承德市森林碳匯價值核算及其相關問題研究

張 穎，易愛軍

(1.北京林業大學經濟管理學院，北京 100083；2.江蘇海洋大學商學院，江蘇 連云港 222005）

森林具有生態、經濟和社會等多種效益，能夠提供供給、調節、文化和支持等服務，在氣候變化中發揮著重要作用。森林碳匯是其中多種效益之一。開展森林碳匯價值核算的研究，對應對氣候變化及實現我國提出的2030年前CO排放量達到峰值、2060年前力爭實現碳中和的“雙碳”目標等具有重要價值和意義。我國政府已將森林碳匯作為應對氣候變化、實現“雙碳”目標的三大舉措之一，并凝聚共識，積極部署，推進綠色低碳發展。因此，如何科學評價森林碳匯潛力，并對碳匯價值進行核算，為“雙碳”目標的實現提供依據和支撐等，不僅是需要研究的科學問題，也是應對氣候變化的重要舉措。承德市作為我國重要的國際旅游城市，具有獨特的區位優勢。森林在承德市的社會經濟發展中發揮了重要作用，開展城市森林碳匯效益評價，并對碳匯價值進行核算，對促進承德市社會、經濟和生態環境的和諧發展以及提高森林資源的經營管理水平等具有重要價值，也對開展全國其他城市森林碳匯價值核算等具有一定的參考意義。

1 國內外研究現狀

氣候變化會對森林物候造成一定的影響，并影響森林生產力和森林碳儲量、碳匯量等。針對森林在應對氣候變化中的作用，目前一些學者就森林碳匯實物量和價值量核算以及相關生態價值實現等展開了系列研究，積累了不少文獻。實際上，國際上對森林碳匯的研究可分為2個階段：1991—2006年為萌芽階段；2007年至今為快速發展階段。1991年，Paul最早使用森林生長模型，分析了森林集約經營對碳儲量的影響，其是最早開展森林碳匯與氣候變化關系研究的學者之一。1997年，Sohngen和Mendelsohn（1997）對美國森林碳匯進行了較為系統的經濟價值評價和分析。政府間氣候變化專門委員會（Intergov?ernmental Panel on Climate Change，IPCC）是較早開展森林碳匯研究的國際組織之一。從1990年起，IPCC針對全球氣候變化問題進行了全面研究，并發布了5次相關評估報告。2004年，IPCC發布了森林地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木、土壤有機質碳庫等的核算方法，并制定了森林碳匯的核算指南。2006 年，Eggleston（2006）也對森林碳匯的計量問題進行了研究，并探討了森林碳庫、森林經營活動對碳匯量評估的影響問題。2007年后，國際上對森林碳匯與氣候變化關系的研究進入了快速發展階段。隨著自然科學和經濟學等學科的交叉融合以及全球性碳動態分析框架和模型的較快發展，國際上對森林碳匯供給、碳匯市場、碳金融和碳匯經濟學等的研究逐步趨于成熟。尤其是隨著碳交易活動的開展，造林和再造林活動被列入CDM（Clean Development Mechanism，清潔發展機制）、CERs（Certified Emission Reduction，核證減排量）、VERs（Voluntary Emission Reduction，自愿減排量）、REDD+（Reduces Emissions from Deforesta?tion and Forest Degradation，減少森林砍伐和森林退化造成的排放）等碳匯項目的交易之中，相關研究得到了快速發展。

國內對森林碳匯的研究，主要集中在新中國成立以來的碳儲量和碳匯量計量方法上。目前，森林碳匯測算方法主要有生物量法、蓄積量法、生物量清單法、微氣象學法、箱式法、模型模擬法以及穩定性同位素法等，其中生物量法是目前應用最為廣泛的方法。該方法較為直接和準確，研究對象從特定區域到省域再到國家層面，應用范圍也比較廣泛。例如，方精云等基于連續生物量換算因子法對我國1981—2000年的陸地植被碳匯量進行了估算。李奇等分析了中國喬木林的碳儲量和碳匯潛力，預計2050年中國喬木林總碳儲量將達到11 125.76 Tg。張煜星等分析了森林活立木蓄積生物量與碳匯變化的關系，指出1977—2018年我國林分碳匯和總碳儲量均逐年增加，且仍具有增長趨勢。在碳匯價值評價方法上，國內的主要評價方法有市場價值法、造林成本法、碳稅法、人工固定CO成本法、均值法、支付意愿法和成本效益法等；近年來，也出現了實物期權法，該方法是一種新興的碳匯價值評價方法。另外，不少學者從金融學角度對林業碳匯項目融資與管理等問題展開了研究。胡原等、張冬梅等在對政府、企業、居民等主體的碳匯造林項目融資行為展開理論與實證分析的基礎上，結合國外碳匯項目融資經驗，提出了碳匯造林項目融資機制創新框架。

