湘西地區(qū)森林碳匯發(fā)展?jié)摿ρ芯?/h1>
2022-01-05 00:30:40周江紅
資源信息與工程 2021年6期
周江紅, 李 新
(湖南節(jié)能評價技術研究中心，湖南 長沙 410083)
1 前言
2020年9月份以來，習近平主席陸續(xù)在第七十五屆聯(lián)合國大會、聯(lián)合國生物多樣性峰會、第三屆巴黎和平論壇、金磚國家領導人第十二次會晤、二十國集團領導人利雅得峰會、氣候雄心峰會和世界經濟論壇“達沃斯議程”等國際會議上向世界宣示：我國碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。2021年3月的《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》和政府工作報告中均就碳達峰碳中和目標進行了強調。2021年4月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)的《關于建立健全生態(tài)產品價值實現(xiàn)機制的意見》提出，要推動生態(tài)資源權益交易；健全碳排放權交易機制，探索碳匯權益交易試點。
湖南是我國林業(yè)大省和南方重點集體林區(qū)省份之一，屬亞熱帶常綠闊葉林帶，森林資源豐富，是全國乃至世界珍貴的生物基因庫之一。至2019年底，全省林業(yè)用地面積為1 299.57萬hm2，活立木總蓄積量為59 530.69萬m3。湘西地區(qū)(邵陽市、張家界市、永州市、懷化市、湘西自治州)林業(yè)用地面積為677.2802萬hm2，活立木總蓄積量為32 324.6498萬m3，約占全省活立木總蓄積量的54.30%。依托森林資源優(yōu)勢，發(fā)展森林碳匯是湘西地區(qū)鄉(xiāng)村振興的重要手段之一。
2 增加森林碳匯的瓶頸和機理
2.1 增加森林碳匯的瓶頸
近年來，森林碳匯得到不斷發(fā)展，各級林業(yè)部門成立了碳匯管理辦公室。國家發(fā)布了《碳匯造林項目方法學》、《森林經營碳匯項目方法學》、《竹子造林碳匯項目方法學》和《竹林經營碳匯項目方法學》等方法學文件，針對湖南省優(yōu)勢樹種的碳匯發(fā)展理論研究也在不斷深入。但是，總體來看森林碳匯的發(fā)展還不完善，面臨著一系列瓶頸。
(1)對森林碳匯的研究有欠深入。我國在碳儲量核算方面發(fā)布了各種核算方法和方法學，但是對森林碳匯的時空變化、碳循環(huán)的調控等方面研究不夠。同時，從國家生態(tài)安全的高度考慮森林碳匯市場化的研究相對較少；在森林碳匯經濟包括生態(tài)旅游、林下經濟等有一定研究，但是規(guī)?；瘧幂^少。我國雖然在2016年前后啟動過森林碳匯項目備案審批，但由于存在各方面問題在2017年暫停，森林碳匯項目距離真正的市場化還有一定的差距。此外，對地方碳交易市場體制和核算探索比較少，碳匯交易市場化相關的保障制度有待完善。
(2)森林碳匯市場遠未成熟。《碳排放權交易管理辦法(試行)》明確提出，重點排放單位可以使用國家核證自愿減排量抵銷碳排放配額清繳，但是由于森林碳匯本身的特殊性，目前暫時只具備市場潛力，還沒有形成市場的要素和功能。森林碳匯市場發(fā)展成為碳中和的有效手段還有待于市場的完善和體制機制的創(chuàng)新。
(3)森林碳匯計量存在制約因素。對森林碳匯減排量進行準確核算是進行碳匯交易的前提，但是當前所發(fā)布的幾個方法學文件中對于減排量的測量和計算難度較大、基礎數(shù)據(jù)要求較高，所需的費用較為昂貴，對于規(guī)模不大的森林碳匯項目來說很難實施。因此，選擇一種既操作簡易又能確保精度的方法是碳匯交易的關鍵。
2.2 增加森林碳匯的機理
森林具有碳匯和碳源的雙重特性。從目前公認的森林碳匯方法學的角度，增加森林碳匯主要分為造林再造林和森林經營兩種方式[1]。其中造林再造林是采用增加森林面積的方式，從而創(chuàng)造出新的碳儲量；而森林經營是通過對森林進行精細化管理的方式，來提高單位面積蓄積量，從而使得已經存在的森林碳儲量得到提高。其中森林經營管理方式包括了控制和減少森林采伐、加強森林資源保護、樹種選擇和造林模式優(yōu)化、積極應對病蟲害和火災等[2]。
