基于CCER的青海省碳匯造林潛力分析*

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基于CCER的青海省碳匯造林潛力分析*

唐才富1，張莉2，羅艷1，汪暉1，祁承德2，辛文榮3，孫慧3，孟延山3

(1.山水自然保護(hù)中心,北京100871；2.青海省林業(yè)廳，青海西寧810007；3.青海省林業(yè)勘察設(shè)計院，青海西寧810007)

摘要：基于中國核證自愿減排量(CCER)的碳匯造林項目方法學(xué)基本要求以及當(dāng)?shù)氐膶嶋H狀況，選擇土地合格性、碳匯潛力、生態(tài)區(qū)位、社會經(jīng)濟和風(fēng)險威脅等5個評價指標(biāo)對青海省碳匯造林項目潛力及區(qū)域進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示,青海省適宜開展基于CCER碳匯造林項目的地塊總面積達(dá)364.47×104hm2，約占全省林地總面積的48.2 %；其中優(yōu)先區(qū)域(主要分布在青海省的東部和南部)168.77×104hm2，占地塊總面積的46.3 %；大通縣、樂都縣和互助縣是青海省CCER碳匯造林項目應(yīng)優(yōu)先考慮的區(qū)域。

關(guān)鍵詞：碳匯造林；CCER；評價指標(biāo)；優(yōu)先區(qū)域；潛力

Analysis on the Potential of Carbon Afforestation Projects

森林碳匯是應(yīng)對氣候變化的最主要手段之一，森林減緩大氣CO2濃度上升的潛力已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可[1～2]。青海省是長江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地，其氣候及生態(tài)環(huán)境變化不僅直接影響著經(jīng)濟社會發(fā)展和資源開發(fā)利用，而且對氣候變化及生態(tài)平衡起著極其重要的作用。青海省面積遼闊，尚有很多宜林地資源未被充分利用，這些宜林地資源可以通過植樹造林增加森林碳匯。在青海省開展碳匯造林項目，將拓寬青海省林業(yè)發(fā)展的投融資渠道，進(jìn)一步加快造林綠化和生態(tài)保護(hù)的進(jìn)程，也有助于使青海省的林業(yè)發(fā)展盡快融入到減緩全球氣候變暖的國際行動中，并從中受益?？傊?，在作為限制開發(fā)生態(tài)區(qū)的青海省發(fā)展林業(yè)碳匯具有以下積極作用：(1)通過特定市場(協(xié)議)交易，使森林、濕地等資源保護(hù)者獲取傳統(tǒng)收益外的經(jīng)濟收入，有利于調(diào)動基層參與生態(tài)建設(shè)的積極性；(2)碳匯項目的核心在于生態(tài)建設(shè)，加快發(fā)展碳匯項目開發(fā)有利于國家生態(tài)保護(hù)戰(zhàn)略的實施，從而實現(xiàn)對青藏高原脆弱的生態(tài)系統(tǒng)總體性的保護(hù)。

然而，碳匯造林不同于普通造林，碳匯造林必須有方法學(xué)的支撐和滿足可計量與監(jiān)測的要求。為此，弄清在什么地方造林能夠滿足碳匯相關(guān)規(guī)則要求，對開發(fā)符合碳匯交易標(biāo)準(zhǔn)的碳匯造林項目具有重要的參考意義。根據(jù)減排機制不同，目前，可交易的林業(yè)碳匯項目主要有3類：中國核證自愿減排(CCER)林業(yè)碳匯項目、國際核證碳減排(VCS)林業(yè)碳匯項目和清潔發(fā)展機制(CDM)造林再造林項目[4]。CCER碳匯造林項目方法學(xué)(AR-CM-001-V01)以CDM下造林再造林項目活動的最新方法學(xué)為主體框架，參考和借鑒了CDM及國際自愿減排市場造林再造林項目有關(guān)方法學(xué)工具、方式和程序，并結(jié)合中國林業(yè)碳匯本土情況和實際經(jīng)驗，對有關(guān)過程和步驟進(jìn)行了優(yōu)化和簡化，使得方法學(xué)既遵循國際規(guī)則又符合中國林業(yè)實際。本研究基于CCER碳匯造林項目方法學(xué)的要求對青海省林業(yè)碳匯造林項目潛力及區(qū)域進(jìn)行了分析，以期找出青海省滿足CCER碳匯造林項目的地塊和優(yōu)先發(fā)展區(qū)域，為開發(fā)符合CCER要求的碳匯造林項目奠定基礎(chǔ)，為營造出具有多重效益的、高質(zhì)量的碳匯林提供科學(xué)依據(jù)，分析的結(jié)果可以為相關(guān)管理和決策活動提供參考，并有助于推動青海省林業(yè)碳匯項目的發(fā)展。

