土地利用變化及林業(yè)溫室氣體排放核算制度與方法實證

王育寶+何宇鵬

摘要 土地利用變化及林業(yè)（LUCF）活動是生態(tài)固碳最重要手段。研究確定LUCF溫室氣體排放核算制度和方法，對平衡碳排放、開展全國統(tǒng)一碳市場交易具有重要基礎(chǔ)作用。在綜述LUCF溫室氣體核算理論和方法基礎(chǔ)上，借鑒IPCC指南和《省級溫室氣體清單編制指南（試行）》推薦的基本方法，構(gòu)建了符合地域特色的LUCF溫室氣體排放核算制度和方法。采用2014年第九次國家森林資源清查數(shù)據(jù)，以全國低碳試點省陜西省為實證對象，初步核算了陜西省LUCF溫室氣體的凈排放量，并從排放能力、排放結(jié)構(gòu)和空間特征等角度揭示了陜西省LUCF溫室氣體的排放特征。結(jié)果顯示：①2014年，陜西省LUCF溫室氣體凈吸收量為1 698.42萬 tCO2e，其中森林及其他木質(zhì)生物質(zhì)碳貯量凈吸收1 852.67萬 tCO2e，森林轉(zhuǎn)化凈排放154.25萬 tCO2e。②喬木林等優(yōu)勢樹種，是陜西省LUCF溫室氣體排放中重要的固碳源（吸收源）。③陜南地區(qū)是重要固碳貢獻(xiàn)區(qū)，陜北地區(qū)森林固碳能力較差。最后，針對LUCF溫室氣體排放核算制度和方法不夠完善、森林固碳能力差異較大、區(qū)域固碳分化嚴(yán)重等問題，提出了健全溫室氣體核算制度、平衡森林資源空間分布、改善固碳樹種結(jié)構(gòu)等加強(qiáng)陜西省LUCF活動應(yīng)對氣候變化統(tǒng)計核算制度和能力建設(shè)的基本措施。

關(guān)鍵詞 土地利用變化及林業(yè)（LUCF）；溫室氣體排放和吸收；第九次國家森林資源清查；陜西省

中圖分類號 F222.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1002-2104（2017）10-0168-10DOI：10.12062/cpre.20170347

IPCC第5次評估報告指出，土地利用變化是僅次于化石燃料燃燒的全球第二大人為溫室氣體排放源，森林則是陸地最大的貯碳庫[1]。2015年中國第三次氣候變化國家評估報告也指出土地利用變化及林業(yè)（以下簡稱LUCF）活動幾乎占據(jù)了自然生態(tài)系統(tǒng)固碳的整個組成部分[2]。由此表明，LUCF不是CO2等溫室氣體的主要排放源，反而是重要吸收匯。準(zhǔn)確合理地核算LUCF溫室氣體排放和吸收組成結(jié)構(gòu)、空間分布，對不同國家或地區(qū)制定溫室氣體減排政策、推動綠色發(fā)展具有重要意義。

近年來，雖然中國采取了系列措施減少溫室氣體排放，但受經(jīng)濟(jì)增速較快、高碳經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)明顯、土地用途變化較大、生態(tài)環(huán)境容量有限、國家宏觀層面僅考核能源部門碳排放政策等因素影響，LUCF溫室氣體排放核算持續(xù)被忽視，以致造成相關(guān)基礎(chǔ)理論研究及統(tǒng)計制度建設(shè)嚴(yán)重滯后，亟待完善。陜西省森林資源豐富，是國務(wù)院確定的首批低碳試點省區(qū)之一，為深入推進(jìn)低碳綠色發(fā)展、建設(shè)生態(tài)文明社會，本文在借鑒國際最新成果和成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，構(gòu)建LUCF溫室氣體排放核算制度和方法，并以陜西省為例，核算了陜西省LUCF溫室氣體排放總量，分析溫室氣體排放結(jié)構(gòu)及空間分布特征，最后提出完善溫室氣體核算制度、實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的具體措施。

1 文獻(xiàn)綜述

研究表明，通過增加森林面積和改變土地用途減少溫室氣體排放是成本最小、提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和社會效益最明顯的措施之一。當(dāng)前，國內(nèi)外關(guān)于LUCF溫室氣體排放核算的理論研究主要從LUCF溫室氣體排放核算制度建設(shè)、核算方法確定和排放量測算三方面展開。

1.1 LUCF溫室氣體排放核算制度建設(shè)

針對LUCF溫室氣體排放核算，有關(guān)國際組織已制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指南。政府間氣候變化專門委員會（簡稱IPCC）出版《國家溫室氣體清單指南》，英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（BSI）、碳基金（Carbon Trust）等機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布針對產(chǎn)品和服務(wù)碳排放評價方法學(xué)（PAS-2050），國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定ISO14067標(biāo)準(zhǔn)，世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會和世界資源研究所聯(lián)合制定企業(yè)核算與報告GHG協(xié)議。它們從不同研究尺度和視角提供LUCF溫室氣體排放核算制度和方法借鑒。

