任繼勤,夏景陽(yáng),鄭惠瀠,孫茂龍,李 媛
(1.北京化工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,北京100029;2.哈爾濱市第一二二中學(xué),哈爾濱150001;3.黑龍江省委黨校,哈爾濱150080)
近年來(lái),全球氣候變暖引起了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)隨之被提出并越來(lái)越受到人們的重視。森林作為陸地上最大的生態(tài)系統(tǒng),對(duì)環(huán)境有著直接的影響,是碳循環(huán)的重要組成部分[1]。森林碳匯指的是森林生態(tài)系統(tǒng)吸收大氣中的CO2并將其固定在植被或土壤中,從而減少大氣中CO2濃度的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制,一般用它來(lái)描述森林等吸收并儲(chǔ)存CO2的多少,或者吸收并儲(chǔ)存CO2的能力。
我國(guó)森林面積廣闊,在CDM機(jī)制下發(fā)展以碳匯為目的的森林經(jīng)營(yíng),對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)都具有積極的意義[2]。在低碳經(jīng)濟(jì)的背景下,應(yīng)依靠森林的碳匯功能,大力發(fā)展碳匯林業(yè),為林業(yè)不斷發(fā)展帶來(lái)新契機(jī)。中國(guó)各地方相繼推出了自己的森林碳匯項(xiàng)目,其中主要有碳匯造林項(xiàng)目和森林經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目?jī)煞N。本文對(duì)已經(jīng)公示的碳匯項(xiàng)目進(jìn)行了比較分析和研究,結(jié)合森林生長(zhǎng)的影響因素為提高森林碳匯量提供建議。
碳匯造林是指在確定了基線的土地上,以增加碳匯為主要目的,對(duì)造林及其林木(分)生長(zhǎng)過(guò)程實(shí)施碳匯計(jì)量和監(jiān)測(cè)而開展的造林活動(dòng)。其計(jì)算方法主要是基于《碳匯造林項(xiàng)目方法學(xué)》[3]。此方法學(xué)適用于溫室氣體自愿減排交易體系下以增加碳匯為主要目的碳匯造林項(xiàng)目活動(dòng)(無(wú)竹林)的碳匯計(jì)量與監(jiān)測(cè)。
其主要計(jì)算方法有兩個(gè):
(1)生物量方程法:根據(jù)測(cè)樹因子(x1,x2,x3…)可以是胸徑、樹高、年齡等轉(zhuǎn)化為地上生物量的回歸方程f(x1,x2,x3)。之后再與株數(shù) N、面積A和樹種的地下生物量與地上生物量之比R相乘,求出生物量B。
(2)生物量擴(kuò)展因子法:通過(guò)林木的胸徑DBH和(或)樹高H,查材積表或運(yùn)用材積公式轉(zhuǎn)化成林木樹干材積V;利用基本木材密度D和生物量擴(kuò)展因子BEF將林木樹干材積轉(zhuǎn)化為林木地上生物量;再利用地下生物量/地上生物量的比值R將地上生物量轉(zhuǎn)化為林木生物量。
森林經(jīng)營(yíng)碳匯是指通過(guò)森林經(jīng)營(yíng)的方式來(lái)提高森林固碳能力,從而得到更多的額外的碳量用來(lái)交易的過(guò)程。其碳量的計(jì)算是基于《森林經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目方法學(xué)》[4]。計(jì)算方法主要有以下4種。
(1)生物量方程法:預(yù)測(cè)基線情景下,計(jì)入期內(nèi)不同年份t各碳層各樹種的林分平均胸徑DBH和平均樹高H,利用生物量方程法計(jì)算林木生物量。
(2)蓄積-生物量相關(guān)方程法:預(yù)測(cè)基線情景下,計(jì)入期內(nèi)不同年份t各碳層的林分平均單位面積蓄積量V,利用蓄積量—生物量相關(guān)方程法計(jì)算林木生物量。
(3)材積法:根據(jù)平均胸徑DBH、或平均樹高H與平均胸徑DBH轉(zhuǎn)化為平均單株材積,并計(jì)算出單位面積蓄積量V,再采用蓄積-生物量相關(guān)方程法估算基線林木生物量。
(4)缺省值法:根據(jù)各碳層單位面積蓄積量年均生長(zhǎng)量的缺省值,計(jì)算基線林分平均單位面積蓄積量(V),然后采用方法1的公式計(jì)算生物質(zhì)碳儲(chǔ)量的變化。
