黑龍江省碳匯造林項目關鍵技術探討

李國春，王維芳

(1.黑龍江省林業監測規劃院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.東北林業大學，黑龍江 哈爾濱 150040)

黑龍江省碳匯造林項目關鍵技術探討

李國春1，王維芳2

(1.黑龍江省林業監測規劃院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.東北林業大學，黑龍江 哈爾濱 150040)

探討了符合黑龍江省實際的碳匯造林項目關鍵技術，特別是公式和參數的使用。為規范黑龍江省內碳匯造林項目設計文件(PDD)編制、碳匯計量與監測，推動該省碳匯造林項目的開發，提供有益的參考。

碳匯造林；關鍵技術；黑龍江

碳匯造林項目技術主要包括：基線和碳計量方法、項目邊界的確定、土地合格性、碳庫和溫室氣體排放源選擇、項目期和計入期、基線情景識別與額外性論證、碳層劃分、基線碳匯量、項目碳匯量、泄漏、項目減排量、造林措施、基線碳匯量的監測、項目活動的監測、項目邊界的監測、事后項目分層、抽樣設計、樣地設置、監測頻率、林木生物質碳儲量的監測、灌木生物質碳儲量的監測、土壤有機碳的監測、項目邊界內的溫室氣體排放增加量的監測、精度控制與監測、公式及參數的使用等25項。

本文對這些技術里面的關鍵技術：項目邊界的確定、基線碳匯量、公式及參數的使用，共3項內容，結合黑龍江省實際進行如下探討。

1 重要概念

1.1 碳匯造林

以增加森林碳匯為主要目的，對造林和林木生長全過程實施碳計量和監測而進行的有特殊要求的造林。

1.2 項目邊界

由擁有土地所有權或使用權的項目業主或其他項目參與方實施的碳匯造林項目活動的地理范圍。項目邊界包括事前項目邊界和事后項目邊界。事前項目邊界是在項目設計和開發階段確定的項目邊界，是計劃實施造林項目活動的地理邊界。事后項目邊界是在項目監測時確定的、項目核實時核實的、實際實施的項目活動邊界。

1.3 基線碳匯量

基線情景下項目邊界內各碳庫中的碳儲量變化之和。

2 關鍵技術

2.1 項目邊界的確定

2.1.1 利用全球衛星定位系統(GPS)或其他衛星定位系統，直接測定項目地塊邊界的拐點坐標，單點定位誤差不超過5 m。

2.1.2 利用“黑龍江省林地保護利用規劃成果(林地一張圖)”，結合高分辨率的地理空間數據(如衛星影像、航片)、森林分布圖、林相圖和森林經營管理用圖等，在地理信息系統(GIS)輔助下確定項目地塊的邊界坐標。

2.2 基線碳匯量

基線碳匯量計算公式如下：

ΔCBSL,t=ΔCTREE_BSL,t+ΔCSHRUB_BSL,t

ΔCBSL,t為第t年的基線碳匯量，tCO2-ea-1；ΔCTREE_BSL,t為第t年時項目邊界內基線林木生物質碳儲量的年變化量，tCO2-ea-1；ΔCSHRUB_BSL,t為第t年時項目邊界內基線灌木生物質碳儲量的年變化量，tCO2-ea-1。

基線林木生物質碳儲量的變化計算公式如下：

ΔCTREE_BSL,t=∑ΔCTREE_BSL,i,t

ΔCTREE_BSL,i,t為第t年時，第i基線碳層林木生物質碳儲量的年變化量，tCO2-ea-1；i=1,2,3,…，基線碳層；t=1,2,3,…，自項目開始以來的年數。

假定一段時間內(第t1至t2年)基線林木生物量的變化是線性的，基線林木生物質碳儲量的年變化量計算如下：

t1,t2為項目開始以后的第t1年和第t2年，且t1tt2

CTREE_BSL,i,j,t為第t年時，第i基線碳層樹種j的生物質碳儲量，tCO2-e；BTREE_BSLi,j,t為第t年時，基線第i基線碳層樹種j的生物量，噸干質量(t)；CFTREE_BSLj為樹種j的生物量中的含碳率，t C (t d.m..)-1；44/12為CO2與C 的分子量之比。