IPCC于1988年由世界氣象組織（WMO）和聯(lián)合國環(huán)境署（UNEP）共同建立，嘗試在全球氣候變化問題方面進(jìn)行理論研究和實踐探索[3]。1996年IPCC出版《國家溫室氣體清單指南》（簡稱IPCC-1996），首次將溫室氣體排放源細(xì)分成6個組成部分，其中LUCF部分由森林和其它木質(zhì)生物質(zhì)碳貯量的變化、森林和草地轉(zhuǎn)化等五個方面構(gòu)成[4]?？紤]到LUCF溫室氣體核算的特殊性，IPCC于2003年又單獨(dú)編制出版了《關(guān)于土地利用、土地利用變化和林業(yè)方面的優(yōu)良做法指南》（簡稱IPCC-2003-LULUCF），統(tǒng)一和定義了土地利用分類、涵蓋所有地類及其相互間轉(zhuǎn)化以及LULUCF活動的碳排放計量方法[5]。2006年IPCC又新編了《國家溫室氣體清單指南》（簡稱IPCC-2006），第三部分將農(nóng)業(yè)與土地利用變化和林業(yè)部分進(jìn)行整合，使得整個農(nóng)業(yè)及土地利用變化和林業(yè)（AFOLU）成為一個整體[6]（表1）。加拿大、日本和德國等國家LUCF溫室氣體排放核算基本采用了IPCC-2006指南[7-8]。

PAS-2050、ISO14067和GHG協(xié)議對產(chǎn)品和服務(wù)生命周期碳足跡核算的分析單位、系統(tǒng)邊界、數(shù)據(jù)要求和計算方法進(jìn)行了明確，特別指出了包括土地利用方式變化在內(nèi)的農(nóng)業(yè)溫室氣體排放核算方式，但它們的適用范圍限于產(chǎn)品和服務(wù)等中微觀研究尺度。

為應(yīng)對氣候變化帶來的嚴(yán)峻風(fēng)險問題，進(jìn)一步加強(qiáng)省級溫室氣體清單編制能力建設(shè)，國家發(fā)展改革委編寫了《省級溫室氣體清單編制指南》（簡稱省級-2011）。其中，LUCF部分包括森林和其它木質(zhì)生物質(zhì)生物量碳貯量變化、森林轉(zhuǎn)化碳排放兩方面核算內(nèi)容，但沒包括草地轉(zhuǎn)化碳排放、森林土壤碳儲量變化和經(jīng)營土地的撂荒核算內(nèi)容[9]（表1）。

1.2 LUCF溫室氣體排放核算方法確定

從現(xiàn)有的溫室氣體核算方法看，GHG核算體系由“自上而下”和“自下而上”兩種核算方法構(gòu)成，前者是在IPCC《國家溫室氣體清單指南》基礎(chǔ)上，通過對國家、地區(qū)或城市的溫室氣體排放進(jìn)行由上及下逐層分解進(jìn)行核算，而“自下而上”核算方法是在各類微觀主體（包括企業(yè)組織、項目和產(chǎn)品等）的碳足跡視角展開核算[10]（表2）。

從全球視角，Houghton提出的“簿記模型”[11]是目前廣泛應(yīng)用的統(tǒng)計方法，根據(jù)土地類型的歷史數(shù)據(jù)和半經(jīng)驗排放常數(shù)估算全球土地利用變化引起的陸地與大氣間的碳交換變化量[12]。從國家、地區(qū)或城市的視角，IPCC指南提供了由簡單到復(fù)雜三個層次排放系數(shù)核算方法，使各國根據(jù)其本國的活動水平數(shù)據(jù)和排放因子數(shù)據(jù)的可獲得性，選擇適合的核算方法[13]。具體計量方法如下：針對數(shù)據(jù)缺乏甚至沒有數(shù)據(jù)的締約方采用IPCC-1996和IPCC-2006基本方法及其提供的排放因子數(shù)據(jù)，活動水平數(shù)據(jù)來自國際或國家級的估計或統(tǒng)計數(shù)據(jù)；針對較高質(zhì)量數(shù)據(jù)的締約方，采用具有較高分辨率的本國活動水平數(shù)據(jù)和排放/清除因子數(shù)據(jù)；針對具有高質(zhì)量詳細(xì)數(shù)據(jù)的締約方，采用專門的國家碳計量系統(tǒng)或模型工具，活動數(shù)據(jù)基于高分辨率的數(shù)據(jù)，包括地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)的應(yīng)用[14]。上述LUCF溫室氣體排放“自上而下”核算方法除IPCC指南提供的排放系數(shù)法[15-16]外，國內(nèi)外學(xué)者也在生命周期法、投入產(chǎn)出法、碳足跡法、生物量法[17]、樣地清查法[18]、模型估算法[19-20]等方面開展嘗試和探索。企業(yè)、項目、產(chǎn)品和服務(wù)方面的溫室氣體排放核算主要采用“自下而上”方法，并參考PAS2050、GHG協(xié)議、ISO14067等標(biāo)準(zhǔn)，通過對企業(yè)、項目和產(chǎn)品碳足跡的核算，了解各類微觀主體在生產(chǎn)或消費(fèi)過程中溫室氣體排放情況[10]。

