森林經(jīng)營管理對碳匯的影響及提高對策

林榮華

（廣州市增城林場管理中心，廣東 廣州 511300）

0 引言

碳匯指的是采用植樹造林、恢復(fù)植被等措施，吸收大氣中的二氧化碳，降低溫室氣體濃度。2003年，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》將林業(yè)活動納入碳匯項目；2020年9月，我國明確提出“碳達峰”和“碳中和”的“雙碳”目標。森林系統(tǒng)在碳循環(huán)扮演著重要角色，能對二氧化碳進行吸收和固定。為了積極應(yīng)對全球氣候變化，不僅要做好造林工作，還要從森林經(jīng)營管理入手，進一步增強森林系統(tǒng)的碳匯功能，為緩解溫室效應(yīng)做出貢獻。

1 森林系統(tǒng)的碳貯量和碳匯模式

1.1 森林系統(tǒng)的碳貯量

在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，森林是最大的碳庫，碳貯量在陸地碳庫中占比56%。森林系統(tǒng)中的碳主要貯存在植被和土壤中。

1.1.1 植被碳貯量。我國森林生態(tài)系統(tǒng)的植被碳貯量約為3.72 PgC（PgC指1 m深的土壤有機碳總質(zhì)量，1 PgC=109 t），占比最高的前兩位林木種類是櫟類和落葉松類。受地理條件、森林類型、樹齡結(jié)構(gòu)等因素的影響，不同國家和地區(qū)的森林植被碳貯量對全球森林植被碳貯量的貢獻具有一定差異。周玉榮等研究表明，我國森林植被的碳密度均值為57.07 t/hm，總體上森林植被的碳密度值隨著緯度的增加而降低，而且與水分、熱量等因素密切相關(guān)。

1.1.2 土壤碳貯量。土壤碳貯量是植被碳貯量的3倍，森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤碳貯量在陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳貯量中的占比為70%。因此，森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤碳庫對全球碳循環(huán)具有重要作用，土壤碳貯量的微小變化就可能對大氣中的二氧化碳濃度產(chǎn)生明顯影響。具體來看，森林生態(tài)系統(tǒng)土壤中的碳包含兩類：一類是無機碳，貯量較小，變化不大；另一類是有機碳，來源于落葉和死亡樹木等，經(jīng)腐殖化積累在土壤中。溫度、水分、植物、微生物和人為活動等均會影響土壤碳貯量，因此，土壤中有機碳的積累是一個動態(tài)變化的過程。

1.2 森林系統(tǒng)的碳匯模式

1.2.1 碳保護。即對森林采伐行為進行控制，對森林生態(tài)系統(tǒng)的植被進行保護，提高木材利用率，并加強病蟲害防控、自然災(zāi)害預(yù)測預(yù)報等，從而實現(xiàn)碳保護。此外，還應(yīng)在保護濕地資源、鞏固退耕還林成果、保護現(xiàn)有公益林的基礎(chǔ)上，促使森林覆蓋率、蓄積量穩(wěn)定增長。

1.2.2 碳吸收。如實施造林再造林方案，不斷增加森林面積，延長林木輪伐期，合理調(diào)整林分密度，增加森林植被和土壤的碳密度。另外，針對次生林、已退化森林，采取改造和保護措施，創(chuàng)新木材利用方式，從而增加森林碳貯量。

1.2.3 碳替代。所謂碳替代，就是使用新型能源替代化石燃料能源。以生物能源為例，具有清潔、可再生、能大規(guī)模生產(chǎn)等特點，如從油桐、蓖麻、烏桕等林木中提煉生物質(zhì)能源。此外，對風能、水能、地熱能等的開發(fā)利用，也能減少二氧化碳排放量，緩解化石燃料能源危機，改善自然生態(tài)環(huán)境。

2 森林經(jīng)營管理對碳匯的影響

2020年7月1日起，新修訂的《中華人民共和國森林法》正式施行，其中森林經(jīng)營管理是一條主線，對提高森林質(zhì)量、促進林業(yè)發(fā)展、增強碳匯功能等具有重要作用。大量實踐和研究結(jié)果表明，森林經(jīng)營管理中的保護措施對碳匯具有積極的影響，采伐和災(zāi)害對碳匯具有消極的影響。

