當(dāng)陽市森林植被碳儲量及其價值評價

楊平++馮勇++徐燕++熊安華

摘要：以當(dāng)陽市森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)和年度森林資源動態(tài)監(jiān)測成果為基礎(chǔ)，采用生物量轉(zhuǎn)換因子法，對喬木林生物量進行了估算；采用平均生物量法，對竹林、灌木林生物量進行了估算。以估算的森林生物量結(jié)果為基礎(chǔ)，運用生物量-碳儲量轉(zhuǎn)換系數(shù)法，估算了當(dāng)陽市的森林植被碳儲量，并運用碳稅法，評價了當(dāng)陽市的森林碳匯價值。結(jié)果表明：當(dāng)陽市森林固碳總量達113.17×104 t，相當(dāng)于CO2當(dāng)量414.95×104 t，森林固碳價值達13.58億元。

關(guān)鍵詞：蓄積量；生物量；碳儲量；生物量轉(zhuǎn)換因子法；生物量含碳率；碳匯

中圖分類號：S718.55

文獻標(biāo)識碼：A文章編號：16749944（2017）16023903

1引言

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是人類賴以生存的條件。其不僅能改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，保護生物多樣性，維護生態(tài)平衡，而且為全球碳平衡做出了巨大的貢獻。森林通過同化作用吸收二氧化碳（CO2），并以生物量的形式將其固定在森林植被中，使森林成為陸地生態(tài)系統(tǒng)中最重要的碳庫，其碳增匯成為緩解全球氣候變暖的重要途徑，在調(diào)節(jié)全球碳平衡以及減緩全球溫室效應(yīng)等方面起著不可替代的作用。估算森林碳儲量是了解森林固碳增匯能力的前提，也是了解森林對減少溫室氣體排放所做貢獻的基礎(chǔ)，同時也是體現(xiàn)林業(yè)在應(yīng)對氣候變化中的重要作用及特殊地位的量化指標(biāo)。因此，對區(qū)域森林碳儲量進行監(jiān)測和評估是一項十分必要的工作[1]。

2資料與方法

2.1研究區(qū)域概況

當(dāng)陽市位于湖北省中西部，地處沮漳河中下游，大巴山脈東麓，荊山山脈以南，是鄂西山地向江漢平原的過渡地帶，地勢從西北向東南傾斜，形成低山、丘陵、平原三級階梯地，西北部為低山丘陵，西南部和東北部為崗地，中部和東南部為平原，境內(nèi)一般海拔高度在300 m以下，最高海拔1083.8 m，最低海拔37.4 m。地跨東經(jīng)111°32′14″～112°04′42″，北緯30°30′23″～31°11′42″，總面積2150 km2。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，為濕潤區(qū)，四季分明，雨熱同季，日照充足，無霜期長，平均日照時數(shù)為1850 h，年均無霜期268 d，年平均氣溫為16.4℃，常年平均降雨量在936～1048 mm之間，年≥10℃積溫5241℃。地帶性土壤為黃棕壤，主要土壤類型有黃棕壤、紫色土、石灰土、潮土等。

在中國植被區(qū)劃中，當(dāng)陽市屬亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域北亞熱帶常綠落葉闊葉混交林植被類型區(qū)（ⅣAi），主要森林植被類型包括以馬尾松、濕地松為主的針葉林；以麻櫟、栓皮櫟等為主的落葉闊葉林；以青岡、柯為主的常綠闊葉林；以馬尾松等針葉樹種和櫟類、柯等闊葉樹種混交的針闊混交林。

2.2研究資料

2.2.1森林面積

當(dāng)陽市國土總面積214996 hm2，其中，林地面積87749.5 hm2，占國土面積的40.8%；有林地面積68905.5 hm2，其中，喬木林面積68797.4 hm2，竹林面積108.1 hm2；國家特別規(guī)定灌木林面積13486.4 hm2。森林覆蓋率38.32%（表1）。

