黑龍江省碳匯造林項目關鍵技術探討

李國春，王維芳

(1.黑龍江省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.東北林業(yè)大學，黑龍江 哈爾濱 150040)

黑龍江省碳匯造林項目關鍵技術探討

李國春1，王維芳2

(1.黑龍江省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.東北林業(yè)大學，黑龍江 哈爾濱 150040)

探討了符合黑龍江省實際的碳匯造林項目關鍵技術，特別是公式和參數(shù)的使用。為規(guī)范黑龍江省內(nèi)碳匯造林項目設計文件(PDD)編制、碳匯計量與監(jiān)測，推動該省碳匯造林項目的開發(fā)，提供有益的參考。

碳匯造林；關鍵技術；黑龍江

碳匯造林項目技術主要包括：基線和碳計量方法、項目邊界的確定、土地合格性、碳庫和溫室氣體排放源選擇、項目期和計入期、基線情景識別與額外性論證、碳層劃分、基線碳匯量、項目碳匯量、泄漏、項目減排量、造林措施、基線碳匯量的監(jiān)測、項目活動的監(jiān)測、項目邊界的監(jiān)測、事后項目分層、抽樣設計、樣地設置、監(jiān)測頻率、林木生物質碳儲量的監(jiān)測、灌木生物質碳儲量的監(jiān)測、土壤有機碳的監(jiān)測、項目邊界內(nèi)的溫室氣體排放增加量的監(jiān)測、精度控制與監(jiān)測、公式及參數(shù)的使用等25項。

本文對這些技術里面的關鍵技術：項目邊界的確定、基線碳匯量、公式及參數(shù)的使用，共3項內(nèi)容，結合黑龍江省實際進行如下探討。

1 重要概念

1.1 碳匯造林

以增加森林碳匯為主要目的，對造林和林木生長全過程實施碳計量和監(jiān)測而進行的有特殊要求的造林。

1.2 項目邊界

由擁有土地所有權或使用權的項目業(yè)主或其他項目參與方實施的碳匯造林項目活動的地理范圍。項目邊界包括事前項目邊界和事后項目邊界。事前項目邊界是在項目設計和開發(fā)階段確定的項目邊界，是計劃實施造林項目活動的地理邊界。事后項目邊界是在項目監(jiān)測時確定的、項目核實時核實的、實際實施的項目活動邊界。

1.3 基線碳匯量

基線情景下項目邊界內(nèi)各碳庫中的碳儲量變化之和。

2 關鍵技術

2.1 項目邊界的確定

2.1.1 利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)或其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)，直接測定項目地塊邊界的拐點坐標，單點定位誤差不超過5 m。

2.1.2 利用“黑龍江省林地保護利用規(guī)劃成果(林地一張圖)”，結合高分辨率的地理空間數(shù)據(jù)(如衛(wèi)星影像、航片)、森林分布圖、林相圖和森林經(jīng)營管理用圖等，在地理信息系統(tǒng)(GIS)輔助下確定項目地塊的邊界坐標。

2.2 基線碳匯量

基線碳匯量計算公式如下：

ΔCBSL,t=ΔCTREE_BSL,t+ΔCSHRUB_BSL,t

ΔCBSL,t為第t年的基線碳匯量，tCO2-ea-1；ΔCTREE_BSL,t為第t年時項目邊界內(nèi)基線林木生物質碳儲量的年變化量，tCO2-ea-1；ΔCSHRUB_BSL,t為第t年時項目邊界內(nèi)基線灌木生物質碳儲量的年變化量，tCO2-ea-1。

基線林木生物質碳儲量的變化計算公式如下：

ΔCTREE_BSL,t=∑ΔCTREE_BSL,i,t

ΔCTREE_BSL,i,t為第t年時，第i基線碳層林木生物質碳儲量的年變化量，tCO2-ea-1；i=1,2,3,…，基線碳層；t=1,2,3,…，自項目開始以來的年數(shù)。

假定一段時間內(nèi)(第t1至t2年)基線林木生物量的變化是線性的，基線林木生物質碳儲量的年變化量計算如下：

t1,t2為項目開始以后的第t1年和第t2年，且t1tt2

CTREE_BSL,i,j,t為第t年時，第i基線碳層樹種j的生物質碳儲量，tCO2-e；BTREE_BSLi,j,t為第t年時，基線第i基線碳層樹種j的生物量，噸干質量(t)；CFTREE_BSLj為樹種j的生物量中的含碳率，t C (t d.m..)-1；44/12為CO2與C 的分子量之比。