2.1 森林保護對碳匯的影響

采取保護措施，擴大森林面積，提高森林經(jīng)營管理水平，能充分發(fā)揮森林的碳匯功能。因土地資源有限，森林面積擴大到一定程度后，為了提高碳儲量，就必須改進管理手段，增加二氧化碳吸收量，改善氣候變暖現(xiàn)狀。相關(guān)研究表明，中幼林生長旺盛，固碳能力較強；成熟林木的固碳能力達到峰值后，繼續(xù)固碳的能力衰減?；诖耍直Ｗo就是新增蓄積面積，利用新的植物進行碳匯，對二氧化碳產(chǎn)生持續(xù)吸收、固定的效果。

2.2 森林采伐對碳匯的影響

經(jīng)濟社會的發(fā)展離不開對森林資源的開采和利用。例如，采伐樹木造紙，或制成商品材，或利用枝葉生熱取暖等。然而，盲目開采、亂砍濫伐會對森林資源造成嚴重破壞，甚至會將森林轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)、工業(yè)用地，從而對森林碳匯造成嚴重的不利影響。一方面，森林采伐后，土壤中的碳大量釋放出來；另一方面，采伐剩余物在腐爛分解過程中，也會有碳釋放到大氣中。對于這種情況，要采用科學的采伐方式對采伐后的剩余物進行處理，才能減少碳在大氣中的釋放量。

2.3 森林災(zāi)害對碳匯的影響

森林系統(tǒng)常面臨的災(zāi)害有火災(zāi)、病蟲害、風暴、雪崩等，其中火災(zāi)和病蟲害發(fā)生率較高?；馂?zāi)方面，全球范圍內(nèi)每年發(fā)生火災(zāi)的森林面積約為 0.1億hm，占森林總面積的2%～3%，二氧化碳排放量達31.35億t。病蟲害方面，植物出現(xiàn)病害、蟲害后，根、莖、葉等部位會被破壞，導(dǎo)致其生長發(fā)育受到影響，固碳能力隨之降低。我國每年受到病蟲害影響的森林面積約為100萬hm，以蟲害影響為主。由此可見，對森林火災(zāi)、病蟲害進行監(jiān)測和防治是保護現(xiàn)有森林資源的必要手段，也是提高森林碳匯能力的有效途徑。

3 提高森林碳匯能力的經(jīng)營管理對策

3.1 科學合理伐木

不同類型植物的固碳釋氧能力不同，見表1。同時，植物固碳能力的高低與樹齡有關(guān)：初期生長階段，葉片的固碳能力逐漸增強；生長旺盛階段，固碳能力達到峰值；到了近熟階段，固碳能力開始減退；完全成熟后，固碳能力降到低谷。

表1 不同植物的固碳釋氧能力

在整個森林系統(tǒng)中，新造林的固碳能力較強，部分樹木死亡后，碳吸收和碳排放基本達到平衡狀態(tài)；隨著生長腐殖質(zhì)層厚度加大，其固碳能力隨之減弱。樹木過了成熟期，木材質(zhì)量就會下降，因此，應(yīng)對過熟木、枯木、病腐木等進行砍伐，維持正常的生態(tài)功能?？茖W合理伐木，就是嚴格執(zhí)行限額標準，制訂自用材、雪壓材砍伐計劃，落實發(fā)證工作，采伐和清理整頓配合進行。在此過程中要注意對木材來源進行檢查等，避免亂砍濫伐。

3.2 及時更新林木

理論上看，林木的生長周期越長、固碳時間越長，碳匯能力也就越強。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，長壽樹木的數(shù)量越多，越有利于實現(xiàn)碳排放平衡。因此，及時更新林木也是提高森林碳匯能力的方式。第一，以基本成林樹種作為重點培育對象，提高先鋒樹種的轉(zhuǎn)化效率，維持一定比例的長壽樹，確保森林活力持續(xù)增強。第二，采用播種、移栽等方式造林，在空地補種樹木，增加森林蓄積量。

3.3 控制疏密比例

在森林經(jīng)營管理中，樹高達到最終高度的50%之前，健康樹木的樹高與胸徑之比一般在（80～100）∶1，小于80說明過于稀疏，不能進行疏伐；大于100說明過密，需要對林木進行適時疏伐，減少樹木的枯死數(shù)量，避免碳集中排放。樹高達到最終高度的50%之后，樹木所需的生長空間擴大，為保證活枝營養(yǎng)充足，可去除形態(tài)異常、營養(yǎng)不良的枝干，為樹木爭取更大的生長空間。

3.4 創(chuàng)新育林技術(shù)