可以根據下述方法，選擇采用其中的一種方法來估算基線林木生物量：

方法Ⅰ：生物量方程法

BTREE_BSL,i,j,t=fj(x1i,j,t,x2i,j,t,x3i,j,t,…)*(1+RTREE_BSL,i,j)*NTREE_BSL,i,j,t*ATREE_BSL,i式中：

fj(x1i,j,t,x2i,j,t,x3i,j,t,…)為將第t年第i基線碳層樹種j的測樹因子(x1,x2,x3…)轉化為地上生物量的回歸方程，測樹因子(x1,x2,x3…)可以是胸徑、樹高等；RTREE_BSL,j為樹種j的地下生物量/地上生物量之比，無量綱；NTREE_BSLi,j,t為第t年時，第i基線碳層的樹種j的株數，株hm-2；ATREE_BSLi為第i基線碳層的面積，hm2，j=1,2,3,……第i基線碳層中的樹種；i=1,2,3,……基線基線碳層；t=1,2,3,……項目活動開始以來的年數。

方法Ⅱ：生物量擴展因子法

通過林木的胸徑(DBH)和(或)樹高(H)，查材積表或運用材積公式轉化成林木樹干材積；利用基本木材密度(D，見表1)和生物量擴展因子(BEF，見表2)將林木樹干材積轉化為林木地上生物量；再利用地下生物量/地上生物量的比值(R)將地上生物量轉化為林木生物量：

公式如下：

BTREE_BSL,i,j,t=

VTREE_BSLi,j,t*DTREE_BSL,j*BEFTREE_BSL,j*(1+

RTREE_BSL,j)*NTREE_BSL,i,j,t*ABSL,i式中：

BTREE_BSL,i,j,t為第t年時，第i基線碳層樹種j的生物量，t；VTREE_BSLi,j,t為第t年時，第i基線碳層樹種j的材積，是通過胸徑和(或)樹高數據查材積表或將數據代入材積方程計算得來，m3株-1；DTREE_BSL,j第i基線碳層樹種j的基本木材密度(帶皮)，tm-3；BEFTREE_BSL,j為第i基線碳層樹種j的生物量擴展因子，用于將樹干材積轉化為林木地上生物量；RTREE_BSL,j為樹種j的地下生物量/地上生物量之比；NTREE_BSL,i,j,t為第t年時，第i基線碳層樹種j的株數，株hm-2；ABSL,i為第i基線碳層的面積，hm2；i=1,2,3,……基線碳層；j=1,2,3,……樹種；t=1,2,3,……項目活動開始以后的年數。

黑龍江省主要樹種(組)基本木材密度見表1，黑龍江省主要樹種(組)生物量擴展因子(BEF)參考值見表2。

表1 黑龍江省主要樹種(組)基本木材密度(D)參考值表 tm-3

表1 黑龍江省主要樹種(組)基本木材密度(D)參考值表 tm-3

樹種(組)D樹種(組)D落葉松0．490軟闊類0．443赤松0．414水胡黃0．464樟子松0．460闊葉混0．482紅松0．396硬闊類0．598云杉0．342針闊混0．486冷杉0．366針葉混0．405楊樹0．378雜木0．515櫟類0．676椴樹0．420柳樹0．443榆樹0．598柏木0．478樺木0．541其他杉類0．359其他松類0．424

表2 黑龍江省主要樹種(組)生物量擴展因子(BEF)參考值

3 結論

遵循以下原則和順序選擇參數，按以上公式計算碳匯量、碳儲量的變化。

3.1 實際測定的黑龍江省相關樹種的參數(需要提供透明和可核實的資料來證明)。

3.2 黑龍江省現有的、公開發表的或相似生態條件下的數據或省級科技成果中的數據。

3.3 選擇國家公開公布的缺省值(未盡樹種可以借用生物學特性相似樹種)。

[1] 李金良，施志國.林業碳匯項目方法學[M].北京：中國林業出版社，2016

[2] 方精云，陳安平.中國森林植被碳庫的動態變化及其意義[J].植物學報，2001(9)：967-973

1005-5215(2017)01-0107-02

2016-11-30

李國春(1972-)，男，黑龍江哈爾濱人，大學,高級工程師，從事森林資源調查和森林生態監測研究.

F326.2

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.01.038