可以根據(jù)下述方法，選擇采用其中的一種方法來估算基線林木生物量：

方法Ⅰ：生物量方程法

BTREE_BSL,i,j,t=fj(x1i,j,t,x2i,j,t,x3i,j,t,…)*(1+RTREE_BSL,i,j)*NTREE_BSL,i,j,t*ATREE_BSL,i式中：

fj(x1i,j,t,x2i,j,t,x3i,j,t,…)為將第t年第i基線碳層樹種j的測樹因子(x1,x2,x3…)轉化為地上生物量的回歸方程，測樹因子(x1,x2,x3…)可以是胸徑、樹高等；RTREE_BSL,j為樹種j的地下生物量/地上生物量之比，無量綱；NTREE_BSLi,j,t為第t年時，第i基線碳層的樹種j的株數(shù)，株hm-2；ATREE_BSLi為第i基線碳層的面積，hm2，j=1,2,3,……第i基線碳層中的樹種；i=1,2,3,……基線基線碳層；t=1,2,3,……項目活動開始以來的年數(shù)。

方法Ⅱ：生物量擴展因子法

通過林木的胸徑(DBH)和(或)樹高(H)，查材積表或運用材積公式轉化成林木樹干材積；利用基本木材密度(D，見表1)和生物量擴展因子(BEF，見表2)將林木樹干材積轉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)將地上生物量轉化為林木生物量：

公式如下：

BTREE_BSL,i,j,t=

VTREE_BSLi,j,t*DTREE_BSL,j*BEFTREE_BSL,j*(1+

RTREE_BSL,j)*NTREE_BSL,i,j,t*ABSL,i式中：

BTREE_BSL,i,j,t為第t年時，第i基線碳層樹種j的生物量，t；VTREE_BSLi,j,t為第t年時，第i基線碳層樹種j的材積，是通過胸徑和(或)樹高數(shù)據(jù)查材積表或將數(shù)據(jù)代入材積方程計算得來，m3株-1；DTREE_BSL,j第i基線碳層樹種j的基本木材密度(帶皮)，tm-3；BEFTREE_BSL,j為第i基線碳層樹種j的生物量擴展因子，用于將樹干材積轉化為林木地上生物量；RTREE_BSL,j為樹種j的地下生物量/地上生物量之比；NTREE_BSL,i,j,t為第t年時，第i基線碳層樹種j的株數(shù)，株hm-2；ABSL,i為第i基線碳層的面積，hm2；i=1,2,3,……基線碳層；j=1,2,3,……樹種；t=1,2,3,……項目活動開始以后的年數(shù)。

黑龍江省主要樹種(組)基本木材密度見表1，黑龍江省主要樹種(組)生物量擴展因子(BEF)參考值見表2。

表1 黑龍江省主要樹種(組)基本木材密度(D)參考值表 tm-3

表1 黑龍江省主要樹種(組)基本木材密度(D)參考值表 tm-3

樹種(組)D樹種(組)D落葉松0．490軟闊類0．443赤松0．414水胡黃0．464樟子松0．460闊葉混0．482紅松0．396硬闊類0．598云杉0．342針闊混0．486冷杉0．366針葉混0．405楊樹0．378雜木0．515櫟類0．676椴樹0．420柳樹0．443榆樹0．598柏木0．478樺木0．541其他杉類0．359其他松類0．424

表2 黑龍江省主要樹種(組)生物量擴展因子(BEF)參考值

3 結論

遵循以下原則和順序選擇參數(shù)，按以上公式計算碳匯量、碳儲量的變化。

3.1 實際測定的黑龍江省相關樹種的參數(shù)(需要提供透明和可核實的資料來證明)。

3.2 黑龍江省現(xiàn)有的、公開發(fā)表的或相似生態(tài)條件下的數(shù)據(jù)或省級科技成果中的數(shù)據(jù)。

3.3 選擇國家公開公布的缺省值(未盡樹種可以借用生物學特性相似樹種)。

[1] 李金良，施志國.林業(yè)碳匯項目方法學[M].北京：中國林業(yè)出版社，2016

[2] 方精云，陳安平.中國森林植被碳庫的動態(tài)變化及其意義[J].植物學報，2001(9)：967-973

1005-5215(2017)01-0107-02

2016-11-30

李國春(1972-)，男，黑龍江哈爾濱人，大學,高級工程師，從事森林資源調查和森林生態(tài)監(jiān)測研究.

F326.2

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.01.038