以清原縣大邊溝林場為例評價(jià)林木的碳匯功能

譚占軍，張寶，李永強(qiáng)(遼寧省建昌縣林業(yè)局，遼寧 葫蘆島 125300)

我國碳匯造林項(xiàng)目起步較晚，在政策的大力支持下，近幾年各地碳匯造林項(xiàng)目也日益活躍。目前，國內(nèi)分別在內(nèi)蒙古、廣西、四川、云南、遼寧、河北及山西等地開展的林業(yè)碳匯試點(diǎn)項(xiàng)目共有7個(gè)，為促進(jìn)我國在CDM下碳匯項(xiàng)目的實(shí)施提供經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也意味著發(fā)達(dá)國家可以通過在發(fā)展中國家實(shí)施林業(yè)碳匯項(xiàng)目抵消其部分溫室氣體排放量進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。本文以清原縣大邊溝林場為例，對林木的碳匯功能進(jìn)行評價(jià)。

1 研究地區(qū)概況

研究地區(qū)位于遼寧省撫順市清原滿族自治縣東南部大邊溝林場。林場境內(nèi)山脈屬長白山系龍崗支脈延伸部分的中低山地，平均海拔500～600 m。該地區(qū)屬于大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨。年平均氣溫3.9～5.4 ℃，最高氣溫36.5 ℃，最低氣溫-37.7 ℃，全年無霜期120～125 d，年降水量在700～850 mm。土壤一般為棕色森林土，pH值5.5～6.5。該林場森林蓄積量共有776 807萬m3，森林覆蓋率達(dá)93.2%。植被屬于長白植物區(qū)系，地帶性植被群落為紅松闊葉混交林?，F(xiàn)有森林主要是天然次生林，長白落葉松是當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土樹種，日本落葉松已有60多年的引種歷史。人工林以日本落葉松林、長白落葉松林、紅松林和油松林等針葉林為主；林下灌木主要有：毛榛子、忍冬、胡枝子、珍珠梅、刺五加、衛(wèi)矛和毛櫻桃等；草本植物主要有：苔草、蕨、木賊、蚊子草、黃花篙、莓葉委陵菜和紫花地丁。

2 評價(jià)方法

對林木樹干碳匯量的測量方法是以小班為基本單位的。然后分別計(jì)算生長量和蓄積量，根據(jù)森林蓄積量測定碳匯量的原理，分別確定各小班的碳儲(chǔ)存能力和碳吸收能力。

2.1 森林碳吸收功能評價(jià)

對森林的碳吸收功能的評價(jià)，就是評價(jià)森林單位面積單位時(shí)間內(nèi)所能吸收二氧化碳能力的大小。因此，仍然利用單位面積年材積生長量的多少來評價(jià)其對碳的吸收功能。方法是用單位面積年材積生長量與幾個(gè)相關(guān)系數(shù)相乘，即得出吸收功能的高低。

年生長量可以使用小班調(diào)查簿中樹種、林齡、材積等因子，并用生長率公式計(jì)算年材積生長量。

公式為：吸收功能= 每公頃生長量×擴(kuò)大系數(shù)×木材密度×含碳率×44÷12

2.2 森林碳儲(chǔ)量功能評價(jià)

對森林的碳儲(chǔ)量功能的評價(jià)，就是評價(jià)森林單位面積內(nèi)碳持有量的大小。因此，仍然利用單位面積蓄積量的多少來評價(jià)其對碳的儲(chǔ)存功能。方法是用單位面積蓄積量與幾個(gè)相關(guān)系數(shù)相乘，即得出儲(chǔ)存功能的高低。

3 二氧化碳吸收能力的比較

評價(jià)森林對二氧化碳的吸收能力，因?yàn)椴豢赡苤苯拥臏y出相應(yīng)的數(shù)值，所以要根據(jù)樹木每年的生長量來確定其碳的吸收量。而不同樹木由于其質(zhì)地、含碳率等性質(zhì)均存在著一定的差異，因此現(xiàn)在一般采用年生長量和其他相關(guān)項(xiàng)的乘積來作為樹木二氧化碳吸收量的量化結(jié)果。評價(jià)公式為幾個(gè)系數(shù)相乘得到碳吸收量的評價(jià)系數(shù)。從而計(jì)算出各個(gè)小班的碳吸收情況。

