黑龍江大興安嶺森林固碳釋氧生態服務功能價值評估

韋昌雷

(大興安嶺農林科學院，黑龍江嫩江源森林生態系統國家定位觀測研究站，黑龍江 大興安嶺 165000)

自工業革命以來，全球氣候變化加劇，嚴重威脅著人類生存。森林資源作為陸地生態系統的主體，除具有顯著的經濟和社會效益外，還具有巨大的生態效益，發揮著重要的生態功能，森林植被固定二氧化碳，釋放氧氣是森林生態服務的重要功能之一[1，2]。本研究以國家林業局頒布實施的《森林生態系統服務功能評估規范》為標準，利用大興安嶺森林資源數據，結合文獻資料對大興安嶺森林資源的固碳釋氧生態功能的價值進行評估，為大興安嶺的森林生態服務價值提供數據，同時為實施生態補償提供一定的理論依據。

1 自然概況

1.1 地理位置

黑龍江大興安嶺地處黑龍江省西北部、內蒙古自治區東北部、大興安嶺山脈東北坡，是祖國的最北部邊疆。北部和東部以黑龍江為界，與俄羅斯隔江相望，西鄰內蒙古林區，以大興安嶺主脈分水嶺為界，地理位置121°12′—127°00′ E，50°10′—53°33′ N，全區總面積835.1萬hm2。

1.2 自然條件

氣候屬寒溫帶季風性氣候，冬季寒冷干燥，夏季溫涼濕潤。年平均氣溫，南部為-1.4 ℃，北部為-5.3 ℃，極端最低氣溫-52.3 ℃。無霜期82～110 d。年平均降水量419～502 mm，年日照時數2 370～2 620 h。

1.3 森林資源

大興安嶺林區是我國重點國有林區和天然林主要分布區之一，以天然興安落葉松林為主，主要樹種有興安落葉松、樟子松、白樺等。根據《大興安嶺森林資源統計年報》資料，2013年全區林業用地面積809.9萬hm2，有林地面積683.7萬hm2，活立木蓄積5.60億m3，森林覆蓋率81.86%[3]。

2 數據來源與評估方法

2.1 數據來源

森林資源數據來源于《大興安嶺森林資源統計年報》，各森林類型生物量與生產力來源于相關文獻資料[4]，數據整理后見表1。碳價與制氧價格采用《森林生態系統服務功能評估規范》(LY/T 1721-2008)推薦值，即固碳價格采用瑞典的碳稅率每噸150美元(折合人民幣每噸1 200元)，制氧價格采用中華人民共和國衛生部網站中2007年春季氧氣平均價格每噸1 000元[5]。

表1 大興安嶺森林類型生物量與生產力

2.2 評估方法

按照國家標準《森林生態系統服務功能評估規范》(LY/T 1721-2008)，對研究區各森林類型的植被，分別計算其固碳釋氧的實物量和價值量。

森林植被固碳實物量：

G植被固碳=1.63R碳·AB年

(1)

森林植被固碳價值量：

U碳=A·C碳1.63R碳·B年+F土壤

(2)

式中：G植被固碳-植被年固碳量(t·a-1)；R碳-CO2中碳的含量，為27.27%；A-林分面積(hm2)；B年-林分凈生產力(t·hm-2·a-1)；F土壤-單位面積林分年固碳量(t·hm-2·a-1)；C碳-固碳價格(元·t-1)；U碳-林分年固碳價值(元·a-1)。

森林植被釋氧實物量：

G氧氣=1.19A·B年

(3)

森林植被釋氧價值量：

U氧氣=1.19A·B年·C氧氣

(4)

式中：G氧氣-林分年釋氧量(t·a-1)；A-林分面積(hm2)；B年-林分凈生產力(t·hm-2·a-1)；C氧氣-氧氣價格(元·t-1)；U氧氣-林分年釋氧價值(元·a-1)。

3 結果與分析

3.1 不同森林類型固碳釋氧生態功能服務實物量分析

根據平均凈生產力及單位面積林分年固碳量數據，按照公式(1)～(4)計算得出大興安嶺不同森林類型固碳釋氧生態功能服務實物量，見表2。

由表2可以看出，大興安嶺森林生態系統平均固碳量為4.828 t·hm-2·a-1，總固碳量為3 277.59×104t·a-1，平均釋氧量為12.924 t·hm-2·a-1,總釋氧量為8 774.63×104t·a-1。在單位面積固碳量和釋氧量上針葉林較闊葉林高。

從圖1和圖2可以看出，大興安嶺主要森林類型的落葉松林和白樺林無論在固碳量和釋氧量上都占全部林分的90%以上。

表2 不同森林類型固碳釋氧生態服務功能實物量

注：*為平均值，下同。

圖1 各林分類型固碳量

圖2 各林分類型釋氧量

3.2 不同森林類型固碳釋氧生態服務功能價值量分析

表3 不同森林類型固碳釋氧生態服務價值量

注：*標注為平均值

從表3可以看出，大興安嶺不同森林類型固碳生態服務功能價值為393.31億元·a-1，單位面積固碳價值為0.579萬元·hm-2·a-1；釋氧生態服務功能價值為877.46億元·a-1，單位面積釋氧價值為1.292萬元·hm-2·a-1；大興安嶺森林固碳釋氧生態服務功能價值為1 270.77億元·a-1。在單位面積固碳價值和釋氧價值上，針葉林高于闊葉林，總固碳價值和總釋氧價值上最高的為落葉松，其次為白樺林。

4 結論

大興安嶺森林生態系統植被的年均固碳量為3 277.59×104t，年均釋氧量為8 774.63×104t，固碳釋氧生態服務功能總價值為每年1 270.77億元，僅森林的一項生態服務功能就產生如此大的價值，如果加上森林的其他生態服務功能，將會產生巨大的生態價值。大興安嶺的森林對維護生態平衡、緩解氣候變化方面有著巨大的作用。

[1] 聯合國糧農組織.1999年世界森林狀況[R].羅馬，1999

[2] 張永利.中國森林生態系統服務功能研究[M].北京，科學出版社，2010

[3] 大興安嶺地區資源局.大興安嶺森林資源統計年報[R].2013

[4] 方精云，劉國華，徐嵩齡.我國森林植被生物量和凈生產量[J].生態學報，1996，16(5)：497-508

[5]LY/T1721-2008，森林生態系統服務功能評估規范[S].北京:中國標準出版社，2008