李珍
摘要:2016年6月,京津冀地區聯合簽署《共同推進京津冀協同發展林業生態率先突破的框架協議》,如何協調經濟發展和環境保護已經成為京津冀地區迫在眉睫的問題。固碳價值是林木的重要生態價值之一,然而,目前京津冀地區林木固碳價值研究仍處于空白。文章借助統計局2016年數據,對京津冀地區林業固碳價值進行估算,以期為相關工作提供一定參考。
關鍵詞:林木;固碳價值;京津冀
2017年2月,NOAA發布的分析數據顯示,北極地區氣溫連續多日比正常水平高出大約27℃,全球變暖現狀堪憂。人類社會和經濟發展受全球氣候變化影響顯著,減少溫室氣體排放,減緩氣候變化趨勢已經成為世界各國的共識。作為聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的發起國之一,我國已明確確立2020年減排目標。然而,隨著經濟的飛速發展,我國的碳排放量也在逐年遞增。在降低碳排放總量的同時,我國也應通過持續增加林木和綠化面積,通過森林固碳的方式吸收、減少大氣中的溫室氣體。與農業耕地和城市草地相比,樹木的固碳能力更強,且種植和養護林木相對簡單,對資金、技術、設備等的要求較低。截至目前,全球現有森林儲存匯聚著全球植被碳庫86%以上的碳及全球土壤碳庫73%的碳。
2016年6月,在京津冀協同發展生態率先突破推進會上,國家林業局局長張建龍與北京市副市長林克慶、天津市副市長尹海林、河北省副省長沈小平簽署《共同推進京津冀協同發展林業生態率先突破的框架協議》。京津冀地區是我國的政治、文化、國際交流和科技創新中心,地區 GDP 總值達56727.2億元 ,占全國 GDP 的 7.2%,其在我國經濟發展中的地位不言而喻。然而,近年京津冀地區的霧霾等空氣污染問題也日益嚴重。2015年京津冀及周邊地區空氣重度及以上污染共發生 1710 天次,占全國重度及以上污染的 44.1% 。如何協調地區經濟發展和環境問題,已經成為政府急需解決的困難。京津冀地區林木固碳價值的研究目前仍處空白,由于我國第九次林業資源調查工作尚未完成,本文借助國家統計局2016年國家資源統計年鑒數據,對京津冀地區林木固碳價值進行定量研究,以期為未來相關工作提供一定參考。
一、京津冀地區林業現狀
(一)北京市林業數據
根據國家統計局2016年中國統計年鑒數據,見表1。2016年北京市林業用地面積101.35萬公頃,森林面積58.81萬公頃,人工林面積37.15萬公頃,森林覆蓋率為35.84%,活立木蓄積量1828.04萬立方米,森林蓄積量1425.33萬立方米。
(二)天津市林業數據
根據國家統計局2016年中國統計年鑒數據,見表2。2016年天津市林業用地面積15.62萬公頃,森林面積11.16萬公頃,人工林面積10.56萬公頃,森林覆蓋率為9.87%,活立木蓄積量453.98萬立方米,森林蓄積量374.03萬立方米。
(三)河北省林業數據
根據國家統計局2016年中國統計年鑒數據,見表3。2016年河北省林業用地面積718.08萬公頃,森林面積439.33萬公頃,人工林面積220.90萬公頃,森林覆蓋率為23.41%,活立木蓄積量13082.23萬立方米,森林蓄積量10774.95萬立方米。
通過以上京津冀地區林業資源統計數據結果,與全國18.21%的森林覆蓋率相比,京津冀地區森林覆蓋率平均數為(35.84%+9.87%+23.41%)/3=23.04%,高于全國平均水平。京津冀地區的林業用地面積為101.35+15.62+718.08=835.05(萬公頃),三地區的森林蓄積量為1425.33+374.03+10774.95=12574.31(萬立方米),森林碳匯能力和固碳功能得以較大增長。
二、研究方法
當前,林木固碳價值研究方法主要有生物量法、蓄積量法、生物量清單法、渦旋相關法、渦度協方差法等,各種方法都有其各自的優缺點,研究人員可以按照不同的目的和要求對森林的碳匯采用不同的方法進行計量。本文主要采用生物量法和蓄積量法進行計算。
(一)生物量法
