河南歐元項目碳匯計量初探

趙建新

(河南省林業調查規劃院,河南 鄭州450045)

世界各國一致認為森林有巨大的碳匯功能,是改善全球氣候的主體之一。為此,黨中央國務院高度重視林業在應對氣候變化中的特殊地位和作用,并明確提出要“大力增加森林碳匯”。歐洲投資銀行貸款河南珍稀優質用材林可持續經營項目(簡稱“河南歐元項目”)建設期5年,建設總投資7 000萬歐元,其中利用歐洲投資銀行貸款3 500萬歐元,貸款期25年。項目建設總規模41 950 hm2,涉及全省11個省轄市的27個縣(市、林場)。對該項目的碳匯量進行計量,有利于吸收歐行資金的支持,促進河南碳匯產業發展。

1　碳儲量變化

根據國家林業局2011年編制的《造林項目碳匯計量監測指南》[1]規定,地上生物量和地下生物量碳庫是必須要選擇的碳庫。根據保守性和成本有效性原則,該項目可以忽略枯死木、枯落物、土壤有機碳和木質產品碳庫。

本項目按照國家林業局2011年編制的《全國林業碳匯計量監測技術指南》[2](試行)的規定,通過活立木蓄積、不同優勢樹種(組)生物量與蓄積量關系以及各樹種(組)碳含率計算碳儲量。

不同優勢樹種(組)生物量與蓄積量關系模型為：

注：Mi為第i樹種(組)單位面積生物量;Xi為第i樹種(組)單位面積蓄積量;a、b為參數,各主要樹種生物量和蓄積量回歸方程參數見表1。

表1　生物量與蓄積量的總關系參數值

碳儲量計算公式：

注：C為總碳儲量,Ci為第i樹種(組)碳儲量,Mi為第i樹種(組)單位面積生物量,Ai為第i樹種(組)面積,CFi為第i樹種(組)含碳率。各樹種(組)碳含率見表2。

表2　　各樹種(組)碳含率

在25年計算期內,項目林將增加碳儲量343.808 2萬t,折合二氧化碳1 260.630 3萬t,其中,建設期增加113.782 7萬t,折合二氧化碳417.203 4萬t;經營期增加230.025 5萬t,折合二氧化碳843.426 9萬t,見表3。

表3　各主要營造林模型計入期末碳儲量

2　溫室氣體排放

項目的整地、間伐、主伐主要為人工作業,基本不使用機械設備,項目邊界內溫室氣體排放主要考慮施肥。相關公式和參數來源于《造林項目碳匯計量監測指南》。

根據項目設計每年施用肥料的種類、面積、施肥量、肥料含N率等,計算引起的直接N2O排放。

式中：FSN,t——第t年施用的含氮化肥經NH3和NOX揮發后的量(t N a-1);

FON,t——第t年施用的有機肥經NH3和NOX揮發后的量(t N a-1);

EFl——氮肥施用 NO2排放因子(IPCC(政府間氣候變化專門委員會)參考值=0.01 t N2O-N(t N)-1);

MWN2O——NO2和N的分子量(44/28)(t N2O-N(t N)-1);

GWPN2O——N2O全球增溫潛勢(IPCC參考值=310 t CO2-e(t N2O)-1)。

只計算復合肥部分,1 t復合肥折算0.52 t尿素(尿素氮含量按46%,復合肥氮含量按24%),尿素揮發取值20%[3]。本項目施復合肥213 394 t,折算成尿素110 965 t,溫室氣體排放108 473 t。

3　泄漏

主要考慮使用運輸工具(消耗燃油的機動車)燃燒化石燃料引起的CO2排放。通過收集不同造林運輸肥料、苗木、木材所使用的運輸工具種類、燃油種類、平均運輸距離、每公里耗油等為計算依據。根據《造林項目碳匯計量監測指南》的規定,采用如下公式：

式中：LKvehicle,t——第t年項目邊界外運輸引起的CO2排放(tCO2-e.a-1);

