山西林業碳匯計量方法研究

郭曉燕

（山西省林業職業技術學院， 山西 太原 030009）

在過去的20多年中，我國在森林碳循環與碳儲量上開展了一些研究，但現有成果與滿足我國森林碳匯計量監測需求和國際氣候談判對林業碳匯數據的要求相距甚遠。我國森林到底有多少碳儲量，過去幾十年變化如何，未來潛力有多大，主要分布與結構特點怎樣，以及土地利用、土地利用變化和林業生產中減少毀林、防止森林退化、開展森林經營減少的碳排放和增加的碳儲量等問題，都需要林業碳匯計量監測工作提供全面、系統、準確、權威的數據。如何科學合理計量與監測我國林業碳匯及其動態變化，已成為我國應對全球氣候變化工作的迫切需要。山西省森林類型多樣，南北差異顯著，林業資源調查數據基礎好、有遙感影像數據，在此基礎上開展林業碳匯計量與監測體系建設試點工作，形成全面開展體系建設工作的技術路線，是應對氣候變化的迫切需要。

1 數據要求

具有生物量相關因子（地類、林種、起源、樹種組成、優勢樹種、下木植被、年齡、齡組、小班面積、小班活立木蓄積）的森林資源二類調查數據。

2 碳匯計量對象

森林碳匯計量是對其地上生物量（包括喬木層、灌木層、草本層）、地下生物量、枯落物、枯死木和土壤有機碳五個碳庫進行估算。

3 分區的確定

為了更科學、合理、精確地估算山西森林碳儲量，參照國家二級區劃，采取分區估算的方法計算。山西省共涉及五個生態區：

Ⅷ.02:錫林郭勒高原防護林區；

Ⅲ.01:燕山長城沿線防護林區;

Ⅲ.04:晉陜黃土高原防護經濟林區;

Ⅲ.05:汾渭谷地防護經濟林區;

Ⅲ.06:太行山伏牛山防護林區。

4 編碼匹配

將山西森林資源二類調查中喬木樹種種類、土壤種類、土層厚度進行編碼匹配，納入國家統一編碼，以求得各優勢樹種（組）生物量參數、含碳率、土壤有機質含量（%）、土壤容重（g/cm3）、土層厚度等。

5 碳匯計量與監測估算方法

利用森林資源二類調查數據，先確定估算面積（公頃），然后分別計量各類型的生物量，再乘以含碳率估算碳儲量。

5.1 地上生物量

5.1.1 喬木層

量子點電視以高色域表現、壽命長、顯色效果強為特征。據國家廣播電視產品質量監督檢驗中心副總經理劉志剛公布的權威檢測數據顯示，在NTSC標準下，普通LED電視的色域只有72%、第一代高色域電視只有82%、第二代高色域電視約96%，而量子點電視色域覆蓋率卻高達110%。在使用壽命方面，量子點電視采用無機材料，穩定性強。

5.1.1.1 有林地中的喬木林（地類為純林、混交林）

①有蓄積的小班生物量計算方法：采取優勢樹種（組）生物量擴展因子參數法。

根據各區各樹種的分布情況、生長狀況，參照國家標準確定山西各區各優勢樹種（組）的a、b參數。

生物量計算公式：生物量＝a×小班蓄積＋b

小班碳含量＝生物量×各優勢樹種（組）的含碳率（CF）×小班面積

②無蓄積小班，生物量計算按灌木對待，為19.76。

小班碳含量＝19.76×各優勢樹種（組）的含碳率（CF）×小班面積。

①有蓄積的小班，采用生物量擴展系數（BEF）法，即林分單位面積優勢樹種（組）的生物量與單位面積優勢樹種（組）蓄積量的比值。生物量計算公式：生物量＝喬層BEF×小班蓄積×1.3；

小班碳含量＝生物量×各優勢樹種（組）的含碳率（CF）×小班面積

②無蓄積的小班，不計算生物量。

5.1.2 灌木層

5.1.2.1 喬木層里有灌木分布的

灌木層生物量換算參數：采用基于區域類型單位面積參數估算方法。選擇分區域、森林類型、齡組的灌木生物量的單位面積（每公頃）參數。小班碳含量＝灌木層生物量換算系數×灌木含碳率0.4672×小班面積

5.1.2.2 地類是灌木林地（包括國家特別灌木林及普通灌木林）、未成林地、苗圃地、竹林的

小班碳含量＝灌木層生物量換算系數19.76×灌木含碳率0.4672×小班面積

5.1.2.3 地類是經濟林地的

小班碳含量＝經濟林生物量換算系數23.7×經濟林含碳率0.47×小班面積

5.2 枯落物

本次計算只考慮喬層下的枯落物，其他不計算，利用枯落物生物量換算參數計算小班碳含量。小班碳含量＝枯落物生物量換算參數×不同樹種（組）枯落物含碳率×小班面積

5.3 地下生物量

地下生物量換算參數：采用基于區域類型單位面積地上/地下生物量比值換算參數估算方法。

小班碳含量＝喬木層生物量（喬層＋灌層）/(地上/地下生物量比值）×含碳率0.45×小班面積

5.4 土壤有機碳

根據不同土類有機質含量（%）、土壤容重（g/cm3）、土層厚度計算土壤有機碳。

小班碳含量＝0.58×土壤有機質含量×土壤容重×土層厚度×小班面積

估算結果由上看出，山西省森林喬木林的碳儲量遠遠大于其他地類，約占總碳量的88.80%。

6 問題與建議

6.1 喬木層碳庫估算方法有待完善

喬木層生物量的計量采用生物量擴展因子（BEF）法，在某種程度上可以反映生物量隨林齡的變化，但單位面積蓄積對生物量的影響較大，特別是對b值較大的樹種，對較小的使用范圍不太適宜。且由于樣本數據的限制和數據獲得的困難，尚不能進行驗證和重復，因此，該方法還需進一步完善。同時，還需要進一步研究更科學的方法，今后可在IPCC推薦使用的利用木材密度、生物量換算因子和根莖比計算地上生物量的方法方面進行探索和嘗試。

6.2 枯死木估算方法有待補充

由于現有數據缺乏枯死木數據，也難以確定適合的枯死木碳儲量的估算方法。今后可利用森林資源連續清查數據中枯損量等數據，補充和完善枯死木碳庫的計量方法和參數，實現全省五種碳庫的森林碳匯計量，滿足IPCC5大碳庫的計量要求。

6.3 經濟林、灌木林和竹林估算方法有待改進

經濟林、灌木林和竹林目前只是按照單位面積生物量的固定參數進行計算，今后可根據實際情況，按照不同區域不同森林類型如按照林區三級區劃進行細分，確定靈活的經濟林和灌木林生物量換算參數。目前竹林的計量方法僅局限于南方的毛竹林，北方竹林暫時按照灌木林的估算方法進行計算，但其計量方法還需要進一步補充完善。

6.4 基于森林資源連續清查數據進行計量有待探索

森林資源連續清查數據包括地面樣地、樣木、統計表等數據，可利用我國每五年一次的完備豐富的森林資源連續清查數據，進行森林碳匯計量監測方法的有益嘗試和探索，重點是在土地利用變化、遙感與生物量監測、驗證和完善異速生長方程等方面開展工作，使一類清查數據在滿足森林資源清查要求的同時，更好地服務森林碳匯計量監測工作。

7 結束語

林業碳匯計量工作是一項新的探索性工作，山西林業碳匯計量工作的開展，將為全國開展林業碳匯計量工作提供經驗，為全面推進我國林業碳匯計量與監測體系建設打下堅實的基礎。