河南歐元項目碳匯計量初探

趙建新

(河南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,河南 鄭州450045)

世界各國一致認為森林有巨大的碳匯功能,是改善全球氣候的主體之一。為此,黨中央國務(wù)院高度重視林業(yè)在應(yīng)對氣候變化中的特殊地位和作用,并明確提出要“大力增加森林碳匯”。歐洲投資銀行貸款河南珍稀優(yōu)質(zhì)用材林可持續(xù)經(jīng)營項目(簡稱“河南歐元項目”)建設(shè)期5年,建設(shè)總投資7 000萬歐元,其中利用歐洲投資銀行貸款3 500萬歐元,貸款期25年。項目建設(shè)總規(guī)模41 950 hm2,涉及全省11個省轄市的27個縣(市、林場)。對該項目的碳匯量進行計量,有利于吸收歐行資金的支持,促進河南碳匯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1　碳儲量變化

根據(jù)國家林業(yè)局2011年編制的《造林項目碳匯計量監(jiān)測指南》[1]規(guī)定,地上生物量和地下生物量碳庫是必須要選擇的碳庫。根據(jù)保守性和成本有效性原則,該項目可以忽略枯死木、枯落物、土壤有機碳和木質(zhì)產(chǎn)品碳庫。

本項目按照國家林業(yè)局2011年編制的《全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測技術(shù)指南》[2](試行)的規(guī)定,通過活立木蓄積、不同優(yōu)勢樹種(組)生物量與蓄積量關(guān)系以及各樹種(組)碳含率計算碳儲量。

不同優(yōu)勢樹種(組)生物量與蓄積量關(guān)系模型為：

注：Mi為第i樹種(組)單位面積生物量;Xi為第i樹種(組)單位面積蓄積量;a、b為參數(shù),各主要樹種生物量和蓄積量回歸方程參數(shù)見表1。

表1　生物量與蓄積量的總關(guān)系參數(shù)值

碳儲量計算公式：

注：C為總碳儲量,Ci為第i樹種(組)碳儲量,Mi為第i樹種(組)單位面積生物量,Ai為第i樹種(組)面積,CFi為第i樹種(組)含碳率。各樹種(組)碳含率見表2。

表2　　各樹種(組)碳含率

在25年計算期內(nèi),項目林將增加碳儲量343.808 2萬t,折合二氧化碳1 260.630 3萬t,其中,建設(shè)期增加113.782 7萬t,折合二氧化碳417.203 4萬t;經(jīng)營期增加230.025 5萬t,折合二氧化碳843.426 9萬t,見表3。

表3　各主要營造林模型計入期末碳儲量

2　溫室氣體排放

項目的整地、間伐、主伐主要為人工作業(yè),基本不使用機械設(shè)備,項目邊界內(nèi)溫室氣體排放主要考慮施肥。相關(guān)公式和參數(shù)來源于《造林項目碳匯計量監(jiān)測指南》。

根據(jù)項目設(shè)計每年施用肥料的種類、面積、施肥量、肥料含N率等,計算引起的直接N2O排放。

式中：FSN,t——第t年施用的含氮化肥經(jīng)NH3和NOX揮發(fā)后的量(t N a-1);

FON,t——第t年施用的有機肥經(jīng)NH3和NOX揮發(fā)后的量(t N a-1);

EFl——氮肥施用 NO2排放因子(IPCC(政府間氣候變化專門委員會)參考值=0.01 t N2O-N(t N)-1);

MWN2O——NO2和N的分子量(44/28)(t N2O-N(t N)-1);

GWPN2O——N2O全球增溫潛勢(IPCC參考值=310 t CO2-e(t N2O)-1)。

只計算復(fù)合肥部分,1 t復(fù)合肥折算0.52 t尿素(尿素氮含量按46%,復(fù)合肥氮含量按24%),尿素揮發(fā)取值20%[3]。本項目施復(fù)合肥213 394 t,折算成尿素110 965 t,溫室氣體排放108 473 t。

3　泄漏

主要考慮使用運輸工具(消耗燃油的機動車)燃燒化石燃料引起的CO2排放。通過收集不同造林運輸肥料、苗木、木材所使用的運輸工具種類、燃油種類、平均運輸距離、每公里耗油等為計算依據(jù)。根據(jù)《造林項目碳匯計量監(jiān)測指南》的規(guī)定,采用如下公式：

