龍山林場(chǎng)森林碳儲(chǔ)量及碳密度研究

楊國(guó)彬，李峰，肖楠

(1.黑龍江省齊齊哈爾林業(yè)學(xué)校，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2.黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

龍山林場(chǎng)森林碳儲(chǔ)量及碳密度研究

楊國(guó)彬1，李峰2，肖楠2

(1.黑龍江省齊齊哈爾林業(yè)學(xué)校，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2.黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

摘要通過(guò)對(duì)龍山林場(chǎng)人工林及天然林的碳儲(chǔ)量及碳密度進(jìn)行計(jì)量研究，結(jié)果表明10種林分類型固定二氧化碳總量為113.08萬(wàn)t，其中紅松林為57 085.86 t,落葉松林為94 395.86 t、樟子松林為77 493.36 t、云杉林為540.8 t、柞樹林為838 309.87 t、白樺林為3 306.04 t、山楊林為1 890.56 t、椴樹林為2 102.03 t、軟闊混交林為3 655.93 t、硬闊混交林為52 011.58t;天然林碳密度平均為179.26 tCO2-e.hm-2，人工林碳密度平均為88.03 tCO2-e .hm-2，天然林碳密度比人工林高，是人工林的103.64%。

關(guān)鍵詞林業(yè)碳匯；碳儲(chǔ)量；碳密度;龍山林場(chǎng)

2015年巴黎氣候變化大會(huì)落幕不久，中國(guó)提出將于2030年左右使二氧化碳排放達(dá)到峰值，2030年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右，森林蓄積量比2005年增加45億m3左右。中國(guó)將于2017年全面啟動(dòng)碳交易市場(chǎng)，同時(shí)，林業(yè)碳匯將正式進(jìn)行碳匯交易。為進(jìn)一步推動(dòng)以增加碳匯為主要目的的造林及森林經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，規(guī)范國(guó)內(nèi)碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)工作，確保碳匯造林項(xiàng)目及森林經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目所產(chǎn)出的中國(guó)核證減排量(CCER)達(dá)到可測(cè)量、可報(bào)告、可核查的要求，推動(dòng)國(guó)內(nèi)碳匯造林項(xiàng)目的自愿減排交易，國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)了《碳匯造林方法學(xué)》及《森林經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目方法學(xué)》。

黑龍江省是林業(yè)大省，豐富的森林資源形成了巨大的碳庫(kù)。為了在碳匯交易中抓住機(jī)遇，把資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)的方法學(xué)，對(duì)七臺(tái)河市龍山林場(chǎng)天然林及人工林進(jìn)行碳匯計(jì)量研究，探索黑龍江省天然林及人工林可交易的碳匯指標(biāo)，為黑龍江省林業(yè)碳匯交易提供科學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1試驗(yàn)地區(qū)概況

龍山林場(chǎng)位于七臺(tái)河市東南部，距市區(qū)18 km，隸屬于七臺(tái)河市林業(yè)局。地理坐標(biāo)為131°11′58″—131°21′48″ E，45°35′53″—45°45′24″ N。林場(chǎng)地處完達(dá)山余脈，那丹哈達(dá)嶺低山丘陵地段。 林場(chǎng)經(jīng)營(yíng)總面積10 328 hm2，有林地面積為7 302 hm2， 活立木總蓄積552 060 m3。

2材料與方法

2.1試驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于龍山林場(chǎng)森林面積蓄積統(tǒng)計(jì)表，詳見(jiàn)表1。

表1　龍山林場(chǎng)森林面積蓄積統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.2研究方法

本研究碳匯計(jì)量根據(jù)國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)的碳匯造林項(xiàng)目方法學(xué)，采用生物量擴(kuò)展因子法，對(duì)大泉子林場(chǎng)10種林分類型分別進(jìn)行碳匯計(jì)量。

2.2.1各林分類型生物量計(jì)量利用基本木材密度(D)和生物量擴(kuò)展因子(BEF)將林木樹干材積轉(zhuǎn)化為林木地上生物量；再利用地下生物量/地上生物量的比值(R)將地上生物量轉(zhuǎn)化為林木生物量。

本研究各林分類型蓄積量已知，因此生物量公式可簡(jiǎn)化為：

BTREE_BSL=VTREE_BSL×DTREE_BSL×BEFTREE_BSL× (1+RTREE_BSL)

(1)