1.3 LUCF溫室氣體排放核算實證分析

由于數(shù)據(jù)源、核算對象和方法的不同，中國LUCF系統(tǒng)碳儲量的估計存在較大差異，但總體趨勢是：20世紀(jì)80年代以前呈降低趨勢，之后呈增加趨勢。根據(jù)第八次全國森林資源清查（2009—2013年）結(jié)果，全國森林資源植被總生物量170.02億t，總碳儲量達(dá)84.27億t，較第七次全國森林資源清查（2004—2008年）總碳儲量凈增加6.16億t，年均增加1.232億t[2]。近年來，以省區(qū)、項目等為核算尺度的研究陸續(xù)展開，其中藍(lán)家程[21]等人采用碳足跡模型，對重慶市不同土地利用方式碳排放量及能源碳足跡進(jìn)行核算，并分析不同土地利用方式碳排放效益、碳排放量的影響因素及能源消費(fèi)碳足跡變化等內(nèi)容，結(jié)果顯示重慶市建設(shè)用地是主要碳源，林地是主要碳匯，建設(shè)用地碳排放量增幅遠(yuǎn)大于林地碳匯的增幅；朱湯軍[22]等人以杉木林為研究對象，聯(lián)立樹高曲線方程和生物量模型，推算了浙江省杉木林生物量排放因子（BEF）為0.745 3 t/m3；歐西成[17]等人運(yùn)用生物量法，從森林和其他木質(zhì)生物質(zhì)生物量碳儲量變化及森林轉(zhuǎn)化碳排放兩個方面對2010年湖南省LUCF溫室氣體排放清單編制進(jìn)行研究，結(jié)果顯示：湖南省2010年LUCF凈吸收溫室氣體1 720.54萬tCO2e。

綜上所述，現(xiàn)有LUCF溫室氣體排放核算理論和實證研究成果的不足之處主要表現(xiàn)在：一方面，LUCF溫室氣體排放核算標(biāo)準(zhǔn)和方法欠完善，溫室氣體源/匯核算內(nèi)容不完整，且不統(tǒng)一；另一方面，基于省區(qū)及項目中、微觀層面的實證研究嚴(yán)重不足，缺乏橫向?qū)用娴膶Ρ?，不利于政策制定者減排措施的制定。這些為本研究的深入開展提供了理論基礎(chǔ)，并且指明了研究的突破方向和重點。

2 LUCF溫室氣體排放核算制度與方法構(gòu)建

遵循《IPCC-1996》和《省級-2011》推薦的基本方法，本文確定了LUCF溫室氣體排放核算的基本內(nèi)容、邊界和核算方法，從而為運(yùn)用第九次國家森林資源清查數(shù)據(jù)，科學(xué)、準(zhǔn)確核算2014年陜西省LUCF溫室氣體排放量，并分析排放結(jié)構(gòu)及空間分布特征提供基礎(chǔ)。

2.1 LUCF溫室氣體排放核算基本內(nèi)容及范圍界定

土地利用類型是決定陸地生態(tài)系統(tǒng)碳存儲的關(guān)鍵因素，也是人類在改造利用土地進(jìn)行生產(chǎn)和建設(shè)的過程中所形成的各種具有不同利用方向和特點的土地利用類別[20]。《IPCC-2006》將土地利用類別劃分為林地、農(nóng)田、草地、濕地、聚居地、其他土地等六種，而根據(jù)《省級-2011》，“土地利用變化”主要考慮有林地與非林地之間的轉(zhuǎn)化過程，土地利用類型由一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式會伴隨著大量植被和土壤碳存儲的變化。同時《IPCC-2006》指出，LUCF溫室氣體排放清單主要評估由人類活動導(dǎo)致的土地利用變化及林業(yè)活動所產(chǎn)生的溫室氣體源排放（Emission by Sources）和匯清除（Removal by Sinks），包括CO2、CH4、N2O等。

根據(jù)IPCC指南的要求，結(jié)合我國的實際情況，本文借鑒《IPCC-1996》和《省級-2011》推薦的基本方法，將從森林和其他木質(zhì)生物質(zhì)碳儲量變化、森林轉(zhuǎn)化溫室氣體排放兩方面分析LUCF溫室氣體核算制度和方法。另外，草地轉(zhuǎn)化碳排放、森林土壤碳儲量變化和經(jīng)營土地的撂荒等內(nèi)容由于技術(shù)數(shù)據(jù)缺失暫沒在研究范圍內(nèi)。

2.2 核算制度和方法

2.2.1 森林和其他木質(zhì)生物質(zhì)碳儲量變化

省級LUCF溫室氣體排放清單中“森林和其它木質(zhì)生物質(zhì)生物量碳貯量變化”主要指由于人工造林、森林管理、人為毀林、林木采伐和枯損等活動而導(dǎo)致的各生物質(zhì)碳吸收和碳排放，包括喬木林、散生木、四旁樹和疏林生物量生長碳吸收，竹林、經(jīng)濟(jì)林和國家特別規(guī)定的灌木林生物量碳儲量變化，以及森林生物量碳消耗（包括采伐消耗和枯損消耗等）排放。參考《IPCC-1996》和《省級-2011》，我國“森林和其它木質(zhì)生物質(zhì)生物量碳貯量變化”的計算公式如下：

式中，TotalBSC為森林和其它木質(zhì)生物質(zhì)碳貯量的變化量（tc/a）；

ForBSC為喬木林生物量生長碳吸收量（tc/a）；

SparseTrBSC為散生木/四旁樹/疏林生物量生長碳吸收量（tc/a）；

B/E/SBSC為竹林/經(jīng)濟(jì)林/灌木林生物量碳貯量變化量（tc/a）；

ConsumptionBE為林木生物量碳消耗排放量（tc/a）。

（1）喬木林生物量生長碳吸收（BSCFori）。喬木林生物量生長碳吸收核算采用生物量擴(kuò)展因子法（BEF）將蓄積量轉(zhuǎn)化成生物量，通過喬木林蓄積量生長率測算清單編制年份林木蓄積量生長量。具體計算方法如下：