隨著林業(yè)的快速發(fā)展，近自然育林成為一種新型育林技術(shù)，近自然育林指的是模擬自然環(huán)境，采用人工干預(yù)的方式促進林木發(fā)育，培育出功能完備、接近并優(yōu)于自然、可持續(xù)發(fā)展的森林生態(tài)系統(tǒng)。為了提高森林的碳匯能力，鼓勵采用近自然育林技術(shù)。其技術(shù)要點如下：第一，優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土樹種或適應(yīng)性良好的樹種，小范圍替換、增加樹種，改變林分結(jié)構(gòu)，配合不同強度的間伐作業(yè)，促進人工林、天然林轉(zhuǎn)化為近自然林。第二，保證森林結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，豐富生物多樣性，促使林分接近自然，獲得和諧的林種關(guān)系。第三，人工干預(yù)和自然調(diào)節(jié)要保持相同方向和目標，森林更新以天然更新為主、人工更新為輔；采伐時采用擇伐方案，禁止大面積砍伐。

3.5 加強災(zāi)害防控

在森林防火上，重在預(yù)防。首先，除批準外，森林防火區(qū)全年禁止野外用火，禁止煉山燒雜、燒灰積肥等容易引起森林火災(zāi)的用火行為；加強火源管理，重點防控區(qū)域應(yīng)設(shè)立森林防火臨時檢查哨（卡），嚴格檢查過往車輛和進山人員，嚴禁攜帶火種；針對焚燒秸稈、燒紙祭祀等行為，應(yīng)制訂嚴格的管控方案，安排專人看守，可在山下林緣30 m以外的安全區(qū)域或指定地點進行。其次，要建立防火隔離帶，如林緣防火隔離帶（在森林與灌木或荒山的接連地段，利用道路、河流等自然地形，開辟防火隔離帶，寬度30～40 m）。最后，要建設(shè)滅火設(shè)施，如森林消防蓄水池等。在森林病害防控上，一方面要做好林木檢疫工作，從源頭降低病害發(fā)生率；另一方面要建立風險預(yù)警系統(tǒng)，使用智能化設(shè)備監(jiān)測林木生長，調(diào)查常見病害并制訂預(yù)警方案。在森林蟲害防控上，應(yīng)綜合運用物理防治技術(shù)、生物防治技術(shù)、化學防治技術(shù)等，在殺蟲防蟲的同時，最大限度地保護森林生態(tài)環(huán)境。

3.6 實現(xiàn)信息化管理

得益于信息技術(shù)的發(fā)展，森林經(jīng)營管理也從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒芾砟Ｊ?，為管理部門提供數(shù)據(jù)支持，提高了管理決策的科學性。第一，建立森林信息管理平臺，將林木選育、種植、銷售、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，實現(xiàn)全生命周期管理。利用這些數(shù)據(jù)，預(yù)測森林的經(jīng)濟效益，調(diào)整經(jīng)營策略和管理措施。第二，利用遙感、無人機等技術(shù)手段，監(jiān)控植被的生長情況，及時發(fā)現(xiàn)感染病蟲害的林木，提示管理部門及時介入處理，抑制病蟲害擴散，達到早發(fā)現(xiàn)、早處理的目的。

3.7 加大宣傳力度

在森林資源經(jīng)營管理中，相關(guān)部門要加大宣傳力度，創(chuàng)建良好的環(huán)境氛圍，以更好地發(fā)揮森林的碳匯作用。一是利用電視、廣播、微博、微信公眾號等媒介，宣傳森林生態(tài)系統(tǒng)的碳匯模式和重要作用，使民眾形成正確的思想觀念，自覺保護、愛護森林資源。二是采用群體教育、專家講座等形式，使護林人員、林區(qū)工作人員系統(tǒng)學習森林經(jīng)營管理知識，提高其專業(yè)技能水平和綜合素質(zhì)。三是宣傳工作既要體現(xiàn)在紙上、墻上，也要深入人心，要制訂并嚴格落實宣傳計劃。