表1各類林地面積

林地合計/ hm2喬木林/ hm2竹林/ hm2國特灌木林/ hm2未成林地/ hm2苗圃地/ hm2無立木林地/ hm2

林業(yè)輔助生產(chǎn)用地/ hm2

87749.568797.4108.113486.44298.0327.0463.9268.7

2.2.2森林蓄積

當(dāng)陽市活立木總蓄積224×104 m3，其中森林蓄積216×104 m3，喬木林單位面積蓄積31.5 m3/hm2（表2）。

2.2.3各優(yōu)勢樹種面積蓄積

形成森林群落的優(yōu)勢樹種有柏木、杉木、水杉、鐵堅

表2森林面積蓄積

活立木蓄積/m3喬木林面積/ hm2喬木林蓄積/m3竹林面積/ hm2四旁樹蓄積/m3散生木蓄積/m3

224073968797.42164248108.1731413357

油杉、馬尾松、濕地松、火炬松、櫟、楊樹、樟、刺槐、構(gòu)樹、核桃、柿、板栗、棗、香椿、其他軟闊類、其他硬闊、闊葉混、針葉混、針闊混，其他等23種，主要優(yōu)勢樹種為馬尾松、櫟樹、濕地松、楊樹、其他硬闊等。其中：馬尾松面積21608.9 hm2，占有林地面積的31.4%；其他硬闊面積27368.9 hm2，占有林地面積的39.8%。馬尾松、硬闊這兩個優(yōu)勢樹種的面積占有林地面積的70%以上。根據(jù)根各優(yōu)勢樹種的面積蓄積狀況，將23個優(yōu)勢樹種歸并為10個優(yōu)勢樹種（組），各優(yōu)勢樹種的面積蓄積見表3。

2.3研究方法

2.3.1喬木林碳儲量估算方法

喬木林碳儲量采用生物量轉(zhuǎn)換因子法進行估算。以喬木林各優(yōu)勢樹種的蓄積量為基礎(chǔ)，通過生物量擴展因子計算各優(yōu)勢樹種的生物量，然后通過基本木材密度計算生物量干重，再通過生物量含碳率計算其碳儲量[2]。計算公式為：

C喬木林=V×D×BEF×（1+R）×CF（1）

式（1）中：C喬木林為喬木林碳儲量；V為蓄積量；D為木材基本密度；BEF生物量擴展因子；R為喬木林地下生物量/地上生物量之比；CF為生物量含碳率。各優(yōu)勢樹種的計算參數(shù)見表4[3]。

2.3.2竹林碳儲量估算方法

竹林碳儲量采用平均生物量法估算，計算公式為：

C竹林=A×B×CF（2）

式（2）中：C竹林為竹林碳儲量；A為竹林面積；B為竹林單位面積平均生物量，平均生物量取值19.52 t/hm2[4]；CF為竹林生物量含碳率，取值0.5[2]。

2.3.3灌木林碳儲量估算方法endprint

當(dāng)陽市的灌木林主要是以柑桔為主的灌木經(jīng)濟林，其碳儲量采用平均生物量法估算，計算公式為：

C灌木林=A×B×CF（3）

式（3）中：C灌木林為灌木經(jīng)濟林碳儲量；A為灌木經(jīng)濟林面積；B為灌木經(jīng)濟林單位面積平均生物量，平均生物量取值23.7 t/hm2；CF為灌木經(jīng)濟林生物量含碳率，取值0.47[2]。

3結(jié)果與分析

3.1當(dāng)陽市森林植被碳儲量

根據(jù)森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)和不同優(yōu)勢樹種林分的碳儲量計算參數(shù)，估算出當(dāng)陽市森林植被碳儲量為113.17×104 t，相當(dāng)于CO2當(dāng)量414.95×104 t（表5）。

3.2喬木林各齡組碳儲量及碳密度

喬木林不同齡組林分碳儲量中，幼齡林儲量最大，占喬木林碳儲量的70.5%，其次為中林齡，占24.0%。幼、中齡林占喬木林碳儲量的94.5%，是碳儲量的主要貢獻者，近、成熟林儲量占比很小。

3.3喬木林各優(yōu)勢樹種碳儲量及碳密度

各優(yōu)勢樹種中，馬尾松林分占喬木林碳儲量的27.8%，硬闊類林分占39.3%，這兩大優(yōu)勢樹種的碳儲量占喬木林碳儲量的67.1%，是喬木林碳儲量的主要貢獻者。

4結(jié)論與討論

（1）當(dāng)陽市森林植被的碳儲量達113.17×104 t，相當(dāng)于CO2當(dāng)量414.95×104 t，按照“森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范”中固碳價格1200元/t[5]計算，森林固碳價值達13.58億元。

（2）當(dāng)陽市喬木林的平均碳密度為14.25 t/hm2，遠低于過中國森林平均碳密度水平（38.7 t/hm2）[6]，這說明當(dāng)陽市的喬木林林分質(zhì)量不高，通過改善林分質(zhì)量，對現(xiàn)有森林進行更好的經(jīng)營和管理，可以有效提升森林的碳固存能力，提高森林碳儲量。

（3）喬木林幼齡林的平均碳密度為13.39 t/hm2，而成熟林的碳密度為30.42 t/hm2，各森林類型平均碳密度均表現(xiàn)為隨林齡增加而增加。雖然幼、中齡林平均碳密度較低，但其生長旺盛，碳儲量潛力較大，隨著森林的逐步成熟，當(dāng)陽市的森林碳儲量將大幅提高。

（4）各森林類型中，針闊混交林的碳密度最高，為19.14 t/hm2，其次是濕地松人工林18.61 t/hm2，楊樹人工林17.79 t/hm2，這說明人工造林對提高當(dāng)陽市森林固碳量具有重要意義，同時也為今后營造針闊混交林指明了方向。

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