机理

2.1 增加森林碳汇的瓶颈

近年来，森林碳汇得到不断发展，各级林业部门成立了碳汇管理办公室。国家发布了《碳汇造林项目方法学》、《森林经营碳汇项目方法学》、《竹子造林碳汇项目方法学》和《竹林经营碳汇项目方法学》等方法学文件，针对湖南省优势树种的碳汇发展理论研究也在不断深入。但是，总体来看森林碳汇的发展还不完善，面临着一系列瓶颈。

(1)对森林碳汇的研究有欠深入。我国在碳储量核算方面发布了各种核算方法和方法学，但是对森林碳汇的时空变化、碳循环的调控等方面研究不够。同时，从国家生态安全的高度考虑森林碳汇市场化的研究相对较少；在森林碳汇经济包括生态旅游、林下经济等有一定研究，但是规模化应用较少。我国虽然在2016年前后启动过森林碳汇项目备案审批，但由于存在各方面问题在2017年暂停，森林碳汇项目距离真正的市场化还有一定的差距。此外，对地方碳交易市场体制和核算探索比较少，碳汇交易市场化相关的保障制度有待完善。

(2)森林碳汇市场远未成熟。《碳排放权交易管理办法(试行)》明确提出，重点排放单位可以使用国家核证自愿减排量抵销碳排放配额清缴，但是由于森林碳汇本身的特殊性，目前暂时只具备市场潜力，还没有形成市场的要素和功能。森林碳汇市场发展成为碳中和的有效手段还有待于市场的完善和体制机制的创新。

(3)森林碳汇计量存在制约因素。对森林碳汇减排量进行准确核算是进行碳汇交易的前提，但是当前所发布的几个方法学文件中对于减排量的测量和计算难度较大、基础数据要求较高，所需的费用较为昂贵，对于规模不大的森林碳汇项目来说很难实施。因此，选择一种既操作简易又能确保精度的方法是碳汇交易的关键。

2.2 增加森林碳汇的机理

森林具有碳汇和碳源的双重特性。从目前公认的森林碳汇方法学的角度，增加森林碳汇主要分为造林再造林和森林经营两种方式[1]。其中造林再造林是采用增加森林面积的方式，从而创造出新的碳储量；而森林经营是通过对森林进行精细化管理的方式，来提高单位面积蓄积量，从而使得已经存在的森林碳储量得到提高。其中森林经营管理方式包括了控制和减少森林采伐、加强森林资源保护、树种选择和造林模式优化、积极应对病虫害和火灾等[2]。

由于受退耕还林和木材价格的影响，湖南省和湘西地区20世纪初期掀起了大规模植树造林的浪潮，剩余无林地面积有限，且大多为难以实施造林活动的石头山等。2019年湖南省和湘西地区森林覆盖率分别达到59.9%和67.41%，远高于全国的森林覆盖率22.96%。湘西地区2019年无林地面积和宜林荒山荒地面积分别占湘西地区总面积的2.13%和0.98%，而全国无林地面积约占总面积的10.5%左右，湘西地区无林地面积占比远低于全国无林地面积占比。总体上来说，湘西地区无林地和宜林荒山荒地面积有限，在有限的造林面积上提高碳储量是湘西地区森林碳汇发展所面临的现实问题。

树龄结构对森林碳储量具有较大的影响，湘西地区乔木林单位面积蓄积量约为63.9 m3/hm2，其中成过熟林单位面积蓄积量是幼龄林的6.9倍。同时，树种构成也影响生态系统碳库，有关数据显示，湖南省杨树单位面积蓄积量是柏木单位面积蓄积量的1.8倍，而综合考虑固碳能力，则阔叶林单位面积碳储量达到杨树的1.5倍。此外，土壤类型和所实施的森林经营活动都会对森林的固碳能力产生影响。相同体积的生物量，木材密度大的树种比木材密度小的树种积累更多的碳。演替晚期树种树干密度比先锋树种高。

