當陽市森林植被碳儲量及其價值評價

楊平++馮勇++徐燕++熊安華

摘要：以當陽市森林資源二類調查數據和年度森林資源動態監測成果為基礎，采用生物量轉換因子法，對喬木林生物量進行了估算；采用平均生物量法，對竹林、灌木林生物量進行了估算。以估算的森林生物量結果為基礎，運用生物量-碳儲量轉換系數法，估算了當陽市的森林植被碳儲量，并運用碳稅法，評價了當陽市的森林碳匯價值。結果表明：當陽市森林固碳總量達113.17×104 t，相當于CO2當量414.95×104 t，森林固碳價值達13.58億元。

關鍵詞：蓄積量；生物量；碳儲量；生物量轉換因子法；生物量含碳率；碳匯

中圖分類號：S718.55

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）16023903

1引言

森林是陸地生態系統的主體，是人類賴以生存的條件。其不僅能改善區域生態環境，保護生物多樣性，維護生態平衡，而且為全球碳平衡做出了巨大的貢獻。森林通過同化作用吸收二氧化碳（CO2），并以生物量的形式將其固定在森林植被中，使森林成為陸地生態系統中最重要的碳庫，其碳增匯成為緩解全球氣候變暖的重要途徑，在調節全球碳平衡以及減緩全球溫室效應等方面起著不可替代的作用。估算森林碳儲量是了解森林固碳增匯能力的前提，也是了解森林對減少溫室氣體排放所做貢獻的基礎，同時也是體現林業在應對氣候變化中的重要作用及特殊地位的量化指標。因此，對區域森林碳儲量進行監測和評估是一項十分必要的工作[1]。

2資料與方法

2.1研究區域概況

當陽市位于湖北省中西部，地處沮漳河中下游，大巴山脈東麓，荊山山脈以南，是鄂西山地向江漢平原的過渡地帶，地勢從西北向東南傾斜，形成低山、丘陵、平原三級階梯地，西北部為低山丘陵，西南部和東北部為崗地，中部和東南部為平原，境內一般海拔高度在300 m以下，最高海拔1083.8 m，最低海拔37.4 m。地跨東經111°32′14″～112°04′42″，北緯30°30′23″～31°11′42″，總面積2150 km2。屬亞熱帶季風氣候，為濕潤區，四季分明，雨熱同季，日照充足，無霜期長，平均日照時數為1850 h，年均無霜期268 d，年平均氣溫為16.4℃，常年平均降雨量在936～1048 mm之間，年≥10℃積溫5241℃。地帶性土壤為黃棕壤，主要土壤類型有黃棕壤、紫色土、石灰土、潮土等。

在中國植被區劃中，當陽市屬亞熱帶常綠闊葉林區域北亞熱帶常綠落葉闊葉混交林植被類型區（ⅣAi），主要森林植被類型包括以馬尾松、濕地松為主的針葉林；以麻櫟、栓皮櫟等為主的落葉闊葉林；以青岡、柯為主的常綠闊葉林；以馬尾松等針葉樹種和櫟類、柯等闊葉樹種混交的針闊混交林。

2.2研究資料

2.2.1森林面積

當陽市國土總面積214996 hm2，其中，林地面積87749.5 hm2，占國土面積的40.8%；有林地面積68905.5 hm2，其中，喬木林面積68797.4 hm2，竹林面積108.1 hm2；國家特別規定灌木林面積13486.4 hm2。森林覆蓋率38.32%（表1）。

表1各類林地面積

林地合計/ hm2喬木林/ hm2竹林/ hm2國特灌木林/ hm2未成林地/ hm2苗圃地/ hm2無立木林地/ hm2

林業輔助生產用地/ hm2

87749.568797.4108.113486.44298.0327.0463.9268.7

2.2.2森林蓄積

當陽市活立木總蓄積224×104 m3，其中森林蓄積216×104 m3，喬木林單位面積蓄積31.5 m3/hm2（表2）。

2.2.3各優勢樹種面積蓄積

形成森林群落的優勢樹種有柏木、杉木、水杉、鐵堅

表2森林面積蓄積

活立木蓄積/m3喬木林面積/ hm2喬木林蓄積/m3竹林面積/ hm2四旁樹蓄積/m3散生木蓄積/m3

224073968797.42164248108.1731413357

油杉、馬尾松、濕地松、火炬松、櫟、楊樹、樟、刺槐、構樹、核桃、柿、板栗、棗、香椿、其他軟闊類、其他硬闊、闊葉混、針葉混、針闊混，其他等23種，主要優勢樹種為馬尾松、櫟樹、濕地松、楊樹、其他硬闊等。其中：馬尾松面積21608.9 hm2，占有林地面積的31.4%；其他硬闊面積27368.9 hm2，占有林地面積的39.8%。馬尾松、硬闊這兩個優勢樹種的面積占有林地面積的70%以上。根據根各優勢樹種的面積蓄積狀況，將23個優勢樹種歸并為10個優勢樹種（組），各優勢樹種的面積蓄積見表3。

