任三瑛

(山西省應縣林業(yè)局，山西 應縣 037600)

為適應應對氣候變化工作的需求，滿足政府間氣候變化專門委員會(IPCC)對林業(yè)碳匯可測量、可報告和可核查的“三可”要求，以及對全國林業(yè)碳儲量及其動態(tài)變化進行計量與監(jiān)測的要求，選擇森林類型具有代表性、林業(yè)資源調(diào)查數(shù)據(jù)基礎好的山西省作為試點，開展省級區(qū)域林業(yè)碳匯計量監(jiān)測體系建設試點工作，以形成完善的計量監(jiān)測技術，為全面推進我國林業(yè)碳匯計量與監(jiān)測體系的建設提供理論基礎。

1 計算范圍

1)喬木林分范圍是指地類為純林、混交林并且有蓄積的林分。

2)喬木林分碳儲量估算包括4個方面:喬木林分中喬層碳、喬木林分中有灌木分布的灌層碳、喬木林分中有枯落物分布的枯落碳、喬木林分中有地下生物分布的地下碳。4方面碳儲量的總和為喬木林分總碳儲量。

3)為了更科學、合理、確切地估算山西省喬木林分碳儲量，計算時采取分區(qū)估算的方法。分區(qū)參照國家二級區(qū)劃，山西省共分為5個生態(tài)區(qū):

Ⅷ.02:錫林郭勒高原防護林區(qū);

Ⅲ.01:燕山長城沿線防護林區(qū);

Ⅲ.04:晉陜黃土高原防護經(jīng)濟林區(qū);

Ⅲ.05:汾渭谷地防護經(jīng)濟林區(qū);

Ⅲ.06:太行山伏牛山防護林區(qū)。

按照分區(qū)逐小班計算各碳庫碳儲量。各碳庫之和為小班碳儲量，小班碳儲量之和為全省碳儲量。

2 計算方法

喬木林分總碳儲量為以下碳儲量的總和。

2.1 喬木林分中喬層碳的計算

采取優(yōu)勢樹種(組)生物量擴展因子參數(shù)法，根據(jù)各區(qū)各樹種的分布情況、生長狀況，參照國家標準確定我省各區(qū)各優(yōu)勢樹種(組)的a，b參數(shù)。

生物量=a×小班蓄積+b，

小班碳含量=生物量×各優(yōu)勢樹種(組)的含碳率(CF)×小班面積。

2.2 喬木林分中有灌木分布的灌層碳計算

采用基于區(qū)域類型單位面積參數(shù)估算方法，選擇分區(qū)域、森林類型、齡組的灌木生物量的單位面積(每公頃)參數(shù)。

小班碳含量=灌木層生物量換算系數(shù)×灌木含碳率(0.467 2)×小班面積。

2.3 喬木林分中有枯落物分布的枯落碳計算

利用枯落物生物量換算參數(shù)計算小班碳含量。

小班碳含量=枯落物生物量換算參數(shù)×不同樹種(組)枯落物含碳率×小班面積。

2.4 喬木林分中有地下生物分布的地下碳計算

采用基于區(qū)域類型單位面積地上生物量與地下生物量比值換算參數(shù)估算方法。

小班碳含量=喬木層生物量(喬層+灌層)/(地上生物量/地下生物量)×含碳率(0.45)×小班面積。

3 喬木林分總碳儲量統(tǒng)計與分析

經(jīng)計算，喬木林分總面積為2 360 777 hm2，總碳儲量為9 189.21×104t.各林分類型碳儲量見表1.

表1 喬木林分總碳儲量統(tǒng)計

從表1可以看出，山西省喬木林分碳儲量中以喬木層碳儲量最大，占到69.33%，喬木林分中有灌木分布的灌層碳儲量最少，只占0.71%.

3.1 喬木林分碳儲量按起源分析

按起源劃分，山西省喬木林中天然林面積1 255 032 hm2，碳儲量為5 350.14×104t;人工林面積1 101 327 hm2，碳儲量為3 825.64×104t;飛播造林面積4418 hm2，碳儲量為13.44×104t.不同起源的林分中，各林分類型的碳儲量見表2.

