項茂林 王同新 方國景
(浙江省林業(yè)調查規(guī)劃設計院 浙江杭州310020)
城市是人類聚集最為集中的區(qū)域,也是人類活動最為激烈的區(qū)域,隨著人類活動的不斷變化,CO2在大氣——生物——土壤圈之間的循環(huán)不斷改變,快速工業(yè)化及城市化迅速改變原有森林景觀,造成了環(huán)境脅迫效應,本文選定桐鄉(xiāng)市,用森林蓄積量推算碳儲量方法,對城市化過程中森林碳匯功能進行了探討,對桐鄉(xiāng)市及其他平原森林城市的森林生態(tài)建設、管理有一定借鑒意義。
桐鄉(xiāng)市地處浙江省北部、長江三角洲南緣,地理坐標于北緯30о28'~30о47',東經120о18'~120о40'之間,全市地勢平坦低洼,大致東南高,西北低,平均海拔5.3米。屬東南沿海北亞熱帶典型季風氣候。冬夏季風交替顯著,四季分明,氣候溫和,雨水充沛,光照充足。年平均氣溫在16.9℃左右,多年平均降水量1212.3毫米;年均日照1983.4小時;土層深厚,土壤肥沃。境內河流屬長江流域太湖運河水系。京杭大運河斜貫全境。
桐鄉(xiāng)市總人口66.7萬人,全市國內生產總值約272億元,區(qū)域總面積723平方公里[1]。其中城市森林面積12319公頃,森林覆蓋率16.2%。
本研究所使用的數據來源于最新桐鄉(xiāng)市林業(yè)部門森林資源清查資料,2008年桐鄉(xiāng)統(tǒng)計年鑒及相關文獻調研資料。
2.2.1 林分生物量、生產力碳匯的計算
森林的生物量、植物碎屑和森林土壤固定了碳素而成為碳匯。植被有機碳是表征生物量的指標,土壤有機碳是表征土壤質量演變的敏感指標,表明森林吸收并儲存二氧化碳的能力。碳匯值是根據未來活立木總蓄積量的發(fā)展趨勢及相關模型估算確定。
從全市范圍,選用最新的森林二類資源調查統(tǒng)計資料,分析不同森林類型、的碳儲量;根據森林清查資料記錄的按地區(qū)分樹種的面積和蓄積,采用方精云[2,3]等建立的各林分生物量與蓄積量之間的回歸關系式B=aV+b ,來推算各森林類型森林生物量、碳儲量、碳密度;采用方精云等建立的各類森林平均生產力的關系推算。
2.2.2 土壤呼吸固碳量的計算
森林土壤碳庫來源于枯枝落葉及動物和植物的遺體,以原狀動植物遺體、碎屑或有機質形式存在于土壤中。土壤碳庫大小決定于生物物質輸入量、分解釋放碳量和進入水系統(tǒng)的損失碳量間的關系。與氣候、干擾因子特征(時間、強度、方式等)及地上部分生物量變化密切相關。目前土壤研究資料較少,通過模擬分解速率、干擾特征和生物量動態(tài)變化的影響,來估測平均土壤碳庫大小[4]。
土壤有機碳:
桐鄉(xiāng)市森林生物量總碳匯約為24.4萬噸,森林碳密度約為20.97噸/公頃;森林凈初級生產力以碳量計算約為8萬噸/年,森林凈初級生產力的增加潛力巨大。森林土壤碳儲量約為65.2萬噸,土壤碳密度約為56.02噸/公頃。森林生態(tài)系統(tǒng)平均碳密度為76.99噸/公頃,低于浙江省平均水平。
表2 有林地植被和土壤碳儲量Tab.2 Carbon storage vegetation and soil of forests
桐鄉(xiāng)市森林面積變化不大,不可能無限地把地讓出來種森林,所以,碳固定的增加主要表現在森林植被碳密度上。周國逸等研究表明森林類型碳密度變化以闊葉林的增長最快,其次為針闊葉混交林,針葉林碳密度增長最慢,可以預計,大力推行針闊混交林、闊葉林種植,本區(qū)域的森林碳密度將增加。