式中：

BTREE_BSL= 某林分類型的生物量( t)；

VTREE_BSL=某林分類型的立木蓄積(m3)；

DTREE_BSL= 某林分類型樹種的基本木材密度(帶皮)，t.m-3，中國(guó)主要優(yōu)勢(shì)樹種(組)基本木材密度(D)參考值[1]；

BEFTREE_BSL=某林分類型樹種的生物量擴(kuò)展因子，用于將樹干材積轉(zhuǎn)化為林木地上生物量，無(wú)量綱，來(lái)源于碳匯造林項(xiàng)目方法學(xué)，中國(guó)主要優(yōu)勢(shì)樹種(組)生物量擴(kuò)展因子(BEF)參考值；

RTREE_BSL= 某林分類型樹種的地下生物量/地上生物量之比，無(wú)量綱，來(lái)源于碳匯造林項(xiàng)目方法學(xué)，中國(guó)主要優(yōu)勢(shì)樹種(組)地下生物量/地上生物量比值(R)參考值。

2.2.2各林分類型生物質(zhì)碳儲(chǔ)量及碳密度計(jì)量

各林分類型生物質(zhì)碳儲(chǔ)量是利用林木生物量含碳率將林木生物量轉(zhuǎn)化為碳含量，再利用CO2與C 的分子量(44/12)比將碳含量(tC)轉(zhuǎn)換為二氧化碳當(dāng)量(t CO2-e)：

各林分類型碳儲(chǔ)量計(jì)量用公式(2)

CTREE_BSLi=44/12×〔BTREE_BSL×CFTREE_BSL,j〕

(2)

式中：

CTREE_BSL= 各林分類型的生物質(zhì)碳儲(chǔ)量，t CO2-e；

BTREE_BSLj= 各林分類型的生物量，噸干重(t)；

CFTREE_BSL,j= 樹種j的生物量中的含碳率， t C.t-1；

44/12 = CO2與C 的分子量之比

各林分類型碳密度即單位面積上的碳儲(chǔ)量，利用各林分類型碳儲(chǔ)量除以該林分面積。

3研究結(jié)果

3.1各林分類型生物量

根據(jù)生物量計(jì)量公式(1)，將10種林分類型的蓄積量(VTREE_BSL)、相應(yīng)的木材密度(DTREE_BSL,j)、生物量擴(kuò)展因子(BEFTREE_BSL,j)、某樹種的地下生物量/地上生物量之比(RTREE_BSL,j)代入公式(1)：

(1)紅松林的生物量

B紅松_BSL=V紅松_BSL×D紅松_BSL×BEF紅松_BSL×(1+R紅松_BSL)

=41 730×0.396×1.51×(1+0.221)

=30 467.46 t

(2)落葉松林的生物量

B落葉松_BSL=V落葉松_BSL×D落葉松_BSL×BEF落葉松_BSL×(1+R落葉松_BSL)

=58 760×0.49×1.416×(1+0.212)

=49 413.29 t

(3)樟子松林的生物量

B樟子松_BSL=V樟子松_BSL×D樟子松_BSL×BEF樟子松_BSL×(1+R樟子松_BSL)

=34620×0.375×2.513×(1+0.241)

=40 487.65 t

(4)云杉林的生物量

B云杉_BSL=V云杉_BSL×D云杉_BSL×BEF云杉_BSL×(1+R云杉_BSL)

=390×0.342×1.734×(1+0.224)

=283.09 t

(5)柞樹林的生物量

B柞樹_BSL=V柞樹_BSL×D柞樹_BSL×BEF柞樹_BSL×(1+R柞樹_BSL)

=386 380×0.676×1.355×(1+0.292)

=457 259.93 t

(6)白樺林的生物量

B白樺_BSL=V白樺_BSL×D白樺_BSL×BEF白樺_BSL×(1+R白樺_BSL)

=1 910×0.541×1.424×(1+0.248)

=1 836.35 t

(7)山楊林的生物量

B山楊_BSL=V山楊_BSL×D山楊_BSL×BEF山楊_BSL×(1+R山楊_BSL)

=1 550×0.378×1.446×(1+0.227)

=1 039.53 t

(8)椴樹林的生物量

B椴樹林_BSL=V椴樹林_BSL×D椴樹林_BSL×BEF椴樹林_BSL×(1+椴樹林_BSL)

=1 840×0.420×1.407×(1+0.201)

=1 305.88 t

(9)軟闊混交林生物量

B軟闊混_BSL=V軟闊混_BSL×D軟闊混_BSL×BEF軟闊混_BSL×(1+R軟闊混_BSL)

=2 270×0.443×1.586×(1+0.289)

=2 055.82 t

(10)硬闊混交林生物量

B硬闊混_BSL=V硬闊混_BSL×D硬闊混_BSL×BEF硬闊混_BSL×(1+R硬闊混_BSL)