2.3研究方法

2.3.1喬木林碳儲量估算方法

喬木林碳儲量采用生物量轉換因子法進行估算。以喬木林各優勢樹種的蓄積量為基礎，通過生物量擴展因子計算各優勢樹種的生物量，然后通過基本木材密度計算生物量干重，再通過生物量含碳率計算其碳儲量[2]。計算公式為：

C喬木林=V×D×BEF×（1+R）×CF（1）

式（1）中：C喬木林為喬木林碳儲量；V為蓄積量；D為木材基本密度；BEF生物量擴展因子；R為喬木林地下生物量/地上生物量之比；CF為生物量含碳率。各優勢樹種的計算參數見表4[3]。

2.3.2竹林碳儲量估算方法

竹林碳儲量采用平均生物量法估算，計算公式為：

C竹林=A×B×CF（2）

式（2）中：C竹林為竹林碳儲量；A為竹林面積；B為竹林單位面積平均生物量，平均生物量取值19.52 t/hm2[4]；CF為竹林生物量含碳率，取值0.5[2]。

2.3.3灌木林碳儲量估算方法endprint

當陽市的灌木林主要是以柑桔為主的灌木經濟林，其碳儲量采用平均生物量法估算，計算公式為：

C灌木林=A×B×CF（3）

式（3）中：C灌木林為灌木經濟林碳儲量；A為灌木經濟林面積；B為灌木經濟林單位面積平均生物量，平均生物量取值23.7 t/hm2；CF為灌木經濟林生物量含碳率，取值0.47[2]。

3結果與分析

3.1當陽市森林植被碳儲量

根據森林資源二類調查數據和不同優勢樹種林分的碳儲量計算參數，估算出當陽市森林植被碳儲量為113.17×104 t，相當于CO2當量414.95×104 t（表5）。

3.2喬木林各齡組碳儲量及碳密度

喬木林不同齡組林分碳儲量中，幼齡林儲量最大，占喬木林碳儲量的70.5%，其次為中林齡，占24.0%。幼、中齡林占喬木林碳儲量的94.5%，是碳儲量的主要貢獻者，近、成熟林儲量占比很小。

3.3喬木林各優勢樹種碳儲量及碳密度

各優勢樹種中，馬尾松林分占喬木林碳儲量的27.8%，硬闊類林分占39.3%，這兩大優勢樹種的碳儲量占喬木林碳儲量的67.1%，是喬木林碳儲量的主要貢獻者。

4結論與討論

（1）當陽市森林植被的碳儲量達113.17×104 t，相當于CO2當量414.95×104 t，按照“森林生態系統服務功能評估規范”中固碳價格1200元/t[5]計算，森林固碳價值達13.58億元。

（2）當陽市喬木林的平均碳密度為14.25 t/hm2，遠低于過中國森林平均碳密度水平（38.7 t/hm2）[6]，這說明當陽市的喬木林林分質量不高，通過改善林分質量，對現有森林進行更好的經營和管理，可以有效提升森林的碳固存能力，提高森林碳儲量。

（3）喬木林幼齡林的平均碳密度為13.39 t/hm2，而成熟林的碳密度為30.42 t/hm2，各森林類型平均碳密度均表現為隨林齡增加而增加。雖然幼、中齡林平均碳密度較低，但其生長旺盛，碳儲量潛力較大，隨著森林的逐步成熟，當陽市的森林碳儲量將大幅提高。

（4）各森林類型中，針闊混交林的碳密度最高，為19.14 t/hm2，其次是濕地松人工林18.61 t/hm2，楊樹人工林17.79 t/hm2，這說明人工造林對提高當陽市森林固碳量具有重要意義，同時也為今后營造針闊混交林指明了方向。

參考文獻：

[1]

楊傳金，楊帆，梅浩，等.區域森林碳儲量估算方法概述 [J].中南林業調查規劃，2012，31（3）：62～66.

[2]萬泉.基于森林資源二類調查數據的縣域森林碳儲量分析 [J].林業勘察設計，2015，（2）：60～62.

[3]國家林業局.造林項目碳匯計量監測指南：LY/T 1721-2008[S].北京：中國標準出版社，2015.

[4]徐小軍，周國模，杜華強，等.基于Landsat TM數據估算雷竹林地上生物量 [J].林業科學，2011，47（9）：1～6.

[5]國家林業局.森林生態系統服務功能評估規范：LY/T 2253-2014[S].北京：中國標準出版社，2008.

[6]劉國華，傅伯杰，方精云，等.中國森林碳動態及其對全球碳平衡的貢獻[J].生態學報，2000，20（5）：733～739.endprint