黑龍江大興安嶺森林碳儲量與碳匯估算

韋昌雷，趙希寬，李慧仁

(大興安嶺農(nóng)林科學(xué)院，黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，黑龍江 大興安嶺 165000)

黑龍江大興安嶺森林碳儲量與碳匯估算

韋昌雷，趙希寬，李慧仁

(大興安嶺農(nóng)林科學(xué)院，黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，黑龍江 大興安嶺 165000)

摘要依據(jù)大興安嶺森林資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對2000年和2013年大興安嶺森林的碳儲量與碳匯量進行了估算。結(jié)果表明：2000年森林碳儲量為22 875.88萬t，2013年森林碳儲量為24 928.66萬t，2000—2013年大興安嶺森林碳匯量為2 052.78萬t，年均增加碳匯157.91萬t，年均增長率為0.69%，吸收CO2量為7 526.86萬t；預(yù)測到2020年，大興安嶺森林碳儲量將達到26 865.34萬t，森林碳匯量1 936.68萬t，年增長率1.11%，可吸收CO2量達7 101.16萬t。

關(guān)鍵詞大興安嶺；森林；碳儲量；碳匯

隨著人口的急劇增加，工業(yè)的迅速發(fā)展，排向大氣中的二氧化碳相應(yīng)增多，導(dǎo)致二氧化碳濃度逐漸增加，溫室效應(yīng)也不斷增強。森林能夠吸收二氧化碳，從而減少大氣中二氧化碳濃度，能夠緩解溫室效應(yīng)。所以森林碳匯是應(yīng)對氣候變化的最主要的手段之一，已經(jīng)得到廣泛認可[1]。森林是地球上最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，以其巨大的生物量儲存著大量的碳。具聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織(FAO)對全球森林資源的評估表明，全球森林面積40億hm2，森林蓄積量4 342億m3，平均每公頃蓄積量110 m3，全球森林生物量碳儲量達2 827億t。[2]

1自然概況

黑龍江大興安嶺地處黑龍江省西北部、內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部、大興安嶺山脈東北坡，是祖國的最北部邊疆。北部和東部以黑龍江為界，與俄羅斯隔江相望，西鄰內(nèi)蒙古林區(qū)，以大興安嶺主脈分水嶺為界，地理位置121°12′—127°00′ E，50°10′—53°33′ N，全區(qū)總面積835.1萬hm2。氣候?qū)俸疁貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季溫涼濕潤。年平均氣溫，南部為-1.4 ℃，北部為-5.3 ℃，極端最低氣溫為52.3 ℃。無霜期為82～110 d。年平均降水量419～502 mm，年日照時數(shù)2 370～2 620 h。

大興安嶺林區(qū)是我國重點國有林區(qū)和天然林主要分布區(qū)之一，以天然興安落葉松林為主，主要樹種有興安落葉松、樟子松、白樺等。根據(jù)《大興安嶺森林資源統(tǒng)計年報》資料，2013年全區(qū)林業(yè)用地面積809.9萬hm2，有林地面積683.7萬hm2，活立木蓄積5.60億m3，森林覆蓋率81.86%[3]。

2數(shù)據(jù)來源與估算方法

2.1估算方法

生物量擴展因子法是將生態(tài)學(xué)調(diào)查資料與森林清查中的蓄積量結(jié)合起來，利用不同樹種(組)的樹干密度(D)和生物量擴展因子(BEF)將樹種(組)蓄積量轉(zhuǎn)化為林木地上生物量，再利用地下生物量/地上生物量比值(R)將地上生物量轉(zhuǎn)化為林木生物量，再利用樹種(組)的含碳率來估算森林碳儲量。此方法是全國林業(yè)碳匯計量與監(jiān)測技術(shù)[4]中使用的方法。其計算公式為：

式中：

C：森林碳儲量(t)

V活：活立木蓄積量(m3)

2.2數(shù)據(jù)來源

利用2013年《大興安嶺森林資源統(tǒng)計年報》數(shù)據(jù)，通過整理大興安嶺主要樹種(組)蓄積量見表1，各樹種(組)的樹干密度(D)、地下生物量/地上生物量比值(R)、生物量擴展因子(BEF)及生物量含碳率(CF)值見表2。

表1　2013年大興安嶺主要樹種(組)面積、蓄積量結(jié)果

來源：《大興安嶺森林資源統(tǒng)計年報(2013年)》

表2　不同樹種(組)D、R、BEF、CF值

來源：《中華人民共和國氣候變化第二次國家信息通報》“土地利用變化與林業(yè)溫室氣體清單”(2013)

3估算結(jié)果與分析

根據(jù)表1、表2數(shù)據(jù)，計算大興安嶺森林樹干平均密度、平均生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)、根冠比及平均含碳率，分別為0.509 t.m-3、1.446、0.231、0.506，再利用估算公式，分別計算出2000年和2013年森林碳儲量，碳匯量為2000年到2013年間碳儲量的變化量，吸收CO2量為碳匯量乘以44/12，其結(jié)果如表3。