在森林碳匯價值核算研究中，不能不提到由聯合國等國際組織發布的綜合環境經濟核算體系（The System Of Integrated Environmental and Economic Accounting，SEEA）?，F行的國民經濟核算體系（The System of National Accounts，SNA）更多關注的是經濟發展情況，在經濟總量核算中沒有考慮經濟發展引起的資源損耗和環境降級等問題，因而造成了現行GDP核算存在明顯的不足。從1993年開始，聯合國等將環境因素納入國民經濟核算體系中，正式發布了不斷改進的綜合環境經濟核算體系（SEEA），并計算出了經資源損耗和環境降級等調整后的GDP，即綠色GDP。SEEA在20多年的實踐中，先后形成了不同的版本。從SEEA-1993到SEEA-1998，到SEEA-2003，到SEEA-2008，再到SEEA-2012，核算的內容不斷完善，核算方法也越來越成熟。其中，SEEA-2012作為綜合環境經濟核算的“統計標準”被正式發布，相比之前的框架體系更加成熟、科學。尤其是《2012年環境經濟核算體系：生態系統核算實驗》（The System of Environmental Economic Accounting 2012-Experimental Ecosys?tem Accounting，SEEA-EEA）明確提出，將森林碳匯納入核算體系中，并建立相應的生態系統核算賬戶，以反映經濟增長、人類福祉和從生態環境中獲得的相關收益等情況。

SEEA-2012是一個多用途的框架體系，其借鑒了各國環境經濟賬戶的編制經驗，參考了不同環境經濟核算的優秀案例，且不局限于某一國家或某一地區中某一經濟活動與生態環境關系的核算，具有一定的可比性和權威性，對于提高環境經濟核算的統計質量，準確描述環境資產存量與流量的變動等具有重要的指導意義。SEEA-2012主要通過兩條邏輯線索來體現經濟體系與生態環境之間的關系。其中：第一條邏輯線索是經濟體系對生態環境的利用，主要表現為生態環境與經濟體系兩個系統之間的實物流；第二條邏輯線索是經濟體系對生態環境的支撐，主要包含自然資源管理和生態環境保護兩個方面的作用。因此，SEEA-2012的核算框架彌補了過去SNA賬戶的不足，并將資源損耗、環境降級等內容考慮在內，是一個比較完整的綜合環境經濟核算框架體系，也是衡量可持續發展的3個重要體系之一。

SEEA-2012的核算框架體系在明確不同環境資產定義和分類的基礎上，共設置了7組環境資產賬戶。這些資產賬戶主要包含實物量核算與價值量核算兩大類。其中，實物量核算不需要考慮環境資產是否帶來了經濟利益，并且涵蓋了沒有經濟收益的環境資產。在實物量核算中存量增加主要包括4種：存量增長、重新分類、向上重估、發現新存量；存量減少包括5種：開采量、向下評估、存量正常減少、重新分類、災難性損失等。價值量核算規定的主要估價方法包括直接市場估價法、非市場估價法、凈現值法等。價值量核算主要是通過市場估價的方法，將能夠帶來收益的環境資產納入核算體系，并計算環境經濟活動的GDP，以此反映經濟活動對資源損耗和環境降級的影響程度以及對生態系統的影響程度?！?012年環境經濟核算體系：生態系統核算實驗》對森林碳匯的實物量核算、價值量核算都進行了明確的統計規定，是國際上重要的森林碳匯價值核算的技術性指導文件。2020年，我國政府提出了“雙碳”戰略目標，在森林碳匯市場不斷發展的背景下，本研究以承德市森林資源為例，開展森林碳匯價值核算及其生態價值研究，這對提高森林經營管理水平、落實鄉村振興戰略目標、促進“雙碳”目標的實現等具有重要的價值和意義。

