舒蘭市森林碳匯與其他生態效益分析

程兆偉，岳曉輝，秦增亮，滿明義

（舒蘭市林業局，吉林吉林 132600）

舒蘭市位于吉林省吉林市東北部，地處東經126°24 ～127°45’，北緯 43°08’～44°39’之間，屬于長白山地向松遼平原的過渡地帶，平均海拔高度為350 m，總有林地面積為145004.3 hm2。全市自2005年開始啟動實施森林生態效益補償，截至2009年末，實施森林生態效益補償納入國家及省級重點公益林管理區域總面積為8.897萬hm2，占全市有林地總面積的61.35%。近年來，由于國際上CDM機制的確立和運行，森林碳匯逐漸引起重視，在努力增加碳匯的背景下，舒蘭市在了解森林碳匯及相關概念、科學分析碳匯量、掌握森林生態效益的測算方法，為實施森林生態效益補償提供理論支撐等方面進行了初步實踐和研究，取得了一定的成效。

1 碳源、碳匯、森林碳匯及林業碳匯概念

碳源是指自然界中向大氣釋放碳的母體。主要來自于石化工業燃料的燃燒、動植物呼吸。碳匯是指自然界中碳的寄存體。它主要是指森林吸收并儲存CO2的多少，或者說是森林吸收并儲存CO2的能力。森林碳匯是指森林植物通過光合作用將大氣中的CO2吸收并固定在植被與土壤當中，從而減少大氣中CO2濃度的過程。林業碳匯是指利用森林的儲碳功能，通過植樹造林、加強森林經營管理、減少毀林、保護和恢復森林植被等活動，吸收和固定大氣中的CO2，并按照相關規則與碳匯交易相結合的過程、活動或機制。

2 森林固碳

根據《森林生態系統服務功能評估規范》規定的森林生態服務功能評估指標體系分類，森林的生態效益中的固碳釋氧功能中的固碳分為：植被固碳和土壤固碳[1]。

2.1 舒蘭市森林固碳基本分析

①植被固碳。根據《森林生態系統服務功能評估規范》（中華人民共和國林業行業標準LY/T1721-2008），森林植被固碳公式為：G植被固碳=1.63R碳AB年，其中，G植被固碳為植被年固碳量 t/a；R碳為CO2中碳的含量（27.27%）；A為林分面積（hm2）；B年為林分凈生產力（t/hm2·a）。計算得出舒蘭市森林植被年固碳量等于各齡級年植被固碳量之和為31570 t/a（見表1）。其中幼齡林年植被固碳量為1.63×27.27% ×43583.7×0.53=10268 t/a，以此類推，其他林齡組年植被固碳量為中齡林18816 t/a近熟林1935 t/a，成熟林509 t/a過熟林42 t/a。

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②土壤年固碳。根據目前國內研究森林固碳成果，森林固碳總量中38%為植被固碳，62%為土壤固碳[2]。由此推算出舒蘭市森林土壤年固碳量為31570÷38%×62%=51509 t/a

綜上所述，舒蘭市森林總固碳量為83079 t/a。平均固碳水平為總固碳量÷總有林地面積=83079÷145004.3=0.57 t/（hm2·a），按國際二級市場價每噸市值碳匯價12歐元計算，年總固碳值99.69萬歐元，換算人民幣1097萬元。

2.2 舒蘭市森林固碳數據與國外研究成果的差異

影響森林固碳量的因素主要取決于森林所處的緯度、海拔高度、優勢樹種、林齡等因素。根據2008年資源檔案數據統計，舒蘭市總有林地面積中針葉樹種11674 hm2，闊葉純林及以闊葉樹種為優勢樹種的針闊混交林133330.3 hm2，幼齡林和中齡林占93.5%。上述因素決定了舒蘭市的森林固碳量同國內外研究結論相比有一定的差異。國外的Sedjo（1989）[2]曾試算臺灣地區造林對碳的貯存量，在普通人工林每公頃年平均生長量為15 m3的林地，1m3可吸收0.26 t碳，平均固碳水平3.9（0.26×15）t/hm2·a而舒蘭市的森林綜合固碳水平僅為0.57 t/hm2.a。是舒蘭市的6.8倍。綜合國內、國外研究成果，對比舒蘭市森林固碳量數據，得出的結論：森林進行光合作用吸收大氣中的CO2，轉變為有機碳固定于樹木體，木材為樹體的主要部份，按齡組劃分，一般幼齡林、中齡林、近熟林具有旺盛的生長力，對大氣中CO2的吸存效果就高。過熟老齡林，生命力逐漸衰退，對碳貯存功效降低。成熟林碳貯存功效介于幼齡林、中齡林和過熟林之間，因年生長量穩定，固碳功效亦呈穩定趨勢。臺灣等地區的熱帶林分條件好的熱帶闊葉樹種的年森林固碳水平是較高的。舒蘭與其相比，因緯度、樹種等因素，綜合固碳水平差異性大。