式中，i表示按優(yōu)勢樹種劃分的喬木林類型。相關(guān)活動水平數(shù)據(jù)和排放因子數(shù)據(jù)參照表1和表2（下同）。

（2）散生木、四旁樹、疏林生物量生長碳吸收（BSCSparseTRi）。散生木、四旁樹、疏林是不滿足于森林定義的其他林木，其碳吸收計算方法與喬木林相似，采用BEF將蓄積量轉(zhuǎn)化成生物量。由于散生木、四旁樹和疏林統(tǒng)計沒有區(qū)分樹種，也沒有齡組的劃分，因此，散生木、四旁樹和疏林生物量及碳吸收計算的相關(guān)參數(shù)可采用地區(qū)所有相關(guān)喬木樹種的生物量參數(shù)按蓄積量加權(quán)平均值核算。具體計算方法如下：

（3）竹林、經(jīng)濟(jì)林、灌木林生物量碳儲量變化（BSCBF/EF/SFi）。由于我國森林資源清查資料沒有提供竹林、經(jīng)濟(jì)林、灌木林的生物量數(shù)據(jù)，僅提供了這幾類森林類型的面積及其變化數(shù)據(jù)，因此，竹林、經(jīng)濟(jì)林、灌木林的生物量碳儲量變化可以通過獲得不同清查年份的面積、單位面積生物量以及不同樹種的含碳率來進(jìn)行計算。具體計算方法如下：

（4）森林生物量消耗碳排放（BSCCPi）。森林生物量消耗，也稱活立木消耗。按照IPCC-1996指南，“生物量消耗碳排放”主要包括商業(yè)性木材采伐、薪材、枯落物和其它木材采伐的生物量消耗排放，且假定被消耗的生物量碳立即被氧化分解并釋放到大氣中。我國森林生物量消耗包括商業(yè)采伐、農(nóng)民自用材和培植用材、薪炭材、盜伐偷運(yùn)等采伐利用，也包括枯損死亡及其它消耗。目前，國家和省級LUCF清單對生物量消耗碳排放按年生物量總消耗計算，包括采伐消耗與枯損消耗兩部分。國家森林資源清查數(shù)據(jù)資料提供了各省區(qū)按優(yōu)勢數(shù)種及其各齡組劃分的年蓄積量總消耗率（量）、凈消耗率（量）以及枯損消耗率（量）。其中凈消耗率（量）即相當(dāng)于采伐消耗率（量）。林木生物量消耗碳排放的計算與林木生物量生長碳吸收類似，采用BEF將蓄積量消耗量轉(zhuǎn)化為生物量消耗量，再根據(jù)林木含碳率轉(zhuǎn)化成生物量消耗碳排放量（公式7）。其中森林轉(zhuǎn)化（相當(dāng)于毀林砍伐）造成的生物量損失碳排放，會在森林轉(zhuǎn)化部分單獨(dú)進(jìn)行計算。為了避免重復(fù)計算，生物量損失碳排放要扣除毀林砍伐造成的生物量損失碳排放量。

式中，CRHarvesti和CRDeadi分別表示林木采伐消耗率和枯損消耗率，Vi和Ai表示林木總蓄積量和林木總面積，ACleari表示毀林皆伐面積。

2.2.2 森林轉(zhuǎn)化溫室氣體排放

“森林轉(zhuǎn)化”指將現(xiàn)有林地轉(zhuǎn)化為其它土地利用方式，在轉(zhuǎn)化過程中森林生物質(zhì)一部分通過現(xiàn)地、異地燃燒排放到大氣中，一部分（如林木產(chǎn)品和燃燒剩余物）通過緩慢的分解過程（約數(shù)年至數(shù)十年）釋放到大氣中，有一小部分（約5%—10%）燃燒后轉(zhuǎn)化為木炭，約需數(shù)10年甚至更長時間緩慢分解?？紤]到統(tǒng)計實際情況，本研究針對森林轉(zhuǎn)化溫室氣體排放主要核算有林地（主要指喬木林）轉(zhuǎn)化成非林地，重點考慮地上生物量現(xiàn)地/異地燃燒和氧化分解過程中CO2和現(xiàn)地燃燒非CO2溫室氣體排放。

（1）森林轉(zhuǎn)化的CO2排放。鑒于竹林、經(jīng)濟(jì)林和國家特別規(guī)定的灌木林轉(zhuǎn)化的生物量碳排放已計入面積變化部分，因此森林轉(zhuǎn)化燃燒溫室氣體CO2排放主要估算有林地轉(zhuǎn)化過程中喬木林生物量現(xiàn)地/異地燃燒及燃燒剩余物緩慢氧化分解產(chǎn)生的溫室氣體。具體核算公式如下：

由于我國有林地轉(zhuǎn)化為非林地過程中，多為林地征占為建設(shè)用地，因此在實際核算中假設(shè)轉(zhuǎn)化后地上生物量忽略不計（記為0），那么地上生物量損失量即為轉(zhuǎn)化前喬木林平均地上生物量，其中地上生物量損失量表示為：

式中，VFF-sum為喬木林總蓄積量；AFF-sum為喬木林總面積。

有林地轉(zhuǎn)化損失的地上生物量，除部分作為用材林使用外，其余部分將會被燃燒或通過分解作用再次流入生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中。其中，現(xiàn)地燃燒會產(chǎn)生CO2、CH4及N2O等溫室氣體，后兩種溫室氣體將會在森林轉(zhuǎn)化的非CO2排放部分核算；異地燃燒除會產(chǎn)生CO2溫室氣體外，還會產(chǎn)生非CO2溫室氣體，但由于薪柴燃燒的非CO2氣體已在能源領(lǐng)域做過核算，因此，僅核算CO2溫室氣體排放量；森林轉(zhuǎn)化氧化分解碳排放，主要考慮燃燒剩余物及枯落物的緩慢分解產(chǎn)生的CO2氣體，由于分解排放是個緩慢的過程，因此采用10年平均轉(zhuǎn)化面積進(jìn)行計算。具體的燃燒和分解過程產(chǎn)生的CO2氣體排放計算公式如下：

