遼寧省2012～2020年生態(tài)公益林固碳釋氧功能價值動態(tài)變化及驅(qū)動力

夏志光

(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測院，遼寧 沈陽 110122)

1 引言

森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，也是最重要的陸地碳庫之一，其碳儲量占整個陸地植被碳儲量的76%～98%[1]，碳固定量每年約占整個陸地生物碳固定量的2/3[2,3],其固碳釋氧效益對陸地生態(tài)系統(tǒng)的貢獻價值最大，約占總價值的47.5%[4]。因此，在調(diào)節(jié)全球碳平衡、減緩溫室效應(yīng)等諸多方面有著極其重要的作用。森林生態(tài)系統(tǒng)中生態(tài)公益林所占比例極大, 生態(tài)公益林營建與保護是為了發(fā)揮森林的生態(tài)服務(wù)效用, 為人類社會的生存和發(fā)展提供天然綠色屏障[5～9]。近年來，隨著遼寧省生態(tài)公益林建設(shè)的逐步推進，關(guān)于生態(tài)公益林的研究也隨之增多[10～14]，但普遍存在樣本少，缺乏系統(tǒng)性等一系列問題，而且原有研究中針對生態(tài)公益林固碳釋氧的研究較少。本文對遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧方面進行研究，并對評估結(jié)果進行動態(tài)變化分析，以此來探索遼寧生態(tài)公益林固碳釋氧服務(wù)功能的生態(tài)效益時空特征和驅(qū)動力，進而為遼寧省今后的生態(tài)公益林固碳釋氧研究提供參考。

2 研究區(qū)域概況及研究方法

2.1 研究區(qū)域概況

遼寧省位于我國東北地區(qū)南部，位于東經(jīng)118°53′～125°46′，北緯38°43′～43°26′。地勢大致為自北向南，自東西兩側(cè)向中部傾斜，山地丘陵分列東西兩廂，向中部平原下降，呈馬蹄形向渤海傾斜。北接內(nèi)蒙古高原，南臨渤海和黃海，屬溫帶大陸性季風氣候區(qū)。土壤分布主要跨兩個地帶性土壤分布區(qū)，即東部的棕壤區(qū)和西部的褐土區(qū)。經(jīng)土壤普查全省土壤有11個土類、31個亞類、155個土屬、602個土種。植物區(qū)系位于長白、華北、蒙古3個交匯地帶，各植被區(qū)系的代表樹種相互滲透，交錯分布。長白植物區(qū)系分布在遼東山地丘陵地區(qū)，為溫帶針闊混交林區(qū)。華北植物區(qū)系分布在遼西和中部平原地區(qū)，為暖溫帶落葉闊葉林區(qū)。蒙古植物區(qū)系分布在建平和阜新至昌圖以北地區(qū)，屬溫帶森林草原區(qū)。全省共有植物161科2200余種，其中具有經(jīng)濟價值的1300種以上。木本植物68科167屬550余種。木本植物68種167屬550余種，占全國木本植物種類(8000余種)的6.9%。

2.2 研究方法

2.2.1 數(shù)據(jù)來源

遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧服務(wù)功能評估分物質(zhì)量、價值量兩部分[15]。物質(zhì)量評估采用遼寧省森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)集和遼寧省森林生態(tài)連清數(shù)據(jù)集；價值量評估采用以上兩個數(shù)據(jù)集來源，還包括社會公共數(shù)據(jù)集。

2.2.2 評估方法

根據(jù)國家林業(yè)行業(yè)標準《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》的計算公式、評估指標體系，對 2012、2014、2016、2020年遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧功能進行了物質(zhì)量和價值量評估，對數(shù)據(jù)變化情況進行了分析。評估參數(shù)主要采用遼寧省生態(tài)監(jiān)測站、周邊輔助觀測站點長期定位連續(xù)觀測數(shù)據(jù)集。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)公益林固碳釋氧服務(wù)功能和價值評估動態(tài)變化分析

森林是陸地上最經(jīng)濟的吸碳器和最大的儲碳庫[16]。森林的固碳釋氧功能評估包括固碳量和釋氧量兩部分[17]。

2012～2020年遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧服務(wù)功能價值動態(tài)變化分析結(jié)果見表1，圖1，圖2。通過分析可知，生態(tài)公益林固碳釋氧服務(wù)功能和價值量均隨著時間的推移呈遞增趨勢。2012～2020年間，遼寧省生態(tài)公益林固碳量從2012年的675.55萬t增長到2020年的1018.43萬t，增長了342.88萬t，增長率為50.76%；釋氧量從2012年1501.18萬t增長到2020年的2352.92萬t，增長了851.74萬t；增長率為56.74%；固碳釋氧價值由2012年的231.17億元增長到2020年的356.80億元，增長了125.63億元，增長率為54.35%。