2 研究方法及數據來源

2.1 森林碳匯實物量核算方法

森林碳儲量、碳匯量的實物量核算方法主要有生物量法、蓄積量法、碳密度法、碳平衡法等，不同的方法有不同的適用范圍和要求。近些年的理論研究和實踐表明，在宏觀層次上，蓄積量法有較強的操作性和實用性，相關計算結果與我國森林資源清查實際碳儲量監測數據十分接近，相對準確度較高，達到90%以上。因此，本研究主要采用蓄積量擴展法進行碳儲量、碳匯量核算。蓄積量法包括森林（林木）蓄積量法和森林蓄積量擴展法。其中，森林蓄積量擴展法的計算公式為：

上式中：TC為森林碳儲量，具體包括林木固碳量、林下植被固碳量和林地固碳量；S為第類森林的面積；C為第類森林的碳密度；V為第類森林單位面積蓄積量；為林下植被碳轉換系數；為林地碳轉換系數；為生物量擴大系數；為生物量蓄積轉換成生物干質量的系數，即容積密度；為生物干質量轉換成固碳量的系數，即含碳率。在實際核算中，各種換算系數一般按照IPCC要求的默認參數取值。生物量擴大系數一般取1.90；容積密度一般取0.45～0.5 t/m3，本研究取0.5 t/m3；含碳率一般取0.5；林下植被碳轉換系數取0.195；林地碳轉換系數取1.244。

2.2 森林碳匯價值量核算方法

碳匯價值量核算主要是森林碳匯價格的確定。在SEEA核算體系中，碳匯價格主要依據福利經濟學的有關理論和方法來確定。如圖1所示：如果從生產成本角度考慮，森林碳匯的價格主要由生產成本（C）和生產者剩余（B）決定；如果從收益角度考慮，森林碳匯的價格主要由生產成本（C）、生產者剩余（B）和消費者剩余（A）決定。由于考慮的角度不同，所計量的森林碳匯的價格應該是一個范圍，而不是一個固定值，在這個范圍內的價格都是合理的。森林碳匯價格的最小值是生產成本（C）加生產者剩余（B），最大值是生產成本（C）加生產者剩余（B）再加消費者剩余（A）。最終的森林碳匯價格的確定，在完全市場情況下，應該由碳匯供求市場共同決定；在不完全市場情況下，應該由碳匯生產者和消費者雙方協商談判確定，即所謂的“協商價格”或“協議價”。

圖1 消費者及生產者剩余示意圖

在氣候變化影響日益嚴重的情況下，森林碳匯具有商品稀缺性等屬性。因此，森林碳匯能夠在市場上進行交換，并進行有關資源的配置。目前，碳匯價格估算的主要方法包括直接市場估價法、非市場估價法、凈現值法等。尤其在相關定價方法中，邊際分析方法（Marginal Analysis）是與碳匯價值核算原理非常接近的一種定價方法。邊際分析方法把森林碳匯生產的追加支出和碳匯生產的追加收入相比較，兩者相等時為臨界點，也就是當森林碳匯生產投入的資金所得到的收益與所產生的損失相等時的點。如果森林碳匯生產的目的是取得最大利潤，那么當生產追加的收入和追加的支出相等時，就能夠實現碳匯生產的利潤最大化。

在經濟學中，邊際分析法往往是研究資源最優效率和最優配置的主要定價方法。定價時，往往從資源的邊際收入（Marginal Revenue，MR）和邊際成本（Marginal Cost，MC）等方面考慮。具體計算公式為：

上式中：表示資源生產投入；(）表示資源產出，其表現為的函數；△表示變量。在采用邊際分析法定價時，一般假設資源基數是不斷變化的，每增加一個單位的資源生產投入，所引起的資源產出的增量也是變化的。邊際分析的定價方法實際上是一種最優分析的定價方法，它既有利于資源管理的最優決策和配置，也有利于尋找森林碳匯資源配置的最佳規律。因此，在國民經濟核算中常常采用該方法來對資源資產進行定價。