式中：LKvehicle,t——第t年項目邊界外運輸引起的CO2排放(tCO2-e.a-1);

EFCO2,f——f類燃油的CO2排放因子(tCO2-e.GJ-1);

NCVf——f類燃油的熱值(GJ L-1);

FCf,t——第t年f類燃油消耗量(L)。

項目主要使用燃料為柴油,碳排放系數(shù)取2.778 kgCO2L-1(IPCC數(shù)據(jù))。項目共使用柴油2 651 t,溫室氣體泄漏7 363 t,見表4。

表4　項目邊界外的溫室氣體泄漏

4　項目凈碳匯量

本項目產(chǎn)生凈碳匯量12 490 467 t,其中建設(shè)期4 161 282 t,平均每年832 256 t;經(jīng)營期8 329 185 t,平均每年416 459 t,見表5。

表5　項目凈碳匯量

5　無項目對比

在無項目情況下,山區(qū)新造林項目地一般會成為灌木林地,面積9 950 hm2;平原新造林項目地一般會成為荒草地,面積9 600 hm2;撫育和低改項目地是喬木林地,面積22 400 hm2。根據(jù)《全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測技術(shù)指南》提供的碳儲量計算方法測算灌木林地和喬木林地的碳儲量?；牟莸夭恍枰獪y算碳儲量。

5.1　灌木林

計算公式為：

其中,C為灌木林碳儲量;M為灌木林單位面積生物量,取值19.76 t hm-2;A為灌木林面積;CF為灌木含碳率,取值0.467 2。M和CF取值來源于《全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測技術(shù)指南》。本項目灌木林的碳儲量為9.185 7萬t。

5.2　喬木林

一般情況下,河南楊樹每年每公頃生長量為15 m3,櫟類每年每公頃生長量為3 m3,低改林每年每公頃生長量為1.5 m3。按照《全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測技術(shù)指南》的計量方法,本項目喬木林的碳儲量為134.540 2萬t。

在無項目情況下,可產(chǎn)生碳儲量143.725 9萬t,折合二氧化碳526.994 8萬t,其中建設(shè)期64.362 8萬t,折合二氧化碳235.996 9萬t;經(jīng)營期79.363 1萬t,折合二氧化碳290.997 9萬t,詳見表6。

表6　各地類計入期末碳儲量(無項目)

6　結(jié)論

森林是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體。森林中的樹木通過光合作用吸收二氧化碳,放出氧氣,把大氣中的二氧化碳以生物量的形式固定下來,這個過程稱為“匯”。因此,森林具有碳匯功能。森林的這種碳匯功能可以在一定時期內(nèi)對穩(wěn)定以至降低大氣中溫室氣體濃度發(fā)揮重要作用,并且以其巨大的生物量成為陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫。“碳匯”是當(dāng)今國際林業(yè)發(fā)展的新亮點,它從根本上促進了森林生態(tài)效益市場化運作[4]。實施歐元項目,25年將產(chǎn)生凈碳匯量12 490 467 t,不實施該項目,25年將固定二氧化碳5 269 948 t;有無項目對比,有項目將增加固定二氧化碳7 220 519 t,按每噸碳200元的市場價格計算[5],該項目林業(yè)碳匯總價值14.44億元,為項目總投資5.81億元的2.49倍。

參考文獻：

[1]造林項目碳匯計量監(jiān)測指南 [EB/OL].[2014-01-26].http：//www.thjj.org/files/2012/r2.pdf2014

[2]全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測技術(shù)指南(試行)[EB/OL].[2014-01-25].http：//www.forestry.gov.cn/portal/main/s/586/content-463662.html

[3]林立.高產(chǎn)糧區(qū)不同施肥模式下農(nóng)田氮素損失途徑及水氮利用效率分析 [D].濟南：山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2011

[4]韓基韜.中國首個利用歐洲投資銀行開展的碳匯造林項目在內(nèi)蒙古啟動 [EB/OL].(2011-07-08)[2014-01-08].http：//gb.cri.cn/27824/2011/07/08/5311s3300766.htm

[5]鄭曉靜.山東多措并舉增加林業(yè)碳匯計量 [EB/OL].(2013-07-09)[2014-01-18].http：//jjsb.cet.com.cn/articlecontent2.aspx?articleID=176611