表2 不同起源的喬木林分碳儲量

由表2可以看出，山西省喬木林分碳儲量主要存在于天然林中，人工林次之，飛播造林所占比例最小。

3.2 喬木林分碳儲量按齡組分析

按齡組劃分，山西省喬木林中幼齡林面積655 855 hm2，碳儲量為2 284.39×104t;中齡林面積779 170 hm2，碳儲量為3 123.73×104t;近熟林面積407 915 hm2，碳儲量為1 692.04×104t;成熟林面積276 165 hm2，碳儲量為1 159.69×104t;過熟林面積241 672 hm2，碳儲量為 929.36 ×104t.不同齡組林分中，各林分類型的碳儲量見表3.

表3 不同齡組的喬木林分碳儲量

由表3可以看出，山西省喬木林分碳儲量中齡林所占比例最大，幼齡林次之，過熟林最小。

3.3 喬木林分碳儲量按森林類型分析

山西省喬木林分中針葉林面積1 094 749 hm2，碳儲量為4 499.15×104t;闊葉林面積736 756 hm2，碳儲量為2 709.56×104t;針闊混交林面積529 270 hm2，碳儲量為 1 980.5 ×104t.不同森林類型林分中，各林分類型的碳儲量見表4.

表4 不同森林類型的喬木林分碳儲量

由表4可以看出，山西省喬木林分碳儲量中針葉林所占比例最大，為48.96%，闊葉林次之，針闊混交林比例最小。

3.4 喬木林分碳儲量按生態(tài)區(qū)域分析

山西省喬木林中錫林郭勒高原防護林區(qū)面積62388 hm2，碳儲量為142.24×104t;燕山長城沿線防護林區(qū)面積295 396 hm2，碳儲量為1 143.91×104t;晉陜黃土高原防護經(jīng)濟林區(qū)面積613 704 hm2，碳儲量為2688.89×104t;汾渭谷地防護經(jīng)濟林區(qū)面積385174 hm2，碳儲量為1 477.64×104t;太行山伏牛山防護林區(qū)面積1004115 hm2，碳儲量為3736.53×104t.不同生態(tài)區(qū)域林分中，各林分類型的碳儲量見表5.

表5 不同生態(tài)區(qū)域的喬木林分碳儲量

從表5可以看出，面積最小、生態(tài)環(huán)境較干旱的錫林郭勒高原防護林區(qū)碳儲量比例最小，僅占喬木林分碳儲量的1.55%;太行山伏牛山防護林區(qū)面積最大，碳儲量所占比例也最大，達40.66%.

3.5 喬木林分碳儲量按地域分布分析

山西省喬木林分碳儲量分布從11個地市來看，主要分布在長治市、臨汾市，其次是忻州市、呂梁市、晉中市，大同市和陽泉市最少。碳儲量分布以縣來看，安澤、沁水碳儲量最高，其次是離石、沁源、垣曲，再次是方山、婁煩、交城、屯留、古縣、浮山、澤州等縣。大部分縣的碳儲量低于最高縣的2/3，而經(jīng)濟發(fā)展較早的太谷縣，碳儲量最低。

4 結(jié)論

山西省森林碳儲量(不包括土壤有機碳)為13 577.6×104t，喬木林分碳儲量占森林總碳儲量的67.68%，喬木層的碳儲量又占喬木林分碳儲量

的69.33%，所以森林總碳儲量主要來源于喬木林分的喬木層。按不同的類型分析發(fā)現(xiàn)，喬木林分中天然林、中齡林、針葉林的碳儲量所占比例較大。影響碳儲量的主要因素包括:林分面積和單位面積蓄積，一般情況下與碳儲量呈正比關系;林分組齡，一般幼齡林、中齡林的生物量參數(shù)明顯高于其他階段的林分;樹種，不同樹種的生物量參數(shù)不同，其結(jié)果也不同;分布區(qū)域，同一樹種分布的區(qū)域不同，其生物量參數(shù)、碳儲量也不同;此外，還有溫度、降水、地形、人為等影響因素。

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