農林業凈碳匯價值測算方法

徐婷婷 郭 嘉 李慶衛 孫新旺 白保勛

（1.鄭州市農林科學研究所，河南 鄭州 450005；2.中國林業科學研究院林業新技術研究所，北京 100091；3.北京林業大學園林學院，北京 100083；4.南京林業大學風景園林學院，江蘇 南京 210037）

農田生態系統和森林生態系統是陸地生態系統的重要組成部分，是重要的大氣碳源和碳匯，對溫室氣體含量影響較大。農林業凈碳匯越大，吸收固定大氣中的二氧化碳越多，農田生態系統和森林生態系統在全球碳循環中的價值越大［1］。

1 農林業凈碳匯的評價指標體系

農林業碳匯價值包括正價值和負價值，正價值為農林業固碳價值，負價值為農林業碳投入價值和環境成本，碳投入價值包括農林業生產中的能量投入和物資投入，環境成本為治理農藥、化肥污染所需費用。農林業凈碳匯價值為農林業固碳價值減去農林業碳投入價值和環境成本，具體指標體系見圖1。

圖1 農林業凈碳匯評估指標體系

2 農林業凈碳匯相關計算方法

2.1 固碳價值計算方法

將農林業生態系統按照綠色植物類型分為糧經作物、葉菜類作物、果菜和根菜類作物、果樹和林木，分別計算各自的固碳價值。

2.1.1 糧經作物固碳價值。糧經作物固碳價值計算公式如下：

式（1）中，U糧經為糧經作物固碳價值，單位為元/（hm2·a）；C碳為碳的價格，單位為元/t；A為糧經作物的種植面積，單位為hm2；V系為作物的經濟系數，經濟系數=經濟產量/生物量×100%；Y糧經為作物的經濟產量，單位為t/（hm2·a）；H糧經為糧經作物籽粒含水率（%）。

2.1.2 葉菜類作物固碳價值。葉菜類作物固碳價值計算公式如下：

式（2）中，U葉菜為葉菜年固碳價值，單位為元/（hm2·a）；C碳為碳的價格，單位為元/t；R碳為CO2中碳的含量；B葉產為葉菜產量，單位為t/（hm2·a）；A為葉菜的種植面積，單位為hm2；V葉為菜含水率（%）。

2.1.3 果菜和根菜類作物固碳價值。果菜和根菜類作物固碳價值計算公式如下：

式（3）中，U果菜為果菜、根菜的固碳價值，單位為元/（hm2·a）；C碳為碳的價格，單位為元/t；V果菜果菜、根菜含水率（%）；A為果菜、根菜的種植面積，單位為hm2；Y果菜為果菜、根菜的經濟產量，單位為t/（hm2·a）；H果菜為果菜、根菜的經濟系數，無量綱。

2.1.4 果樹固碳價值。果樹固碳價值計算公式如下：

式（4）中，U果品為果樹固碳價值，單位為元/（hm2·a）；C碳為碳的價格，單位為元/t；A為果樹的種植面積，單位為hm2；V水果為果實含水率（%）；Y水果為果實的產量，單位為t/（hm2·a）；H水果為果樹的經濟系數。

2.1.5 林木固碳價值。林木固碳價值計算公式如下所示：

式（5）中，U碳為植物年固碳價值，單位為元/（hm2·a）；C碳為碳的價格，單位為元/t；R碳為CO2中碳的含量；A為不同種類植物的種植面積，單位為hm2；B年為凈生產力，單位為t/（hm2·a）。

2.2 碳投入價值計算方法

糧經作物、露地蔬菜果樹、林木碳投入價值計算公式為：

式（6）中，U投為碳投入價值，單位為元/（hm2·a）；n為農業生產過程能源消耗量，包括柴油、電能等，單位為t/（hm2·a）；Cti為農業農藥、化肥等生產碳排放參數；m為生產資料消耗量，包括化肥、農藥使用量，單位為t/（hm2·a），β為第i種生產耗能的碳排放參數；C碳為碳的價格，單位為元/t。

2.3 環境成本計算方法

2.3.1 農藥污染治理碳排放價值。糧經作物、露地蔬菜、果樹及林木農藥污染治理碳排放價值計算公式為：

式（7）中，U藥為農藥農業污染治理碳排放價值，單位為元/（hm2·a）；U為農藥使用費，單位為kg/hm2；R為農藥利用率，單位為%；N為農作物純收益，單位為元/kg；H為農產品的合格率，單位為%。

2.3.2 化肥污染治理碳排放價值。糧經作物、露地蔬菜、果樹及林木化肥污染治理碳排放價值計算公式為：

式（8）中，E肥為化肥污染治理碳排放價值，單位為元/（hm2·a）；F量為化肥用量，單位為t/（hm2·a）；V含為化肥含氮量（%）；H污為1 t 化肥氮素污染種類碳排放價值，單位為元/t。

在化肥污染治理碳排放試驗研究中，以河南省中北部為例，使用1 t氮素污染治理碳排放價值為1 324元，使用1 t五氧化二磷治理碳排放價值為23元，可見化肥污染主要表現為氮素污染，同時磷肥使用量較少。因此，計算化肥治理碳排放價值時，忽略了磷污染，只考慮氮素治理碳排放價值。

2.4 農林業凈碳匯計算方法

糧經作物、露地蔬菜、果園及林木的凈碳匯價值計算公式為：

式（9）中，U凈為植物凈碳匯的價值，單位為元/（hm2·a）；U碳為植物固碳價值，單位為元/（hm2·a）；U投為碳投入價值，單位為元/（hm2·a）；U藥為農藥污染治理碳投入價值，單位為元/（hm2·a）；E肥為化肥污染治理碳排放價值，單位為元/t。

3 結果與分析

以河南省為例，選擇不同的農林業生態系統類型，觀測農林業凈生產力、能量投入和物資投入，根據式（1）至式（9）計算凈碳匯價值，得出結果見表1。

表1 不同類型農林業生態系統每年凈碳匯的價值

由表1可以看出，復合農林生態系統凈碳匯的價值最大，其次為糧經作物，城鎮綠地、林地和露地蔬菜3 類生態系統凈碳匯價值相近，遠小于復合農林，果園生態系統凈碳匯價值最小。

4 結語

隨著現代化與工業化的發展，機械動力逐漸代替了人工動力，柴油和汽油等能源投入加大；化肥代替有機肥，化肥、農藥使用量也加大，從而增加了碳排放量［2］。如果能改善種植制度，大力發展綠色農業，不僅可以保障糧食安全，而且能增加碳匯，發揮農業的生態價值。根據農林業生態價值測算結果，按照碳交易規則，借鑒國內外農業生態補償的經驗，結合各地實際，可以設定農林業生態補償標準，為農林業綠色可持續發展提供幫助，保障我國低碳減排目標順利實現。