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气候变化是温度和天气模式的长期变化,自19世纪以来,人类活动一直是气候变化的主要原因,特别是煤炭、石油和天然气等化石燃料的燃烧。自2011年以来,大气中的二氧化碳浓度持续增加,年均浓度达?10 ppm[1]。监测记录表明,大气中二氧化碳的含量每增加一倍会导致全球平均气温升高2 ℃,但这并未引起人们的重视。气候的显著变化带来了一系列后果,如严重的热浪和干旱、持续的飓风、冰川融化等,对人类赖以生存和发展的生态环境造成严重破坏。目前,全世界年均温室气体的排放量高?10亿t,已经远超地球对其的吸收能力。为此,世界各国先后签订了《联合国气候变化框架公约》《京都议定书》《巴黎协定》等,采取迅速有力的行动进行减排。我国更是在?5届联合国大会期间提出分别?030年前?060年前实现碳达峰、碳中和的目标。减少温室气体在大气中的含量是缓和全球气候变暖的关键,目前的行动措施主要分为以下两方面:第一,通过工业节能减排技术减少能源消耗、降低污染物尤其是温室气体的排放[2];第二,通过植树造林以及提高森林经营管理技术水平,吸收并储存空气中的二氧化碳,提高碳汇能力、/p>
森林生态系统资源丰富,光合生产率高,能够吸收二氧化碳并释放氧气,是陆地生态系统最大、最经济有效的储碳库。我国拥有丰富的森林资源:根?021年《中国统计年鉴》,我国森林覆盖率为22.96%,森林面?2 045.62万hm2,森林蓄积量1 756 022.99万m3[3]。联合国政府间气候变化专门委员会估算,全球森林生态系统中碳储量为1.15万亿t[4],占陆地生态系统总碳储量将近一半,进一步表明森林在碳汇中的巨大潜力、/p>
森林碳汇是森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中,从而减少大气中二氧化碳浓度的过稊sup>[5]。这个过程是动态的,既可以通过光合作用固存碳,也可以通过森林消耗损失和排放碳。相比其他减排方法,森林碳汇技术难度较低,且效益显葖sup>[6],成为实现碳中和、应对全球气候变化的有效途径[7-8]。目前,我国对森林碳汇相关工作也给予了高度重视和支持?016年,中央政府颁发《林业应对气候变化“十三五”行动要点》,提出“增加林业碳汇”“减少林业排放”“提升林业适应力”等7项主要行?sup>[9];同时又印发《林业适应气候变化行动方案(2016?020年)》《国家林业局关于推进林业碳汇交易工作的指导意见》等一系列文件政策,进一步表明了“双碳”目标背景下森林碳汇的巨大潜劚sup>[10]?017年,建立全国碳交易体系,林业碳汇正式进入碳汇交易?021年《关于建立健全生态产品价值实现机制的意见》提出完善碳汇权益交易机刵sup>[11]。在此背景下,对森林碳汇价值进行核算有利于碳汇市场的快速发展,学者们对森林碳汇价值也展开了全方位、多尺度的研究,通过量化森林碳汇服务功能,直观地展示森林碳汇的生态效益,研究尺度从全球到国家到省、县域及林场。如方精云等[12]使用生物量换算因子法,计算了1949?998?0年间我国森林碳库变化情况,结果表明,中国森林碳汇在单位面积或单位碳储量上与美国大致相同。随后,多位学耄sup>[7,13-14]采用蓄积量转换的核算方法分别?003?008年?009?013年?014?018年我国天然林和人工林碳汇的实物量和价值量进行计算,总体来看,中国森林资源碳汇实物量和价值量呈上升趋势。由于北方地区森林资源丰富,省、县域及更小尺度的森林碳汇评估研究主要集中于黑龙江、吉林、辽宁等?sup>[15-17],华南地区尤其是广东省的森林碳汇核算研究相对较少、/p>
广东省西江林场是广东省省属林场之一?015年广东率先全面开展国有林场改革,转变传统的利用和消耗木材的经营模式,广东省西江林场通过林场重组、改变林场管理和森林经营方向提升生态功能,实现了森林生态环境保护的目标。因此,研究广东省西江林场改革前后森林碳汇的变化情况,对国有林场改革、森林资源保护及“双碳”目标的实现等具有重要意义。本文在相关研究的基础上,利用林场改革前后的森林资源清查数据,对广东省西江林场森林资源碳储量实物量和价值量进行测算和分析,为广东国有林场森林资源保护、提高碳储量提供参考、/p>