由于受退耕還林和木材價格的影響，湖南省和湘西地區(qū)20世紀初期掀起了大規(guī)模植樹造林的浪潮，剩余無林地面積有限，且大多為難以實施造林活動的石頭山等。2019年湖南省和湘西地區(qū)森林覆蓋率分別達到59.9%和67.41%，遠高于全國的森林覆蓋率22.96%。湘西地區(qū)2019年無林地面積和宜林荒山荒地面積分別占湘西地區(qū)總面積的2.13%和0.98%，而全國無林地面積約占總面積的10.5%左右，湘西地區(qū)無林地面積占比遠低于全國無林地面積占比?？傮w上來說，湘西地區(qū)無林地和宜林荒山荒地面積有限，在有限的造林面積上提高碳儲量是湘西地區(qū)森林碳匯發(fā)展所面臨的現(xiàn)實問題。
樹齡結構對森林碳儲量具有較大的影響，湘西地區(qū)喬木林單位面積蓄積量約為63.9 m3/hm2，其中成過熟林單位面積蓄積量是幼齡林的6.9倍。同時，樹種構成也影響生態(tài)系統(tǒng)碳庫，有關數(shù)據(jù)顯示，湖南省楊樹單位面積蓄積量是柏木單位面積蓄積量的1.8倍，而綜合考慮固碳能力，則闊葉林單位面積碳儲量達到楊樹的1.5倍。此外，土壤類型和所實施的森林經營活動都會對森林的固碳能力產生影響。相同體積的生物量，木材密度大的樹種比木材密度小的樹種積累更多的碳。演替晚期樹種樹干密度比先鋒樹種高。
3 湘西地區(qū)森林碳匯潛力研究
3.1 造林與再造林碳匯潛力
現(xiàn)有《碳匯造林項目方法學》關于碳匯的核算以項目為邊界，不適用于宏觀層面碳匯潛力估算。且造林活動實施的土地應為2005年2月16日以來的無林地，近期砍伐再造林不屬于造林再造林，因此，本文以無林地和宜林荒山荒地面積作為造林與再造林碳匯潛力估算依據(jù)。按照湖南省主要優(yōu)勢樹種林齡分類，基本上都在30年內達到成熟期。以下造林再造林潛力均按造林達成熟期(30a)周期內估算，從湘西地區(qū)無林地面積和宜林荒山荒地面積兩個層面進行[3]，其中無林地造林為理想狀態(tài)目標，宜林荒山荒地造林為近期可達目標。
根據(jù)各樹種單位面積蓄積量和單位蓄積碳儲量估算在無林地和宜林荒山荒地上實施造林的理論碳匯潛力見表1。
表1 湘西地區(qū)各樹種碳匯造林潛力匯總表 單位：萬t
基于營造純林的理論估算，在湘西地區(qū)無林地和宜林荒山荒地上實施造林碳匯潛力最大的樹種是柏木，無林地造林理論碳匯潛力達到4 277.53萬t，宜林荒山荒地造林碳匯潛力為1 965.66萬t；碳匯潛力最小的樹種是楊樹，無林地造林理論碳匯潛力為2 330.91萬t，宜林荒山荒地造林碳匯潛力為1 071.13萬t。
圖1 湘西地區(qū)各樹種碳匯造林潛力
3.2 湘西地區(qū)森林經營碳匯潛力
對于森林經營碳匯潛力的估算，目前暫時沒有基于宏觀數(shù)據(jù)的估算方式。本文根據(jù)森林蓄積量與固碳能力的正比例關系，參照《廣東省林業(yè)碳匯碳普惠方法學(2020年修訂版)》中采用單位面積蓄積對應碳儲量變化量的計算方式，采用單位面積蓄積量變化量進行估算。
本文所采用的基線情景為湘西地區(qū)各市州單位林地面積蓄積量，項目情景為中部六省最好水平安徽省單位林地面積蓄積量。基于目前湘西地區(qū)各市州單位林地面積活立木蓄積量與安徽省的差距，考慮到安徽省現(xiàn)有水平仍有進一步通過森林經營等手段進行提升的空間，以安徽省作為目標基準進行保守估算[4]，即通過森林經營，湘西地區(qū)各市州單位面積蓄積量達到安徽省指標，其碳儲量變化量視為森林經營碳匯潛力。
根據(jù)現(xiàn)行《森林經營碳匯項目方法學》，實施項目的土地為符合國家規(guī)定的喬木林地，在項目活動開始時，擬實施項目活動的林地屬人工幼、中齡林。本文基于全省天然林與人工林比例，對湘西地區(qū)各市州喬木林面積進行劃分。
湘西地區(qū)喬木林幼齡林、中齡林、近熟林和過成熟林單位面積蓄積量分別為18.27、64.68、94.91、126.33 m3/hm2，即在基線情景下，當幼齡林、中齡林成長為過成熟林時，其單位面積蓄積增長量分別為108.06、61.65 m3/hm2。