土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫,其碳匯功能不可忽視,盡管土壤碳積累速率低于植被碳積累速率,但由于土壤碳庫周轉時間長,能夠將碳長期地儲存于生態(tài)系統(tǒng)中,毫無疑問,土壤的碳匯潛力是巨大的。林業(yè)碳匯成本較工業(yè)減排成本低,因此發(fā)揮包括林業(yè)在內的生物固碳潛力至關重要。
城市森林的碳匯功能在打造低碳城市當中,具有重要的作用,因為城市森林可以直接吸收城市中排放的碳,同時城市森林通過減少熱島效應,調整城市氣候。要倡導低碳理念,發(fā)展低碳經濟,探索和實踐低碳城市的新路子和新模式,發(fā)展低碳的公共交通系統(tǒng),采用低碳能源技術和產品,積極發(fā)展可再生能源,對城市屋頂進行植物綠化和太陽能開發(fā),要鼓勵低碳社區(qū)和低碳家庭的評選,讓每個社會公眾都參與低碳城市的建設。
通過科學地制定生態(tài)型的城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃、工業(yè)區(qū)開發(fā)規(guī)劃和城市土地利用的變化和城市空間形態(tài)的調整,使人居環(huán)境得到進一步改善。中央商務區(qū)及市級商業(yè)中心結合城市發(fā)展逐步調整,向市級工業(yè)區(qū)遷移,鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)逐步向市、區(qū)級工業(yè)區(qū)集中發(fā)展。在工業(yè)區(qū)內部推行集中供能,清潔生產,可提高能源效率從而減少CO2的排放量。調整城市綠地布局,完善綠地類型,科學配置綠地植物群落,提高綠地植物養(yǎng)護水平,豐富各級綠地的生物多樣性,林地建設以培育、發(fā)揮林地生態(tài)功能為核心,植物群落和樹種的選擇體現生態(tài)系統(tǒng)的層次性、整體性和穩(wěn)定性,以亞熱帶長綠闊葉樹種和鄉(xiāng)土樹種為主,促進森林的健康生長、群落發(fā)育和自我維持、更新能力,在郊區(qū)適當實施退耕還林政策,達到以公園綠地為核心,以沿“河、湖、路、城”綠地和郊區(qū)大型生態(tài)林地相連接,形成“環(huán)、楔、廊、園”銜接的綠色網絡框架體系。
《京都議定書》已于2005年2月16日正式生效。它規(guī)定作為碳源的國家或地區(qū)必須通過減排、限排的方式以減少向大氣中排放CO2的量,提出了聯合履約、排放貿易的機制,作為碳源的國家或地區(qū)向作為碳匯的國家或地區(qū)支付CO2排放的補償費,籍此達到向大氣中減排和限排CO2的目的。桐鄉(xiāng)市眾多的企業(yè)具有二氧化碳減排的義務。通過制定相關政策措施,引導他們植樹造林或者是購買碳排放指標低的以抵減其排放,這樣既可以促進企業(yè)承擔應有的社會責任,也有助于改變生態(tài)建設單純依靠政府投資的格局,拓寬林業(yè)發(fā)展的資金渠道。將森林固碳效益通過市場機制實現價值補償,使森林吸收二氧化碳,減少地球溫室氣體的功能有形化、貨幣化、市場化,使碳匯交易真正進入到社會中來。
[1] 桐鄉(xiāng)市統(tǒng)計局.年桐鄉(xiāng)市統(tǒng)計年鑒. 2008.
[2] 劉國華,傅伯杰,方精云.中國森林碳動態(tài)及其對全球碳平衡的貢獻[J].生態(tài)學報,2000,20(5):733-740.
[3] 方精云,劉國華,徐嵩齡.中國森林植被生物量和凈生產力[J].生態(tài)學報,1996,16(4):497-508.
[4] 彭鎮(zhèn)華.《浙江林業(yè)現代化發(fā)展戰(zhàn)略研究與規(guī)劃》.中國農業(yè)出版社,2006.