陜西省森林植被碳儲量時空動態變化略論

盧航

（陜西工商職業學院，陜西 西安 710119）

森林對自然生態環境具有十分重要的作用，能有效的減緩溫室效應，對維持區域碳平衡與生態環境具有十分重要的作用。森林的生態系統對區域的環境也具有十分重要的影響，精確的評估森林系統的碳儲量，有評價森林的生態系統具有十分重要的作用，森林植被碳儲量成為人們關注的熱點問題。陜西省地處我國西北地區東部的黃河中游，森林資源十分豐富，分析陜西森林的碳循環與碳儲量，對保護陜西省的生態環境具有重要作用，同時也具有一定的理論與現實意義。

1 研究資源的獲取

1.1 研究資料來源。

根據國家的要求，森林資源每5年進行一次清查，通過以陜西省為單位，采用定期抽樣抽查的方法，分析陜西省森林資源碳儲量，為陜西省的森林保護提供決策支持。陜西省的森林資源清查體系與1978年開始建設，采用系統抽樣的方法，采用8km×4km的間距進行機械布點，在森林中共設置了6 440個抽樣檢測點，將抽樣的樣地形狀設置為正方形，在抽樣體系建立完成后，截止目前，陜西省已經經過7次抽樣調查（抽樣的年份分別為：1987、1990、1994、1999、2004、2009與2014年），在每次抽查的過程中，在抽查體系的劃分、樣地的選擇、布設的方法以及測量土地的大小等都保持著穩定，只有在調查的樣本與調查的內容進行了多次變化與增加，通過對陜西省的前7次的森林資源抽樣調查的進行分析，主要包括陜西省以及各地市區分樹種和齡級的面積和蓄積量，從而能夠有效的對陜西省的森林植被碳儲量時空動態變化進行分析，得出相應的處理數據。

1.2 研究方法

根據陜西省7次數據調查的情況，在對數據進行處理的過程中，采用了生物量轉換因子法進行處理，主要是因為結合了生物學科的性質，運用生物量轉換因子法的IPCC方法來估算與分析陜西省的森林碳儲量。IPCC法比較穩定，在具體的數據分析中，具有靈活的處理方式，可以根據數據的要求，合理的、適當的變化方法，也能夠在較大的范圍內對森林的含碳量進行分析，具體的計算法為：

其中的C為森林植被的碳儲量，單位為t，是森林碳儲量計算的關鍵因素，V為森林的植被蓄積量，對碳儲量的計算起著局定性的因素，D為森林的植被密度，包括森林中的所有植被，B為森林植被中的樹干生物轉換的含碳量的擴展因素，是森林植被對碳元素的轉化因素，為無量綱因素，R為森林中地下生物量與地上生物的比值，對森林中的碳轉化率具有十分重要的作用，也屬于無量綱因素，而C為森林植被中的含碳率。在具體的計算中，不同的森林植被、植被的密度、生物量的擴展因子、地上與地下生物量的比值，都會直接影響著森林植被的碳儲量時空動態變化情況。

2 數據的結果分析

2.1 碳儲量和碳密度的時間變化

根據對7次陜西省森林抽樣檢測的結果，可以計算出7次陜西省森林的碳儲量與碳密度，從而可以有效的對陜西省森林覆蓋度進行分析，也能有效的對陜西省森林資源的總體變化情況進行預測，從而能夠提高森林資源的總體變化情況，以及森林質量的發展態勢。通過分析可以發現，陜西省的森林面積已經增加到了7.07hm2×106hm2，這種變化能夠有的改變陜西省森林的碳儲量，由于林地凈增2.72hm2×106hm2，對陜西省生態環境改變了起到了重要的作用；第二，森林資源總量增加，對陜西省的森林蓄積量也具有十分重要的作用，通過對7年抽樣檢測的數據分析，發現陜西省的森林蓄積量由2.04m3×107 m3增加到8.27m3×107m3，充分的說明了森林林地的變化情況，而且在調查的數據中，可以發現森林植被覆蓋率也在不斷的提高，喬木林每公頃蓄積量也實現了成倍的增加，對陜西省的生態環境的變化具有十分重要的作用。

通過數據的調查分析可以看出，在近30年來，陜西省的森林植被碳儲量也發生了顯著的變化。例如，在2014年，森林碳儲量已經凈增1.17t×108t，充分的說明了陜西省森林碳儲量增加的十分明顯。特別是在第4次至第7次（1999年-2014年的森林抽查）的檢查過程中，陜西省的森林植被的碳儲量凈增1.17t×108t，年均增長率達到了3.56%以上，而且森林碳增匯主要集中2004年至2014年期間的三次抽樣檢測中，通過對陜西省近30年的森林植被碳儲量進行調查發現，陜西省森林覆蓋率呈現出先降低后升高的“V”字型趨勢、特征，在檢查中發現，碳儲量最小值在第4（1999年）次檢查中，而最大值在第7次（2014年）森林清查期間，但是從陜西省的森林碳密度的狀況進行調查發現，陜西省的森林平均碳密度遠遠低于國際的25t/hm2～34t/hm2標準要求，在含碳量的轉化率上也不能滿足國家的標準要求，隨著國家對生態環境的重視，陜西省的森林保護也在不斷的加強，從20世紀80年在2014年，森林植被的碳儲量密度也在不斷的增加，其中，在第5次與第6次的檢測中，森林碳密度增加十分明顯，凈增加率達到了5.91t/hm2。