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生物量法、蓄积量法、碳密度法、碳平衡法等都是森林碳储量的常用计算方法[16]。森林蓄积量法实用性强,容易操作,并且具有一定的科学性,因而本研究采用森林蓄积量法进行碳储量测箖sup>[5,12,23]、/p>
森林由林木、林下植被和林地组成。参考李顺龙[24]采用蓄积量扩展法对森林碳汇的核算,本文得到森林碳汇量的计算公式:
$$ C = V_1\delta \rho \gamma + \alpha V_1\delta \rho \gamma + \beta V_1\delta \rho \gamma $$ (1) 式中9i>C为森林碳储量:i>V1为森林蓄积量:i>δ为森林蓄积量和生物量蓄积的转换系数,也称生物量扩大系数,一般取1.9:i>ρ为森林生物量蓄积和生物干重的转换系数,即容积密度,一般取0.45 ~ 0.5,本文取0.5:i>γ为生物干重和固碳量的转换系数,即含碳率,一般取0.5:i>α为林下植物固碳量换算系数,即根据林木生物量计算林下植?含凋落物)固碳量,一般取0.195:i>β为林地固碳量换算系数,即根据森林生物量计算林地固碳量,一般取1.244、/p>
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森林碳汇具有多重价值,在理论上是可以计量的,其价值评估是指用货币衡量森林碳汇所带来的生态效益。森林碳汇的经济价值计算公式为9/p>
$$ V_2 = C\times P $$ (2) 式中+i>V2表示森林碳汇的经济价值,C表示森林碳储量,P表示森林碳汇单位价格、/p>
关于森林碳汇单位价格如何确定,目前存在多种方法。森林碳汇是一种特殊的公共商品,树木通过吸收并储存二氧化碳所提供的效益是全民共享的,并具有非竞争性、非排他性及外部性,这导致森林碳汇的价格无法完全由市场决定,需要交易双方通过协商确定[25]。张颖等[26]指出,影子价格(最优价格)能够反映市场真实的供求状况与商品稀缺程度,往往接近于自由市场竞争条件下形成的价格。在我国大力推行低碳经济的背景下,文本采用影子价格(最优价格)进行森林碳汇计量,以更贴近国际市场竞争形成的碳汇价格[5,26]。根据张颖等[26]的研究成果,中国森林碳汇的最优价格应?0.11 ~ 15.17美元/t之间波动。如果按照最优价格的上限和中国外汇交易中心公布的2015年和2018年美元兑人民币的平均汇率6.23?.62计算?015年和2018年森林碳汇的价格分别 94.509 1 ?t 100.425 4 ?t、/p>
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根据统计,广东省西江林场改革前后林地面积略有增加?015?018年广东省西江林场林地面积增加?5.39 hm2,增长率?.14%。其中,森林面积增加?20.19 hm2,增长率?.9%;森林面积占林地面积的比重从 95.55%增长 99.15%。森林蓄积量?21 100 m3增加?31 200 m3,增长了10 100 m3,增长率?.94%。表明多年来广东省西江林场森林资源保护成效良好,森林面积和蓄积均有所增加,各项指标的变化均显现了国有林场改革所取得的成效。同时,2015年起我国实施全面停止天然林商业性采伐的森林资源保护措施,加快了国有林场森林资源恢复的速度,提高了国有林场的森林固碳能力、/p>
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?015年国有林场改革后,广东省西江林场森林碳储量、碳汇量整体增加,森林碳储量?015年的603 707 t增加?018年的615 408 t?年间森林碳汇量增加了11 701 t,增长率?.94%(见?),说明积极的林业政策对森林固碳量起着正向作用。森林平均碳密度?2.78 t/hm2,但与全国森林平均碳密度 44.30 t/hm2相比,还有较大的增长空间[27]、/p>
?nbsp;12015?018年西江林场森林固碳量变化
年份 森林蓄积/
m3森林面积/
hm2碳储?
t单位面积蓄积?
