南天門林場碳儲(chǔ)量與生態(tài)效益研究

武海生

摘 要：隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致大氣CO2濃度超標(biāo)，溫室效應(yīng)不斷增強(qiáng)，為緩解此危害，研究森林固碳能力已成為當(dāng)今重點(diǎn)工作之一。具體化南天門林場的碳儲(chǔ)量有助于林場的碳匯經(jīng)營與生態(tài)效益評(píng)估，為今后的研究發(fā)展提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：碳儲(chǔ)量；生態(tài)效益

森林碳儲(chǔ)量就是碳元素在森林的儲(chǔ)備量。也可以說成是陸地森林碳元素的質(zhì)量或物質(zhì)的量是多少。：森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫，其碳交換對(duì)全球碳平衡有著重要影響

一、森林固碳量現(xiàn)狀

森林碳匯計(jì)量方法是評(píng)價(jià)森林碳匯生態(tài)效益大小的基礎(chǔ)工作， 在此基礎(chǔ)上可以開展森林碳匯管理和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)， 為全面開展以碳匯為目的森林經(jīng)營打好基礎(chǔ)。生物量法是目前應(yīng)用最為廣泛的方法， 其優(yōu)點(diǎn)就是直接、明確、技術(shù)簡單。即采用根據(jù)單位面積生物量、森林面積、生物量在樹木各器官中的分配比例、樹木各器官的平均碳含量等參數(shù)計(jì)算而成。

森林碳儲(chǔ)量包括地上部分碳儲(chǔ)量和地下部分碳儲(chǔ)量。地上部分由喬木層、灌木層、草本層組成；地下部分由枯枝、枯葉、半分解物及土壤組成。

1.喬木層碳儲(chǔ)量

V喬i=∑Pij*Aij*Ci

經(jīng)計(jì)算，喬木層碳儲(chǔ)量為1039210.48噸。

2.灌木層碳儲(chǔ)量

V灌i= ∑Pi*Ai*Ci

經(jīng)計(jì)算，灌木層碳儲(chǔ)量為1560.38噸。

3.草本層碳儲(chǔ)量

V草i= ∑Pi*Ai*Ci

草本層碳儲(chǔ)量為2249.34噸。

4.枯枝碳儲(chǔ)量

V枯枝i= ∑Pi*Ai*Ci

枯枝碳儲(chǔ)量為12529.14噸。

5.枯葉碳儲(chǔ)量

V枯葉i= ∑Pi*Ai*Ci

枯葉碳儲(chǔ)量為14447.67噸。

6.半分解物碳儲(chǔ)量

V半分解物i= ∑Pi*Ai*Ci

半分解物碳儲(chǔ)量為14361.17噸。

7.土壤層碳儲(chǔ)量

V土i= ∑Aij*Vij

土壤層碳儲(chǔ)量為2353610.37噸。

全場森林總碳儲(chǔ)量=各層碳儲(chǔ)量之和，經(jīng)本期調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合不同地區(qū)不同林分類型的生物量和碳含量綜合計(jì)算得出本場碳儲(chǔ)量為343.8萬噸。

二、森林生態(tài)效益現(xiàn)狀

是指人們?cè)谏a(chǎn)中依據(jù)生態(tài)平衡規(guī)律，使自然界的生物系統(tǒng)對(duì)人類的生產(chǎn)、生活條件和環(huán)境條件產(chǎn)生的有益影響和有利效果，它關(guān)系到人類生存發(fā)展的根本利益和長遠(yuǎn)利益。生態(tài)效益的基礎(chǔ)是生態(tài)平衡和生態(tài)系統(tǒng)的良性、高效循環(huán)。

1.森林涵養(yǎng)水源效益

森林的涵養(yǎng)水源價(jià)值包括森林的蓄水、調(diào)洪和延長豐水期、縮短了枯水期凈化了水資源等方面。本次通過替代工程法只對(duì)森林蓄水、調(diào)洪和凈化水質(zhì)兩方面進(jìn)行測算。

森林的蓄水（調(diào)洪）計(jì)算公式：V1=A*C庫*m（H-H0）

式中V1為森林蓄水的效益經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)價(jià)值，A為森林面積，H為森林蓄水調(diào)洪能力，H0為無林地的蓄水調(diào)洪能力，C庫為水庫庫容造價(jià)，m為效益投入比例。森林凈水資源的效益價(jià)值計(jì)算公式：V2=A*M*P*（1-R）*K水

