沿河县 [沿河县主要森林类型碳汇能力及经济价值评估初探]
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摘要:利用2005年沿河县第3次森林资源规划设计调查成果资料,结合沿河县“十二五”林业生态建设规划,采用森林蓄积量扩展法,对沿河县几种主要森林类型碳汇量和森林碳汇潜力计算分析,并对现实森林碳汇经济价值进行估算。结果表明:沿河县现有主要森林类型的总碳汇储量为366.84万t,其碳汇总经济价值为237 097.9万元,固定CO�2的经济效益可达到870 149.2万元,反映出以马尾松为主的针叶林碳汇能力占据着了主导性作用,加大森林培育、提高林地质量,未来森林碳汇潜力较大。
关键词:碳储量;碳汇潜力;经济价值;沿河县森林类型
中图分类号:S7 文献标识码:A 文章编号:1674�9944(2010)10�0123�04
1 引言
森林是陆地生态系统的主体,是维护生态平衡的调节器。森林植被碳储量占全球植被碳储量的77%左右,植被不仅本身能够吸收和贮备大量的碳,而且植物的凋落物混入土壤也成为巨大的碳汇。森林碳汇通过吸收大气中的CO�2,放出O�2,充分发挥森林的碳汇功能,降低大气中CO�2浓度,减缓气候变化为主要目的的林业活动,是当今全球缓解大气中CO�2浓度的重要措施,森林所具有的碳汇功能决定了林业生产在生态保护和生态建设工作中具有特殊重要的地位。本文对沿河县主要森林类型碳汇能力、森林碳汇潜力推算以及经济价值和生态效益进行评估分析,为沿河县林业生态效益评价和建立生态效益补偿机制提供基础数据和资料。
2 材料和方法
2.1 研究区域概况
沿河土家族自治县位于贵州省东北角,铜仁地区西北部,地理位置为东经108°03′49″~108°37′53″,北纬28°12′45″~29°05′23″,南北长98.28km,东西宽53km。地处贵州高原东北边缘斜坡,大娄山脉与武陵山脉交错地带,乌江由南至北流经全境,将全县分割为西北、东南两大部分,西北部系大娄山脉,东南部系武陵山脉。地貌以溶蚀地貌为主,侵蚀、剥蚀堆积地貌次之,地貌类型以低中山峡谷、低中山山原、低山沟谷为主。国土总面积2 468.8km�2,属亚热带季风湿润气候区。年均气温13~18℃,年降水量1 050~1 220cm,年日照时数1 100~1 400h。极端最高气温42.6℃,极端最低气温-5.4℃,无霜期251~317d,≥10℃的年均积温3 778~5 649℃。林地总面积129 605.61hm�2,占全县国土总面积的52.5%,森林面积76 938.52 hm�2,森林覆盖率35.61%,活立木总蓄积3 219 114.03 m�3,森林蓄积3 166 415.58 m�3。
2.2 研究方法
2.2.1 森林碳汇量计算方法
(1)研究材料的基本数据来源于2005年沿河县第3次森林资源规划设计调查成果资料[1],以有林地为研究对象,根据主要组成树种,将沿河县有林地分成7大类森林类型:马尾松(马尾松、华山松),杉木(杉木、柳杉),柏木(柏木、侧柏),杨树,阔叶(硬阔、软阔、阔叶混),针叶混和针阔混。并分别统计出各类型面积和蓄积。
(2)森林碳汇量计算方法有碳密度法、碳平衡F-CARBON模型式法等,但是这些方法基本属于纯自然科学范畴,计算虽然比较精确,但同时也比较复杂而繁琐。从经济学和社会科学研究角度出发,不具备实用性和可操作性,因此,本研究采用郗婷婷、李顺龙提出一种新的计算方法――森林蓄积量扩展法[2]。森林蓄积量扩展法的基本思路为以森林蓄积(树干材积)为计算基础,通过蓄积扩大系数计算树木(包括枝丫、树根)生物量,然后通过容积密度(干重系数)计算生物量干重、再通过含碳率计算其固碳量。这样计算出来以立木为主体的森林生物量碳储量。在此基础上,进一步根据树木生物量固碳量与林下植物固碳量之间的比例关系、树木生物量固碳量与林地固碳量之间的比例关系计算森林全部固碳量。森林全部固碳量计算公式为:
�C�F�=∑(�S�i×C�i�)+�α�∑(�S�i×C�i�)+�β�∑(�S�i×C�i�),
�C�i�=�V�i�×�δ×ρ×γ�。
