杉木林分經(jīng)營碳匯項目發(fā)展的潛力分析

嚴(yán) 洪

（福建省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，福建 福州 350003）

碳匯功能是森林生態(tài)服務(wù)功能的重要評價指標(biāo)[1]。全球土壤有機(jī)碳庫約為1.415×103～2.233×103kg，是陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫，是植被碳庫5.075×102～6.090×102kg的2～3倍，是大氣碳庫7.613×102kg的2倍，其微小變化便會引起全球生態(tài)系統(tǒng)中CO2濃度巨大的變化。隨著全球氣候變暖現(xiàn)象越來越明顯，國際社會高度關(guān)注，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為主流意識，越來越受到人們的重視。國內(nèi)外學(xué)者針對森林生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能和潛力進(jìn)行了大量研究[2-3]。各國對碳排放相關(guān)權(quán)益的關(guān)注始于《京都議定書》的簽訂生效，我國于2013年開始了碳排放權(quán)交易試點(diǎn)，首批涉及7個省市。2016年隨著福建省的加入，有8個省市開展了碳排放權(quán)交易試點(diǎn)。隨后，國家發(fā)改委在各地試點(diǎn)的基礎(chǔ)上，于2017年12月19日啟動全國碳交易市場。福建是我國第8個碳匯交易試點(diǎn)省份，2016年12月，福建省首個森林經(jīng)營碳匯項目（FFCER）第一監(jiān)測期（10 a）的減排量交易完成，標(biāo)志著福建省碳匯事業(yè)進(jìn)入了新時期。福建省素有“八山一水一分田”的說法，獨(dú)特的自然稟賦和對生態(tài)建設(shè)的重視造就了森林覆蓋率長期居全國榜首的地位，也同時決定了其在增加森林碳匯供給方面的天然優(yōu)勢。

杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]是我國南方各省區(qū)最重要的造林樹種之一，具有生長快，產(chǎn)量高，材性好等優(yōu)點(diǎn)，是我國最重要的商品材樹種之一[4]。分布范圍廣，遍及我國南方17個省區(qū)，在東經(jīng)101°30′～121°53′，北緯19°30′～34°03′之間均有分布。福建省現(xiàn)有杉木林面積3.61×106hm2，占森林總面積的40%左右，是今后一段時期發(fā)展森林經(jīng)營碳匯項目的主體。客觀評價我省杉木林經(jīng)營碳匯項目的發(fā)展?jié)摿陀绊懸蛩兀蔀橹鞴懿块T科學(xué)決策提供依據(jù)。

1 研究方法

1.1 計算模型及步驟

計算碳匯量采用《森林經(jīng)營碳匯項目方法學(xué)》中的生物量方程法。獲取預(yù)測基線情景下，計入期內(nèi)各年（t）各碳層不同樹種的林分平均胸徑（DBH）和平均樹高（H），運(yùn)用公式（1）計算出各碳層相應(yīng)林木生物量。

式⑴中：fAB,j（V）、為樹種j的單位面積林分平均地上生物量B與蓄積量V之間的相關(guān)方程。VTREE_BSL,i,j,t、Rj、ATREE_BSL,i分別為項目邊界內(nèi)，第t年基線第i碳層樹種j林分平均蓄積量，樹種j的林木地下/地上生物量，第i碳層面積。

將以上計算結(jié)果代入：

計算出計入期各年度林木碳儲量。式⑵中：BTREE_BSL,i,j,t為項目邊界內(nèi)第t年基線第i碳層樹種j的林木生物量，CFj為對應(yīng)樹種的生物質(zhì)含碳率。

將計算得出的相鄰兩個年度林木碳儲量代入，有

計算出計入期內(nèi)各年度碳匯量（各年碳儲量的變化量）。式⑶中：CTREE_BSL,i,t1為第t年林木碳儲量的年變化量，CTREE_BSL,i,t為第t年第i碳層林木碳儲量。

分別計算實施森林經(jīng)營措施和未實施森林經(jīng)營措施兩種模式下各年的碳匯量。并將兩種模式下得出的碳匯量代入：

參考默認(rèn)泄漏量為0，即可計算出實施森林經(jīng)營措施下減排量作為開發(fā)森林經(jīng)營碳匯潛力。式中：CNET,t為第t年的減排量，CACTUAL,t為第t年的碳匯量，CBSL,t為第t年的基線碳匯量，LKt為第t年的泄漏量。