生物量法是以森林生物量數據為基礎的碳估算方法。生物量是指一個有機體或群落在一定時間內積累的有機質總量。使用生物量法計算林木固碳量一般以單位時間或單位面積內的有機質總量為基準進行計算。具體操作方法是:計算出各森林生態系統類型喬木層的碳貯存密度(Pc,MgC=hm-1)。Pc=V×D×r×Cc。式中,V是某一森林類型的單位面積森林蓄積量,D是樹干密度,R是樹干生物量占喬木層生物量的比例,Cc是植物中碳含量(一般采用0.45)。根據喬木層生物量與總生物量的比值,估算出各森林類型的單位面積總生物質碳貯量。生物量法技術簡單、方便,在我國森林資源調查中經常被使用。但由于實際操作中往往選取較好的樣本,而且該方法忽略了微生物的影響,結果往往偏高。
(二)蓄積量法
蓄積量法是以森林蓄積量數據為基礎的碳估算方法,其原理是根據對森林主要樹種抽樣實測,計算出森林中主要樹種的平均容重(t=m-3),根據森林的總蓄積量求出生物量,再根據生物量與碳量的轉換系數求森林的固碳量。一般操作方法是:1.在某區域中選若干個面積一致、有代表性的樣地,每個樣地內量測每株樹的胸徑、樹高,并分別標記樹的大類。2.根據胸徑、樹高查詢相應樹木種類的二元立木材積表,把樣地內的所有單株蓄積加起來,即該樣地的蓄積。3.將所測量樣地進行平均,進而推算整個林地的蓄積。也就是說,蓄積量法是根據地區森林蓄積量數據,將蓄積量轉化為生物量,最后計算林木固碳總量。
蓄積量法實用性較強,但是在對轉換系數的選擇上只區分了樹種,因此在使用時仍然存在較大誤差。但由于蓄積量法中包含森林類型、年齡、立地條件、林分密度等諸多因素,生物量法與蓄積量法相結合的方法能夠消除這些因素的負面影響,二者之間存在良好的相關關系,用這兩種方法相結合所測得的林木固碳數據較為科學。
三、固碳價值計算
2000年,郎奎建等人提出,森林固碳是蓄積量增長量在另一因變量的變化量,進而得出林分固碳價值計算公式。
U=CA1.63B
式中,U為林分年固碳價值(單位:元/年);C為固碳價格(單位:元/t),本文中參考目前我國近期CO2排放價格,設定為60元/t;A為林分總面積,單位為hm2;B為林分凈生產力,單位為t/hm2年。京津冀所屬地區屬于溫帶森林地區,其第一凈生產力的大小約為1000~2000g/m3,取平均值為15t/hm2,固碳價格為60元/噸二氧化碳。根據以上公式計算如下:
U京=60×101 350×1.63×15=148 680 450(元)
U津=60×15 620×1.63×15=22 914 540(元)
U冀=60×835 050×1.63×15=1 225 018 350(元)
具體對比見表4。
從表4結果可知,京津冀地區的林分面積超83萬公頃,林分固碳價值超12億元,可預計京津冀地區發展林業效益較高,前景樂觀。
四、結語
研究結果表明,京津冀地區林木年均固碳總經濟價值為 12.25億元/年,森林生態系統除了為社會提供直接產品(木材、藥品等)的價值外,還具有巨大的間接經濟價值,而這種經濟價值比為人類提供林副產品價值更為顯著,對人類社會貢獻更大,進一步說明京津冀地區林木在維護當地生態平衡、促進經濟發展中具有重要作用。
在全球大氣變暖的當前形勢下,針對溫室氣體排放和區域水環境等問題,本文研究了京津冀地區的林木固碳價值,得到了具有積極意義的結果,證明其森林生態系統對于改善環境問題,應對全球氣候變化具有固碳之服務功能效益,進而指出,京津冀地區應在此基礎上進一步發揮優勢,使其固碳價值成為其基本功能之一。
參考文獻:
[1]孫若寧.固碳林業對促進低碳經濟發展的機遇和挑戰[J].現代經濟信息,2015(14).
[2]李冰.我國平原林業凈化空氣與固碳釋氧價值核算[J].中國水土保持科學,2013(03).
[3]國家統計局.中國統計年鑒[M].中國統計出版社, 2016.
[4]李意德,曾慶波,吳仲民,等.我國熱帶天然林植被 C 存儲量的估算[J].林業科學研究,1998(02).
[5]郎奎建,李長勝,殷有,郎璞玫,王維芳,劉鵬,劉剛.林業生態工程10種森林生態效益計量理論和方法[J].東北林業大學學報,2000(01).
[6]吳慶標,王效科,段曉男,鄧立斌,逯非,歐陽志云,馮宗煒. 中國森林生態系統植被固碳現狀和潛力[J]. 生態學報,2008(02).
*基金項目:河北省社科基金項目“京津冀林業生態工程生態價值評價與布局優化研究”(HB16YJ058)。
(作者單位:河北農業大學)