EFCO2,f——f類燃油的CO2排放因子(tCO2-e.GJ-1);

NCVf——f類燃油的熱值(GJ L-1);

FCf,t——第t年f類燃油消耗量(L)。

項目主要使用燃料為柴油,碳排放系數取2.778 kgCO2L-1(IPCC數據)。項目共使用柴油2 651 t,溫室氣體泄漏7 363 t,見表4。

表4　項目邊界外的溫室氣體泄漏

4　項目凈碳匯量

本項目產生凈碳匯量12 490 467 t,其中建設期4 161 282 t,平均每年832 256 t;經營期8 329 185 t,平均每年416 459 t,見表5。

表5　項目凈碳匯量

5　無項目對比

在無項目情況下,山區新造林項目地一般會成為灌木林地,面積9 950 hm2;平原新造林項目地一般會成為荒草地,面積9 600 hm2;撫育和低改項目地是喬木林地,面積22 400 hm2。根據《全國林業碳匯計量監測技術指南》提供的碳儲量計算方法測算灌木林地和喬木林地的碳儲量。荒草地不需要測算碳儲量。

5.1　灌木林

計算公式為：

其中,C為灌木林碳儲量;M為灌木林單位面積生物量,取值19.76 t hm-2;A為灌木林面積;CF為灌木含碳率,取值0.467 2。M和CF取值來源于《全國林業碳匯計量監測技術指南》。本項目灌木林的碳儲量為9.185 7萬t。

5.2　喬木林

一般情況下,河南楊樹每年每公頃生長量為15 m3,櫟類每年每公頃生長量為3 m3,低改林每年每公頃生長量為1.5 m3。按照《全國林業碳匯計量監測技術指南》的計量方法,本項目喬木林的碳儲量為134.540 2萬t。

在無項目情況下,可產生碳儲量143.725 9萬t,折合二氧化碳526.994 8萬t,其中建設期64.362 8萬t,折合二氧化碳235.996 9萬t;經營期79.363 1萬t,折合二氧化碳290.997 9萬t,詳見表6。

表6　各地類計入期末碳儲量(無項目)

6　結論

森林是全球陸地生態系統的主體。森林中的樹木通過光合作用吸收二氧化碳,放出氧氣,把大氣中的二氧化碳以生物量的形式固定下來,這個過程稱為“匯”。因此,森林具有碳匯功能。森林的這種碳匯功能可以在一定時期內對穩定以至降低大氣中溫室氣體濃度發揮重要作用,并且以其巨大的生物量成為陸地生態系統中最大的碳庫。“碳匯”是當今國際林業發展的新亮點,它從根本上促進了森林生態效益市場化運作[4]。實施歐元項目,25年將產生凈碳匯量12 490 467 t,不實施該項目,25年將固定二氧化碳5 269 948 t;有無項目對比,有項目將增加固定二氧化碳7 220 519 t,按每噸碳200元的市場價格計算[5],該項目林業碳匯總價值14.44億元,為項目總投資5.81億元的2.49倍。

參考文獻：

[1]造林項目碳匯計量監測指南 [EB/OL].[2014-01-26].http：//www.thjj.org/files/2012/r2.pdf2014

[2]全國林業碳匯計量監測技術指南(試行)[EB/OL].[2014-01-25].http：//www.forestry.gov.cn/portal/main/s/586/content-463662.html

[3]林立.高產糧區不同施肥模式下農田氮素損失途徑及水氮利用效率分析 [D].濟南：山東農業大學,2011

[4]韓基韜.中國首個利用歐洲投資銀行開展的碳匯造林項目在內蒙古啟動 [EB/OL].(2011-07-08)[2014-01-08].http：//gb.cri.cn/27824/2011/07/08/5311s3300766.htm

[5]鄭曉靜.山東多措并舉增加林業碳匯計量 [EB/OL].(2013-07-09)[2014-01-18].http：//jjsb.cet.com.cn/articlecontent2.aspx?articleID=176611