龍江森工森林碳儲(chǔ)量調(diào)查成果分析

孔令佳

(黑龍江省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150008)

森林碳儲(chǔ)量是指森林植物吸收大氣中的二氧化碳并將其固定在植被或土壤中的碳元素質(zhì)量的多少，森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù)，其固碳能力對(duì)全球碳平衡起著重要影響。

為建立龍江森工LULUCF(土地利、土地利用變化及森林)數(shù)據(jù)庫(kù)，以支撐龍江森工林業(yè)碳匯清單編制和碳匯交易試點(diǎn)，滿足森林增長(zhǎng)指標(biāo)及其增匯能力年度考核的現(xiàn)實(shí)要求，根據(jù)國(guó)家指示精神，龍江森工于2017年開(kāi)展了林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)體系建設(shè)及碳儲(chǔ)量、碳增匯量測(cè)算工作。

1 龍江森工碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)體系建設(shè)簡(jiǎn)介

1.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1.1.1 收集各類(lèi)調(diào)查監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)

收集龍江森工2013年碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)、現(xiàn)有二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)、林地年度變更數(shù)據(jù)，各林業(yè)局2014-2016年森林資源檔案數(shù)據(jù)、各年度營(yíng)造林?jǐn)?shù)據(jù)、濕地?cái)?shù)據(jù)、森林資源連續(xù)清查成果數(shù)據(jù)等。

1.1.2 數(shù)據(jù)處理與使用原則

確定國(guó)家資源三號(hào)衛(wèi)星2016年遙感數(shù)據(jù)用于判讀、區(qū)劃和現(xiàn)地驗(yàn)證工作，統(tǒng)一為CGCS2000坐標(biāo)系(下同)；確定以2013年龍江森工碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)矢量成果數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以2016年林地年度變更數(shù)據(jù)作為本次區(qū)劃的主要參考數(shù)據(jù)，以森林資源二類(lèi)調(diào)查變更數(shù)據(jù)作為補(bǔ)充和參考。

1.2 碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)樣地布設(shè)

2016年龍江森工碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)樣地，以林地一張圖上龍江森工經(jīng)營(yíng)范圍為基礎(chǔ)，在2013年布設(shè)樣地基礎(chǔ)上、每個(gè)公里格網(wǎng)中心點(diǎn)保持不變的前提下布設(shè)樣地，共布設(shè)184個(gè)樣地。樣地形狀為方形樣地，大小為4km×4km，樣地每邊的方位角為0°、90°、180°、270°四個(gè)正方向。

1.3 樣地內(nèi)地類(lèi)區(qū)劃與調(diào)查

對(duì)2016年各樣地遙感影像，按類(lèi)型分別建立解譯標(biāo)志，根據(jù)統(tǒng)一的解譯標(biāo)志，在2013年碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行判讀區(qū)劃工作，區(qū)劃中參考2016年全國(guó)林地年度變更調(diào)查數(shù)據(jù)和近期二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)個(gè)別不能準(zhǔn)確判斷地塊，按坐標(biāo)到現(xiàn)地進(jìn)行驗(yàn)證。

1.4 建立樣地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)

對(duì)2016年碳匯遙感判讀數(shù)據(jù)，按照技術(shù)方案中屬性要求，建立Access屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)已有成果資料導(dǎo)入相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容，對(duì)于現(xiàn)地驗(yàn)證的圖班，則根據(jù)驗(yàn)證材料錄入每個(gè)小班屬性因子，并根據(jù)2016年的二類(lèi)更新數(shù)據(jù)，導(dǎo)入相關(guān)屬性因子，形成2016年碳匯遙感判讀數(shù)據(jù)。

2 龍江森工碳儲(chǔ)量測(cè)算

計(jì)算模型及參數(shù)的選取參考《土地利用、土地利用變化與林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)指南》、《全國(guó)林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)指南》。根據(jù)指南中提供的生物量和碳儲(chǔ)量計(jì)算公式，分別計(jì)算小班生物量和碳儲(chǔ)量，用于統(tǒng)計(jì)整個(gè)龍江森工林區(qū)生物量和碳儲(chǔ)量。

