上杭縣森林碳儲量估算與動態分析

張昌貴

摘 要：該文以上杭縣2002年、2014年兩期森林資源二類調查為基礎，結合不同森林類型生物量和蓄積量的回歸方程，對上杭縣森林植被碳儲量和碳密度進行了估算與動態變化分析。結果表明，2002—2014年期間，上杭縣森林碳儲量有所增多，森林碳密度由26.5t·hm-2增至33t·hm-2，森林碳儲量年齡結構動態變化中，幼齡林的碳儲量有所降低，碳密度有所下降，表明總體森林資源保護較好，但幼齡林的林分質量有待于提高。

關鍵詞：森林；碳儲量；碳密度；動態變化

中圖分類號 S718.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）13-0108-03

森林作為陸地生態系統的重要組成部分，維持著巨大的碳庫，為地球上最大的有機碳庫，其碳儲存量是大氣的3倍，森林碳儲量不僅在全球碳平衡中扮演著重要調節角色，而且對區域生態環境與文明建設亦有著重要作用[1-2]。上杭縣地處福建省境內，屬亞熱帶，水熱條件充足，作為福建省重點林區縣之一，具有著發展林業的區位優勢[3]。本研究擬以上杭縣森林資源二類調查數據為基礎，分析近十余年間森林植被碳儲量、碳密度其齡級結構的喬木林碳儲量變化，從而為上杭縣林業發展與生態環境建設提供依據。

1 2002、2014年上杭縣森林資源狀況變化分析

本研究分別以上杭縣1996年及2006年進行的二期二類資源調查逐年續檔更新至2002年及2014年的二類調查資源數據為基礎，統計相應的數據與分析估算碳儲量，其資源統計結果見表1、表2。從表1、表2中可見，受經濟與城鎮化發展影響，2014年上杭縣林業用地面積較2002年有所減少，受生態環境建設、天然林保護工程實施以及集體林權制度改革等的影響，上杭縣林農營林積極性提高、采伐量逐年下降、森林經營管理水平均得以改善，不僅有林地及經濟林面積數量有所增加，而且活立木蓄積和森林覆蓋率均得以提高。表明上杭縣森林資源數量與質量均處于良性發展狀態，這將更好地發揮上杭縣森林的生態效益，促進上杭縣生態文明建設。

2 森林碳儲量估算方法

采用通用的生物量估算方法換算因子連續函數法對上杭縣各林分類型生物量進行計算，參考方精云等研究結果確定換算因子相關系數[4-5]。將各類型森林生物量乘以轉換系數（采用目前國際通用的每克干物質的碳儲量轉換系數=0.5）[6]，進而求算各森林類型生物量與碳儲量。其計算方法如下：

2.1 喬木林生物量計算 計算公式如下：

[Y=ax+b]

式中：Y為每hm2生物量，x為每hm2蓄積量，a和b為參數。各優勢樹種的計算參數見表3。

2.2 經濟林生物量計算 經濟林的生物量=單位面積平均生物量×面積[3，7]。單位面積平均生物量采用我國經濟林的平均生物量23.7t·hm-2。

2.3 灌木林生物量計算 灌木總生物量=單位面積灌木生物量×面積[3，4，7]。灌木林的生物量利用我國秦嶺淮河以南的灌木林平均生物量值19.76t·hm-2。

2.4 竹林生物量計算 竹林的總生物量=總株數×平均單株生物量[3，7]。福建省竹林以毛竹為主，毛竹的單株生物量為22.5kg·株-1。

3 上杭縣各森林類型碳儲量、平均碳密度分布及動態變化

結合表1及表2中數據，應用上述換算因子連續函數及轉換系數分別計算上杭縣2002年、2014年主要森林類型的碳儲量和碳密度，其結果如表4所示。由表4計算結果可知，2002—2014年，上杭縣森林碳儲量由57 262t增長至73 570t，增長了16 308t，年均增長1 359t，增長率為2.3%，碳密度由26.5t·hm-2增長至33t·hm-2，增長了6.5t·hm-2，而從不同森林類型來看，2002—2014年，針葉類和闊葉類森林碳儲量均有所增加，受天然林保護工程實施的影響，福建省自20世紀90年代末以來，全省基本停止了天然闊葉林的審批采伐，使其闊葉類森林碳儲量比針葉類森林增長更快。綜上數據表明，上杭縣在2002—2014年間，隨著森林質量的改善，其森林碳儲量增加明顯，森林植被碳增匯作用明顯。

4 上杭縣森林的碳儲量齡組結構動態變化

森林是以喬木為主體的生物群落，喬木類森林碳儲量及其結構變化將直接影響森林碳儲量構成與變化。本研究分別就2002年與2014年上杭縣不同齡組的喬木類森林碳儲量和碳密度進行計算與比較分析，其結果如表5所示。由表5可見，2002—2014年期間，上杭縣喬木層的幼齡林和中齡林碳儲量比例下降趨勢明顯，由2002年的38.5%降至2014年的19.5%，而喬木層近熟林與成熟林碳儲量比例則得以較大幅度的提高，由2002年的61.5%提高至2014年的80.5%。究其原因是進入21世紀以來，隨著林業政策的轉變與集體林權制度改革的不斷深化，經營者的經營理念由傳統的木材生產向多功能多效益生產的轉變，森林經營管理水平不斷提高，近熟林以上森林面積增加明顯。結合碳密度變化進一步分析可見，除幼齡林外，各年齡森林碳密度均有所增加，尤其是近熟林碳密度由58.3t·hm-2提高至72t·hm-2、成熟林碳密度由78t·hm-2提高至94.9t·hm-2，二者增長幅度均超過20%，其結果均表明上杭縣的森林資源質量在不斷提高與改善。值得注意的是，上杭縣幼齡林的碳密度在呈下降趨勢，一方面固然與幼齡林面積的下降而新造林地自2010年以來增加較多（幼齡林年齡整體偏小而無蓄積量）有關，另一方面也可能存在著林分質量下降問題。因此，今后如何提高幼齡林林分質量，應當引起上杭縣森林經營者與管理者的重視。

5 結論與討論

（1）根據2002年和2014年的森林資源調查數據表明，上杭縣的森林（有林地）面積、蓄積及覆蓋率均有一定程度的提高，在其森林蓄積量中，喬木類森林碳儲量是主體，無論是2002年還是2014年均高達88%以上，處于較高水平，與福建省森林資源總體狀況較一致。

（2）根據上杭縣2002年和2014年兩期的森林資源二類調查及碳儲量估算中見，隨著林業體制改革與集體林權制度改革的不斷深入，雖然受經濟發展需要的影響上杭縣林業用地總量有所減少，但其森林碳儲量與密度均得以明顯提高，表明上杭縣整體森林質量正呈明顯改善趨勢。

（3）根據上杭縣的喬木類森林碳儲量和碳密度的齡組結構動態分析表明，上杭縣的近熟林及成過熟林的森林資源數量與質量均不斷改善，但其幼齡林的碳儲量和碳密度亦呈明顯下降趨勢，其原因應當引起經營者與管理的重視，以避免由此影響上杭縣未來的森林碳儲量的可持續利用。

（4）本研究中，森林碳儲量的估算尚存在不足之處，由于數據來源受限，主要針對喬木林、經濟林、灌木林和竹林的碳儲量，而忽略了林下的草本層和根系等碳儲量的計算。因此，今后應進行進一步深入的研究。

參考文獻

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