式中，ΔA5/10分別表示有林地5年及10年的平均轉(zhuǎn)化面積（hm2）；R出材表示喬木林皆伐的可利用生物量占地上生物量的比例，即出材率（均值為0.626）；r表示地上生物量含碳率，采用IPCC-2006缺省值（0.5）。

（2）森林轉(zhuǎn)化的非CO2排放。森林轉(zhuǎn)化過程中，地上生物量現(xiàn)地及異地燃燒除了排放CO2氣體外，還會產(chǎn)生CH4及N2O溫室氣體。其中，異地燃燒產(chǎn)生的非CO2溫室氣體，在能源領(lǐng)域已作計算，LUCF領(lǐng)域不作考慮，因此，森林轉(zhuǎn)化的非CO2排放僅考慮地上生物量現(xiàn)地燃燒CO2溫室氣體排放。具體核算公式如下：

式中，ΔGHGFF-CH4和ΔGHGFF-N2O分別表示CH4及N2O溫室氣體排放量，qCH4-C和qN2O-N分別表示CH4-C排放因子和N2O-N排放因子，u表示碳氮比（0.01）。

LUCF溫室氣體排放核算主要包括森林和其他木質(zhì)生物質(zhì)碳儲量變化、森林轉(zhuǎn)化溫室氣體排放兩方面內(nèi)容，前者包括喬木林、散/四/疏、竹/經(jīng)/灌等碳儲量變化，后者包括森林轉(zhuǎn)化部分的CO2及非CO2溫室氣體排放量。

3 數(shù)據(jù)來源與處理方法

3.1 活動水平數(shù)據(jù)

LUCF溫室氣體排放核算，包括森林和其他木質(zhì)生物質(zhì)碳儲量變化核算、森林轉(zhuǎn)化溫室氣體排放核算兩方面內(nèi)容，根據(jù)2014年第九次國家森林資源清查數(shù)據(jù)明細(xì)分類，具體的活動水平數(shù)據(jù)包括喬木林按優(yōu)勢樹種及齡組劃分的面積和蓄積量、竹林/經(jīng)濟(jì)林/灌木林面積、散生木/四旁樹/疏林總蓄積量、喬木林轉(zhuǎn)化為非林地面積等數(shù)據(jù)，具體如表3所示。針對相對變量數(shù)據(jù)，借鑒歐西成[17]、朱建華[23]的研究成果，采用內(nèi)插法或外推法，選擇森林資源清單推算鄰近年份數(shù)據(jù)。

3.2 排放因子數(shù)據(jù)

排放因子是根據(jù)活動水平數(shù)據(jù)來估算溫室氣體排放量時所使用的各類中間參數(shù)或動態(tài)函數(shù)等，是連接指標(biāo)數(shù)據(jù)和終值結(jié)果的重要橋梁。表4中排放因子數(shù)據(jù)主要源于《第八次全國森林資源清查陜西省森林資源清查成果》、IPCC-2006缺省值、省級-2011清單推薦值等。在核算LUCF溫室氣體排放量時，排放因子數(shù)據(jù)的使用原則：首先采用陜西省實測值或文獻(xiàn)資料統(tǒng)計值；其次采用我國西北地區(qū)分類實測值或文獻(xiàn)資料統(tǒng)計值；最后采用IPCC-2006和省級-2011提供的缺省值。

3.3 數(shù)據(jù)處理方法

開展LUCF溫室氣體排放核算工作，應(yīng)堅持相關(guān)性、完整性、一致性、準(zhǔn)確性原則，結(jié)合土地利用變化及森林碳源、碳匯循環(huán)的基本特點，LUCF溫室氣體排放核算過程中，數(shù)據(jù)處理遵循以下基本流程：

首先，在確定LUCF溫室氣體排放邊界及核心排放內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)地區(qū)森林資源清查數(shù)據(jù)及統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，確定喬木林、散/四/疏林的年度森林蓄積量以及竹/經(jīng)/灌林木的不同統(tǒng)計期間森林面積；其次，根據(jù)研究區(qū)域特征，確定各林木類型、各生長階段對應(yīng)的排放因子數(shù)據(jù)；再者，利用各林木不同種類的活動水平數(shù)據(jù)及排放因子數(shù)據(jù)，核算森林及其他木質(zhì)生物質(zhì)碳吸收量、碳排放量，以及森林轉(zhuǎn)化部分CO2及非CO2排放量；最后，匯總森林及其他木質(zhì)生物質(zhì)碳貯量變化量與森林轉(zhuǎn)化溫室氣體排放量，編制地區(qū)LUCF溫室氣體排放清單。

4 陜西省LUCF溫室氣體排放核算結(jié)果及分析

4.1 LUCF溫室氣體排放核算結(jié)果

2014年陜西省LUCF溫室氣體排放核算結(jié)果見表5，包括森林及其他木質(zhì)生物質(zhì)碳貯量變化的碳吸收、碳排放和碳儲量變化，森林轉(zhuǎn)化溫室氣體排放部分CO2及非CO2溫室氣體排放。