计算式中�S�i�为第�i�类森林的面积,�C�i�为第�i�类森林类型的森林碳密度,�V�i�为第�i�类森林类型的森林单位面积蓄积量,�α�为林下植物碳转换系数,�β�为林地碳转换系数,�δ�为生物量扩大系数,�ρ�为容积系数,�γ�为含碳率。在计算沿河县森林碳汇量过程中,各种换算系数取IPCC的默认值[3]:森林资源蓄积扩大系数�δ�,该系数功能就是将树木为主体的生物蓄积量,国际通用IPCC默认值为1.90;含碳率�γ�,该系数是为了将生物量干重转换成固碳量的转换系数, 国际通用IPCC默认值为0.5;容积密度�ρ�,该系数是为了将森林全部生物量蓄积转换成干重的换算系数, 国际通用IPCC默认值为0.5;林下植物固碳量换算系数�α�为0.195,其作用是根据森林生物量计算林下植物固碳量;林地固碳量换算系数�β�为1.244,其作用是根据森林生物量固碳量计算林地固碳量。CO�2/C换算系数为3.67,表示森林固定1t碳相当于吸收大气中的3.67t CO�2。
2.2.2 森林碳汇容量及潜力计算方法
根据以上提出的计算思路和方法,结合沿河县“十二五”林业生态建设规划目标[4],到2015年,全县有林地面积达到11.38万hm�2,林木总蓄积达到700万m�3,森林覆盖率将提高到50%以上;到2020年,全县有林地面积达到13.73万hm�2,林木总蓄积达到1 000万m�3,森林覆盖率达到60%以上,分别计算沿河县实现目标森林碳汇容量。在此基础上,通过资源培育及集约经营措施,提高林地质量,假设单位面积森林蓄积量逐步增长并最终达到100m�3/hm�2,分别计算沿河县森林碳汇潜力。
2.2.3 森林碳汇经济价值计算方法
森林碳汇经济价值评价参数主要是指碳汇价格,其单位是:元/t(碳)。其计算方法较多,由于各国计算方法、价值观念和经济水平的不同,其统计方法或模型得出的结果差别很大。目前较常用的计算固定CO�2价值的方法有2种,一种是造林成本法,它是根据所造林分吸收大气中的CO�2与造林的费用之间的关系来推算森林固定CO�2的价值;另一种是碳税率法,环境经济学家们使用瑞典的碳税率。
为了得到比较准确的不同主要森林类型碳汇经济价值,本文同时采用中国造林成本法和碳税率法进行计算,将两种方法计算结果进行平均,得到比较合理的碳汇价格。中国造林成本法按[251.4元/tC]、[260.9元/tC]、[273.3元/tC]和 [305.0元/tC]等4个单价价位,采用取平均值;国际上通用的瑞典碳税率,即150美元/tC,计算碳汇价格,分别计算出沿河县不同森林类型的碳汇经济价值(见表1)和全部森林碳汇经济价值(见表2)。
3 结果与分析
3.1 不同森林类型碳储量
由表1计算结果,沿河县主要森林类型的总碳汇储量为366.84万t,固大气中的CO�2量为1343.29万t。不同森林类型生态系统之间固定CO�2的能力差异很大,碳储量在2.08~240.14万t。不同的森林类型当中,马尾松树种的碳储量是最大的,在整个沿河县森林树种中占了65.53%,其次是阔叶,占19.32%。碳储量最大的马尾松树种是碳储量最小的针叶混交林的115倍,可见,沿河县各森林类型面积、蓄积分布不均,同时,也反映出以马尾松为主的针叶林在沿河县森林类型中占了很大的比例,其碳储量之和达到291.93万t,所占比例之和占沿河县总碳储量的79.58%,碳汇能力占据着了主导性作用。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 3.2 森林碳汇容量与潜力
由表2计算结果,沿河县现有森林碳汇储量366.84万t,按“十二五”林业生态建设规划目标要求,到2015年和2020年森林碳汇容量分别为810.30万t和1 158.47万t,森林碳汇潜力分别是543.46万t和791.68万t。如果在扩大森林面积的同时,加强集约经营措施,提高森林单位面积蓄积量,森林碳汇潜力会更加明显,碳汇潜力可以分别达到684.72万t和1 223.81万t,分别是现有森林碳汇储量的1.86和3.34倍。
3.3 森林碳汇经济价值
由表3计算结果可知,各种不同的碳价产生不同的经济效益。沿河县主要森林类型的碳汇经济总价值在100 018.9~374 176.8万元。即造林成本平均值为100 018.9万元,采用瑞典碳税率计算碳汇价值为374 176.8万元,两者平均即得到整个沿河县的森林碳汇总价值为237 097.9万元,所以固定CO�2的经济效益可达到870 149.2万元(1t碳相当于3.67tCO�2)。其中以马尾松树种的经济价值最高,占了总价值65.54%,其次是阔叶树,占19.32%,这2种森林类型的碳汇经济价值占了全县总量的84.86%。这说明了在沿河县的森林生态系统中,碳汇能力主要体现在马尾松和阔叶两种森林类型。
