京津冀地区林木固碳价值研究

    李珍

    摘要：2016年6月，京津冀地区联合签署《共同推进京津冀协同发展林业生态率先突破的框架协议》，如何协调经济发展和环境保护已经成为京津冀地区迫在眉睫的问题。固碳价值是林木的重要生态价值之一，然而，目前京津冀地区林木固碳价值研究仍处于空白。文章借助统计局2016年数据，对京津冀地区林业固碳价值进行估算，以期为相关工作提供一定参考。

    关键词：林木；固碳价值；京津冀

    2017年2月，NOAA发布的分析数据显示，北极地区气温连续多日比正常水平高出大约27℃，全球变暖现状堪忧。人类社会和经济发展受全球气候变化影响显著，减少温室气体排放，减缓气候变化趋势已经成为世界各国的共识。作为联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的发起国之一，我国已明确确立2020年减排目标。然而，随着经济的飞速发展，我国的碳排放量也在逐年递增。在降低碳排放总量的同时，我国也应通过持续增加林木和绿化面积，通过森林固碳的方式吸收、减少大气中的温室气体。与农业耕地和城市草地相比，树木的固碳能力更强，且种植和养护林木相对简单，对资金、技术、设备等的要求较低。截至目前，全球现有森林储存汇聚着全球植被碳库86%以上的碳及全球土壤碳库73%的碳。

    2016年6月，在京津冀协同发展生态率先突破推进会上，国家林业局局长张建龙与北京市副市长林克庆、天津市副市长尹海林、河北省副省长沈小平签署《共同推进京津冀协同发展林业生态率先突破的框架协议》。京津冀地区是我国的政治、文化、国际交流和科技创新中心，地区 GDP 总值达56727.2亿元 ，占全国 GDP 的 7.2%，其在我国经济发展中的地位不言而喻。然而，近年京津冀地区的雾霾等空气污染问题也日益严重。2015年京津冀及周边地区空气重度及以上污染共发生 1710 天次，占全国重度及以上污染的 44.1% 。如何协调地区经济发展和环境问题，已经成为政府急需解决的困难。京津冀地区林木固碳价值的研究目前仍处空白，由于我国第九次林业资源调查工作尚未完成，本文借助国家统计局2016年国家资源统计年鉴数据，对京津冀地区林木固碳价值进行定量研究，以期为未来相关工作提供一定参考。

    一、京津冀地区林业现状

    （一）北京市林业数据

    根据国家统计局2016年中国统计年鉴数据，见表1。2016年北京市林业用地面积101.35万公顷，森林面积58.81万公顷，人工林面积37.15万公顷，森林覆盖率为35.84%，活立木蓄积量1828.04万立方米，森林蓄积量1425.33万立方米。

    （二）天津市林业数据

    根据国家统计局2016年中国统计年鉴数据，见表2。2016年天津市林业用地面积15.62万公顷，森林面积11.16万公顷，人工林面积10.56万公顷，森林覆盖率为9.87%，活立木蓄积量453.98万立方米，森林蓄积量374.03万立方米。

    （三）河北省林业数据

    根据国家统计局2016年中国统计年鉴数据，见表3。2016年河北省林业用地面积718.08万公顷，森林面积439.33万公顷，人工林面积220.90万公顷，森林覆盖率为23.41%，活立木蓄积量13082.23万立方米，森林蓄积量10774.95万立方米。

    通过以上京津冀地区林业资源统计数据结果，与全国18.21%的森林覆盖率相比，京津冀地区森林覆盖率平均数为（35.84%+9.87%+23.41%）/3=23.04%，高于全国平均水平。京津冀地区的林业用地面积为101.35+15.62+718.08=835.05（萬公顷），三地区的森林蓄积量为1425.33+374.03+10774.95=12574.31（万立方米），森林碳汇能力和固碳功能得以较大增长。

    二、研究方法

    当前，林木固碳价值研究方法主要有生物量法、蓄积量法、生物量清单法、涡旋相关法、涡度协方差法等，各种方法都有其各自的优缺点，研究人员可以按照不同的目的和要求对森林的碳汇采用不同的方法进行计量。本文主要采用生物量法和蓄积量法进行计算。