在承德市森林碳匯價值核算中，本研究主要根據最優價格模型確定森林碳匯的價格，其是邊際分析法中最優分析法的一種。具體計算公式如式（4）和式（5）所示。

其中，H表示森林資源的采伐量；（H）表示森林資源的采伐收益；（H，S）表示采伐成本；表示森林資源的增長率；表示時間。

令L為哈密頓函數，則哈密頓方程為：

其中，P表示拉格朗日乘子，也就是森林資源的影子價格。

根據收益最大化的條件方程，得：

森林資源的增長方程為：

定義=(H)，其中，表示森林資源的總價格。因而有：

將式（9）帶入式（3）得：

因此，根據上述最優價格模型可求得森林資源的影子價格，進而求得最優森林碳匯價格。另外，森林碳匯價值核算也須在實物量核算的基礎上對森林碳匯的存量、流量進行核算，相關方法主要參照國民經濟核算的有關賬戶進行，此處不再列出。

2.3 數據來源

承德市位于內蒙古高原與華北平原的過渡地帶，南鄰京津，北接遼蒙。全市土地面積393.51萬 hm，其中林業用地面積 290.81 萬 hm。在土地類型中，山地約占79%，其他約占21%。林業在承德市生態環境保護、基礎設施建設和經濟社會發展中發揮了重要的作用，尤其是近年來，林業快速發展，其基礎性作用越來越明顯。承德市的森林覆蓋率由新中國成立初期的5.8%，提高到目前的59.41%，明顯高于河北省的平均森林覆蓋率（35%）。承德市草地面積為79.97萬hm，草原綜合植被蓋度約為73.6%。另外，承德市每年植被的涵養水源量為37.6億m，涵養水源能力較新中國成立初期提高了約30倍。尤其是近年來，承德市依托京津風沙源治理、退耕還林還草、京冀水源林、草原修復治理等重點生態工程建設，林木蓄積量達到1.02億m，實現了有林地面積和活立木蓄積量的雙增長，為碳匯產業的發展打下較好的基礎。

本研究采用的數據主要來源于《中國森林資源清查》《中國林業統計年鑒》《中國統計年鑒（2021）》，以及已公開發表的相關文獻資料和數據。具體數據包括森林面積、蓄積量，不同林分的面積、生長量、蓄積量等，主要數據如表1所示。

表1 承德市森林資源統計

3 承德市森林碳儲量、碳匯量核算

3.1 森林碳儲量、碳匯量實物量核算

根據上述統計資料，2008年承德市森林面積為171.46萬hm2，2020年增加到234.67萬hm2，年復合增長率（CAGR）為2.65%；2008年森林活立木蓄積量為3 807.60萬m3，2020年增加到9 502.00萬m3，年復合增長率為7.92%；森林覆蓋率由2008年的46.03%提高到2020年的59.38%。由以上數據計算可得，2008年承德市森林單位面積蓄積量為 22.21 m3/hm2，2020 年為 40.49 m3/hm2，年復合增長率為5.13%。

根據上述森林蓄積量擴展法的計算公式和相關參數，計算出承德市森林碳儲量、碳匯量實物量如表2、表3所示。

表2 承德市森林碳儲量、碳匯量實物量核算表

表3 按照林木類型核算的承德市森林碳儲量、碳匯量實物量表

由表2可知，2008年承德市森林碳儲量為4 411.20 萬 t，2020年增加到 11 008.30萬t，共增長6 597.10萬t；2008年森林活立木碳儲量為1 808.61萬 t，2020年增加到 4 513.45萬 t，年復合增長率為7.92%；2008—2020年期間，年平均碳匯量為225.40萬t。

從林木類型來看，2008年承德市森林、疏林、散生木的碳儲量分別為1 788.49萬t、12.90萬t和7.22萬t；2020年森林、疏林、散生木的碳儲量分別為4 463.24萬t、32.20萬t和18.01萬t；2008—2020年活立木、森林、疏林和散生木的年平均碳匯量分別為225.40萬t、222.90萬t、1.61萬t和0.90萬t。