計(jì)算公式：碳吸收功能=每公頃年生長量×擴(kuò)大系數(shù)×木材密度×含碳率

計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 小班碳吸收量計(jì)算結(jié)果

4 二氧化碳儲(chǔ)存能力的比較

二氧化碳儲(chǔ)存能力的比較，就是對森林碳持有量的測定，是對森林碳儲(chǔ)存功能的一種直觀評價(jià)。森林的蓄積量與碳儲(chǔ)存量之間聯(lián)系十分的密切。因此，在進(jìn)行森林碳儲(chǔ)量測定的過程中首先要進(jìn)行森林蓄積量的測定，然后根據(jù)森林的蓄積量利用關(guān)系式折合出森林中蘊(yùn)含的碳量。而現(xiàn)在比較得到廣泛認(rèn)可的就是利用蓄積量、擴(kuò)大系數(shù)、木材密度樹種含碳率的乘積作為儲(chǔ)存量的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

計(jì)算公式：碳儲(chǔ)存功能=每公頃蓄積量×擴(kuò)大系數(shù)×木材密度含碳率

表2 小班碳儲(chǔ)存能力的比較結(jié)果

5 森林碳匯功能評價(jià)

二氧化碳吸收儲(chǔ)存功能的評價(jià)，數(shù)值愈大功能愈高。雖然樹種有差異，但是主要是根據(jù)森林的生長量和積蓄量來評價(jià)。因此，提高功能主要靠適宜的森林經(jīng)營。如果在更大尺度上評價(jià)，累計(jì)小班單位評價(jià)值即可，這時(shí)采伐部分需要從吸收量扣除。

根據(jù)對草皮溝流域內(nèi)各小班碳吸收功能和儲(chǔ)存功能的評價(jià)可以分析出各樹種之間的碳匯功能存在差異；相同樹種同齡不同立地條件時(shí)存在差異；相同樹種在不同的齡級(jí)所表現(xiàn)出的碳吸收和儲(chǔ)存功能也存在變化。

通過對研究地區(qū)長白落葉松各齡級(jí)林分碳吸收量和儲(chǔ)存量的比較可以看出隨著林齡的增長碳吸收量和碳儲(chǔ)存量均呈上升趨勢。根據(jù)森林調(diào)查簿顯示，該地區(qū)內(nèi)長白落葉松均為幼齡林和中齡林。這可能是導(dǎo)致長白落葉松碳吸收和碳儲(chǔ)存功能隨林齡增長而加強(qiáng)的主要原因。何時(shí)達(dá)到成熟林還需進(jìn)一步調(diào)查研究。

本文通過對小流域內(nèi)各小班碳吸收量和儲(chǔ)存量的量化計(jì)算對森林的碳匯功能做出了評價(jià)。不但可以評價(jià)出森林碳匯的靜態(tài)能力，還可以評價(jià)出森林碳匯的動(dòng)態(tài)能力。這樣更能夠真實(shí)地反映出森林碳匯能力的高低。并且根據(jù)小流域內(nèi)全部小班進(jìn)行了計(jì)算測定，并且通過小班間的比較和分析創(chuàng)建了一個(gè)評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)對小流域內(nèi)的各小班的碳吸收功能和碳儲(chǔ)存功能分別做出了評價(jià)。這種方法完全可以推廣到全省乃至全國，來創(chuàng)立一個(gè)統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對大面積的森林實(shí)現(xiàn)碳匯功能的評價(jià)。從而對碳匯樹種的選擇，碳匯林分的營建，森林功能的選擇等提供理論上的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。

但在對小流域內(nèi)3種樹木的碳匯功能進(jìn)行評價(jià)的過程中，發(fā)現(xiàn)存在一些問題。如同一樹種在不同林齡時(shí)期所表現(xiàn)出的吸收功能和儲(chǔ)存功能存在著很大差距。因此，應(yīng)該針對這一特點(diǎn)制定樹種在不同齡級(jí)的碳匯功能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。此外，對于立地條件等因素帶來的影響還需進(jìn)一步進(jìn)行研究。