1指標(biāo)選擇

為了分析和評估碳匯造林項目潛力，本研究根據(jù)青海省森林清查調(diào)查和基礎(chǔ)地理信息資料，在考慮成本效益以及促進(jìn)社區(qū)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的前提下，從保護(hù)生態(tài)環(huán)境、符合國家和省級林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃出發(fā)，本著宜簡不宜繁的原則，確定出下列5項評價指標(biāo)：土地合格性、碳匯潛力、生態(tài)區(qū)位、社會經(jīng)濟和風(fēng)險威脅。

2研究方法

2.1土地合格性的篩選

與一般造林項目相比，CCER碳匯造林項目必須滿足碳匯造林項目方法學(xué)的要求，包括：項目活動的土地是2005年2月16日以來的無林地，且不屬于濕地和有機土的范疇；項目地塊必須滿足額外性要求，并考慮泄漏等；項目活動要符合國家政策法規(guī)和相關(guān)技術(shù)規(guī)程，不會造成項目開始前農(nóng)業(yè)活動(作物種植和放牧)的轉(zhuǎn)移。

為此，從森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)(圖1，2009年)中，篩選出2005年以來的宜林荒山荒地、宜林沙荒地、采伐跡地、火燒跡地、疏林地等地塊，再根據(jù)海拔、坡向和土壤等立地因子確定出適宜造林的合格地塊，建立2005年以來宜林地資源數(shù)據(jù)庫。

圖1　青海省林地面積結(jié)構(gòu)圖

2.2碳匯潛力預(yù)測

根據(jù)碳密度預(yù)測碳匯潛力。首先按照距離宜林地地塊最近的有林地或者灌木林地的優(yōu)勢樹種分布或《青海省森林立地類型》中立地條件和植被的關(guān)系篩選樹種。然后對篩選出的喬木樹種考慮影響其碳匯潛力的單株碳儲量、初植密度、成活率和枯損率等因素，采取單株生物量模型法預(yù)測；同時考慮各個樹種在不同林區(qū)生長到成熟林所需的最低年限。對灌木樹種和主要經(jīng)濟樹種考慮到蓋度預(yù)測的不確定性，按照保守性原則，采取單位面積生物量法進(jìn)行預(yù)測。最后將獲得的碳密度歸一化處理，用自然間斷點法將結(jié)果分為5級，形成合格土地造林碳匯潛力指標(biāo)圖層。

2.3生態(tài)區(qū)位評價

生態(tài)區(qū)位評價主要是針對生物多樣性重要區(qū)域進(jìn)行評價。生物多樣性重要區(qū)域內(nèi)擁有不可替代的生物多樣性資源，或具有重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和保護(hù)價值。本研究選擇的生態(tài)區(qū)位評價指標(biāo)包括：(1)從管理角度出發(fā)選擇了自然保護(hù)區(qū)；(2)從生物多樣性空間分布出發(fā)選擇了保護(hù)物種重要的分布區(qū)域。

目前，青海省有可魯克湖自然保護(hù)區(qū)、孟達(dá)自然保護(hù)區(qū)、柴達(dá)木梭梭林自然保護(hù)區(qū)、大通北川河源區(qū)自然保護(hù)區(qū)、格爾木胡楊林自然保護(hù)區(qū)、青海湖自然保護(hù)區(qū)、可可西里自然保護(hù)區(qū)、隆寶灘自然保護(hù)區(qū)、諾木洪自然保護(hù)區(qū)、祁連山自然保護(hù)區(qū)和三江源自然保護(hù)區(qū)等11個自然保護(hù)區(qū)。

保護(hù)物種的分布區(qū)域資料獲取方式如下：根據(jù)國家頒布的動物保護(hù)名錄和植物保護(hù)名錄中的Ⅰ、Ⅱ級保護(hù)物種和國際通用的物種紅色名錄中的極危、瀕危和易危物種形成青海省受保護(hù)物種分布圖，疊加得到青海生物多樣性重要區(qū)域的分布格局圖，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點，生成了2種疊加結(jié)果，即基于縣-棲息地-海拔模型(County-Habitat-Elevation Model)疊加的結(jié)果，簡稱為CHEM模型結(jié)果；使用MaxENT模型模擬的物種分布圖疊加的結(jié)果，簡稱為MaxENT模型結(jié)果。將兩個模型的結(jié)果按照最大值合成法(MVC)進(jìn)行疊加，并加上自然保護(hù)區(qū)的分級信息，形成生態(tài)區(qū)位指標(biāo)圖層。