2.2 森林植被的碳儲量和碳密度的空間分布

為對陜西省森林植被碳儲量的時空變化情況進行分析，從近7次的調查中，對陜西省的森林植被碳儲量狀況進行分析判斷，能夠得出陜西省各個區域森林碳儲量的變化情況，在調查中發現，陜西森林碳儲量具有區域變化的特征，根據不同的地質情況，呈現出明顯變化的趨勢，而且具有明顯的地帶性分布特點，便于進行明顯的分析，呈現出陜南秦巴山地區的森林植被碳儲量較高，而關中平原低的森林植被碳儲量比較低的特征，這與陜西省整個地區的地形有著密切的關系。

高森林碳儲量主要分布在秦巴山林區、關山林區等山區地帶，山區的森林覆蓋率比較高，而且碳儲量也比較高，在山區的碳儲量占全省碳儲量的87.6%，充分的說明了陜西的碳儲量分布情況。其中，處于秦巴山林區的漢中森林碳儲量最大，所占有的碳儲量也比較高，主要站7.06t×107t，占陜西省的森林碳儲量的27.6%以上，其次為延安地區，森林的覆蓋主要涉及黃龍山林區和橋山林區，森林的植被主要以喬木為主，森林碳儲量占全省碳儲量的18.69%。安康、寶雞和商洛也是存在山區中，森林碳儲量也較大，森林的碳儲量分別占全省碳儲量的15.42%、12.44%和11.52%，而地處關中平原的西安、渭南、銅川等地區的森林覆蓋率比較低，相對應的碳覆蓋率就比較低，例如，咸陽碳儲量僅占全省碳儲量的7.6%作用，位于陜西省的北部榆林地區森林碳儲量最低，僅占全省碳儲量的0.88%左右。對于陜西省森林植被碳密度進行分析發現，植被密度介于18.22t/hm2～50.4t/hm2之間，其中西安最大，相對于的漢中和寶雞次之，而榆林的植被密度最低，具體的分析中，只有西安、漢中和寶雞植被密度高于陜西省的平均碳密度(33.73t/hm2)，而其他各個地區的森林碳密度都低于全省的平均水平，由于延安和安康地區的幼林林地面積比較大，占有的植被覆蓋率分別為30.08t/hm2和28.04t/hm2，但是對的森林碳密度比較小。通過對陜西省的各個地區森林覆蓋的情況進行分析，可以發現陜西省各個地區的森林碳儲量都呈現出逐年增加的趨勢，而且漢中、延安、安康與寶雞的森林碳儲量變化十分明顯，而且增加的趨勢也比較大，而其他地區的森林覆蓋不是十分明顯，從各個地區碳密度情況變化來看，陜西省各個地區的碳密度都呈現出了先降低而后逐漸升高的趨勢，“V”字型特征也十分明確，榆林、咸陽等地區在2009年～2014年的森林碳密度比較低，而在2014年后，森林的碳密度也在出現了逐年上升的趨勢。

3 結論

通過對陜西省第1次至第7次森林資源的抽樣調查的數據，結合森林植被覆蓋的含碳量時空變化數據進行分析，采用IPCC推薦的碳儲量計算方法，并結合陜西省山區與平原地區的森林覆蓋變化情況，對陜西省近30年森林碳儲量、碳密度的變化情況進行計算分析，得出了如下的結論：

（1）通過調查發現，陜西省森林資源覆蓋率不斷增加，碳儲量總體呈現出總量增加、質量提高的發展趨勢，而且分布更加均勻。近30年陜西省森林碳儲量顯著增加，而且森林的喬木含量也在不斷的增加，碳含量由1987年1.21 t×108t增加到2014年2.38t×108t，增長速度十分明顯，凈增1.17t×108t，對生態環境的影響也十分明顯。森林碳儲量呈現出先緩慢上升后急速上升特點，程序出現“V”型的特征。森林植被的碳增匯主要集中在2004～2014年間，使得森林碳儲量的動態時空變化十分明顯，而且森林的凈碳匯量為7.06×107t，整個森林的植被不斷地增加，生態環境也在不斷地發生變化，不斷接近國家的標準與評價水平，主要得益于陜西省加大了環境的保護。

（2）陜西森林碳儲量具有明顯的地帶性分布特點。陜西省森林植被的覆蓋呈現出有規律的變化，陜南秦巴山地高、陜北高原和關中平原低的特征，主要原因是受地形因素的影響，山區一般是以森林為主。森林主要分布在秦巴山林區、關山林區等山區中。其中，漢中森林碳儲量最大，其次為延安，榆林最小，形成梯狀變化的趨勢。陜西省森林植被碳密度介于18.22t/hm2～50.4t/hm2之間，數值的變化十分明顯，區域的變化也是十分明顯。