黃沙林場人工馬尾松林分碳儲量及經(jīng)濟(jì)價(jià)值估算

夏世俊

摘 要：以松溪縣黃沙林場人工馬尾松林分為研究對象，在不同生長階段的馬尾松林分內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地，調(diào)查生物量和碳儲量并對其經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行估算。結(jié)果表明：黃沙林場人工馬尾松林分平均碳儲量為110.22t/hm2，總碳儲量為478024.14t;按照造林成本法對碳儲量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行估算，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值為162.90元/t，總經(jīng)濟(jì)價(jià)值為7787.0835萬元。

關(guān)鍵詞：馬尾松;人工林;碳儲量;經(jīng)濟(jì)價(jià)值

中圖分類號 S79文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2021）04-0066-03

Abstract： This paper takes the artificial Pinus massoniana forest in Huangsha forest farm of Songxi County as the analysis object， sets up standard plots in different growth stages of Pinus massoniana forest， investigates biomass and carbon storage， and estimates and analyzes its economic value. The results showed that the average carbon storage of the artificial Pinus massoniana stands in Huangsha Forest Farm is 110.22t/hm2 and the total carbon storage is 478024.14t. According to the afforestation cost method， the economic value of carbon storage is 162.90 yuan /t and the total economic value is 7787.0835 million yuan.

Key words： Pinus massoniana; Plantations; Carbon storage; Economic value

森林的生物量與碳儲量對于陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)、固定大氣中CO2、維護(hù)大氣成分的平衡起著極為重要的作用。因此，森林碳儲量及經(jīng)濟(jì)價(jià)值估算成為研究與討論的熱點(diǎn)問題，準(zhǔn)確評估森林碳儲量的時(shí)空變化和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，不僅可以為森林資源的經(jīng)營管理和林業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供重要的科學(xué)依據(jù)，而且對碳循環(huán)及碳匯研究具有十分重要的意義。

馬尾松（Pinus massoniana）是松溪縣黃沙林場主要分布的樹種之一，現(xiàn)有人工馬尾松林分面積4337hm2。通過調(diào)查馬尾松林分的生物量，評估馬尾松林分碳儲量及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可以為森林的固碳效益計(jì)算、資產(chǎn)評估以及生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制中補(bǔ)償量的計(jì)算等提供基礎(chǔ)資料。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)設(shè)在福建省松溪縣黃沙林場，位于松溪縣境內(nèi)的西部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°33′～118°51′，北緯27°24′～27°25′。屬濕潤中亞熱帶季風(fēng)型山區(qū)氣候，年平均氣溫18.1℃，年降雨量1659mm，年均日照數(shù)1972h，無霜期269d，相對濕度79%。

2 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置與調(diào)查

2.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置 全面踏查擬調(diào)查的林分，根據(jù)林分特點(diǎn)選擇有代表性地段設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地。5個(gè)齡組各設(shè)置3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地，共設(shè)置15個(gè);標(biāo)準(zhǔn)地大小為25.82m×25.82m（0.0667hm2），標(biāo)準(zhǔn)地不靠近林緣，不跨越林分，不跨越小河、道路或伐開的調(diào)查線。

2.2 調(diào)查取樣

2.2.1 喬木層調(diào)查 對胸徑≥5cm的喬木每木檢尺。記錄樹種名稱、樹高、胸徑、冠幅、枝下高、郁閉度等。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)木的砍伐稱量取樣 在標(biāo)準(zhǔn)地喬木層選擇3株標(biāo)準(zhǔn)木伐倒稱量樹干、樹枝、樹葉的重量，取各器官樣品稱量帶回。

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)木根系挖掘與取樣 將標(biāo)準(zhǔn)木根系挖出稱重，計(jì)算一級根系的平均長度和平均直徑，取符合該標(biāo)準(zhǔn)的根系樣品稱重帶回。

2.2.4 灌木、草本層和凋落物層調(diào)查取樣 在標(biāo)準(zhǔn)地對角線上布設(shè)3個(gè)100cm×100cm小樣方，調(diào)查灌木、草本的種類、高度和蓋度。收集樣方內(nèi)灌木、草本植物地上部分和地下部分稱重，收集樣方內(nèi)凋落物的未分解層和半分解層稱重。各取樣稱量帶回。

3 生物量和碳儲量的測定

馬尾松生物量分別由樹干、樹枝、樹葉和樹根生物量組成，生物量乘以各器官含碳率得各器官碳儲量。

3.1 樣品生物量及含碳率的測定 將收集的喬灌木、草本及凋落物樣品放入烘箱中（調(diào)至105℃），烘烤48h直至完全干燥，稱量其干重，轉(zhuǎn)換成單位面積灌木、草本層和凋落物層的生物量。采用重鉻酸鉀氧化-加熱法對樣品的含碳率進(jìn)行測定，獲得樣品各器官的含碳率。喬灌木各器官的含碳率見表2。草本地上部分、地下部分的含碳率分別為0.3718、0.2335，凋落物未分解層和分解層的含碳率分別為0.3965、0.3558。