2.1 碳庫(kù)選擇

根據(jù)龍江森工實(shí)際情況，選擇地上生物量、枯落物、地下生物量和土壤有機(jī)碳四個(gè)碳庫(kù)進(jìn)行碳儲(chǔ)量估算。

此外，根據(jù)龍江森工地類(lèi)劃分情況，林地地類(lèi)中選取喬木林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地、未成林封育地、苗圃地進(jìn)行林地碳儲(chǔ)量計(jì)量。喬木層包括有林地和疏林地，喬木層下層植被包括灌木層、草本層和枯落物層，按照優(yōu)勢(shì)樹(shù)種計(jì)量地上和地下碳儲(chǔ)量。未成林造林地、未成林封育地、苗圃地劃分到喬木林下灌木層，按照灌木層計(jì)量碳儲(chǔ)量；灌木林地包括地上、地下和枯落物層碳庫(kù)，依照灌木林碳儲(chǔ)量模型計(jì)量。四旁木、散生木、經(jīng)濟(jì)林按照優(yōu)勢(shì)樹(shù)種和蓄積進(jìn)行碳儲(chǔ)量計(jì)量，歸為林地地類(lèi)的有林地之中。

2.2 主要測(cè)算結(jié)果

2.2.12013年龍江森工碳儲(chǔ)量

1)根據(jù)本次樣地調(diào)查結(jié)果測(cè)算，2013年龍江森工林區(qū)總碳儲(chǔ)量為793753230t，其中：?jiǎn)棠緦恿值靥純?chǔ)量471966142t，灌木林地碳儲(chǔ)量85016t，土壤碳儲(chǔ)量321702072t，分別占總碳儲(chǔ)量的59.46%、0.01%和40.53%(表1)。

2)在喬木層林地碳儲(chǔ)量471966141t中，喬木(含地上、地下)碳儲(chǔ)量423122332t，灌木層碳儲(chǔ)量9400323t，草本層碳儲(chǔ)量1823520t，枯落層碳儲(chǔ)量37619966t，分別占喬木層林地碳儲(chǔ)量的89.65%、1.99%、0.39%和7.97%(表2)。

2.2.22016年龍江森工碳儲(chǔ)量

1)2016年龍江森工總碳儲(chǔ)量為892197842t，其中：?jiǎn)棠緦恿值靥純?chǔ)量545272516t，灌木林地碳儲(chǔ)量90002t，土壤碳儲(chǔ)量346835324t，分別占總碳儲(chǔ)量的61.12%、0.01%和38.87%(表1)。

2)在喬木層林地碳儲(chǔ)量545272516t中，喬木(含地上、地下)碳儲(chǔ)量497068444t，灌木層碳儲(chǔ)量8963293t，草本層碳儲(chǔ)量1811063t，枯落層碳儲(chǔ)量37429716t，分別占喬木層林地碳儲(chǔ)量的91.17%、1.64%、0.33%和6.86%(表2)。

3 龍江森工碳增匯量分析

3.1 碳增匯量

1)2013-2016年間，龍江森工碳儲(chǔ)量增加98444612t，增長(zhǎng)幅度為12.40%，年均增長(zhǎng)4.13%，其中：?jiǎn)棠緦犹純?chǔ)量增加73306375t，增長(zhǎng)幅度為15.53%，年均增長(zhǎng)5.18%；灌木林碳儲(chǔ)量增加4986t，增長(zhǎng)幅度為5.86%，年平均增長(zhǎng)1.95%；土壤碳儲(chǔ)量增加25133252t，增長(zhǎng)幅度為7.81%，年平均增長(zhǎng)2.60%。由此可見(jiàn)，龍江森工碳增匯量正向增長(zhǎng)(表1)。

表1 龍江森工碳儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)Tab.1 Longjiang Forest Industry Carbon Storage Statistics

2)2013-2016年間，龍江森工喬木層林地碳儲(chǔ)量增加73306375t，增長(zhǎng)幅度為15.53%，年均增長(zhǎng)5.18%。其中：?jiǎn)棠緦犹純?chǔ)量增加73946112t，灌木層碳儲(chǔ)量減少437030t，草本層碳儲(chǔ)量減少12457t，枯落物層碳儲(chǔ)量減少190250t。由此可見(jiàn)，在喬木層碳儲(chǔ)量中以喬木碳儲(chǔ)量為主體，且隨著主林層優(yōu)勢(shì)成長(zhǎng)，冠下層呈衰弱態(tài)勢(shì)(表2)。