=22 610×0.598×1.674×(1+0.261)

=28 541.20 t

3.2各林分類型碳儲(chǔ)量積碳密度

將10種林分類型生物量(BTREE_BSL)、相應(yīng)的樹種生物量中的含碳率(CFTREE_BSL,j)

代入公式(2)，得到各林分類型碳儲(chǔ)量及碳密度(見(jiàn)表2)。

表2　不同林分類型碳儲(chǔ)量及碳密度計(jì)算結(jié)果

表2說(shuō)明龍山林場(chǎng)10種林分類型二氧化碳儲(chǔ)量合計(jì)為1 130 791.89 t，即113.08萬(wàn)t二氧化碳。其中紅松林為57 085.86 t、落葉松林為94 395.86 t、樟子松林為77 493.36 t、云杉林為540.8 t、柞樹林為838 309.87 t、白樺林為3 306.04 t、山楊林為1 890.56、椴樹林為2 102.03 t、軟闊混交林為3 655.93 t、硬闊混交林為52 011.58 t。柞樹、白樺、山楊、椴樹、軟闊混及硬闊混天然林碳密度平均為179.26 tCO2-e.hm-2，紅松、落葉松、樟子松、云杉人工林碳密度平均為88.03 tCO2-e.hm-2，天然林碳密度比人工林高，是人工林的103.64%。因?yàn)樘烊涣侄酁槌墒炝?，林齡大、林相好，蓄積量大，單位面積碳儲(chǔ)量高。紅松、落葉松、樟子松人工林多處于中幼齡林，林木蓄積量沒(méi)有達(dá)到最大值，所以碳密度較低。

3.3固碳價(jià)值估算

10種林分類型固定二氧化碳總量為1 130 791.89 t ，按照國(guó)內(nèi)二氧化碳交易平均價(jià)格30.00元.t-1計(jì)算，龍山林場(chǎng)10種林分類型總共固定二氧化碳價(jià)值達(dá)到3 392.38萬(wàn)元。

4結(jié)論

4.1利用生物量擴(kuò)展因子法，對(duì)龍山林場(chǎng)10種林分類型分別進(jìn)行碳匯計(jì)量，10種林分類型固定二氧化碳總量為113.08萬(wàn)t。按照國(guó)內(nèi)二氧化碳交易平均價(jià)格30.00元.t-1計(jì)算，固定二氧化碳價(jià)值達(dá)到3 392.38萬(wàn)元。

4.2柞樹、白樺、山楊、椴樹、軟闊混及硬闊混天然林碳密度平均為179.26 tCO2-e.hm-2，紅松、落葉松、樟子松、云杉人工林碳密度平均為88.03 tCO2-e.hm-2，天然林碳密度比人工林高，是人工林的103.64%。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱建華.森林經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)[M.]. 北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2014

Carbon Storage and Carbon Density in Longshan Forest Farm

Yang Guobin1,Li Feng2,Xiao Nan2

(1.Heilongjiang Provincial Qiqihar Forestry Specialized School,Qiqihar 161006,China;2. Academy of Forest and Environment of Heilongjiang Province,Qiqihar 161005,China)

AbstractCarbon storage and carbon density of plantation and natural forest in Longshan Forest Farm were calculated.Result shows that the total amount of carbon dioxide fixation for 10 kinds of forest types are 1,130,800 t. The carbon storage of the plantation of Pinus koraiensis,Larix gmelinii ,Pinus sylvestris var. mongolica,Picea asperata,Quercus mongolica,Betula platyphylla,Populus davidiana,Tilia tuan,soft-leaved mixed forest,broad-leaved mixed forest is 57 085.86 t,94 395.86,77 493.36 t,540.8 t,838 309.87 t,3 306.04 t,1 890.56 t,2 102.03 t,3 655.93 t,52 011.58 t,respectively.The mean carbon density of natural forest are 179.26 tCO2-e . hm-2,the mean carbon density of plantation is 88.03 tCO2-e.hm-2;carbon density of natural forest is higher than that of the plantation;carbon density of natural forest is 103.64% as large as that of plantation.

Key wordsforestry carbon sink methodology;carbon storage;carbon density

文章編號(hào)：1005-5215(2016)06-0046-03

收稿日期：2016-04-14

作者簡(jiǎn)介：楊國(guó)彬(1961-)，男，黑龍江肇東人，大學(xué)，工程師， 從事林業(yè)專業(yè)教學(xué)工作. 通訊作者：李峰(1963-)，男，黑龍江呼蘭人，大學(xué)，研究員級(jí)高級(jí)工程師，從事森林生態(tài)研究.

中圖分類號(hào)：S718.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.017