3.2 馬尾松各器官生物量回歸方程 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)木胸徑、樹高和干、枝、葉、根生物量數(shù)據(jù)，選擇相對生長式[W=a（D2H）b]，用改進(jìn)單純形法求參數(shù)a、b值，建立馬尾松各器官生物量與胸徑、樹高的回歸方程，計(jì)算單株馬尾松各器官生物量（見表3）。

3.3 不同齡組馬尾松喬木層各器官生物量及碳儲量 根據(jù)單株馬尾松各器官生物量推算林分喬木層各器官單位面積生物量（t/hm2），生物量乘以含碳率即喬木層各器官單位面積碳儲量（見表4）。

由表4可知，馬尾松林分喬木層的平均碳儲量為104.92t/hm2，5個(gè)齡組的碳儲量分別為10.36、63.94、129.48、157.40和163.42t/hm2，馬尾松林分喬木層碳儲量呈現(xiàn)出隨林齡增大而增加的趨勢。各齡組碳儲量中齡林比幼齡林增長了5.17倍，近熟林比中齡林增長了1.02倍，近熟林至成熟林、過熟林只分別增長了17.7%和20.77%。說明馬尾松從幼齡林至近熟林期間增長迅速，近熟林以后長勢逐漸降低的規(guī)律。從各器官碳儲量的分配來看，樹干碳儲量62.48%，占比例最高，依次為樹根20.55%、樹枝13.61%、樹葉只占3.36%。各器官碳儲量也呈現(xiàn)隨林齡增大而增加的規(guī)律。

3.4 不同齡組馬尾松林分各林層生物量及碳儲量 馬尾松林分碳儲量主要由喬木層、灌木層、草本層和凋落物層的碳儲量組成。由表5可知，馬尾松幼、中、近、成、過熟林的碳儲量分別為14.43、69.41、135.54、163.52和168.2t/hm2，平均碳儲量為110.22t/hm2。

4 黃沙林場人工馬尾松林分碳儲量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值

黃沙林場人工馬尾松林分面積為4337hm2，林分平均碳儲量為110.22t/hm2，林分總碳儲量為478024.14t。目前，黃沙林場人工馬尾松的造林成本為17955元/hm2，其中材料費(fèi)及設(shè)施費(fèi)為4080元/hm2（包括苗木費(fèi)、肥料費(fèi)、農(nóng)藥費(fèi)和修建林道費(fèi)），人工費(fèi)為13875元/hm2（包括林地清理費(fèi)、整地費(fèi)、栽植費(fèi)、幼林撫育費(fèi)、管護(hù)費(fèi)和病蟲害防治費(fèi)），按照造林成本法計(jì)算碳儲量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為162.90元/t，黃沙林場馬尾松林分碳儲量總的價(jià)值為7787.0835萬元。

5 結(jié)論與討論

黃沙林場馬尾松林分總碳儲量為478024.14t，平均碳儲量110.22t/hm2，低于我國森林平均碳儲量（258.83t/hm2），其原因是技術(shù)條件有限，本試驗(yàn)未測定土壤層碳儲量，所以平均碳儲量低。另外，在生產(chǎn)中通過科學(xué)的經(jīng)營管理措施，調(diào)整林分密度和林分結(jié)構(gòu)也可以提高林分的碳儲量。

黃沙林場人工馬尾松林分碳儲量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為7787.0835萬元，該結(jié)果僅以造林成本來估算，而未考慮成本利率、貨幣貶值以及消費(fèi)者的支付意愿和支付能力等因素，從而影響了評估結(jié)果的適用性。另外，目前我國在森林固碳效益有償轉(zhuǎn)讓方面還未進(jìn)行全面推廣，在今后工作中應(yīng)積極探索一些準(zhǔn)確、適用的估算方法。

參考文獻(xiàn)

[1]丁貴杰.馬尾松人工林生物量和生產(chǎn)力研究——不同造林密度生物量及密度效應(yīng)[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，23（1）：34-38.

[2]方精云，劉國華，徐篙齡.我國森林植被的生物量和凈生產(chǎn)量[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1996，16（5）：50-497.

[3]陶玉華，馮金朝，曹書閣，等.廣西沙塘林場馬尾松和杉木人工林的碳儲量研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（5）：38-43.

[4]馮宗煒，王效科，吳剛.中國森林生態(tài)系統(tǒng)的生物量和生產(chǎn)力[M].北京：科學(xué)出版社，1999：9-14.

[5]王兵，王燕，趙廣東，等.中國森林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡研究進(jìn)展[J].內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，29（2）：194-200.

[6]王效科，馮宗煒.中國森林生態(tài)系統(tǒng)中植物固定大氣碳的潛力[J].生態(tài)學(xué)雜志，2000，19（4）：72-74.

[7]趙敏，周廣勝.中國森林生態(tài)系統(tǒng)的植物碳貯量及其影響因子分析[J].地理科學(xué)，2004，24（I）：5-50.

[8]張林，黃永，羅天祥，等.林分各器官生物量隨林齡的變化規(guī)律：以杉木、馬尾松人工林為例[J].中國科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào)，2005，22（2）：170-178.

[9]潘鵬，呂丹，歐陽勛志，等.贛中馬尾松天然林不同生長階段生物量及碳儲量研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，36（1）：131-136.

（責(zé)編：張宏民）