3 其他生態效益測算

舒蘭市自2005年啟動實施重點公益林管理以來，納入補償的國家及省級重點公益林總面積為8.897萬hm2。重點公益林發揮著巨大的生態效益，除固碳效益外，其他生態效益也非常顯著。

3.1 水源涵養效益

森林涵養水源效益是通過森林生態系統積聚和儲存水分、濕潤土壤和補給地下水這一過程實現的。舒蘭重點公益林區域土層平均厚度為0.40 m，土壤平均非毛管孔隙度13%。根據公式：森林土壤儲存量=森林面積×土壤平均厚度×非毛管孔隙度，得出重點公益林涵養水源為8.897×0.40×0.13=4626萬m3。如修建同等蓄水量的水庫，按建設投資0.20元/m3計算，則上述生態公益林涵養水源效益的貨幣價值每年約925萬元。

3.2 固土保肥效益

森林及地上植被和地表的枯枝落葉層，能消除雨水對表土的濺蝕和地表徑流的侵蝕，具有故土保肥功能。

①固土效益。根據固土效益所采用的公式：Vft=KfSfGfDf。式中 Vft—固土效能經濟評估價值；Kf—挖取每噸泥沙費用（2.00元）；Sf—重點公益林面積（8.897萬hm2）；Gf—進入河道或水庫泥沙占總泥沙流失量的比值（1/2）；Df—有林地比無林地減少的侵蝕量（36.85 t/hm2）。Vft=2.00×8.897×0.5×36.85=328萬元。

②保肥效益。根據保肥效益所采用的公式：Vff=dfSfPliP2iP3i。式中 Vff—森林保肥效益；df—有林地比無林地減少的侵蝕量（36.85 t/hm2）；Sf—重點公益林面積（8.897萬hm2）；Pli—森林土壤中N,P,K含量（N為0.37%,P為0.108%,K為2.239%）；P2i—純N,P,K折算成化肥額比例（分別為79/14，506/62，174/78）；P3i—各類化肥在當地銷售價（N 肥 1500元/t,P肥2000元/t,K肥2000元/t）。重點公益林每年固土保肥效益為36.85×88970×（0.37×79÷14×1500+0.108%×506÷62×2000+2.239%×174÷78×2000）÷10000=48797萬元/a。

根據上述公式計算，得出重點公益林固土保肥效益每年為4.9億元。

3.3 釋氧效益

目前我國的森林資源檔案只統計森林的蓄積量不統計生物量。森林生物量與蓄積量的比值平均是1.9，木材基本密度平均是0.45 t/m3,依據《1989—1993年全國森林資源統計》資料中東北三省森林蓄積量數據，并結合木材基本密度（0.45 t/m3），植物通過光合作用每產生1 t物質，釋O2量平均為1.41 t等指標，推算出舒蘭市重點公益林年釋放O2量。根據吉林省重點公益林二類調查提供的數據，重點公益林年凈生長率2.94%，單位公頃蓄積91.5 m3，則舒蘭市區重點公益林年生長量為91.5×88970×2.49%÷10000=20萬m3。重點公益林年釋放O2為20×1.9×0.45=17萬t。標準狀況下O2的密度為1.43 kg/m3，即0.7m3/kg。17萬t O2的總體積為11900萬m3。工業制氧價格為0.71元/m3，則重點公益林年釋O2效益為11900×0.71=8449萬元。

3.4 森林減災效益

舒蘭市年平均降雨量在600 mm左右，在沒有覆蓋的情況下，最大洪峰量占全年徑流12%，而有林地情況下，占全年徑流7%，即每年由于森林作用，使5%的洪水滯留在森林中，若以洪水期每米排澇費0.05元計算，重點公益林防洪效益為133.4萬元（0.6m×8.897萬 hm2×10000×5/% ×0.05）。

森林覆蓋率不同，降雨也有差異。根據經驗公式計算表明，每年增加1%的森林覆蓋率，可增加降水7.88 mm，有林地比無林地每公頃多降水4%，即每公頃有林地多降水360 mm。重點公益林地每年多降雨0.36×8.897=32029萬m3，按抽水灌溉0.015元/m3計算，這些重點公益林減免旱災效益為480萬元，森林減災總效益為613萬元。

綜上所述，舒蘭市重點公益林除去固碳效益外，水源涵養、固土保肥、釋放O2、森林減災等生態效益經過測算，每年產生生態效益折合貨幣價值為59112萬元。

[1]國家林業局.森林生態系統服務功能評估規范：中華人民共和國林業行業標準LY/T1721-2008[S].[EB/OL]（2009-12-01）[2009-04-25].http://www.forestry.gov.cn/sub/FstArticle.aspx？id=kjyj.246.

[2]何英.森林固碳估算方法綜述[J].世界林業研究，2005，18（1）：22.

[3]劉建華，吳維群，李福強.吉林省實施中央財政森林生態效益補償綜合效益評價[J].吉林科技，2008，37（3）：40-43.