黃沙林場人工馬尾松林分碳儲量及經濟價值估算

夏世俊

摘 要：以松溪縣黃沙林場人工馬尾松林分為研究對象，在不同生長階段的馬尾松林分內設置標準地，調查生物量和碳儲量并對其經濟價值進行估算。結果表明：黃沙林場人工馬尾松林分平均碳儲量為110.22t/hm2，總碳儲量為478024.14t;按照造林成本法對碳儲量的經濟價值進行估算，其經濟價值為162.90元/t，總經濟價值為7787.0835萬元。

關鍵詞：馬尾松;人工林;碳儲量;經濟價值

中圖分類號 S79文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）04-0066-03

Abstract： This paper takes the artificial Pinus massoniana forest in Huangsha forest farm of Songxi County as the analysis object， sets up standard plots in different growth stages of Pinus massoniana forest， investigates biomass and carbon storage， and estimates and analyzes its economic value. The results showed that the average carbon storage of the artificial Pinus massoniana stands in Huangsha Forest Farm is 110.22t/hm2 and the total carbon storage is 478024.14t. According to the afforestation cost method， the economic value of carbon storage is 162.90 yuan /t and the total economic value is 7787.0835 million yuan.

Key words： Pinus massoniana; Plantations; Carbon storage; Economic value

森林的生物量與碳儲量對于陸地生態系統的碳循環、固定大氣中CO2、維護大氣成分的平衡起著極為重要的作用。因此，森林碳儲量及經濟價值估算成為研究與討論的熱點問題，準確評估森林碳儲量的時空變化和經濟價值，不僅可以為森林資源的經營管理和林業可持續發展提供重要的科學依據，而且對碳循環及碳匯研究具有十分重要的意義。

馬尾松（Pinus massoniana）是松溪縣黃沙林場主要分布的樹種之一，現有人工馬尾松林分面積4337hm2。通過調查馬尾松林分的生物量，評估馬尾松林分碳儲量及經濟價值，可以為森林的固碳效益計算、資產評估以及生態補償機制中補償量的計算等提供基礎資料。

1 試驗區概況

試驗區設在福建省松溪縣黃沙林場，位于松溪縣境內的西部，地理坐標為東經118°33′～118°51′，北緯27°24′～27°25′。屬濕潤中亞熱帶季風型山區氣候，年平均氣溫18.1℃，年降雨量1659mm，年均日照數1972h，無霜期269d，相對濕度79%。

2 標準地設置與調查

2.1 標準地設置 全面踏查擬調查的林分，根據林分特點選擇有代表性地段設置標準地。5個齡組各設置3個標準地，共設置15個;標準地大小為25.82m×25.82m（0.0667hm2），標準地不靠近林緣，不跨越林分，不跨越小河、道路或伐開的調查線。

2.2 調查取樣

2.2.1 喬木層調查 對胸徑≥5cm的喬木每木檢尺。記錄樹種名稱、樹高、胸徑、冠幅、枝下高、郁閉度等。

2.2.2 標準木的砍伐稱量取樣 在標準地喬木層選擇3株標準木伐倒稱量樹干、樹枝、樹葉的重量，取各器官樣品稱量帶回。

2.2.3 標準木根系挖掘與取樣 將標準木根系挖出稱重，計算一級根系的平均長度和平均直徑，取符合該標準的根系樣品稱重帶回。

2.2.4 灌木、草本層和凋落物層調查取樣 在標準地對角線上布設3個100cm×100cm小樣方，調查灌木、草本的種類、高度和蓋度。收集樣方內灌木、草本植物地上部分和地下部分稱重，收集樣方內凋落物的未分解層和半分解層稱重。各取樣稱量帶回。

3 生物量和碳儲量的測定

馬尾松生物量分別由樹干、樹枝、樹葉和樹根生物量組成，生物量乘以各器官含碳率得各器官碳儲量。

3.1 樣品生物量及含碳率的測定 將收集的喬灌木、草本及凋落物樣品放入烘箱中（調至105℃），烘烤48h直至完全干燥，稱量其干重，轉換成單位面積灌木、草本層和凋落物層的生物量。采用重鉻酸鉀氧化-加熱法對樣品的含碳率進行測定，獲得樣品各器官的含碳率。喬灌木各器官的含碳率見表2。草本地上部分、地下部分的含碳率分別為0.3718、0.2335，凋落物未分解層和分解層的含碳率分別為0.3965、0.3558。

3.2 馬尾松各器官生物量回歸方程 根據標準木胸徑、樹高和干、枝、葉、根生物量數據，選擇相對生長式[W=a（D2H）b]，用改進單純形法求參數a、b值，建立馬尾松各器官生物量與胸徑、樹高的回歸方程，計算單株馬尾松各器官生物量（見表3）。

3.3 不同齡組馬尾松喬木層各器官生物量及碳儲量 根據單株馬尾松各器官生物量推算林分喬木層各器官單位面積生物量（t/hm2），生物量乘以含碳率即喬木層各器官單位面積碳儲量（見表4）。

由表4可知，馬尾松林分喬木層的平均碳儲量為104.92t/hm2，5個齡組的碳儲量分別為10.36、63.94、129.48、157.40和163.42t/hm2，馬尾松林分喬木層碳儲量呈現出隨林齡增大而增加的趨勢。各齡組碳儲量中齡林比幼齡林增長了5.17倍，近熟林比中齡林增長了1.02倍，近熟林至成熟林、過熟林只分別增長了17.7%和20.77%。說明馬尾松從幼齡林至近熟林期間增長迅速，近熟林以后長勢逐漸降低的規律。從各器官碳儲量的分配來看，樹干碳儲量62.48%，占比例最高，依次為樹根20.55%、樹枝13.61%、樹葉只占3.36%。各器官碳儲量也呈現隨林齡增大而增加的規律。

3.4 不同齡組馬尾松林分各林層生物量及碳儲量 馬尾松林分碳儲量主要由喬木層、灌木層、草本層和凋落物層的碳儲量組成。由表5可知，馬尾松幼、中、近、成、過熟林的碳儲量分別為14.43、69.41、135.54、163.52和168.2t/hm2，平均碳儲量為110.22t/hm2。

4 黃沙林場人工馬尾松林分碳儲量的經濟價值

黃沙林場人工馬尾松林分面積為4337hm2，林分平均碳儲量為110.22t/hm2，林分總碳儲量為478024.14t。目前，黃沙林場人工馬尾松的造林成本為17955元/hm2，其中材料費及設施費為4080元/hm2（包括苗木費、肥料費、農藥費和修建林道費），人工費為13875元/hm2（包括林地清理費、整地費、栽植費、幼林撫育費、管護費和病蟲害防治費），按照造林成本法計算碳儲量的經濟價值為162.90元/t，黃沙林場馬尾松林分碳儲量總的價值為7787.0835萬元。

5 結論與討論

黃沙林場馬尾松林分總碳儲量為478024.14t，平均碳儲量110.22t/hm2，低于我國森林平均碳儲量（258.83t/hm2），其原因是技術條件有限，本試驗未測定土壤層碳儲量，所以平均碳儲量低。另外，在生產中通過科學的經營管理措施，調整林分密度和林分結構也可以提高林分的碳儲量。

黃沙林場人工馬尾松林分碳儲量的經濟價值為7787.0835萬元，該結果僅以造林成本來估算，而未考慮成本利率、貨幣貶值以及消費者的支付意愿和支付能力等因素，從而影響了評估結果的適用性。另外，目前我國在森林固碳效益有償轉讓方面還未進行全面推廣，在今后工作中應積極探索一些準確、適用的估算方法。

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（責編：張宏民）