式中V2為森林凈水資源的效益經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)值，A為森林面積，P年降水量，M為森林覆蓋率，R為林冠截留率， K水為凈化水質(zhì)單價(jià)。

可計(jì)算出南天門林場森林生態(tài)系統(tǒng)比裸土地多儲(chǔ)蓄（調(diào)洪）的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為3868.35萬元，凈化水量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為19717.98萬元。

2.森林土壤保持價(jià)值

森林的土壤保持價(jià)值包括森林的固土壤保肥力、減輕泥沙淤積災(zāi)害和森林凋落物分解后改良土壤3個(gè)方面評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)土壤保持經(jīng)濟(jì)效益。

森林的固土效益價(jià)值計(jì)算公式：V3=A*D*C土/P

式中V3為森林固土效益值，C土為挖去和運(yùn)輸單位體積土方的費(fèi)用，D為森林比無林地少流失的土壤量（t/hm2），A為森林的面積（hm2）；P為土壤容重。

森林的保肥效益價(jià)值計(jì)算公式：V4=D*A*∑P1i* P3i/P2i

式中V4為土壤肥力保持價(jià)值，D為森林少流失土壤量，A為森林面積，P1i為土壤中N、P、K的含量，P2i為純N、P、K折算成化肥比例；P3i為各種化肥市場價(jià)。經(jīng)評(píng)估，南天門林場固土量62.19萬噸，價(jià)值4129.7萬元；增加N、P、K養(yǎng)分各0.1286萬噸、0.0088萬噸、1.6914萬噸，折算成肥料價(jià)值5580.78萬元。

3.凈化大氣價(jià)值

本次森林生態(tài)系統(tǒng)凈化環(huán)境效益只對(duì)固定CO2、釋放O2的價(jià)值進(jìn)行估算?？茖W(xué)研究表明，森林每生長1立方米蓄積量，平均吸收1.83噸二氧化碳，釋放1.62噸氧氣。用林木蓄積量乘以生長率得出林木蓄積生長量。

（1）森林固碳價(jià)值估算。采用碳稅率法計(jì)算固碳價(jià)值，根據(jù)森林固碳量及碳稅率計(jì)算效益：

V5=G*R

式中V5為固定CO2價(jià)值，R為碳稅率，G為森林固碳量，經(jīng)測算，南天門林場固定CO2量1199.1227萬噸，固碳價(jià)值1099811.36萬元。

（2）森林釋放O2價(jià)值估算。根據(jù)增加的生物量（干物質(zhì)量）的計(jì)算結(jié)果和生產(chǎn)1噸干物質(zhì)釋放的氧氣量及工業(yè)生產(chǎn)1噸氧氣生產(chǎn)成本費(fèi)，計(jì)算森林釋放氧氣的價(jià)值。

森林制氧價(jià)值計(jì)算公式：V6=M*A*K*P

式中V6為森林制氧效益值，M為單位面積森林生長的生物量干質(zhì)量（枝、葉、干、皮、根），A為森林面積，K為森林通過光合作用生產(chǎn)1噸物質(zhì)釋放的氧氣量，P為工業(yè)每生產(chǎn)1噸氧氣的生產(chǎn)成本費(fèi)用。經(jīng)估算，南天門林場2016年增加的主干、枝、根總重9.8909萬噸，釋放氧氣6.3336萬噸，生產(chǎn)氧氣價(jià)值8822.31萬元。

三、結(jié)語

南天門林場的森林經(jīng)營狀況持續(xù)向好，對(duì)周邊小氣候環(huán)境影響起著至關(guān)重要的作用，直接影響著區(qū)域范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定和人民生活。本次調(diào)查該場森林總固碳量1260.7145萬噸，每年增加干物質(zhì)9.8909萬噸，并釋放氧氣6.3336萬噸。林場要在此基礎(chǔ)上，強(qiáng)化林政對(duì)林地資源的嚴(yán)格管理，保護(hù)森林生物多樣性，通過造林等措施來恢復(fù)退化的森林生態(tài)系統(tǒng)，加強(qiáng)森林可持續(xù)管理以提高林地生產(chǎn)力，增加林區(qū)的植被和土壤的碳儲(chǔ)量。