由表5可知，2014年陜西省LUCF溫室氣體凈吸收1 698.42萬tCO2e。從LUCF構(gòu)成內(nèi)容看，森林及其他木質(zhì)生物質(zhì)碳貯量變化部分凈吸收1 852.67萬tCO2e，森林轉(zhuǎn)化部分溫室氣體凈排放154.25萬tCO2e。從LUCF溫室氣體排放結(jié)構(gòu)看，2014年陜西省LUCF森林生物量生長碳吸收總量4 517.28萬tCO2，其中喬木林生物量生長碳吸收量為4 296.43萬t，占比95.1%；森林生物量消耗碳排放總量為2 953.72萬tCO2e，其中喬木林生物量消耗碳排放量為2 760.78萬tCO2e，占比93.47%；竹林、經(jīng)濟(jì)林、灌木林等其他木質(zhì)生物質(zhì)碳儲量凈碳匯為235.11萬tCO2，其中國家特別規(guī)定的灌木林生物量凈碳匯為184.51萬tCO2，占碳儲量變化量的78.48%。在森林轉(zhuǎn)化溫室氣體排放方面，2014年陜西省LUCF森林轉(zhuǎn)化的CO2及非CO2溫室氣體排放總量為154.25萬tCO2e，其中，現(xiàn)地和異地燃燒排放分別為41.73萬和55.62萬tCO2e，占比27.05%、35.94%；另外，氧化分解部分排放量為56.76萬tCO2e，占排放比重36.8%。

總體看，2014年陜西省LUCF溫室氣體核算結(jié)果表現(xiàn)為凈吸收狀態(tài)。究其原因，在森林生物量總生長率大于總消耗率的客觀情況下，自2003年以來，國家實施的退耕還林、退牧還草、草原及森林生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助獎勵機(jī)制等政策，

對陜西省森林資源蓄積量增加起到積極作用。由陜西省森林資源清查結(jié)果主要指標(biāo)（表6）可以看出：2014年第九次森林資源清查指標(biāo)森林蓄積量、森林面積、活立木總蓄積量，較1999年第六次清查結(jié)果分別增長55.54%、52.66%、32.38%，其中人工林面積和蓄積量分別增長45.96%、210.67%，較天然林高26%、1625%。由此可知，人工林的增加已成為陜西省森林凈碳匯增長的主力軍。

4.2 LUCF溫室氣體排放空間特征

根據(jù)2014年陜西省各地級市森林資源清查數(shù)據(jù)，核算出各地區(qū)LUCF溫室氣體排放量及單位國土面積溫室氣體排放量（表7、圖1）。

從各地區(qū)排放總量來看（表7），2014年漢中、延安、安康和寶雞四市LUCF溫室氣體凈吸收量排在前四位，均超過200萬tCO2e，其中漢中凈吸收最高，達(dá)465.92萬tCO2e；其次是商洛市和西安市，凈吸收量處于100—200萬tCO2e之間；渭南、咸陽、銅川和榆林等市凈吸收量均低于50萬tCO2e。各地級市LUCF溫室氣體排放總量與當(dāng)?shù)亓值孛娣e和森林蓄積量存在密切關(guān)系，例如，溫室氣體凈吸收量較高的漢中、延安和安康，其優(yōu)勢樹種喬木林面積分別為1 467 900 hm2、1 318 900 hm2、1 314 800 hm2，林木蓄積量分別為129 804 400 m3、77 450 700 m3、71 980 600 m3，均居全省前列；而凈吸收量較低的銅川市和榆林市，其喬木林面積分別為97 800 hm2、108 800 hm2，林木蓄積量分別為5 131 500 m3、3 870 400 m3。在陜西省各地區(qū)LUCF溫室氣體排放量與森林蓄積量、林木總面積的相關(guān)性分析中，得出相關(guān)系數(shù)分別為0.94、092，說明LUCF溫室氣體排放量與森林蓄積量、林木總面積呈現(xiàn)高度相關(guān)關(guān)系。

從各地區(qū)單位國土面積LUCF溫室氣體排放量看（見圖1），漢中市2014年單位國土面積LUCF溫室氣體凈吸收量最高，達(dá)到171 t/km2；西安、寶雞和安康等由于喬木林生物量密度相對較高，單位國土面積LUCF溫室氣體凈吸收量均達(dá)到100 t/km2以上；相對喬木林生物量密度相對最低的榆林市，單位國土面積LUCF溫室氣體凈吸收量處于全省最低水平。

從陜西省空間地理位置看，漢中市和安康市位于秦嶺以南，得益于亞熱帶季風(fēng)氣候的滋潤及森林資源的原始積累優(yōu)勢，其LUCF溫室氣體凈吸收量占到全省溫室氣體凈吸收量43%以上；相對而言，位于陜北的榆林市，由于其基本地貌為風(fēng)沙草灘區(qū)、黃土丘陵溝壑區(qū)、梁狀低山丘陵區(qū)等，屬國家典型自然生態(tài)脆弱地區(qū)，再加上該地區(qū)年降雨量僅有陜西省年均降雨量的61.25%，LUCF溫室氣體凈吸收量僅占到全省溫室氣體凈吸收量2%。延安市LUCF溫室氣體凈吸收總量居全省第二位，而單位國土面積LUCF溫室氣體凈吸收量僅居第七位。陜西省各地區(qū)LUCF溫室氣體凈吸收量空間分布不均勻，由南向北呈遞減趨勢，且以秦嶺為界呈現(xiàn)明顯的縮減變化。

5 結(jié)論與政策措施

從陜西省實際情況出發(fā)，通過梳理LUCF溫室氣體排放核算制度及清單編制方法，核算2014年陜西省LUCF溫室氣體排放總量、凈吸收量、凈排放量及各地區(qū)LUCF溫室氣體排放量，并分析LUCF溫室氣體排放源、吸收匯特征和空間分布特征。結(jié)果表明：