從林齡來看，2008年承德市森林中幼齡林的碳儲量最大，為1 330.28萬t，過熟林的碳儲量最小，為32.91萬t；2020年幼齡林、過熟林的碳儲量分別為3 319.76萬t、82.12萬t；2008—2020年，幼齡林、過熟林的年平均碳匯量分別為165.79萬t和4.10萬t，幼齡林的碳匯量占森林碳匯量的74.38%，過熟林僅占1.84%。因此，從2008—2020年承德市森林碳儲量、碳匯量實物量核算結果來看，其碳匯產業還有較大的發展空間。

3.2 森林碳儲量、碳匯量價值量核算

同樣地，按照碳匯價值核算方法，根據最優價格模型計算出承德市森林碳匯最優價格為10.11～15.17 美元/t；根據目前美元兌人民幣匯率，計算出承德市森林碳匯最優價格為64.42～96.67元/t。按照碳匯最優價格的上限計算，承德市森林碳儲量、碳匯量價值量核算結果如表4、表5所示。

表4 承德市森林碳儲量、碳匯量價值量核算表

表5 按照林木類型核算的承德市森林碳儲量、碳匯量價值量表

從林木類型來看，2008年承德市森林、疏林和散生木的碳儲量價值量分別為172 893.33萬元、1 247.04萬元和697.96萬元；2020年，森林、疏林和散生木的碳儲量價值量分別為431 461.41萬元、3 112.77萬元和1 741.03萬元；2008—2020年活立木、森林、疏林和散生木的年平均碳匯價值量分別為21 789.42萬元、21 547.74萬元、155.64萬元和87.00萬元。

從林齡來看，2008年承德市森林中幼齡林的碳儲量價值量最大，為128 598.17萬元，過熟林的碳儲量價值量最小，為3181.41萬元；2020年幼齡林、過熟林的碳儲量價值量分別為320 921.20萬元、7 938.54萬元；2008—2020年，幼齡林、過熟林的年平均碳匯價值量分別為16 026.92萬元、396.35萬元，幼齡林的碳匯價值量占森林碳匯價值量的74.42%，過熟林僅占1.86%。核算結果同樣也表明，承德市森林碳匯產業有較大的發展潛力，在實現“雙碳”目標的過程中有較大的發展空間。

4 結論與討論

4.1 結論

森林碳匯是重要的森林生態產品，在實現“雙碳”目標中發揮著重要作用。生態產品價值化是目前研究的熱點問題，森林碳匯價值核算不僅是生態產品價值化的基礎，而且是實現“雙碳”目標的重要途徑。本文利用蓄積量擴展法對承德市2008—2020年的森林碳儲量、碳匯量進行了初步核算。從實物量核算結果來看：承德市森林碳儲量是增加的，2008—2020年期間年復合增長率為7.92%；活立木碳儲量也是增加的，由2008年的1 808.61萬t，增加到2020年的4 513.45萬t。從林齡來看，幼齡林的碳匯量最大，過熟林的碳匯量最小，兩者分別占森林碳匯量的74.38%和1.84%。從價值量核算結果來看，2008—2020年，承德市活立木、森林碳匯價值量分別為2.18億元、2.15億元，分別占2020年承德市GDP的0.141%、0.138%。從林齡來看，幼齡林的碳匯價值量占森林碳匯價值量的比例最高，為74.42%；過熟林占比最小，為1.86%。因此，加強承德市森林的撫育和有效經營管理，提高森林生產力，改善林齡結構，提高森林碳匯效益，是實現生態產品價值化的重要途徑和手段。綜上可知，無論從實物量核算結果來看，還是從價值量核算結果來看，承德市森林碳匯在實現“雙碳”目標的過程中具有較大的發展潛力。

另外，加強現有森林資源保護，進行森林分類經營，加強中幼齡林培育，提高森林質量等，也是實現森林碳匯和生態產品價值化及效益最大化的重要途徑。目前，承德市森林單位面積蓄積量僅為40.49 m3/hm2，距離全國平均水平的78.17 m3/hm2還有很大的差距。尤其是承德市的森林資源結構不平衡，森林質量亟待提升。在承德市的森林資源中，森林單位面積蓄積量約為全國平均水平的一半，而芬蘭、德國、瑞典等林業發達國家森林單位面積蓄積量約為300 m3/hm2，承德市僅為其1/10左右，林分質量差，且生態效能和經濟效益低，單位面積碳匯效能也低。因此，在提高森林經營管理水平和森林單位面積蓄積量方面，承德市還有較大的潛力，這也是承德市提高森林碳匯效益的有效途徑和今后發展的重要任務。