已經(jīng)公示的碳匯造林項(xiàng)目[5]造林面積、碳匯量見表 1[5]。
表1 各地區(qū)造林碳匯項(xiàng)目基本信息Tab.1 Basic information of afforestation carbon sequestration projects in various regions
這些項(xiàng)目的年單位面積碳匯量有多有少,主要原因是因?yàn)闃浞N的組成和樹木生長(zhǎng)的環(huán)境不同。如年單位面積碳匯量最大的廣東長(zhǎng)隆碳匯造林項(xiàng)目和單位面積碳匯量最小內(nèi)蒙古紅花爾基碳匯造林項(xiàng)目,廣東長(zhǎng)隆的造林樹種多樣,其主要有木荷、楓香和香樟等。樹種結(jié)構(gòu)組成也多樣,從而刺激樹種的生長(zhǎng)。并且其地處中低緯度南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),夏長(zhǎng)冬短,雨量充沛,年平均降雨量1 500 mm,日照時(shí)間長(zhǎng),光能充足,氣候溫暖,無(wú)霜期長(zhǎng),氣候適宜樹木生長(zhǎng)。而內(nèi)蒙古紅花爾基的造林樹種是樟子松,樹種單一。其氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,風(fēng)大雨少,氣候干燥嚴(yán)寒,晝夜溫差大,夏季短促炎熱,不利于樹木的生長(zhǎng)。因此,在造林項(xiàng)目開展上,應(yīng)考慮多方面的因素進(jìn)行植樹造林,不僅要實(shí)現(xiàn)資源利用最大化,還應(yīng)關(guān)注樹木的生長(zhǎng)環(huán)境適應(yīng)性,以求得最大的碳匯效益[6]。
已經(jīng)公示的森林經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目有以下6個(gè),其經(jīng)營(yíng)方式和基本信息見表2[7]。
表2 森林經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目的基本信息Tab.2 Basic information of forest management and carbon sequestration projects
經(jīng)營(yíng)方式不同,將帶來(lái)的不同的樹木生長(zhǎng)結(jié)果。從表2中看出,撫育伐是指為了保證森林健康快速生長(zhǎng)和加強(qiáng)森林防護(hù)及其他有益的效應(yīng)而進(jìn)行的適當(dāng)?shù)牟煞?。因撫育伐階段的樹種年齡都偏大,故其固碳能力較弱,其單位面積碳匯量在這4種撫育方法中是最低的。
森林撫育是指從造林起到成熟齡以前的森林培育過(guò)程中,為保證幼林成活,促進(jìn)林木生長(zhǎng),改善林木組成及提高森林生產(chǎn)率所采取的各項(xiàng)措施。在這六個(gè)項(xiàng)目中,森林撫育的面積一共有326 273 hm2,比其他的面積都要多,但其單位面積碳匯量不大,原因是由于森林撫育是在森林原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行,很難在很大程度上改善樹木的生長(zhǎng)環(huán)境,對(duì)樹木的生長(zhǎng)影響有限。
冠下造林是指為了伐前更新,或改善森林結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)而提高其質(zhì)量,或培育需要在林冠遮陰條件下才能正常發(fā)育的樹種而在已有林分中進(jìn)行造林的過(guò)程。冠下造林的碳匯量是比較高的,并且這種方法可以在已有林地進(jìn)行,可以很大程度的利用空間和資源,也可以很好地改善樹林的森林結(jié)構(gòu),加速樹木的生長(zhǎng),所以各地方都會(huì)在冠下造林這一塊投入較多以便有一個(gè)較高的碳匯投入性價(jià)比。