(m3·hm?(/td>碳密?
(t·hm?(/td>碳汇?
t2015 521 100 10 766.30 603 707 48.40 22.99 2018 531 200 11 186.49 615 408 47.49 22.56 11 701 -
根据不同的分类标准,可将森林划分成不同类别。按林龄划分可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林;按起源划分可分为天然林和人工林;按林种划分可分为防护林、特用林、用材林、薪材林、经济林。本文对龄级的划分标准参考国家林业局编制的《森林资源规划设计调查主要技术规定》《主要树种龄级及龄组划分》《广东省森林采伐伐区设计规程》《短轮伐期和速生丰产用材林采伐作业规程》等文件,树种的龄级与龄组根据优势树种(组)的平均年龄确定。广东省西江林场的优势树种有杉木、马尾松、湿地松、桉树、速生相思、其他软阔林、黎蒴、针阔混交林(主要为马尾松、木荷、火力楠等树种的混交)、阔叶混交林(主要为木荷、红锥、火力楠、黎蒴等树种的混交)、其他木本果树、肉桂、/p>
根据森林不同分类标准,对广东省西江林场森林碳储量进行核算(见?)。总体来看,广东省西江林场森林碳储量是不断增加的,?015年的603 707 t增加?018年的615 408 t?年间森林碳储量共增加?1 701 t,增长率?.94%。从碳储量增长率来看,近熟林碳储量增长最多,达到201.26%,中龄林和过熟林的增长率?.63%?.90%,而幼龄林和成熟林没有增长反而降低,增长率分别为?2.05%和−42.80%。森林固碳量与森林年龄组成密切相关,林场中幼龄林面积所占比例较大,同时,中幼龄林的固碳能力低于成过熟林,导致总碳储量增长幅度不大。未来随着林场中幼龄林的不断生长成熟,其碳汇功能也将持续增加、/p>
?nbsp;2按森林不同分类标准计算的广东省西江林场森林碳储量及其变化
t 年份 2015 2018 森林碳储野/td> 603 707 615 408 按林龄划刅/td> 幼龄枖/td> 101 950 59 085 中龄枖/td> 129 755 142 247 近熟枖/td> 56 768 171 020 成熟枖/td> 185 364 106 025 过熟枖/td> 128 596 136 184 按起源划刅/td> 天然枖/td> 0 0 人工枖/td> 603 592 614 081 按林种划刅/td> 防护枖/td> 450 666 521 237 特用枖/td> 0 0 用材枖/td> 152 925 92 498 薪材枖/td> 0 0 经济枖/td> 0 0 从起源来看,广东省西江林场的森林资源以人工林为主?015年国有林场改革,广东省西江林场加大森林资源保护和建设,人工林面积逐渐增加。计算结果表明,人工林碳储量?年间?03 592 t增加?14 081 t,增加了10 489 t,说明人工林建设投资对森林碳储量增加起着重要的作用。从林龄结构上看,近熟林的碳储量?015年最低变?018年的最高,增长速度最快?015年森林碳储量从高到低顺序为成熟林、中龄林、过熟林、幼龄林、近熟林?018年近熟林的森林碳储量增长最快,从最低到了最高,中龄林和过熟林还是居于第2和第3,成熟林从第1到了?位。从林种来看,防护林的造林面积和碳储量不断增加,碳储量增长速度?5.66%,而用材林的碳储量则下降了39.51%。这与国有林场改革后,防护林面积不断增加,西江林场转变森林经营管理的方向有很大的关系、/p>
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根据上文确定?015年和2018年森林碳汇的价格分别?4.509 1?00.425 4?t。基于此,可以得到广东省西江林场森林资源碳储量的价值量,具体如?所示、/p>
?nbsp;3广东省西江林场森林碳储量价值量
