劉紅潤(rùn)李峰李貴林

（1黑河市愛輝區(qū)林業(yè)局 黑龍江 黑河 164300；2黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院 黑龍江 齊齊哈爾 161005；3七臺(tái)河市龍山林場(chǎng) 黑龍江 七臺(tái)河 154632）

黑河市大嶺林場(chǎng)人工林碳匯計(jì)量

劉紅潤(rùn)1李峰2李貴林3

（1黑河市愛輝區(qū)林業(yè)局 黑龍江 黑河 164300；2黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院 黑龍江 齊齊哈爾 161005；3七臺(tái)河市龍山林場(chǎng) 黑龍江 七臺(tái)河 154632）

2017年我國(guó)將全面啟動(dòng)碳交易市場(chǎng)，林業(yè)碳匯是碳交易市場(chǎng)中不可缺少的組成部分。根據(jù)林業(yè)碳匯方法學(xué)的要求，開發(fā)林業(yè)碳匯項(xiàng)目應(yīng)以人工林為主，為此對(duì)黑河市大嶺林場(chǎng)人工林進(jìn)行碳匯計(jì)量研究，對(duì)在全國(guó)碳匯交易中贏得先機(jī)，開發(fā)林場(chǎng)潛在的碳匯經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有重要意義。

1 林場(chǎng)概況

大嶺林場(chǎng)位于愛輝區(qū)西南部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)126°01′～126°45′，北緯49°48′～50°03′，北靠七二七林場(chǎng)，東鄰三站林場(chǎng)，西南與嫩江縣接壤，行政區(qū)劃隸屬黑河市愛輝區(qū)。大嶺林場(chǎng)人工林面積2 977 hm2，蓄積166 140 m3。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源。試驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于大嶺林場(chǎng)2010年森林面積蓄積統(tǒng)計(jì)表，詳見表1。

表1 大嶺林場(chǎng)人工林面積蓄積統(tǒng)計(jì)表

2.2 研究方法。碳匯計(jì)量方法根據(jù)國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)的碳匯造林項(xiàng)目方法學(xué)，采用生物量擴(kuò)展因子法，對(duì)黑河市大嶺林場(chǎng)人工林3種林分類型分別進(jìn)行碳匯計(jì)量。

2.2.1 各林分類型生物量計(jì)量。大嶺林場(chǎng)人工林蓄積量已知，因此生物量公式可簡(jiǎn)化為：

式中：

BTREE_BSL,i,j,=某林分類型的生物量(t d.m)；

VTREE_BSL=某林分類型的立木蓄積(m3)；

DTREE_BSL=樹種的基本木材密度(帶皮)，t d.m·m-3；BEFTREE_BSL=樹種的生物量擴(kuò)展因子；

RTREE_BSL=某林分類型樹種的地下生物量/地上生物量之比，無量綱。

2.2.2 各林分類型生物質(zhì)碳儲(chǔ)量。各林分類型碳儲(chǔ)量為林木生物量與含碳率的乘積，再利用CO2與C的分子量比(44/12)將碳含量(tC)轉(zhuǎn)換為二氧化碳當(dāng)量(t CO2-e)：

各林分類型碳儲(chǔ)量合計(jì)

式中：

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要分為傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、AP網(wǎng)關(guān)模塊、主控制器模塊以及上位機(jī)人機(jī)交互界面。多個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)借助AP網(wǎng)關(guān)通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng),構(gòu)建基于無線WIFI的網(wǎng)絡(luò)傳輸體系,通過速度、加速度、以及位移等傳感器完成測(cè)點(diǎn)振動(dòng)信號(hào)的采集,A/D轉(zhuǎn)換模塊將采集的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量[3]。主控制器作為上位機(jī)與傳感器單元之間的中轉(zhuǎn)站,通過以太網(wǎng)收發(fā)器與上位機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接,并且采用無線WIFI模塊與傳感器節(jié)點(diǎn)建立通信,進(jìn)行控制指令的發(fā)送和數(shù)據(jù)的傳輸。上位機(jī)作為檢測(cè)系統(tǒng)的人機(jī)交互界面,控制整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以及數(shù)據(jù)的處理和顯示。

CTREE_BSL=各林分類型的生物質(zhì)碳儲(chǔ)量合計(jì)，t CO2-e；

BTREE_BSLj=各林分類型的生物量，噸干重(t d.m.)；

CFTREE_BSL,j=樹種j的生物量中的含碳率，t C(t.d. m.)-1；

44/12=CO2與C的分子量之比；

i=1～3個(gè)林分類型

2.2.3 灌木碳匯計(jì)量。各林分類型林下灌木平均生物量采用“缺省值”法進(jìn)行估算：灌木蓋度＜5%時(shí)，平均每公頃灌木生物量視為0；灌木蓋度≥5%時(shí)，按下列方式進(jìn)行估算：

BSHRUB_BSL=BDRSF×BFOREST×CCSHRUB_BSL

BDRSF=灌木蓋度為1.0時(shí)，灌木地上生物量，與森林地上生物量的比值=0.1；

BFOREST=項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域的森林地上生物量；

CCSHRUB_BSL=灌木蓋度，以小數(shù)表示(如蓋度為100%，則CCSHRUB_BSL=1.0)；

3 研究結(jié)果

3.1 各林分類型生物量。根據(jù)生物量計(jì)量公式(1)，將3種林分類型的蓄積量、相應(yīng)的木材密度、生物量擴(kuò)展因子、某樹種的地下生物量/地上生物量之比(RTREE_BSL，j)代入公式(1)，得到各林分的生物量：

①落葉松的生物量

②樟子松的生物量

③針葉混交林生物量

3.2 各林分類型碳匯計(jì)量。將落葉松、樟子松、針葉混交林的生物量以及相應(yīng)的樹種生物量中的含碳率(CFTREE_BSL,j)代入公式(2)，得到3種林分類型固定二氧化碳的量的合計(jì)(計(jì)算公式如下)，落葉松、樟子松、針葉混交林3種人工林固定二氧化碳總量為269 964.27 tCO2-e。

3.3 灌木碳匯計(jì)量

①森林地上生物量(BFOREST)

②灌木的生物量(BSHRUB_BSL)

CFS=灌木生物量中的含碳率；t C(t.d.m.)-1，缺省值為0.47；

RS=灌木的地下生物量/地上生物量之比，默認(rèn)值為0.4；

落葉松、樟子松、針葉混交林3種人工林林下灌木固定二氧化碳為28 090.00 t。

4 結(jié)論

4.1 利用生物量擴(kuò)展因子法，對(duì)大嶺林場(chǎng)落葉松、樟子松、針葉混交林3種人工林分別進(jìn)行碳匯計(jì)量，3種人工林固定二氧化碳總量為269 964.27 t。

4.2 落葉松、樟子松、針葉混交林3種人工林林下灌木固定二氧化碳為28 090.00 t。