4.2 討論

根據上述研究結果，仍有幾個問題值得討論：

①森林碳匯效益價值核算應考慮森林的其他多種效益。森林碳匯效益僅僅是森林生態效益的一種，在進行森林碳匯效益價值核算時，森林的其他效益往往被忽略，森林其他效益的價值計量問題也被忽略。相關研究表明，森林具有生態、經濟、社會等多種效益，并具有保護生物多樣性、涵養水源、提供林副產品等多種功能。森林碳匯效益的大小不僅與森林結構、降雨量、平均氣溫等因素有關，也與森林風險和經營管理水平有關。其中，森林碳匯受生物多樣性的影響較大。因此，為實現“雙碳”目標，在進行森林碳匯效益價值核算時，要考慮森林的其他多種效益和影響因素，不能撇開其他多種效益和影響因素而單獨核算其碳匯效益的大小，這在以后的研究中還需要進一步改進和完善。

②森林碳匯效益價值核算應采用最優價格。最優價格或影子價格是反映社會資源得到最佳配置時的一種價格。進行森林碳匯效益價值核算的主要目的是提高森林資源的管理水平，使森林資源在氣候變化中發揮應有的作用。在國民經濟核算中，對資源環境進行核算，也往往采用最優價格來核算其價值的大小。因此，在進行森林碳匯效益價值核算時，盡管碳市場交易價也是一種價格，但從資源管理和國民經濟核算的角度更應考慮最優價格，以進一步提高森林資源的管理水平。

③發展城市林業有助于提高森林碳匯的價值。據統計，承德市現有國家和省級自然保護區14處，國家和省級森林公園27處，國家和省級濕地公園20處，風景名勝區5處，地質公園3處，沙漠公園2處。這些不同類型的保護區、公園等，在豐富居民文化生活、應對氣候變化等方面發揮了重要作用。相關統計也表明，承德市森林單位面積蓄積量較低，距離全國平均水平還有很大的差距。因此，在“雙碳”目標實現的過程中，發展城市林業，提高經營管理水平，提高城市林木綠化率，增加森林單位面積蓄積量，構建良好的城市森林生態系統，不僅有利于改善居民生活環境，減緩氣候變化，發揮森林碳匯效益，也有利于促進生態經濟和諧發展，促進“雙碳”目標早日實現。

④應積極發展森林碳匯市場，并探索生態產品價值化的多種路徑。由承德市森林碳匯的實物量、價值量核算結果可以看出，承德市森林碳匯具有較大的發展潛力。因此，承德市應借助國家“雙碳”戰略目標的發展機遇以及京津冀一體化的發展機會，做好森林碳匯市場發展規劃，探索生態產品價值化的多種路徑，制定森林碳匯項目實施標準和利益分配機制等；在市屬國有林場先行先試，并建立適宜開發森林碳匯項目的數據庫，做好相關資源的統計、核算工作，為發展森林碳匯市場、探索生態產品價值化提供技術支撐，也為其他地區森林碳匯核算做好示范。根據承德市林業和草原局測算，到2025年，承德市森林碳匯交易額將達到1億元。因此，承德市應積極發展森林碳匯市場，做大做強塞罕壩等國有林場碳匯生態產品的開發；借鑒福建省南平市“生態銀行”的經驗，整合森林資源優勢，提升森林資源的經營管理水平；探索森林碳匯、園林綠化、林下經濟等生態產品價值化的多種路徑，把生態產品價值化做實、做優、做強；推動承德市由“綠水青山”向“金山銀山”的轉化，實現森林資源的綜合利用以及生態、社會、經濟的和諧發展，真正把森林碳匯做成承德市良好發展的一張“名片”。

①碳匯量根據活立木碳儲量計算。

②目前，美元兌人民幣匯率為1美元=6.372 4人民幣。