万元 年份 2015 2018 森林碳储量价值量 5 705.58 6 180.26 按林龄划刅/td> 幼龄枖/td> 963.52 593.36 中龄枖/td> 1 226.30 1 428.52 近熟枖/td> 536.51 1 717.48 成熟枖/td> 1 751.86 1 064.76 过熟枖/td> 1 215.35 1 367.63 按起源划刅/td> 天然枖/td> 0 0 人工枖/td> 5 704.49 6 166.93 按林种划刅/td> 防护枖/td> 4 259.20 5 234.54 特用枖/td> 0 0 用材枖/td> 1 445.28 928.91 薪材枖/td> 0 0 经济枖/td> 0 0 田span class="xref">?可以看出,广东省西江林场碳储量价值从2015年的5 705.58万元增加?018年的6 180.26万元,共增加?74.68万元,增长率?.32%。其中,近熟林、中龄林和过熟林碳储量价值量增长速度分别?20.12%?6.49%?2.53%;人工林碳储量价值量增长8.11%;防护林碳储量价值量增长22.90%、/p>
doi:10.13931/j.cnki.bjfuss.2022036
Value Assessment of Forest Carbon Sequestration of Xijiang Forest Farm in Guangdong Province under the Goal of "Double Carbon" Strategy
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Key words:
- double carbon/
- carbon stock/
- forest carbon sink/
- timber volume
?nbsp; 12015?018年西江林场森林固碳量变化
年份 | 森林蓄积/ m3 |
森林面积/ hm2 |
碳储? t |
单位面积蓄积? (m3·hm?(/td> |
碳密? (t·hm?(/td> |
碳汇? t |
2015 | 521 100 | 10 766.30 | 603 707 | 48.40 | 22.99 | |
2018 | 531 200 | 11 186.49 | 615 408 | 47.49 | 22.56 | 11 701 |
?nbsp; 2按森林不同分类标准计算的广东省西江林场森林碳储量及其变化
年份 | 2015 | 2018 | |
森林碳储野/td> | 603 707 | 615 408 | |
按林龄划刅/td> | 幼龄枖/td> | 101 950 | 59 085 |
中龄枖/td> | 129 755 | 142 247 | |
近熟枖/td> | 56 768 | 171 020 | |
成熟枖/td> | 185 364 | 106 025 | |
过熟枖/td> | 128 596 | 136 184 | |
按起源划刅/td> | 天然枖/td> | 0 | 0 |
人工枖/td> | 603 592 | 614 081 | |
按林种划刅/td> | 防护枖/td> | 450 666 | 521 237 |
特用枖/td> | 0 | 0 | |
用材枖/td> | 152 925 | 92 498 | |
薪材枖/td> | 0 | 0 | |
经济枖/td> | 0 | 0 |
?nbsp; 3广东省西江林场森林碳储量价值量
年份 | 2015 | 2018 | |
森林碳储量价值量 | 5 705.58 | 6 180.26 | |
按林龄划刅/td> | 幼龄枖/td> | 963.52 | 593.36 |
中龄枖/td> | 1 226.30 | 1 428.52 | |
近熟枖/td> | 536.51 | 1 717.48 | |
成熟枖/td> | 1 751.86 | 1 064.76 | |
过熟枖/td> | 1 215.35 | 1 367.63 | |
按起源划刅/td> | 天然枖/td> | 0 | 0 |
人工枖/td> | 5 704.49 | 6 166.93 | |
按林种划刅/td> | 防护枖/td> | 4 259.20 | 5 234.54 |
特用枖/td> | 0 | 0 | |
用材枖/td> | 1 445.28 | 928.91 | |
薪材枖/td> | 0 | 0 | |
经济枖/td> | 0 | 0 |