2.4社會經(jīng)濟評價

實施碳匯造林項目將對項目區(qū)的社區(qū)經(jīng)濟發(fā)展具有促進(jìn)作用，因此，社會經(jīng)濟評價考慮了農(nóng)村居民人均純收入和貧困縣分布兩個因素。收集了2012年青海省各縣農(nóng)村居民人均純收入[3]，根據(jù)年人均純收入劃分等級，收入越高等級越低；疊加貧困縣分級數(shù)據(jù)，當(dāng)某縣為貧困縣則等級加一級，形成社會經(jīng)濟指標(biāo)圖層。

2.5風(fēng)險威脅評價

通過分析森林常見的威脅因素，建立不同風(fēng)險因素的子數(shù)據(jù)集，再將各風(fēng)險因素疊加賦值，并匯總為青海各區(qū)域威脅等級指標(biāo)圖層，然后對威脅風(fēng)險因素進(jìn)行歸一處理，之后對結(jié)果進(jìn)行逆向處理并評價分級。

根據(jù)青海實際，兼顧代表性和數(shù)據(jù)的可獲得性等因素，本研究主要考慮了放牧、火災(zāi)和病蟲害3大威脅。其中，放牧威脅等級通過研究青海放牧方式對地表植被的影響，得到青海的放牧半徑數(shù)據(jù)[4～5]，在此基礎(chǔ)上建立牧草地緩沖范圍和劃分放牧威脅等級；火災(zāi)威脅則根據(jù)青海省各縣森林火險等級進(jìn)行分級；病蟲害威脅系通過收集青海省2008-2012年的森林病蟲害監(jiān)測資料，得到各類病蟲害分布地區(qū)(縣)的年均病蟲害發(fā)生率和成災(zāi)率進(jìn)行計算。

在獲取放牧、火災(zāi)和病蟲害威脅等級基礎(chǔ)上，按照放牧60 %、火災(zāi)25 %、病蟲害15 %的權(quán)重分配進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后用自然間斷點法分級建立風(fēng)險評估指標(biāo)層。

3綜合評價

根據(jù)實施林業(yè)碳匯造林項目的要求及原則，優(yōu)先區(qū)域應(yīng)該是那些林木生長速度快、生物多樣性保護(hù)潛在價值大，人均年收入低和各類風(fēng)險威脅低的地區(qū)。在這些地區(qū)開展造林再造林碳匯項目，既能較好地滿足項目對基線和額外性的要求，又能促進(jìn)社區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展[6]。基于上述考慮，通過專家研討打分的方法獲得了碳匯潛力、生態(tài)區(qū)位、社會經(jīng)濟和風(fēng)險威脅的4個指標(biāo)的權(quán)重，分別為6：2：1：1。

將碳匯潛力、生態(tài)區(qū)位、社會經(jīng)濟和風(fēng)險威脅4個指標(biāo)圖層按照權(quán)重系數(shù)進(jìn)行疊加，采用幾何間隔法劃分等級。全省優(yōu)先發(fā)展區(qū)域按5級劃分，各個因子綜合評價級別最高的為5級優(yōu)先，其次是4級次優(yōu)，3級一般，2級優(yōu)勢較差，1級不具備優(yōu)勢。

圖2　青海省林地面積結(jié)構(gòu)圖

結(jié)果表明,青海省未來發(fā)展碳匯項目的潛力巨大，適宜開展CCER碳匯造林項目的合格地塊總面積達(dá)364.47×104hm2，約占全省林地總面積的48.2 %；其中4級以上區(qū)域(碳匯造林優(yōu)先區(qū)域)為168.77×104hm2，占合格地塊總面積的46.3 %(圖2～3)。總體上，全省碳匯造林項目優(yōu)先區(qū)域主要分布在青海省東部和南部，分布區(qū)域涵蓋了全省46個縣中的45個。理論上青海省適宜碳匯造林的區(qū)域分布很廣，但由于牧區(qū)獨特的自然條件(高海拔、低均溫)以及復(fù)雜的人文條件，實際開展造林難度較大。目前，青海省適宜造林的區(qū)域主要分布于湟水谷地。因此，利用Arcgis軟件分析了湟水谷地適宜造林各縣(包括大通縣、貴德縣、互助縣、化隆縣、湟源縣、湟中縣、樂都縣、民和縣、平安縣、西寧市和循化縣)境內(nèi)碳匯造林優(yōu)先區(qū)域的聚合度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：樂都縣、大通縣、平安縣、化隆縣、民和縣以及貴德縣的聚合度相對較高。綜合分析各縣4級以上區(qū)域的面積大小，可以確定：大通縣、樂都縣和互助縣是青海省CCER碳匯造林項目更應(yīng)優(yōu)先考慮的區(qū)域。