3 湘西地区森林碳汇潜力研究

3.1 造林与再造林碳汇潜力

现有《碳汇造林项目方法学》关于碳汇的核算以项目为边界，不适用于宏观层面碳汇潜力估算。且造林活动实施的土地应为2005年2月16日以来的无林地，近期砍伐再造林不属于造林再造林，因此，本文以无林地和宜林荒山荒地面积作为造林与再造林碳汇潜力估算依据。按照湖南省主要优势树种林龄分类，基本上都在30年内达到成熟期。以下造林再造林潜力均按造林达成熟期(30a)周期内估算，从湘西地区无林地面积和宜林荒山荒地面积两个层面进行[3]，其中无林地造林为理想状态目标，宜林荒山荒地造林为近期可达目标。

根据各树种单位面积蓄积量和单位蓄积碳储量估算在无林地和宜林荒山荒地上实施造林的理论碳汇潜力见表1。

表1 湘西地区各树种碳汇造林潜力汇总表 单位：万t

基于营造纯林的理论估算，在湘西地区无林地和宜林荒山荒地上实施造林碳汇潜力最大的树种是柏木，无林地造林理论碳汇潜力达到4 277.53万t，宜林荒山荒地造林碳汇潜力为1 965.66万t；碳汇潜力最小的树种是杨树，无林地造林理论碳汇潜力为2 330.91万t，宜林荒山荒地造林碳汇潜力为1 071.13万t。

图1 湘西地区各树种碳汇造林潜力

3.2 湘西地区森林经营碳汇潜力

对于森林经营碳汇潜力的估算，目前暂时没有基于宏观数据的估算方式。本文根据森林蓄积量与固碳能力的正比例关系，参照《广东省林业碳汇碳普惠方法学(2020年修订版)》中采用单位面积蓄积对应碳储量变化量的计算方式，采用单位面积蓄积量变化量进行估算。

本文所采用的基线情景为湘西地区各市州单位林地面积蓄积量，项目情景为中部六省最好水平安徽省单位林地面积蓄积量。基于目前湘西地区各市州单位林地面积活立木蓄积量与安徽省的差距，考虑到安徽省现有水平仍有进一步通过森林经营等手段进行提升的空间，以安徽省作为目标基准进行保守估算[4]，即通过森林经营，湘西地区各市州单位面积蓄积量达到安徽省指标，其碳储量变化量视为森林经营碳汇潜力。

根据现行《森林经营碳汇项目方法学》，实施项目的土地为符合国家规定的乔木林地，在项目活动开始时，拟实施项目活动的林地属人工幼、中龄林。本文基于全省天然林与人工林比例，对湘西地区各市州乔木林面积进行划分。

湘西地区乔木林幼龄林、中龄林、近熟林和过成熟林单位面积蓄积量分别为18.27、64.68、94.91、126.33 m3/hm2，即在基线情景下，当幼龄林、中龄林成长为过成熟林时，其单位面积蓄积增长量分别为108.06、61.65 m3/hm2。

因此，乔木林幼龄林和中龄林成长为过成熟林时，保守估计可产生森林经营碳汇潜力6 180.81万t。

表2 湘西地区各市州森林经营碳汇潜力 单位：万t

湘西地区森林经营中，保守估计幼龄林和中龄林分别可产生碳汇潜力约2 650万t和3 531万t。

图2 湖南省湘西地区各市州森林经营碳汇潜力分布图(单位：万t)

表3 湘西地区各市州幼龄林、中龄林森林经营碳汇潜力 单位：万t

4 小结

湘西地区森林经营管理，其中无林地造林和宜林荒山荒地造林各树种平均碳汇潜力分别约为3 222万t和1 481万t。通过森林经营，在中幼龄林成长为过成熟林的周期内(按湖南省优势树种林龄分类，约为30年)，保守估计湘西地区碳汇潜力约为6 181万t。