表3　大興安嶺森林碳儲量與碳匯量

由表3結(jié)果可知，2013年大興安嶺森林碳儲量達24 928.66萬t，比2000年的森林碳儲量22 875.88萬t，增加了2 052.78萬t，年增長率為0.69%。與此比較，馬吉軍等[5]利用蓄積量生物量轉(zhuǎn)換方程方法推算出的大興安嶺森林生態(tài)系統(tǒng)植被碳儲量為258 145 207 t，與本研究估算方法結(jié)果相近。李峰等[6]估算黑龍江省2010年森林碳儲量為8.08億t，大興安嶺森林碳儲量約占全省森林碳儲量30%。

在森林碳密度方面，方精云[7]等人估算全國森林的碳密度為41.0 t.hm-2，根據(jù)2013年大興安嶺森林面積，估算大興安嶺森林碳密度為36.46 t.hm-2，低于全國平均森林碳密度。根據(jù)國務(wù)院公布的全國第八次森林清查結(jié)果，全國森林公頃蓄積為89.79 m3，全國森林植被總碳儲量84.27億t。而大興安嶺森林公頃蓄積為79.53 m3，低于全國森林公頃蓄積，通過一系列經(jīng)營措施提高大興安嶺森林公頃蓄積，達到或超過全國平均水平，將能大大提高森林碳匯能力。

在森林碳匯方面，2000—2013年大興安嶺森林碳匯量為2 052.78萬t，年均增加碳匯157.91萬t，年均增長率為0.69%，吸收CO2量為7 526.86萬t。按照《大興安嶺地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)規(guī)劃(2013-2020年)》森林資源發(fā)展目標“到2020年有林地面積達到682.21萬 hm2，活立木總蓄積達到5.86億m3，森林覆蓋率達到81.69%”要求，到2020年，大興安嶺森林碳儲量將達到26 865.34萬t，7年間森林碳匯量1 936.68萬t，年增長率1.11%，可吸收CO2量達7 101.16萬t。因此，大興安嶺森林資源的碳匯能力較強，隨著大興安嶺生態(tài)環(huán)境保護、實施天然林保護工程及全部停伐等一系列措施，大興安嶺的森林資源將得到更好的保護和恢復(fù)，森林的碳匯功能也將不斷加強。

4結(jié)論

結(jié)果表明，黑龍江大興安嶺森林生物碳儲量較高，碳密度和公頃蓄積都低于全國平均水平，森林還有較大的增匯潛力。因此，大興安嶺要進一步提高森林資源的碳匯能力，有必要把工作重點放在森林科學(xué)經(jīng)營上，通過造林擴大森林面積及提高森林撫育質(zhì)量，來增加森林的碳匯能力。相信隨著大興安嶺森林碳匯能力的提高，將會為全球應(yīng)對氣候變化做出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]Mckenney D,Yemshanov D Fox G,et al. Cost estimates for carbon sequestration from fast growing poplar plantations in Canada [J].Forest Policy and Economies,2004,6(3/4):345-358

[2] 李怒云，中國林業(yè)碳匯[M].北京：中國林業(yè)出版社會，2007

[3] 大興安嶺地區(qū)資源局.大興安嶺森林資源統(tǒng)計年報[Z].2013

[4] 國家林業(yè)局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院.全國林業(yè)碳匯計量與監(jiān)測技術(shù)指南(試行)[Z]. 2011

[5] 馬吉軍，王娣，王立功.黑龍江大興安嶺地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的評估[J].林業(yè)科技，2015，(2)：44-45

[6] 李峰，劉桂英，王力剛.黑龍江省森林碳匯價值評價及碳匯潛力分析[J].防護林科技，2011，(1)：87-88

[7] 方精云，郭兆迪，樸世龍,等.1981～2000年中國陸地植被碳匯的估算[J].中國科學(xué)(D輯：地球科學(xué))，2007，37(6)：804-812

Estimation in Carbon Storage and Carbon Sinks of Forest in Daxing’anling Region of Heilongjiang Province

Wei Changlei,Zhao Xikuan,Li Huiren

(Daxing’anling Forestry Sciences,Heilongjiang Nenjiangyuan National Forest Ecosystem Research Station Located Observation,Jiagedaqi,165000,China)

AbstractBased on the data of forest resource in Daxingan’ling,carbon storage & carbon sequestration in forest of Daxing’anling Region in the year of 2000 & 2013 were estimated. Result shows that: forest carbon reserves 228 758 800 t in the year Region of 2000,forest carbon reserves 249 286 600 t in 2013;forest carbon sinks are 20 527 800 t in Daxing’anling Region from 2000 to 2013;carbon sinks increase 1 579 100 t annually;the mean annual growth rate is 0.69%;the absorption amount for CO2 are 75 268 600 t;it is forecasted that the carbon stocks & carbon sinks of forest in Daxing’anling will reach 268 653 400 t &19 366 800 t,respectively in 2020;annual growth rate is 1.11%;the absorption amount for CO2 are 71 011 600 t.

Key wordsDaxing’anling Region;forest;carbon stocks;carbon sequestration

文章編號：1005-5215(2016)06-0051-03

收稿日期：2016-04-15

作者簡介：韋昌雷(1971-)，男，山東濟南人，高級工程師，從事森林生態(tài)學(xué)研究，Email: changleiwei@163.com

中圖分類號：S718.5

文獻標識碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.019