（1）2014年，陜西省LUCF溫室氣體凈吸收量為1 698.42萬tCO2e，其中森林及其他木質(zhì)生物質(zhì)碳貯量凈吸收1 852.67萬tCO2e，森林轉(zhuǎn)化凈排放154.25萬tCO2e。

（2）喬木林等優(yōu)勢樹種，是陜西省LUCF溫室氣體排放中重要的固碳源（吸收源）。根據(jù)2014年陜西省LUCF溫室氣體排放清單，其中喬木林等優(yōu)勢樹種占森林總固碳量的88%以上，是森林固碳的重要組成部分。

（3）陜南地區(qū)是重要固碳貢獻(xiàn)區(qū)，陜北地區(qū)森林固碳能力較差。根據(jù)2014年陜西省各地區(qū)LUCF溫室氣體凈吸收量可知，各地區(qū)LUCF溫室氣體凈吸收量空間分布不均勻，由南向北呈遞減趨勢，其中，陜南地區(qū)是陜西省主要固碳貢獻(xiàn)區(qū)，關(guān)中次之，陜北榆林地區(qū)固碳能力相對較差。

通過梳理LUCF溫室氣體排放制度和清單編制方法，并對陜西省LUCF溫室氣體排放結(jié)構(gòu)和空間分布特征分析，發(fā)現(xiàn)存在LUCF溫室氣體核算制度和方法不夠完善、森林固碳能力差異較大、區(qū)域固碳分化嚴(yán)重等問題。尤其是LUCF溫室氣體核算制度和方法方面存在的問題尤為突出：①在核算內(nèi)容上，國內(nèi)LUCF溫室氣體核算僅包括森林和其他木質(zhì)生物質(zhì)碳儲量變化、森林轉(zhuǎn)化溫室氣體排放兩方面，由于技術(shù)數(shù)據(jù)缺失，草地轉(zhuǎn)化碳排放、森林土壤碳儲量變化和經(jīng)營土地的撂荒等內(nèi)容暫沒在核算范圍內(nèi)；②在核算方法上，多采用生物量法進(jìn)行核算，由于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的限制，IPCC-2006改進(jìn)的土地管理變化視角的核算方法暫未施用。因此，在應(yīng)對溫室氣體排放帶來的生態(tài)環(huán)境問題挑戰(zhàn)時應(yīng)著重采用以下措施：

（1）加強(qiáng)應(yīng)對氣候變化統(tǒng)計工作，完善應(yīng)對氣候變化統(tǒng)計指標(biāo)體系和溫室氣體排放統(tǒng)計制度，強(qiáng)化統(tǒng)計基礎(chǔ)工作和能力建設(shè)。進(jìn)一步完善LUCF溫室氣體統(tǒng)計核算內(nèi)容和清單編制方法，細(xì)化各指標(biāo)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，統(tǒng)一測算方法和縱向比較標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確衡量陜西省LUCF溫室氣體排放結(jié)構(gòu)及空間分布特征。

（2）加快造林綠化步伐，推進(jìn)國土綠化行動，繼續(xù)實施天然林保護(hù)、退耕還林還草等重點生態(tài)工程建設(shè)。全面加強(qiáng)森林經(jīng)營管理，實施省森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升工程建設(shè)，有效增加單位國土面積森林資源蓄積量，提高陜中及陜北地區(qū)的森林覆蓋率，著力增加森林碳匯儲量。

（3）改善林木樹種結(jié)構(gòu)，增加優(yōu)勢樹種種植面積，特別是提高固碳能力較強(qiáng)林木的覆蓋率。根據(jù)陜西省地域氣候及地貌特征，因地制宜引導(dǎo)各地區(qū)調(diào)整樹種品種。陜南地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)對闊葉類、杉類、松類等含碳率高、生長速度快、質(zhì)量優(yōu)林木的保護(hù)力度；關(guān)中和陜北地區(qū)宜有效提升楊樹類、槐樹類、松類等適應(yīng)能力和速生性強(qiáng)的人工林建設(shè)力度。

本文在陜西省LUCF溫室氣體排放核算過程中運(yùn)用的數(shù)據(jù)來源于統(tǒng)計部門和行業(yè)部門數(shù)據(jù)，同時參考相關(guān)文獻(xiàn)的公開發(fā)表數(shù)據(jù)。由于缺乏不同生長條件及樹齡統(tǒng)計數(shù)據(jù)，另外沒有考慮人工林和天然林地上生物量含碳率差異等問題，因此，核算結(jié)果存在一定的不確定性，仍待實地實測作進(jìn)一步檢驗。

參考文獻(xiàn)（References）

[1]IPCC.The IPCC fifth assessment report climate change 2013[R].Intergovernmental Panel on Climate Change，2013.

[2]《第三次氣候變化國家評估報告》編寫委員會.第三次氣候變化國家評估報告[M].北京：科學(xué)出版社，2015：608-616.[The Committee of the Third National Assessment Report on Climate Change.The third national assessment report on climate change[M].Beijing：Science Press，2015：608-616.]

[3]劉明達(dá)，蒙吉軍，劉碧寒.國內(nèi)外碳排放核算方法研究進(jìn)展[J].熱帶地理，2014，34（2）：248-254.[LIU Mingda，MENG Jijun，LIU Bihan.Progress in the studies of carbon emission estimation[J].Tropical geography，2014，34（2）：248-254.]

[4]IPCC.1996 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories[R].Paris：Intergovernmental Panel on Climate Change，United Nations Environment Program，Organization for Economic Cooperation and Development，International Energy Agency，1997.