因此，喬木林幼齡林和中齡林成長為過成熟林時，保守估計可產生森林經營碳匯潛力6 180.81萬t。
表2 湘西地區(qū)各市州森林經營碳匯潛力 單位：萬t
湘西地區(qū)森林經營中，保守估計幼齡林和中齡林分別可產生碳匯潛力約2 650萬t和3 531萬t。
圖2 湖南省湘西地區(qū)各市州森林經營碳匯潛力分布圖(單位：萬t)
表3 湘西地區(qū)各市州幼齡林、中齡林森林經營碳匯潛力 單位：萬t
4 小結
湘西地區(qū)森林經營管理，其中無林地造林和宜林荒山荒地造林各樹種平均碳匯潛力分別約為3 222萬t和1 481萬t。通過森林經營，在中幼齡林成長為過成熟林的周期內(按湖南省優(yōu)勢樹種林齡分類，約為30年)，保守估計湘西地區(qū)碳匯潛力約為6 181萬t。
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湖南是我國林業(yè)大省和南方重點集體林區(qū)省份之一，屬亞熱帶常綠闊葉林帶，森林資源豐富，是全國乃至世界珍貴的生物基因庫之一。至2019年底，全省林業(yè)用地面積為1 299.57萬hm2，活立木總蓄積量為59 530.69萬m3。湘西地區(qū)(邵陽市、張家界市、永州市、懷化市、湘西自治州)林業(yè)用地面積為677.2802萬hm2，活立木總蓄積量為32 324.6498萬m3，約占全省活立木總蓄積量的54.30%。依托森林資源優(yōu)勢，發(fā)展森林碳匯是湘西地區(qū)鄉(xiāng)村振興的重要手段之一。
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(1)對森林碳匯的研究有欠深入。我國在碳儲量核算方面發(fā)布了各種核算方法和方法學，但是對森林碳匯的時空變化、碳循環(huán)的調控等方面研究不夠。同時，從國家生態(tài)安全的高度考慮森林碳匯市場化的研究相對較少；在森林碳匯經濟包括生態(tài)旅游、林下經濟等有一定研究，但是規(guī)?；瘧幂^少。我國雖然在2016年前后啟動過森林碳匯項目備案審批，但由于存在各方面問題在2017年暫停，森林碳匯項目距離真正的市場化還有一定的差距。此外，對地方碳交易市場體制和核算探索比較少，碳匯交易市場化相關的保障制度有待完善。
(2)森林碳匯市場遠未成熟。《碳排放權交易管理辦法(試行)》明確提出，重點排放單位可以使用國家核證自愿減排量抵銷碳排放配額清繳，但是由于森林碳匯本身的特殊性，目前暫時只具備市場潛力，還沒有形成市場的要素和功能。森林碳匯市場發(fā)展成為碳中和的有效手段還有待于市場的完善和體制機制的創(chuàng)新。
(3)森林碳匯計量存在制約因素。對森林碳匯減排量進行準確核算是進行碳匯交易的前提，但是當前所發(fā)布的幾個方法學文件中對于減排量的測量和計算難度較大、基礎數(shù)據(jù)要求較高，所需的費用較為昂貴，對于規(guī)模不大的森林碳匯項目來說很難實施。因此，選擇一種既操作簡易又能確保精度的方法是碳匯交易的關鍵。
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由于受退耕還林和木材價格的影響，湖南省和湘西地區(qū)20世紀初期掀起了大規(guī)模植樹造林的浪潮，剩余無林地面積有限，且大多為難以實施造林活動的石頭山等。2019年湖南省和湘西地區(qū)森林覆蓋率分別達到59.9%和67.41%，遠高于全國的森林覆蓋率22.96%。湘西地區(qū)2019年無林地面積和宜林荒山荒地面積分別占湘西地區(qū)總面積的2.13%和0.98%，而全國無林地面積約占總面積的10.5%左右，湘西地區(qū)無林地面積占比遠低于全國無林地面積占比?？傮w上來說，湘西地區(qū)無林地和宜林荒山荒地面積有限，在有限的造林面積上提高碳儲量是湘西地區(qū)森林碳匯發(fā)展所面臨的現(xiàn)實問題。