3 结语
(1)森林类型面积、蓄积分布不均,碳储量差异明显。沿河县主要森林植被的总碳汇储量为366.84万t。不同森林生态系统间固定CO�2的能力差异很大,碳储量在2.08~240.14万t,这说明由于森林类型面积、蓄积量的不同,它们的碳汇能力也有所区别。对各森林类型碳汇量的比较得出碳汇能力主要集中在马尾松和阔叶树2种森林类型中,以马尾松的碳汇储量最大,在整个沿河县森林树种中占了65.53%,其次是阔叶,占19.32%。这说明了沿河县是以马尾松为主体的森林结构,其碳汇能力在沿河县森林中占据了主导性作用。
(2)森林碳汇能力与不同森林类型的碳密度有关,森林类型物种、林龄结构等不同,其碳密度存在不同的差异。碳密度是衡量森林单位面积固碳量,碳密度大小与森林面积、蓄积量有着直接的关系,森林林龄结构不同,单位面积碳密度存在不同的差异,沿河县森林平均碳密度为19.56tC/hm�2,与我国的森林平均碳密度(1998年)44.91tC/hm�2[5]要低得多,反映出森林面积中分布中、幼林龄多,近、成、过熟林少,龄组结构不合理。而且中、幼龄林的碳密度又远低于成熟林的碳密度,现实中、幼龄林所占面积较大及蓄积量低是导致沿河县现存碳贮量较低的主要原因,森林碳汇能力的潜力有待于挖掘和发挥。
(3)扩大森林面积的同时,强化森林资源保护和集约经营措施,是提高森林碳汇能力及森林碳汇潜力有效途径。虽然沿河县现有森林碳汇储量仅为366.84万t,按“十二五”林业生态建设规划目标要求, 到2015年和2020年森林碳汇潜力分别是543.46万t和791.68万t。若加大森林资源的培育和保护,加强森林集约经营,提高单位面积蓄积量,碳汇潜力可以分别达到684.72万t和1 223.81万t,分别是现有森林碳汇储量的1.86和3.34倍,碳汇潜力巨大。由此可见,扩大森林资源和提高森林单位面积蓄积是实现森林碳汇有效途径。在此基础上,加强森林资源的管护和合理利用,也是保证森林碳汇功能的发挥、有效增大碳汇功能的重要工作。
(4)森林碳汇量所产生的碳汇经济价值,为林业生态效益评价及建立生态效益补偿机制提供可靠依据。根据造林成本法和瑞典碳税率的计算方法进行估算,沿河县森林碳汇总价值为237 097.9万元,固定CO�2的经济效益可达到870 149.2万元。其中以马尾松树种的经济价值最高,占了总价值的65.54%,其次是阔叶树,占19.32%,这2种森林类型的碳汇经济价值占了全县碳汇总价值的84.86%。它们的经济价值有着巨大的发挥潜力,可为全县林业经济的发展和生态环境建设做出举足轻重的贡献。
通过不同森林类型的碳汇能力及森林碳汇潜力的估算,不仅对于森林的恢复重建以及保护、管理和合理的利用森林资源有着重要的意义,从经济效益上讲,还对林业产业发展、环境保护等发挥着重要的作用。通过造林、再造林项目和森林经营管理活动来缓解大气CO�2浓度,增加随之带来的碳汇经济效益,为建立碳汇交易市场营造一个良好的环境。特别是对贫困山区,通过集体林权制度改革后出台相应的配套改革政策和措施,使林农更好地经营和管好林地,为使森林资源走向未来市场,成为经济社会可持续发展的一项基础产业和公益事业。从目前沿河县森林资源林龄结构上看出,中、幼龄林碳汇量所占比重将会越来越大,它们正在逐步发挥其主导作用,未来沿河县森林碳库也将越来越大,所创造碳汇经济价值也会随之增加,生态效益、经济效益和社会效益会更加明显。
参考文献:
[1] 沿河土家族自治县林业局.沿河土家族自治县第三次森林资源规划设计调查成果报告[R].沿河:沿河土家族自治县林业局,2005.
[2] 郗婷婷,李顺龙.黑龙江省森林碳汇潜力分析[J].林业经济,2006,12(6):519~526.
[3] 侯元兆.中国森林资源核算研究[M].北京:中国林业出版社,1995.
[4] 沿河土家族自治县林业局.沿河土家族自治县“十二五”林业生态建设规划[R].沿河:沿河土家族自治县林业局,2010.
[5] 光增云.河南森林植被的碳储量研究[J].地域研究与开发,2007,26(1):76~79.
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