1.2 數(shù)據(jù)源選取及參數(shù)確定

森林經(jīng)營碳匯項目對象一般為幼齡林、中齡林，本研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于福建省森林資源規(guī)劃設(shè)計調(diào)查（二類）結(jié)果，統(tǒng)計獲得各地區(qū)杉木林分中幼林林、中齡林面積和蓄積量，詳見表1。

表1 福建省杉木幼齡林、中齡齡面積蓄積統(tǒng)計表Tab.1 Area and volume of the young and middle age Chinese fir forests in Fujian province

杉木年平均生長率通過采用林業(yè)調(diào)查用表（福建省，1988.9）中材積連年生長率表計算（依據(jù)徑階分布情況計算生長率平均數(shù)作為年平均生長率），主要林分調(diào)查因子分布范圍為：年齡5～55 a，平均胸徑4.5～27.6 cm，平均高3.0～23.2 m，蓄積12.0～471.0 m3·hm-2。撫育措施增長率主要參考各國有林場開展森林經(jīng)營過程中積累的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。基于保守性原則，適用對象相同的經(jīng)營措施中，選擇增長率最低的措施計算[5]。詳見表2。

表2 公式參數(shù)選取表Tab.2 Selection of the formula parameters

2 結(jié)果與分析

計入期設(shè)定為10a，則福建省杉木林分經(jīng)營碳匯項目估算碳匯量可達(dá)7.024×107t，碳密度達(dá)到7.71×104t·hm-2。參照福建省森林經(jīng)營碳匯項目（FFCER）已核證項目規(guī)模，約可再生成176個森林經(jīng)營碳匯項目，按照25元/t計算，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到17.56億元，項目潛力巨大。從項目的分布看，南平、三明、龍巖、寧德三地區(qū)可產(chǎn)生碳匯總量約占全省的85.70%以上，其中南平市估算碳匯量可達(dá)3.22×107t，占全省總量的45.78%，其次為三明市，約占全省總量的31.16%。全省碳密度平均為7.71 t·hm-2，最高的為南平市，其次為三明市，而廈門、福州、莆田地區(qū)較小。詳見表3。

表3 福建省杉木林經(jīng)營碳匯潛力估算表Tab.3 Potential amount of the carbon sequestration by forest management in Fujian province

3 討論

隨著生態(tài)文明建設(shè)的快速推進(jìn)和“兩山理論”的深入實踐，“不砍樹也能致富”已成共識。在廣大林區(qū)推廣森林經(jīng)營碳匯項目，將森林的潛在碳匯能力轉(zhuǎn)化為直接經(jīng)濟(jì)收益，助推森林經(jīng)營模式和管理水平的提高。然而碳匯項目發(fā)展政策性較強(qiáng)，周期長，影響因素也較多。

⑴交易價格波動對森林經(jīng)營碳匯項目的影響

森林經(jīng)營碳匯造林的收益主要取決于碳市場交易價格的高低，也是碳匯林最主要的風(fēng)險因素之一[6]。根據(jù)中國碳排放交易網(wǎng)，采用線上數(shù)據(jù)收集的方法統(tǒng)計試點(diǎn)省市區(qū)（北京、上海、深圳、天津、湖北、廣東、重慶、福建）的碳交易價格，取平均值，詳見圖1。可以看出，我國碳交易交易價格偏低[7]，介于20～30元/t之間，且每月的波動較大很難滿足減排的需要，也難以刺激森林經(jīng)營的積極性。按照25元/t推算，扣除碳匯項目開發(fā)成本后福建省杉木林森林經(jīng)營碳匯單位面積收益為193.95元/hm2，遠(yuǎn)低于目前實際的森林撫育工程成本。從經(jīng)濟(jì)上來說并不劃算。同時，還面臨經(jīng)營期較長，森林經(jīng)營的人工成本呈逐年上升的趨勢，林木權(quán)屬單位可能因經(jīng)濟(jì)因素毀約等風(fēng)險。

圖1 2014—2018年全國碳匯交易價格走勢圖Fig.1 Dynamics of the trading price of the carbon sequestration in China in 2014 to 2018

圖2 2018—2020年福建省碳排放配額交易價格走勢圖Fig.2 Dynamics the trading price of the carbon emission quot a in Fujian Province in 2018 to 2020

