西藏自治區(qū)人工林植被碳匯預(yù)測

劉金山，吳南飛，張萬林，楊傳金，胡 覺

(1.國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，長沙410014；2.西藏自治區(qū)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃研究院，拉薩850000)

西藏自治區(qū)人工林植被碳匯預(yù)測

劉金山1，吳南飛2，張萬林1，楊傳金1，胡 覺1

(1.國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，長沙410014；2.西藏自治區(qū)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃研究院，拉薩850000)

西藏自治區(qū)人工林林齡偏小，且近年來造林面積逐漸增加，其碳匯功能是天然林的有效補充。根據(jù)調(diào)查西藏人工林各小班優(yōu)勢樹種、林齡、蓄積等數(shù)據(jù)，建立主要造林樹種的單位面積蓄積—林齡模型，根據(jù)單位面積生物量—單位面積蓄積模型，推算現(xiàn)有人工林的碳匯潛力。

人工林；蓄積；碳匯；西藏

1 西藏自治區(qū)人工造林趨勢

西藏自治區(qū)是青藏高原的主體，被人們稱為“世界第三極”和“世界氣候的調(diào)節(jié)器”。大力發(fā)展人工林，對于保護西藏“江河源”和“生態(tài)源”的生態(tài)建設(shè)具有重要意義。西藏自治區(qū)緊跟黨中央的決策決議和國家林業(yè)局的部署，圍繞林業(yè)在應(yīng)對氣候變化中的重要作用，一手抓造林，增加森林面積和覆蓋率；一手抓森林管理，提高森林質(zhì)量和森林碳庫。近年來，全區(qū)逐步開展了退耕還林、自然保護區(qū)工程造林、拉薩市及周邊地區(qū)造林綠化、“一江兩河”農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、生態(tài)安全屏障防護林和防沙治沙工程、重點區(qū)域生態(tài)公益林建設(shè)工程造林、跡地更新等工程項目，森林覆蓋率提高0.06%，林木綠化率提高0.08%[1]。造林面積呈現(xiàn)逐年增加趨勢[2-11](見圖1)，

圖1 西藏自治區(qū)2001—2010年造林面積

不但保護了生態(tài)區(qū)位重要和環(huán)境脆弱區(qū)域的環(huán)境，特別是對于重點生態(tài)脆弱區(qū)域和重要江河流域的治理及四旁綠化起到了積極作用。人工林資源的增長，增強了森林的固碳釋氧功能，發(fā)揮了森林的碳匯作用，本研究利用建立的人工林蓄積模型，對現(xiàn)有人工林碳匯潛力進(jìn)行預(yù)測，以期為林業(yè)決策提供依據(jù)。

2 人工林蓄積潛力

利用西藏人工林資源調(diào)查成果，建立了西藏自治區(qū)人工林單位面積蓄積—林齡模型[12]，不同樹種林分蓄積的變化可以通過林齡得到反映，如圖2。

圖2 西藏人工林蓄積密度隨林齡變化的Logistic曲線

利用圖2所給出的單位面積蓄積—林齡擬合曲線，可以預(yù)測人工造林若干年后的蓄積，結(jié)合人工林單位面積生物量—單位面積蓄積轉(zhuǎn)換模型，可以估算人工林碳庫和碳匯大小。表1為西藏主要造林樹種，在能成林的情況下林齡在20年、40年和60年時，預(yù)測的蓄積量及能達(dá)到的潛在最大蓄積量?？梢钥闯?，就不同樹種蓄積生長量而言，北京楊生長潛力最大，藏川楊次之，其他樹種生長潛力相對較??；就不同生長時期而言，北京楊、藏川楊在20年時生長蓄積僅占自身生長蓄積潛力的1/10左右，其他樹種在20年時基本已經(jīng)達(dá)到了蓄積生長極限，20年后蓄積增長極少。蓄積生長的預(yù)測，一方面可以有效地估算森林蓄積潛力及碳匯潛力，另一方面為不同林種造林時選擇樹種提供參。