表2 龍江森工喬木層碳儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)Tab.2 Carbon Storage Statistics of Longjiang Forest Industry Arbor Layer

3.2 森林碳密度變化

龍江森工森林碳儲(chǔ)量基本上以喬木林固碳為主，因此主要對(duì)喬木林地碳密度在監(jiān)測(cè)期內(nèi)的變化進(jìn)行分析。

2013年、2016年喬木林地森林碳密度分別為54.70t/hm2、63.69t/hm2，碳密度增長(zhǎng)值為8.99t/hm2，年均增長(zhǎng)3.00t/hm2；增長(zhǎng)幅度為16.44%，年均增長(zhǎng)5.48%。

其中，在不同齡組中幼齡林增長(zhǎng)幅度最大，在不同森林類(lèi)型中闊葉混交林增長(zhǎng)幅度最大。

4 探討與思考

1)龍江森工于2016年末總碳儲(chǔ)量為892197842t，在2013-2016年期間碳增匯量為98444612t，增長(zhǎng)幅度為12.40%，年均增長(zhǎng)4.13%；喬木林地森林碳密度增長(zhǎng)值為8.99t/hm2，年均增長(zhǎng)3.00t/hm2；增長(zhǎng)幅度為16.44%，年均增長(zhǎng)幅度5.48%。

2)綜上所述，森林生態(tài)資源資產(chǎn)可觀。若按碳交易價(jià)格20元/t測(cè)算，龍江森工僅碳儲(chǔ)量一項(xiàng)資產(chǎn)價(jià)值當(dāng)量為178億，每年約以20億元的價(jià)值增長(zhǎng)。這充分彰顯了國(guó)家實(shí)施天然林保護(hù)工程在龍江森工林區(qū)取得實(shí)質(zhì)性的成效。

3)公認(rèn)森林碳匯可作為二氧化碳排放空間的有效載體，且為世界上最經(jīng)濟(jì)的“碳吸收”手段。但是，現(xiàn)有的森林碳儲(chǔ)量及其產(chǎn)生的碳增匯量在碳匯方法學(xué)上被稱(chēng)為基線碳匯量，沒(méi)有“額外性”，按照現(xiàn)行碳交易規(guī)則是不能進(jìn)行交易的。換言之，林業(yè)碳匯交易準(zhǔn)入門(mén)檻設(shè)置過(guò)高。

4)我國(guó)政府明確提出2030年前碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。雖然現(xiàn)有森林碳儲(chǔ)量及其碳增匯量不具“額外性”，但是它在應(yīng)對(duì)氣候變化中仍起重要的作用，且為碳中和的“主力軍”。森林碳增匯量是林業(yè)通過(guò)正確的、合理的森林經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和資金投入取得的經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品，具有絕對(duì)意義上的“額外性”。否則，將會(huì)出現(xiàn)森林碳增匯量逆回轉(zhuǎn)現(xiàn)象。因此，森林碳增匯量通過(guò)碳交易市場(chǎng)取得投入回報(bào)是理所應(yīng)當(dāng)?shù)氖虑椤?/p>

5)隨著地球氣候變化問(wèn)題日趨嚴(yán)重、二氧化碳排放空間日益縮小、人類(lèi)對(duì)于自身生存環(huán)境更加重視，生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策和法律臻于完善，人們對(duì)于森林“基線碳匯量”、“額外性”的概念必將重新定義，林業(yè)碳匯交易和履約準(zhǔn)入門(mén)檻將會(huì)得到拓寬，建立健全碳交易自愿市場(chǎng)和強(qiáng)制市場(chǎng)體系，則將會(huì)有更多的碳排放企業(yè)會(huì)主動(dòng)投入到“碳匯林”建設(shè)中來(lái)，林業(yè)可迎來(lái)森林資源可持續(xù)經(jīng)營(yíng)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的新時(shí)代。