⑵杉木林分經(jīng)營管理技術(shù)的影響

森林經(jīng)營碳匯是通過采取森林經(jīng)營措施的方式促進(jìn)森林生長，從而得到額外的碳匯量。主要的經(jīng)營對象為人工幼齡林和中齡林。根據(jù)不同的森林經(jīng)營類型，齡組劃分也差異較大，其中幼齡林為4～15 a，中齡林為11～25 a，集約用材林和一般商品林差5 a，可能導(dǎo)致碳匯潛力測算差異較大。根據(jù)目前情況上看，杉木幼齡林撫育措施與其他樹種類似，一般選取土壤診斷施肥和割灌除草，中齡林一般采用施肥、割灌除草和撫育間伐（透光伐、疏伐、生長伐），其他措施視區(qū)域的森林資源特點(diǎn)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況選定。杉木作為我省重點(diǎn)優(yōu)勢用材樹種，傳統(tǒng)的森林經(jīng)營技術(shù)相對成熟，但是在碳匯成熟期方面還較為薄弱。將碳匯成熟[8]與林木生長成熟期、經(jīng)營成熟期結(jié)合起來的難度還較大[9]。林業(yè)經(jīng)營者如何做出最佳經(jīng)營決策，關(guān)鍵就是如何確定最佳輪伐期，但復(fù)合經(jīng)營目標(biāo)之間的區(qū)別直接決定著最佳輪伐期的不同，如何合理選擇是比較復(fù)雜的問題。

⑶空間分布格局的差異

受福建各地氣候、土壤條件（林地質(zhì)量）及經(jīng)營習(xí)慣等因素影響，杉木林分空間分布具有明顯的分布不平衡特點(diǎn)，決定了杉木森林經(jīng)營碳匯項目空間分布格局的差異。研究結(jié)果較客觀的反映的各地區(qū)的發(fā)展?jié)摿Γ渲袕奶紖R量來看，南平、三明發(fā)展杉木碳匯項目潛力巨大，兩地占比達(dá)全省總量的76.94%，龍巖雖緊隨其后，但潛在可開發(fā)項目數(shù)量較小，占比也僅為全省總量的9.09%，寧德、福州、泉州、漳州及莆田等沿海地區(qū)潛在可開發(fā)項目數(shù)量少，受經(jīng)營習(xí)慣及開發(fā)成本等因素影響，基本不具備開發(fā)條件。同時，從碳密度空間分布格局來看，南平市碳密度為15.01 t·hm-2，全省最高，其次為三明市，進(jìn)一步說明兩地杉木林分質(zhì)量好，開發(fā)潛力大。但應(yīng)看到，基于保守原則，計算結(jié)果存在估值偏低的情況，尤其是南平、三明等杉木優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)低估現(xiàn)象可能更為嚴(yán)重。

總體來說，受各地區(qū)資源現(xiàn)狀限制，各地森林經(jīng)營碳匯項目發(fā)展將會呈現(xiàn)差異化發(fā)展，無論是碳匯項目開發(fā)的對象還是項目自身的質(zhì)量和數(shù)量差異都較大。因此，各地在制定發(fā)展思路時，需要充分考慮這些差異，因地制宜地開展森林經(jīng)營碳匯項目開發(fā)工作。只要對象明確、定位準(zhǔn)確、策略得當(dāng)，各個地區(qū)森林經(jīng)營碳匯項目仍有較大的開發(fā)空間。

4 小結(jié)

為了科學(xué)評價利用福建省杉木林開展森林經(jīng)營碳匯項目的潛力，運(yùn)用《森林經(jīng)營碳匯項目方法學(xué)》提供的采用生物量方程法，以福建省森林資源建檔數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，結(jié)合FFCER項目開發(fā)經(jīng)驗，估算了未來10 a的碳匯總量和價值量。福建省杉木林分碳匯總量為7.02×107t，碳密度為碳密度7.7 t·hm-2，可生成森林經(jīng)營碳匯項目176個，保守估算價值量為17.56億元，潛力巨大。但碳匯項目受到政策因素、碳匯交易價格、經(jīng)營管理決策以及不同地區(qū)的林地質(zhì)量等因素的影響。后期應(yīng)加強(qiáng)森林管理技術(shù)、森林生長率監(jiān)測等方面的研究，合理考慮林木的生理成熟期、經(jīng)營成熟期以及碳匯成熟期。研究可為森林經(jīng)營碳匯項目立項、審核提供技術(shù)參考。