圖2 2012～2020年遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧價值

表1 2012～2020年間遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧

圖1 2012～2020年遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧

服務(wù)功能物質(zhì)量

3.2 典型優(yōu)勢樹種組固碳釋氧服務(wù)功能與價值評估動態(tài)變化分析

根據(jù)遼寧省生態(tài)公益林樹種特點，劃分為6個典型樹種組。分別為柞樹組、落葉松組、油松組、楊樹組、刺槐組和灌木林組，進行典型優(yōu)勢樹種組固碳釋氧服務(wù)功能動態(tài)變化對比分析。

3.2.1 固碳釋氧服務(wù)功能

生態(tài)公益林典型樹種組固碳釋氧量評估結(jié)果見圖3和圖4。由圖可見，固碳釋氧量均以柞樹組為最大，灌木林組最小。柞樹組、油松組和楊樹組固碳釋氧量總體隨時間的推移呈現(xiàn)一直遞增的趨勢，落葉松組、刺槐組和灌木林組隨時間的推移呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢。這與遼寧省生態(tài)公益林中柞樹組、油松組和楊樹組森林多發(fā)育到中齡林、成熟林階段，森林的生產(chǎn)力強，固碳釋氧功能較強保持一致。

圖3 2012～2020年遼寧省生態(tài)公益林不同典型樹種組固碳量

圖4 2012～2020年遼寧省生態(tài)公益林不同典型樹種組釋氧量

3.2.2 固碳釋氧價值

遼寧省生態(tài)公益林典型樹種組固碳釋氧價值量如圖5所示，均以柞樹組為最大，落葉松組最小。選取的6個典型樹種組中，落葉松組和刺槐組呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢，柞樹組、油松組、楊樹組和灌木林組均呈現(xiàn)出遞增的變化趨勢。6個典型樹種組2016年固碳釋氧價值均比其2012年和2014年有一定幅度的提升，其中，柞樹組、油松組提升幅度較大。

圖5 2012～2020年遼寧省生態(tài)公益林不同典型樹種組固碳釋氧價值

4 遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧生態(tài)效益驅(qū)動力分析

遼寧省生態(tài)公益林不同年份固碳釋氧服務(wù)功能及價值呈現(xiàn)出逐步遞增的變化趨勢，這與森林資源的面積大小密不可分，決定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能強與弱最直接的影響因子是森林面積。然而政策的扶持和各項工程措施的實施是遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧生態(tài)效益的關(guān)鍵驅(qū)動力。隨著人們對生態(tài)公益林生態(tài)效益認識的逐步提高和重視，各級部門逐步加大了對生態(tài)公益林的支持與投資；同時，隨著生態(tài)公益林撫育管理措施的逐步完善，森林質(zhì)量和生態(tài)效益得以逐步提高。

自然環(huán)境因素也是生態(tài)公益林固碳釋氧生態(tài)效益時空格局動態(tài)變化的重要驅(qū)動力，通過影響樹木生長代謝過程、森林結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)能量流動與物質(zhì)循環(huán)等方式，進而驅(qū)動生態(tài)公益林固碳釋氧生態(tài)效益時空格局的演變。生態(tài)公益林固碳釋氧生態(tài)效益以遼東山區(qū)為最大，其次為遼西北地區(qū)，最小為遼中南地區(qū)。這主要是在遼寧地區(qū)，降水是影響森林分布的主要環(huán)境因子，所以生態(tài)公益林與降水因子之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。遼東地區(qū)降水條件較好，植被能快速生長，光合作用較強，能夠從大氣中吸收更多的二氧化碳，并釋放更多的氧氣。遼東地區(qū)森林植被劃分生態(tài)公益林的面積較大，也令遼東山區(qū)生態(tài)公益林的固碳釋氧生態(tài)效益較高。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

遼寧省生態(tài)公益林固碳釋氧服務(wù)功能和價值均隨著時間的推移呈遞增趨勢。2012～2020年間，遼寧省生態(tài)公益林固碳量從2012年的675.55萬t增長到 2020年的1018.43萬t，增長了342.88萬t，增長率為50.76%；釋氧量從2012年1501.18萬t增長到2020年的2352.92萬t，增長了851.74萬t；增長率為56.74%；固碳釋氧價值由2012年的231.17億元增長到 2020年的356.80億元，增長了125.63億元，增長率為 54.35%。

遼寧省生態(tài)公益林典型樹種組固碳釋氧價值以柞樹組為最大，落葉松組最小。落葉松組和刺槐組呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢，柞樹組、油松組、楊樹組和灌木林組均呈現(xiàn)出遞增的變化趨勢。6個典型樹種組2016年固碳釋氧價值量均比其2012年和2014年有一定幅度的提升，其中，柞樹組、油松組提升幅度較大。

5.2 討論

生態(tài)公益林生態(tài)效益除了固碳釋氧外，還有涵養(yǎng)水源、凈化大氣、保育土壤等重要的生態(tài)功能和生態(tài)效益。同時也要加強對生態(tài)公益林特別是重點生態(tài)公益林的政策傾斜和資金扶持力度，采取科學先進的經(jīng)營手段，合理科學經(jīng)營生態(tài)公益林，使其能夠發(fā)揮最大的生態(tài)價值。