樹齡結構對森林碳儲量具有較大的影響，湘西地區(qū)喬木林單位面積蓄積量約為63.9 m3/hm2，其中成過熟林單位面積蓄積量是幼齡林的6.9倍。同時，樹種構成也影響生態(tài)系統(tǒng)碳庫，有關數(shù)據(jù)顯示，湖南省楊樹單位面積蓄積量是柏木單位面積蓄積量的1.8倍，而綜合考慮固碳能力，則闊葉林單位面積碳儲量達到楊樹的1.5倍。此外，土壤類型和所實施的森林經營活動都會對森林的固碳能力產生影響。相同體積的生物量，木材密度大的樹種比木材密度小的樹種積累更多的碳。演替晚期樹種樹干密度比先鋒樹種高。
3 湘西地區(qū)森林碳匯潛力研究
3.1 造林與再造林碳匯潛力
現(xiàn)有《碳匯造林項目方法學》關于碳匯的核算以項目為邊界，不適用于宏觀層面碳匯潛力估算。且造林活動實施的土地應為2005年2月16日以來的無林地，近期砍伐再造林不屬于造林再造林，因此，本文以無林地和宜林荒山荒地面積作為造林與再造林碳匯潛力估算依據(jù)。按照湖南省主要優(yōu)勢樹種林齡分類，基本上都在30年內達到成熟期。以下造林再造林潛力均按造林達成熟期(30a)周期內估算，從湘西地區(qū)無林地面積和宜林荒山荒地面積兩個層面進行[3]，其中無林地造林為理想狀態(tài)目標，宜林荒山荒地造林為近期可達目標。
根據(jù)各樹種單位面積蓄積量和單位蓄積碳儲量估算在無林地和宜林荒山荒地上實施造林的理論碳匯潛力見表1。
表1 湘西地區(qū)各樹種碳匯造林潛力匯總表 單位：萬t
基于營造純林的理論估算，在湘西地區(qū)無林地和宜林荒山荒地上實施造林碳匯潛力最大的樹種是柏木，無林地造林理論碳匯潛力達到4 277.53萬t，宜林荒山荒地造林碳匯潛力為1 965.66萬t；碳匯潛力最小的樹種是楊樹，無林地造林理論碳匯潛力為2 330.91萬t，宜林荒山荒地造林碳匯潛力為1 071.13萬t。
圖1 湘西地區(qū)各樹種碳匯造林潛力
3.2 湘西地區(qū)森林經營碳匯潛力
對于森林經營碳匯潛力的估算，目前暫時沒有基于宏觀數(shù)據(jù)的估算方式。本文根據(jù)森林蓄積量與固碳能力的正比例關系，參照《廣東省林業(yè)碳匯碳普惠方法學(2020年修訂版)》中采用單位面積蓄積對應碳儲量變化量的計算方式，采用單位面積蓄積量變化量進行估算。
本文所采用的基線情景為湘西地區(qū)各市州單位林地面積蓄積量，項目情景為中部六省最好水平安徽省單位林地面積蓄積量。基于目前湘西地區(qū)各市州單位林地面積活立木蓄積量與安徽省的差距，考慮到安徽省現(xiàn)有水平仍有進一步通過森林經營等手段進行提升的空間，以安徽省作為目標基準進行保守估算[4]，即通過森林經營，湘西地區(qū)各市州單位面積蓄積量達到安徽省指標，其碳儲量變化量視為森林經營碳匯潛力。
根據(jù)現(xiàn)行《森林經營碳匯項目方法學》，實施項目的土地為符合國家規(guī)定的喬木林地，在項目活動開始時，擬實施項目活動的林地屬人工幼、中齡林。本文基于全省天然林與人工林比例，對湘西地區(qū)各市州喬木林面積進行劃分。
湘西地區(qū)喬木林幼齡林、中齡林、近熟林和過成熟林單位面積蓄積量分別為18.27、64.68、94.91、126.33 m3/hm2，即在基線情景下，當幼齡林、中齡林成長為過成熟林時，其單位面積蓄積增長量分別為108.06、61.65 m3/hm2。
因此，喬木林幼齡林和中齡林成長為過成熟林時，保守估計可產生森林經營碳匯潛力6 180.81萬t。
表2 湘西地區(qū)各市州森林經營碳匯潛力 單位：萬t
湘西地區(qū)森林經營中，保守估計幼齡林和中齡林分別可產生碳匯潛力約2 650萬t和3 531萬t。
圖2 湖南省湘西地區(qū)各市州森林經營碳匯潛力分布圖(單位：萬t)
表3 湘西地區(qū)各市州幼齡林、中齡林森林經營碳匯潛力 單位：萬t
4 小結
湘西地區(qū)森林經營管理，其中無林地造林和宜林荒山荒地造林各樹種平均碳匯潛力分別約為3 222萬t和1 481萬t。通過森林經營，在中幼齡林成長為過成熟林的周期內(按湖南省優(yōu)勢樹種林齡分類，約為30年)，保守估計湘西地區(qū)碳匯潛力約為6 181萬t。
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