任繼勤,夏景陽,鄭惠瀠,孫茂龍,李 媛
(1.北京化工大學經濟管理學院,北京100029;2.哈爾濱市第一二二中學,哈爾濱150001;3.黑龍江省委黨校,哈爾濱150080)
近年來,全球氣候變暖引起了國際社會的廣泛關注,發展低碳經濟隨之被提出并越來越受到人們的重視。森林作為陸地上最大的生態系統,對環境有著直接的影響,是碳循環的重要組成部分[1]。森林碳匯指的是森林生態系統吸收大氣中的CO2并將其固定在植被或土壤中,從而減少大氣中CO2濃度的過程、活動或機制,一般用它來描述森林等吸收并儲存CO2的多少,或者吸收并儲存CO2的能力。
我國森林面積廣闊,在CDM機制下發展以碳匯為目的的森林經營,對經濟發展及環境保護都具有積極的意義[2]。在低碳經濟的背景下,應依靠森林的碳匯功能,大力發展碳匯林業,為林業不斷發展帶來新契機。中國各地方相繼推出了自己的森林碳匯項目,其中主要有碳匯造林項目和森林經營碳匯項目兩種。本文對已經公示的碳匯項目進行了比較分析和研究,結合森林生長的影響因素為提高森林碳匯量提供建議。
碳匯造林是指在確定了基線的土地上,以增加碳匯為主要目的,對造林及其林木(分)生長過程實施碳匯計量和監測而開展的造林活動。其計算方法主要是基于《碳匯造林項目方法學》[3]。此方法學適用于溫室氣體自愿減排交易體系下以增加碳匯為主要目的碳匯造林項目活動(無竹林)的碳匯計量與監測。
其主要計算方法有兩個:
(1)生物量方程法:根據測樹因子(x1,x2,x3…)可以是胸徑、樹高、年齡等轉化為地上生物量的回歸方程f(x1,x2,x3)。之后再與株數 N、面積A和樹種的地下生物量與地上生物量之比R相乘,求出生物量B。

(2)生物量擴展因子法:通過林木的胸徑DBH和(或)樹高H,查材積表或運用材積公式轉化成林木樹干材積V;利用基本木材密度D和生物量擴展因子BEF將林木樹干材積轉化為林木地上生物量;再利用地下生物量/地上生物量的比值R將地上生物量轉化為林木生物量。

森林經營碳匯是指通過森林經營的方式來提高森林固碳能力,從而得到更多的額外的碳量用來交易的過程。其碳量的計算是基于《森林經營碳匯項目方法學》[4]。計算方法主要有以下4種。
(1)生物量方程法:預測基線情景下,計入期內不同年份t各碳層各樹種的林分平均胸徑DBH和平均樹高H,利用生物量方程法計算林木生物量。

(2)蓄積-生物量相關方程法:預測基線情景下,計入期內不同年份t各碳層的林分平均單位面積蓄積量V,利用蓄積量—生物量相關方程法計算林木生物量。

(3)材積法:根據平均胸徑DBH、或平均樹高H與平均胸徑DBH轉化為平均單株材積,并計算出單位面積蓄積量V,再采用蓄積-生物量相關方程法估算基線林木生物量。

(4)缺省值法:根據各碳層單位面積蓄積量年均生長量的缺省值,計算基線林分平均單位面積蓄積量(V),然后采用方法1的公式計算生物質碳儲量的變化。
已經公示的碳匯造林項目[5]造林面積、碳匯量見表 1[5]。

表1 各地區造林碳匯項目基本信息Tab.1 Basic information of afforestation carbon sequestration projects in various regions
這些項目的年單位面積碳匯量有多有少,主要原因是因為樹種的組成和樹木生長的環境不同。如年單位面積碳匯量最大的廣東長隆碳匯造林項目和單位面積碳匯量最小內蒙古紅花爾基碳匯造林項目,廣東長隆的造林樹種多樣,其主要有木荷、楓香和香樟等。樹種結構組成也多樣,從而刺激樹種的生長。并且其地處中低緯度南亞熱帶季風氣候區,夏長冬短,雨量充沛,年平均降雨量1 500 mm,日照時間長,光能充足,氣候溫暖,無霜期長,氣候適宜樹木生長。而內蒙古紅花爾基的造林樹種是樟子松,樹種單一。其氣候屬于中溫帶大陸性季風氣候,風大雨少,氣候干燥嚴寒,晝夜溫差大,夏季短促炎熱,不利于樹木的生長。因此,在造林項目開展上,應考慮多方面的因素進行植樹造林,不僅要實現資源利用最大化,還應關注樹木的生長環境適應性,以求得最大的碳匯效益[6]。
已經公示的森林經營碳匯項目有以下6個,其經營方式和基本信息見表2[7]。