[5]IPCC.Good practice guidance for land use，landuse change and forestry[R].Japan：Intergovernmental Panel on Climate Change，Institute for Global Environmental Strategies，2003.

[6]IPCC.2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories[R].Geneva：Intergovernmental Panel on Climate Change，Institute for Global Environmental Strategies，2006.

[7]National-inventory report for the German greenhouse gas inventory1990-2014[R].Federal Environment Agency，2016.

[8]National Inventory Report 1990-2014：Greenhouse gas sources and sinks in Canada[R].Federal Environment Agency，2016.

[9]國家發(fā)展和改革委員會.省級溫室氣體清單編制指南（試行）[R].國家發(fā)改委氣候司，2011.[National Development and Reform Commission.Guidelines for the preparation of provincial greenhouse gas inventories（trial）[R].National Development and Reform Commission Climate Division，2011.]

[10]陳紅敏.國際碳核算體系發(fā)展及其評價[J].中國人口·資源與環(huán)境，2011，22（3）：111-116.[CHEN Hongmin.Evaluation on the development of international carbon accounting systems[J].China population，resources and environment，2011，22（3）：111-116.]

[11]HOUGHTON R A.The annual net flux of carbon to the atmosphere from changes in land use 1850-1990[J].Tellus，51B：298-313.

[12]《第二次氣候變化國家評估報告》編寫委員會.第二次氣候變化國家評估報告[M].北京：科學(xué)出版社，2011：430-433.[The Committee of the Second National Assessment Report on Climate Change.The second national assessment report on climate change[M].Beijing：Science Press，2011：430-433.]

[13]張穎，周雪，覃慶峰，等.中國森林碳匯價值核算研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013，35（6）：124-130.[ZHANG Ying，ZHOU Xue，QIN Qingfeng，et al.Value accounting of forest carbon sinks in China[J].Journal of Beijing Forestry University，2013，35（6）：124-130.]

[14]王秀云，朱湯軍，趙彩芳，等.基于溫室氣體清單編制的林業(yè)碳計量研究進(jìn)展[J].林業(yè)資源管理，2013，6（3）：17-22.[WANG Xiuyun，ZHU Tangjun，ZHAO Caifang，et al.Advances in forestry carbon estimation based on greenhouse gas inventory[J].Forest resources management，2013，6（3）：17-22.]

[15]Federal-Environment Agency. National inventory report 1990-2014：inventory of U.S. greenhouse gas emissions and sinks[R].2016：356-446.

[16]TAKAHIKO H，THELMA K，KIYOTO T，et al.2013 supplement to the 2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories：wetlands[M]IPCC，Switzerland，2014.

[17]歐西成，管遠(yuǎn)保，馮湘蘭.湖南省2010年LUCF溫室氣體排放清單編制研究[J].湖南林業(yè)科技，2016，43（2）：50-57.[OU Xicheng，GUAN Yuanbao，F(xiàn)ENG Xianglan.Research of Hunan Provincial LUCF greenhouse gases emission inventory prepare in 2010[J].Hunan forestry science & technology，2016，43（2）：50-57.]

[18]楊謹(jǐn)，鞠麗萍，陳彬.重慶市溫室氣體排放清單研究與核算[J].中國人口·資源與環(huán)境，2012，22（3）：63-68.[YANG Jin，JU Liping，CHEN Bin.Greenhouse gas inventory and emission accounting of Chongqing[J].China population，resources and environment，2012，22（3）：63-68.]

[19]CLARK S A.Measuring the economic tradeoffs between forest carbon sequestration and forest bioenergy production[D].West lafayette，Indiana：Purdue University，2013.

[20]師曉瓊.青海省溫室氣體排放清單及時空變化特征研究[D].西安：陜西師范大學(xué)，2014：11-16.[SHI Xiaoqiong.Research on greenhouse gas emission inventory in Qinghai Province[D].Xian：Shaanxi Normal University，2014：11-16.]

[21]藍(lán)家程，傅瓦利，袁波，等.重慶市不同土地利用碳排放及碳足跡分析[J].水土保持學(xué)報，2012，26（1）：146-150.[LAN Jiacheng，F(xiàn)U Wali，YUAN BO，et al.Analysis of land use patterns on carbon emission and carbon footprint in Chongqing City[J].Journal of soil and water conservation，2012，26（1）：146-150.]

[22]朱湯軍，沈楚楚，季碧勇，等.基于LULUCF溫室氣體清單編制的浙江省杉木林生物量換算因子[J].生態(tài)學(xué)報，2013，33（13）：3925-3930.[ZHU Tangjun，SHEN Chuchu，JI Biyong，et al.Research on biomass expansion factor of Chinese fir forest in Zhejiang Province based on LULUCF greenhouse gas inventory[J].Acta ecologica sinica，2013，33（13）：3925-3930.]

[23]朱建華，馮源，曾立雄，等.中國省級土地利用變化和林業(yè)溫室氣體清單編制方法[J].氣候變化研究進(jìn)展，2014，10（6）：433-439.[ZHU Jianhua，F(xiàn)ENG Yuan，ZENG Lixiong，et al.The methodology of provincial greenhouse gases inventory in LUCF sector[J].Progressus inquistiones de mutatione climatis，2014，10（6）：433-439.]

[24]XU Y Z，GUO J.A comparative study of countriesresponsibilities for carbon dioxide emission in an open economy[J]. Chinese journal of population，resources and environment，2015，13（3）：198-205.http：//dx.doi.org/10.1080/10042857.2015.1057438.