圖3青海省基于CCER碳匯造林優(yōu)先發(fā)展區(qū)域分布圖

Fig.3Priority areas for CCER afferestation projects

4結(jié)論與討論

本研究基于CCER碳匯造林方法學(xué)的要求，選擇土地合格性、碳匯潛力、生態(tài)區(qū)位、社會經(jīng)濟和風(fēng)險威脅等5個評價指標(biāo)，對青海省碳匯造林的潛力進(jìn)行了分析。這些指標(biāo)的選擇，從碳匯造林項目成本最低、效益最高的原則出發(fā)，認(rèn)為樹種碳匯潛力大、生態(tài)價值高、社會經(jīng)濟條件較差和造林風(fēng)險威脅低的地區(qū)是開展碳匯項目最優(yōu)先的區(qū)域：既能較好地滿足項目對基線和額外性的要求，又能保護(hù)生物多樣性和改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)社區(qū)經(jīng)濟發(fā)展并增加農(nóng)牧民收入。本研究從青海省現(xiàn)狀出發(fā)，因地制宜設(shè)計的指標(biāo)體系，其中碳匯潛力指標(biāo)不僅考慮了樹木的生長特征、同時考慮了其含碳率特征；生態(tài)區(qū)位不僅考慮了生物多樣性指標(biāo)(模型模擬結(jié)果)，同時還考慮了自然保護(hù)區(qū)的特殊性；風(fēng)險評估方面，則充分考慮青海省主要作為牧區(qū)的特殊性，并結(jié)合該地區(qū)森林災(zāi)害特點，選擇了放牧、火災(zāi)和病蟲害3個具體的指標(biāo)?？傮w上，本研究的指標(biāo)體系兼具內(nèi)涵復(fù)雜以及獲取和計算較容易的特性，能較好地評價青海省碳匯造林潛力情況。

基于這套指標(biāo)體系，本研究對青海省各縣的優(yōu)先發(fā)展等級進(jìn)行評價，按照不同標(biāo)準(zhǔn)和時間期限，綜合評定4級以上的地塊為優(yōu)先區(qū)域，3級為一般區(qū)域，1級和2級為不優(yōu)先區(qū)域?？傮w評價結(jié)果表明：青海省適宜開展CCER碳匯造林項目的合格地塊總面積達(dá)364.47×104hm2，其中碳匯造林優(yōu)先區(qū)域(4級以上區(qū)域)占了總面積的46.3 %?？臻g分布上，優(yōu)先區(qū)域主要分布于水熱條件相對較好的東部和南部地區(qū)，其中大通縣、樂都縣和互助縣是青海省CCER碳匯造林項目更應(yīng)優(yōu)先考慮的區(qū)域。

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based on CCER in Qinghai Province

TANG Cai-fu1，ZHANG Li2，LUO Yan1，WANG Hui1，QI Cheng-de2，

XIN Wen-rong3，SUN Hui3，MENG Yan-shan3

(1.Shan Shui Conservation Center,Beijing 100871，P.R.China；2.Forestry Department of Qinghai Province,

Xining Qinghai 810007，P.R.China;3.Qinghai Forestry Survey and Design Institute，Xining Qinghai 810007，P.R.China)

Abstract:Based on the basic requirements of China Certified Emission Reduction (CCER) carbon afforestation project methodology and local situations, five assessment indicators such as land qualification, carbon sequestration potential,ecological importance, economic conditions and afforestation risk were selected to analyses the potential and preferential region of carbon sequestration afforestation projects in Qinghai Province.The results are shows that the total area of suitable qualified plots for carrying out CCER carbon sequestration afforestation projects is 364.47×104hm2, accounted for 48.2 % of the total area of forest in Qinghai Province.The preferential region of carbon sequestration afforestation projects was mainly distributed in east and south of Qinghai Province.Its total area is 168.77×104hm2, accounted for 46.3 % of the total area of qualified plots.Datong County, Ledu County and Huzhu county are more priority area for carbon sequestration afforestation projects in Qinghai Province.

Key words:Carbon sequestration afforestation; CCER; assessment indicators; preferential region; potential

中圖分類號：X 321;F 326.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-8246(2015)05-0013-05

作者簡介：第一唐才富(1964-)，男，高級工程師，主要從事林業(yè)碳匯和社區(qū)林業(yè)方面的研究。E-mail：tangcaifu@sina.com

基金項目：青海省林業(yè)廳項目(QHGH2013-001)。

收稿日期：*2015-05-14

doi10.16473/j.cnki.xblykx1972.2015.05.003