王 超 畢 君 支乾坤

(河北省林業(yè)科學(xué)研究院，石家莊，050061) (河北省木蘭圍場國有林場管理局)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，化石燃料大量的使用導(dǎo)致大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度增加，溫室效應(yīng)引起了全球性氣候變化。1997年《京都議定書》以法律的形式規(guī)定了工業(yè)化國家分階段的溫室氣體減少排放限額，2001年達(dá)成的《波恩政治協(xié)定》同意實(shí)施環(huán)境清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)林業(yè)碳匯項(xiàng)目，旨在通過發(fā)達(dá)國家在發(fā)展中國家開展造林、營林活動(dòng)，達(dá)到減低本國溫室氣體排放限額的目的［1］。隨著世界范圍內(nèi)碳交易活動(dòng)的日趨增多，森林碳匯的成本與價(jià)格成為碳匯經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容。目前，世界范圍內(nèi)的碳交易還是一個(gè)不完備的市場，森林碳匯的成本與交易價(jià)格也有待于深入研究;已有研究多關(guān)注碳匯交易成本［2］，而對生產(chǎn)成本的研究報(bào)道較少。在我國，由于地理、氣候復(fù)雜多變，森林類型多樣，森林生產(chǎn)力也千差萬別，決定了不同區(qū)域森林的碳匯量與成本有著較大的差異;同時(shí)，森林生產(chǎn)的長周期性和可提供多元化的物質(zhì)產(chǎn)品和生態(tài)服務(wù)功能，更使森林碳匯成本復(fù)雜化。本次研究以河北省木蘭圍場林管局的華北落葉松(Larix principis)人工林、油松(Pinus tabulaeformis)人工林為案例，分別20 a和30 a入計(jì)期，采用重置成本法對森林碳匯生產(chǎn)成本進(jìn)行了探討。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)設(shè)在河北省木蘭圍場林管局，位于河北省圍場滿族蒙古族自治縣境內(nèi)，屬陰山、大興安嶺、燕山余脈的交匯地帶，為灤河上游地區(qū)，地理位置為北緯 41°35＇～42°40＇，東經(jīng)116°32＇～117°14＇，海拔高度750 ～1 800 m。這一地區(qū)屬半干旱向半濕潤過渡、寒溫帶向中溫帶過渡、大陸性季風(fēng)型山地氣候，無霜期67～128 d，年平均氣溫3.3℃，極端最高氣溫38.9℃，極端最低氣溫－42.9℃，年均降水量445 mm，主要集中在7—9月份。

2 研究材料

華北落葉松人工林在研究區(qū)多分布于海拔800～1 800 m山地的陰坡、半陰坡，以純林為主;林分郁閉度0.7～1.0，林下植被稀少，主要有披針葉苔草(Carex lanceolata)、土莊繡線菊(Spiraea pubescens)等，伴生有少量油松(Pinus tabulaeformis)、白樺(Betula platyphylla)等樹種;土壤以山地棕壤、灰色森林土、褐土為主。本次研究根據(jù)木蘭圍場國有林場管理局的林分資源特點(diǎn)，分別林齡、林木密度、土壤、坡向與坡位共調(diào)查樣地29塊，收集已有樣地資料18塊，林齡分布范圍7～50 a。

油松人工林多分布于研究區(qū)海拔800～1 300 m山地的半陰坡和半陽坡，以純林為主;林分郁閉度在0.6～1.0，林下植被稀少，以披針葉苔草(Carex lanceolata)為主，灌木稀少;土壤以山地棕壤、灰色森林土為主，兼有少量栗鈣土、風(fēng)沙土。本次研究共調(diào)查樣地19塊，收集到本區(qū)已有樣地資料18塊，林齡7～48 a。

3 研究方法

3.1 林分固碳量評(píng)估

野外生物量調(diào)查采用標(biāo)準(zhǔn)地法。標(biāo)準(zhǔn)木通過每木檢尺與樹高測量，繪制樹高曲線選取平均標(biāo)準(zhǔn)木1株，實(shí)測各器官(干、枝、葉、根)生物量的鮮質(zhì)量并取樣;所取生物量鮮樣在恒溫干燥箱內(nèi)85℃烘干至絕對干質(zhì)量，折算出林分生物量總干質(zhì)量。建立林齡與林分生物量間的數(shù)學(xué)估測模型，計(jì)算不同時(shí)期兩種林分類型的生物量;植被含碳率按0.5計(jì)算，計(jì)算出單位面積林分的固碳量和固定CO2的量。

3.2 碳匯生產(chǎn)成本的核算

收集本區(qū)近3 a的落葉松和油松人工林造林、營林成本與有關(guān)生產(chǎn)定額，主要包括苗木價(jià)格、造林用工數(shù)和工價(jià)、撫育用工數(shù)和工價(jià)、森林病蟲害防治、護(hù)林防火等相關(guān)費(fèi)用，綜合確定當(dāng)前造林、營林及管護(hù)的單位面積成本。

由于林木經(jīng)營的長周期性，重置成本法是幼齡林造林、營林成本核算的適宜辦法。該法以現(xiàn)時(shí)的工價(jià)和生產(chǎn)水平重新營造相類似林分的成本費(fèi)用作為評(píng)估值。本次核算以年投資收益率(包括利息和純利潤)為6%，按復(fù)利分別計(jì)算20、30 a入計(jì)期的造林、營林成本折現(xiàn)值作為森林碳匯生產(chǎn)成本。計(jì)算公式如下:

式中:En為第n年的評(píng)估成本(元);Ci為第i年的以現(xiàn)行工價(jià)及生產(chǎn)水平為標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)成本(元);P為年投資收益率(%);n為總經(jīng)營周期(a)。

4 結(jié)果與分析

4.1 林分生物量預(yù)測模型

以林齡(A)為自變量，林分生物量(W)為因變量，建立落葉松人工林、油松人工林的林分生物量估測模型:

落葉松人工林:

油松人工林:

模型(1)、(2)中:W為林分生物量(t/hm2);A為林齡(a);R為相關(guān)系數(shù);F為均方比;k為樣本數(shù)。

擬合結(jié)果顯示林齡與林分生物量間呈負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系，模型(1)和模型(2)在0.05水平經(jīng)F檢驗(yàn)相關(guān)性顯著，可分別用于7～50年生華北落葉松人工林和7～48年生油松林林分生物量的估測。

4.2 林分固碳量

根據(jù)林分生物量估測模型(1)和模型(2)，植被含碳率采用0.5，分別計(jì)算兩種林分類型20、30 a入計(jì)期的固碳量和CO2固定量，結(jié)果見表1。表1的評(píng)估結(jié)果顯示，在30 a入計(jì)期內(nèi)，華北落葉松林較油松林固碳能力高，這是由落葉松較油松具有的早期速生性所決定;兩種林分類型30 a入計(jì)期所固定CO2的量要高于20 a入計(jì)期，但落葉松林年均固定CO2的量基本一致，油松林30 a入計(jì)期的年均固定CO2的量要高于20 a入計(jì)期。

表1 落葉松人工林、油松人工林固碳量和CO2固定量

4.3 造林、營林成本核算

根據(jù)《木蘭林管局營林生產(chǎn)定額》核定的造林、營林成本標(biāo)準(zhǔn)及近3 a的生產(chǎn)成本平均水平統(tǒng)計(jì)，人工造林成本包括苗木費(fèi)、整地、補(bǔ)植、幼樹撫育、管理費(fèi)等。落葉松林、油松林采用2年生裸根苗造林，造林密度分別為4995株/hm2和3330株/hm2，日工資標(biāo)準(zhǔn)為75元/(人·d);幼齡林撫育主要包括修枝、割灌定株、透光伐等內(nèi)容;森林保護(hù)包括森林病蟲害防治、森林防火及護(hù)林等。詳細(xì)造林、營林成本構(gòu)成見表2。文中生產(chǎn)成本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不包括土地成本、林場工作人員工資及林場運(yùn)行的行政日常開支等內(nèi)容。

表2 木蘭林管局落葉松林、油松林造林營林生產(chǎn)成本

4.4 碳匯生產(chǎn)成本核算

根據(jù)表2的生產(chǎn)成本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分別20、30 a入計(jì)期，采用重置成本法，核算期末的造林營林總成本的折現(xiàn)值，并計(jì)算對應(yīng)的森林碳匯生產(chǎn)成本，見表3。

表3 落葉松林、油松林森林碳匯成本

表3的評(píng)估結(jié)果顯示:隨著入計(jì)期、生產(chǎn)成本折現(xiàn)值和CO2固定量的變化，森林碳匯成本也出現(xiàn)明顯變化;兩種林分類型固定CO2的單位生產(chǎn)成本30 a入計(jì)期要高于20 a入計(jì)期，其中以落葉松林20 a入計(jì)期為最低，油松林30 a入計(jì)期為最高，后者是前者的1.78倍。

5 結(jié)論與討論

研究表明，在30 a入計(jì)期內(nèi)，華北落葉松林固定CO2單位成本為188～239元/t，油松人工林固定CO2單位成本為291～336元/t，同國內(nèi)已有采用造林成本法所獲得的森林碳匯成本(251.4 ～305.0 元/t)［3－7］相比較接近。

近年來，國際上CO2交易成交價(jià)格多變動(dòng)在10～15歐元/t，通常歐元與人民幣的匯率多接近10，按此計(jì)算為100～150元/t，則實(shí)際造林成本高于交易價(jià)格;目前國際碳匯成本主要是由其交易成本所決定的，交易過程中對生產(chǎn)成本的考慮較少，這符合當(dāng)前森林碳匯屬于典型的買方壟斷市場［8］的特征。

以出售碳匯為目標(biāo)的造林項(xiàng)目，30 a入計(jì)期時(shí)固定CO2的量要高于20 a入計(jì)期，但碳匯成本20 a入計(jì)期要低于30 a入計(jì)期，主要是由利率的影響所引起的。

本次所研究的林分，主要采用以獲取木材為主要目標(biāo)的經(jīng)營技術(shù)，但隨著碳匯林業(yè)經(jīng)營技術(shù)的轉(zhuǎn)變，林分固碳量應(yīng)比現(xiàn)有林分有所提高，其碳匯成本也會(huì)有所降低，因而，提高林分的碳密度，是未來森林碳匯研究的重要方向。

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