表2 森林經營碳匯項目的基本信息Tab.2 Basic information of forest management and carbon sequestration projects
經營方式不同,將帶來的不同的樹木生長結果。從表2中看出,撫育伐是指為了保證森林健康快速生長和加強森林防護及其他有益的效應而進行的適當的采伐。因撫育伐階段的樹種年齡都偏大,故其固碳能力較弱,其單位面積碳匯量在這4種撫育方法中是最低的。
森林撫育是指從造林起到成熟齡以前的森林培育過程中,為保證幼林成活,促進林木生長,改善林木組成及提高森林生產率所采取的各項措施。在這六個項目中,森林撫育的面積一共有326 273 hm2,比其他的面積都要多,但其單位面積碳匯量不大,原因是由于森林撫育是在森林原有的基礎上進行,很難在很大程度上改善樹木的生長環境,對樹木的生長影響有限。
冠下造林是指為了伐前更新,或改善森林結構與功能進而提高其質量,或培育需要在林冠遮陰條件下才能正常發育的樹種而在已有林分中進行造林的過程。冠下造林的碳匯量是比較高的,并且這種方法可以在已有林地進行,可以很大程度的利用空間和資源,也可以很好地改善樹林的森林結構,加速樹木的生長,所以各地方都會在冠下造林這一塊投入較多以便有一個較高的碳匯投入性價比。
補植補造往往是各個碳匯項目中單位面積碳匯量最大的一個部分。其原因主要是因為補植補造的樹苗成長環境好,人工培育更加徹底,樹木生長速度更快。另外樹苗從幼齡到成熟一直在進行固碳活動,故其固碳周期相比于其他方式的樹林更長,所以在同等面積下,補植補造的總固碳量一般是最大的。在這六個項目中,補植補造的面積相對于其他三種經營方式來說都比較少,這是由于林區荒地較少,沒有大面積的空白區域來進行補植補造。
隨著經濟的發展,全世界越來越重視環境的保護,而溫室氣體作為環境保護中的重中之重威脅著人類的生活。在環境保護上,植樹造林一直以來都是最有力的手段之一,它可以控制水土流失,防風固沙,還可以清除空氣污染,降低溫室氣體的總量[8]。
在碳匯造林項目中要依據環境來選擇造林樹種,既要考慮到樹木的抗污、防毒、凈化空氣的特殊功能,又要考慮到樹種是否適應土壤性質。并且,為了保證更大的碳匯經濟效益,應選擇生長更快的樹種。
碳匯經營項目主要以森林經營為主,在經營過程中應合理利用當地環境,因地制宜,合理規劃土地面積,資源最大化。根據樹種組成,環境因素來選擇合適的撫育方式。在補植補造和冠下造林上應適當加大投入,但不可盲目進行,應合理控制樹林種植的密度,科學種植,保證樹林結構健康的前提下進行。
國際碳匯事業發展迅猛,我國開展森林碳匯相對較晚,但發展勢頭較好。我國政府啟動的全球碳匯項目,對開展造林再造林碳匯項目及其相關工作給予了充分重視和積極支持。碳匯項目的發展,不僅發揮了當地森林資源優勢,且對當地林業和經濟的發展有積極的促進作用。
[1]黃 彥.低碳經濟時代下的森林碳匯問題研究[J].西北林學院學報,2012,27(3):260-268.
[2]張 穎,吳麗莉,等.森林碳匯研究與碳匯經濟[J].中國人口·資源與環境,2010(S1):288-291.
[3]國家林業局.碳匯造林項目方法學[R].國家林業局,2013:1-20.
[4]國家林業局.森林經營碳匯項目方法學[R].國家林業局,2014:1-22.
[5] 中國志愿減排信息交易平臺[EB/OL].http://cdm.ccchina.gov.cn/zyblist.aspx?clmId=164.
[6]任繼勤,汪亞運,王得?。畤馍镔|能源政策措施及其效果分析[J].世界林業研究,2014,27(2):89-92.
[7] 中國志愿減排信息交易平臺[EB/OL].http://cdm.ccchina.gov.cn/ccer.aspx..
[8]任繼勤,梁 策,白 葉.北京市終端能源消費與GDP和大氣環境的關聯分析[J].北方交通大學學報(社會科學版),2015,14(1):45-51.