補(bǔ)植補(bǔ)造往往是各個(gè)碳匯項(xiàng)目中單位面積碳匯量最大的一個(gè)部分。其原因主要是因?yàn)檠a(bǔ)植補(bǔ)造的樹苗成長(zhǎng)環(huán)境好,人工培育更加徹底,樹木生長(zhǎng)速度更快。另外樹苗從幼齡到成熟一直在進(jìn)行固碳活動(dòng),故其固碳周期相比于其他方式的樹林更長(zhǎng),所以在同等面積下,補(bǔ)植補(bǔ)造的總固碳量一般是最大的。在這六個(gè)項(xiàng)目中,補(bǔ)植補(bǔ)造的面積相對(duì)于其他三種經(jīng)營(yíng)方式來(lái)說(shuō)都比較少,這是由于林區(qū)荒地較少,沒(méi)有大面積的空白區(qū)域來(lái)進(jìn)行補(bǔ)植補(bǔ)造。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,全世界越來(lái)越重視環(huán)境的保護(hù),而溫室氣體作為環(huán)境保護(hù)中的重中之重威脅著人類的生活。在環(huán)境保護(hù)上,植樹造林一直以來(lái)都是最有力的手段之一,它可以控制水土流失,防風(fēng)固沙,還可以清除空氣污染,降低溫室氣體的總量[8]。
在碳匯造林項(xiàng)目中要依據(jù)環(huán)境來(lái)選擇造林樹種,既要考慮到樹木的抗污、防毒、凈化空氣的特殊功能,又要考慮到樹種是否適應(yīng)土壤性質(zhì)。并且,為了保證更大的碳匯經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)選擇生長(zhǎng)更快的樹種。
碳匯經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目主要以森林經(jīng)營(yíng)為主,在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中應(yīng)合理利用當(dāng)?shù)丨h(huán)境,因地制宜,合理規(guī)劃土地面積,資源最大化。根據(jù)樹種組成,環(huán)境因素來(lái)選擇合適的撫育方式。在補(bǔ)植補(bǔ)造和冠下造林上應(yīng)適當(dāng)加大投入,但不可盲目進(jìn)行,應(yīng)合理控制樹林種植的密度,科學(xué)種植,保證樹林結(jié)構(gòu)健康的前提下進(jìn)行。
國(guó)際碳匯事業(yè)發(fā)展迅猛,我國(guó)開展森林碳匯相對(duì)較晚,但發(fā)展勢(shì)頭較好。我國(guó)政府啟動(dòng)的全球碳匯項(xiàng)目,對(duì)開展造林再造林碳匯項(xiàng)目及其相關(guān)工作給予了充分重視和積極支持。碳匯項(xiàng)目的發(fā)展,不僅發(fā)揮了當(dāng)?shù)厣仲Y源優(yōu)勢(shì),且對(duì)當(dāng)?shù)亓謽I(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有積極的促進(jìn)作用。
[1]黃 彥.低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代下的森林碳匯問(wèn)題研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2012,27(3):260-268.
[2]張 穎,吳麗莉,等.森林碳匯研究與碳匯經(jīng)濟(jì)[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2010(S1):288-291.
[3]國(guó)家林業(yè)局.碳匯造林項(xiàng)目方法學(xué)[R].國(guó)家林業(yè)局,2013:1-20.
[4]國(guó)家林業(yè)局.森林經(jīng)營(yíng)碳匯項(xiàng)目方法學(xué)[R].國(guó)家林業(yè)局,2014:1-22.
[5] 中國(guó)志愿減排信息交易平臺(tái)[EB/OL].http://cdm.ccchina.gov.cn/zyblist.a(chǎn)spx?clmId=164.
[6]任繼勤,汪亞運(yùn),王得?。畤?guó)外生物質(zhì)能源政策措施及其效果分析[J].世界林業(yè)研究,2014,27(2):89-92.
[7] 中國(guó)志愿減排信息交易平臺(tái)[EB/OL].http://cdm.ccchina.gov.cn/ccer.a(chǎn)spx..
[8]任繼勤,梁 策,白 葉.北京市終端能源消費(fèi)與GDP和大氣環(huán)境的關(guān)聯(lián)分析[J].北方交通大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2015,14(1):45-51.