表1 不同樹種蓄積增長預(yù)測m3/hm2

3 現(xiàn)有人工林碳匯潛力

3.1 人工林分樹種平均林齡和平均碳密度

西藏人工林某一樹種的平均林齡(Aj)計算公式如下：

式中：Sj為某一樹種的總面積；Si和Ai分別為該樹種某小班的面積和林齡。其中由于未成林造林地最終未必成林，該地類某小班面積按照現(xiàn)有面積乘以成林率計算。

人工林某一樹種的平均碳密度(Cj)計算公式如下：

式中：Sj為某一樹種的總面積；Si和Ci分別為該樹種某小班的面積和碳密度。其中未成林造林地某小班的面積按照現(xiàn)有面積乘以成林率計算。

根據(jù)單位面積蓄積—林齡擬合曲線，估算和預(yù)測了人工林2010年、2020年和2050年不同樹種碳密度，見表2?？梢钥闯?，由于人工林林齡偏小，碳密度均有一定的增加空間，加之森林經(jīng)營水平的提高，將促進(jìn)碳匯功能的發(fā)揮。

表2 人工林碳密度預(yù)測

3.2 未來碳匯潛力預(yù)測

為了全面估算人工林碳庫和碳匯，本文中人工林資源包括已郁閉成林的人工林和將來可以成林的部分未成林造林。根據(jù)西藏自治區(qū)人工林資源調(diào)查報告，西藏人工造林成林率為51.15%，因此文中對未成林造林地的面積、蓄積、碳庫和碳匯計算均按照未成林造林地未來成林率為51.15%處理。按照[12]和[13]參考文獻(xiàn)給出的模型和參數(shù)估算蓄積和生物量。經(jīng)計算，截至2010年西藏人工林資源碳儲量(不含2010年以后新造林)為133.33萬t，截至2020年為173.06萬t，截至2050年為371.13萬t 。西藏自治區(qū)人工造林區(qū)域多數(shù)水熱條件較差，海拔高、降水量少、氣溫低，土層薄而多礫石，特殊的自然環(huán)境和氣候條件使得人工林生長緩慢，林分質(zhì)量不高，制約了人工林的碳匯潛力?；诮釉搭^、生態(tài)重要屏障和生態(tài)脆弱地區(qū)區(qū)位重要性，建議爭取國家和社會支持，多方籌措碳匯造林資金，引進(jìn)并提高造林技術(shù)，增加森林碳匯。

[1] 西藏自治區(qū)林業(yè)局.西藏自治區(qū)人工林資源調(diào)查報告[R].2010.

[2] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2001 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2002.

[3] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2002 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2003.

[4] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2003 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2004.

[5] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2004 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2005.

[6] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2005 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2006.

[7] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2006 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2007.

[8] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2007 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2008.

[9] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2008 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2009.

[10] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2009 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2010.

[11] 國家林業(yè)局.中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒2010 [M] .北京: 中國林業(yè)出版社， 2011.

[12] 劉金山，張萬林，楊傳金，等.西藏自治區(qū)人工林碳儲量估算[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2013，32(1):42-44.

[13] 李克讓，黃玫，陶波，等.中國陸地生態(tài)系統(tǒng)過程及對全球變化響應(yīng)與適應(yīng)的模擬研究[M] .北京: 氣象出版社， 2009.

PlantationVegetationCarbonSinksForecastofTibetAutonomousRegion

LIU Jinshan1， WU Nanfei2， ZHANG Wanlin1， YANG Chuanjin1， HU Jue1

(1.Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration， Changsha 410014，Hunan，China；2.Forestry Investigation， Planning and Research Institute of the Tibet Autonomous Region， Lasa 850000，Tibet，China)

Plantation age composed mainly of young-aged forest， and afforestation area gradually increased in recent years in Tibet Autonomous Region， its carbon sequestration function is an effective supplement of natural forest.Based on plantation investigation of Tibet， including the dominant tree species， forest age and accumulation， the paper established the model between unit stock volume and forest age， and calculation of carbon sequestration potential of existing plantations based on unit area biomass-unit stock volume model.

plantation；cumulation；carbon sink；Tibet

2013-06-29

劉金山(1986-)，男，山東煙臺人，碩士，從事森林資源監(jiān)測、林業(yè)碳匯計量監(jiān)測等工作。

S718.55+6

B

1003-6075(2013)03-0009-03