4 典型案例分析

以某地為例，當?shù)亓謽I(yè)用地面積約11萬hm，占全市總面積的35.8%。當?shù)厣指采w率為32.4%，雖然達到全省平均水平，但森林資源存量少，且林分質(zhì)量不高。從資源存量方面來看，當?shù)鼗盍⒛拘罘e量約105萬m，人均占有量僅有0.8 m，且中幼林占比在88%以上。從林分質(zhì)量方面來看，當?shù)氐托Я?、次生林?shù)量大，整體生產(chǎn)力不高。為了加快林業(yè)發(fā)展，當?shù)亓謽I(yè)有關(guān)部門從加強森林經(jīng)營管理方面入手，保護現(xiàn)有資源、更新管理理念、合理更新森林、科學采伐作業(yè)多管齊下，提高了森林覆蓋率，增強了當?shù)厣稚鷳B(tài)系統(tǒng)的碳匯能力。

4.1 保護現(xiàn)有資源

利用3S技術(shù)掌握當?shù)厣仲Y源的消長變化，根據(jù)調(diào)查結(jié)果制訂發(fā)展規(guī)劃和經(jīng)營方案，預(yù)防和消除森林火災(zāi)，監(jiān)測與預(yù)防森林病蟲害，防控災(zāi)害性天氣對森林的損害，保證林木健康生長，避免或減少森林資源損失。其中，全球定位系統(tǒng)（Global Positioning Systems，GPS）定位精度高、觀測速度快，應(yīng)用于森林資源調(diào)查中能減小工作人員勞動強度，降低人力、物力成本。利用遙感技術(shù)（Remote Sensing，RS）收集野外資料，建立森林內(nèi)保護區(qū)、開采區(qū)的影像模型，能了解森林資源的分布情況。地理信息系統(tǒng)（Geography Information Systems，GIS）則主要應(yīng)用于林業(yè)規(guī)劃、森林資源調(diào)查等方面。

4.2 更新管理理念

為緩解經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)保護之間的矛盾，當?shù)亓謽I(yè)管理部門樹立生態(tài)理念，摒棄傳統(tǒng)的、落后的想法，認識到森林資源的經(jīng)濟、社會和生態(tài)價值。在此基礎(chǔ)上，當?shù)亓謽I(yè)管理部門建立森林生態(tài)建設(shè)管理機制，加大人力、資金投入力度。此外，林業(yè)發(fā)展是一個長期過程，為了適應(yīng)新形勢下的發(fā)展需求，當?shù)亓謽I(yè)管理部門采取措施促進林業(yè)發(fā)展向經(jīng)濟化、生態(tài)化方向轉(zhuǎn)變。其中，經(jīng)濟性是兼顧短期利益和長期利益，經(jīng)營管理投入的人力、物力在可控范圍內(nèi)，不會導(dǎo)致成本盲目增加；生態(tài)化是提高森林資源利用率，確保森林資源可持續(xù)利用，保護植物多樣性，促進人與環(huán)境、社會與自然和諧發(fā)展，從而增強森林的碳匯能力。

4.3 合理更新森林

在森林更新上，該地區(qū)以天然更新為主、人工更新為輔，大力推廣近自然育林技術(shù)。當?shù)亓謽I(yè)有關(guān)部門選擇鄉(xiāng)土樹種或適應(yīng)當?shù)丨h(huán)境的樹種，在一定面積上增加或替換樹種，對林分結(jié)構(gòu)進行小范圍改變。同時，注重營造混交林，合理配植喬木、灌木，增加植物多樣性。另外，在采伐病弱林木的當年或次年完成更新造林，且更新造林面積與株數(shù)大于采伐面積與株數(shù)，避免入不敷出。

4.4 科學采伐作業(yè)

在林木生長過程中，要控制好種植密度，及時清理病死、枯死林木；當林木生長至一定階段，可通過砍伐換取經(jīng)濟收益。采伐時，以保護森林為基本原則，根據(jù)林木的生長速度、種類，確定采伐周期和采伐強度，合理制訂采伐計劃，保證森林碳匯能力不受影響；改進采伐機械，使用輕便、靈活的采伐設(shè)備，減少對周邊樹木造成的傷害，促進樹木更新；采伐作業(yè)完成后，對伐區(qū)、裝運點、生活點、集運道沿線進行清理。

5 結(jié)語

森林系統(tǒng)的碳匯模式包括碳保護、碳吸收、碳替代3種，保護措施對碳匯具有積極的影響，采伐和災(zāi)害對碳匯具有消極的影響。未來，為了進一步提高森林生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力，應(yīng)采取科學合理伐木、及時更新林木、控制疏密比例、創(chuàng)新育林技術(shù)、加強災(zāi)害防控、實現(xiàn)信息化管理及加大宣傳力度等經(jīng)營管理措施，推動森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。