    （一）生物量法

    生物量法是以森林生物量数据为基础的碳估算方法。生物量是指一个有机体或群落在一定时间内积累的有机质总量。使用生物量法计算林木固碳量一般以单位时间或单位面积内的有机质总量为基准进行计算。具体操作方法是：计算出各森林生态系统类型乔木层的碳贮存密度（Pc，MgC=hm-1）。Pc=V×D×r×Cc。式中，V是某一森林类型的单位面积森林蓄积量，D是树干密度，R是树干生物量占乔木层生物量的比例，Cc是植物中碳含量（一般采用0.45）。根据乔木层生物量与总生物量的比值，估算出各森林类型的单位面积总生物质碳贮量。生物量法技术简单、方便，在我国森林资源调查中经常被使用。但由于实际操作中往往选取较好的样本，而且该方法忽略了微生物的影响，结果往往偏高。

    （二）蓄积量法

    蓄积量法是以森林蓄积量数据为基础的碳估算方法，其原理是根据对森林主要树种抽样实测，计算出森林中主要树种的平均容重（t=m-3），根据森林的总蓄积量求出生物量，再根据生物量与碳量的转换系数求森林的固碳量。一般操作方法是：1.在某区域中选若干个面积一致、有代表性的样地，每个样地内量测每株树的胸径、树高，并分别标记树的大类。2.根据胸径、树高查询相应树木种类的二元立木材积表，把样地内的所有单株蓄积加起来，即该样地的蓄积。3.将所测量样地进行平均，进而推算整个林地的蓄积。也就是说，蓄积量法是根据地区森林蓄积量数据，将蓄积量转化为生物量，最后计算林木固碳总量。

    蓄积量法实用性较强，但是在对转换系数的选择上只区分了树种，因此在使用时仍然存在较大误差。但由于蓄积量法中包含森林类型、年龄、立地条件、林分密度等诸多因素，生物量法与蓄积量法相结合的方法能够消除这些因素的负面影响，二者之间存在良好的相关关系，用这两种方法相结合所测得的林木固碳数据较为科学。

    三、固碳价值计算

    2000年，郎奎建等人提出，森林固碳是蓄积量增长量在另一因变量的变化量，进而得出林分固碳价值计算公式。

    U=CA1.63B

    式中，U为林分年固碳价值（单位：元/年）；C为固碳价格（单位：元/t），本文中参考目前我国近期CO2排放价格，设定为60元/t；A为林分总面积，单位为hm2；B为林分净生产力，单位为t/hm2年。京津冀所属地区属于温带森林地区，其第一净生产力的大小约为1000～2000g/m3，取平均值为15t/hm2，固碳价格为60元/吨二氧化碳。根据以上公式计算如下：

    U京=60×101 350×1.63×15=148 680 450（元）

    U津=60×15 620×1.63×15=22 914 540（元）

    U冀=60×835 050×1.63×15=1 225 018 350（元）

    具体对比见表4。

    从表4结果可知，京津冀地区的林分面积超83万公顷，林分固碳价值超12亿元，可预计京津冀地区发展林业效益较高，前景乐观。

    四、结语

    研究结果表明，京津冀地区林木年均固碳总经济价值为 12.25亿元/年，森林生态系统除了为社会提供直接产品（木材、药品等）的价值外，还具有巨大的间接经济价值，而这种经济价值比为人类提供林副产品价值更为显著，对人类社会贡献更大，进一步说明京津冀地区林木在维护当地生态平衡、促进经济发展中具有重要作用。

    在全球大气变暖的当前形势下，针对温室气体排放和区域水环境等问题，本文研究了京津冀地区的林木固碳价值，得到了具有积极意义的结果，证明其森林生态系统对于改善环境问题，应对全球气候变化具有固碳之服务功能效益，进而指出，京津冀地区应在此基础上进一步发挥优势，使其固碳价值成为其基本功能之一。

    参考文献：

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    [4]李意德，曾庆波，吴仲民，等.我国热带天然林植被 C 存储量的估算[J].林业科学研究，1998（02）.

    [5]郎奎建，李长胜，殷有，郎璞玫，王维芳，刘鹏，刘刚.林业生态工程10种森林生态效益计量理论和方法[J].东北林业大学学报，2000（01）.

    [6]吴庆标，王效科，段晓男，邓立斌，逯非，欧阳志云，冯宗炜. 中国森林生态系统植被固碳现状和潜力[J]. 生态学报，2008（02）.

    *基金项目：河北省社科基金项目“京津冀林业生态工程生态价值评价与布局优化研究”（HB16YJ058）。

    （作者单位：河北农业大学）