孫 偉，任 軍，林玉梅，王鴻鈞，張立民

(1.吉林省林業(yè)科學研究院，吉林 長春 130033;2.吉林省林業(yè)調查規(guī)劃院，吉林長春 130022)

全球氣候變化是人類社會當今面臨的重大生態(tài)環(huán)境問題，溫室氣體(CO2、N2O、CH4等)的增加是全球氣候變化的主要因素［1］。而作為主要的溫室氣體CO2(占溫室氣體總量的65%～75%)含量的變化，對全球氣候變化起到重要作用。森林是陸地生物光合作用產物的主體，也是陸地生態(tài)系統最大的碳庫，森林植被碳匯功能是評價森林生態(tài)系統結構、功能及森林質量的重要指標。為了掌握吉林西部森林植被的碳匯狀況，筆者對吉林省西部地區(qū)森林植被的碳儲量和固碳能力進行了研究，旨在為節(jié)能減排和低碳經濟發(fā)展提供理論基礎和決策依據。

1 自然概況

吉林省西部地區(qū)位于松嫩平原的西南部，主要包括白城和松原兩個地區(qū)，地理坐標為123°09'～124°22'E、44°57'～ 45°46'N 之間［2］。該區(qū)總土地面積 468.45萬 hm2，林地面積74.87 萬 hm2，活立木總蓄積 3 508.03 m3，森林覆蓋率為10.8%(表1)。在自然因素和人為干擾的影響下，吉林省西部地區(qū)生態(tài)系統破壞嚴重，森林和草原資源減少，荒漠化、鹽堿化趨勢明顯。

表1 吉林西部2010年森林資源情況表

2 森林植被的碳匯功能

本研究基于2010年白城和松原兩個地區(qū)的森林資源檔案數據，采用IPCC清單法［3］建立蓄積量與生物量之間的換算關系，求算森林植被單位面積生物量，再通過含碳率和喬木林各優(yōu)勢樹種(組)的生長率、消耗率獲得各類型林分的碳儲量、碳密度和年固碳量，測算結果見圖1、表2。

圖1 吉林西部地區(qū)森林年固碳量分布圖

2.1 森林植被碳儲量

依下式分別計算喬木林、散生木、四旁樹、疏林量、灌木林和經濟林的碳儲量。

式中:Vi為喬木林第 i樹種(組)蓄積量(m3);SVDi為喬木林第i樹種(組)的基本木材密度(t·m－3);BEF全林i為喬木林第 i樹種(組)的全林生物量轉換系數，即全林生物量與樹干生物量的比值(無量綱);CFi為喬木林第i樹種(組)的含炭率(無量綱)。

式中:V散四疏為散生木、四旁樹、疏林的總蓄積量為喬木林各優(yōu)勢樹種(組)基本木材密度的加權平均值為喬木林各優(yōu)勢樹種(組)的全林生物量轉換系數的加權平均值。

式中:C灌/經為灌木林、經濟林生物量總碳貯量(t);A灌/經為灌木林、經濟林總面積(hm2);B灌/經為灌木林、經濟林平均單位面積生物量(t·hm－2)。

2.2 森林植被年固碳量

森林植被年固碳量包括喬木林、散生木、四旁樹、疏林、灌木林和經濟林生物量生長引起的碳儲量增加和活立木采伐、枯損等消耗引起的碳儲量減少，即:

式中:△C森林為森林生物量碳儲量變化(t);△C喬為喬木林生物量生長碳吸收(t);△C散四疏為散生木、四旁樹、疏林生物量生長碳吸收(t);△C灌/經為灌木林、經濟林生物量貯碳量變化(t);△C消耗為活立木消耗生物量碳排放(t)。

其中:

式中:GR1為喬木林第i樹種(組)蓄積量年生長率(%);GR林木為活立木蓄積量年生長率(%);△C灌/經為灌木林、經濟林生物量碳貯量變化(t);△A灌/經為灌木林、經濟林面積年變化(hm2);GR總為喬木林各樹種(組)蓄積量年總消耗率(%)。

表2 吉林西部地區(qū)森林植被碳儲量

3 結論和建議

3.1 結論

3.1.1 森林植被生物量

吉林省西部地區(qū)森林總生物量為3 015.91 萬 t，其中:喬木林為2 828.63 萬 t，占總生物量的93.29%;散生木、四旁樹和疏林為121.29 萬 t，占總生物量的 4.02%;灌木林和經濟林為65.99萬 t，占總生物量的2.19%。西部地區(qū)森林的單位面積生物量為55.65 t·hm－2，其中:喬木林單位面積生物量為61.78 t·hm－2;灌木林單位面積生物量為17.99 t·hm－2;經濟林為 35.21 t·hm－2。散生木、四旁樹和疏林因森林資源檔案里沒有統計面積而不考慮其單位面積生物量和碳密度。

3.1.2 森林植被碳儲量

西部地區(qū)總碳儲量為1 494.67萬t，其中:喬木林為 1 400.88萬 t，占總碳儲量的93.73%;散生木、四旁樹和疏林為60.64萬 t，占總碳儲量的4.06%;灌木林和經濟林為33.15萬t，占總碳儲量的2.22%。西部地區(qū)森林碳密度為27.58 t·hm－2，其中喬木林碳密度為 30.06 t·hm－2，灌木林碳密度為 8.99 t·hm－2，經濟林為 17.61 t·hm－2。

3.1.3 森林植被年固碳量

吉林省西部地區(qū)的年固碳量為26.89萬t·a－1，其中:喬木林生長碳吸收為 55.01 萬 t·a－1，散生木、四旁樹和疏林林木生長碳吸收為2.29萬 t·a－1，灌木林和經濟林面積變化引起的碳吸收為0.28萬 t·a－1，而活立木消耗(包括采伐消耗和枯損消耗)引起的碳排放為30.69 萬 t·a－1。

3.2 建議

西部平原地區(qū)是吉林省主要的農業(yè)區(qū)域，人口密度比較大，人為活動干擾頻繁，嚴重破壞了原生森林植被，并逐漸被次生林或人工林替代，加之該地區(qū)的降水量偏少，導致西部地區(qū)的森林生物量和碳儲量較低，森林年固碳量也不高。

而森林是最經濟的碳吸收庫，在低碳經濟發(fā)展中具有重要的地位。因此，通過退耕還林工程、“三北”防護林工程的持續(xù)開展，加快造林速度，提高造林質量，是促進吉林省西部地區(qū)森林植被碳匯功能顯著增加的有效手段。另外，吉林省西部也是我省最適合開展碳匯造林項目的地區(qū)，建議該地區(qū)的林業(yè)部門提高碳匯意識和森林的經營、管理水平，關注碳匯造林項目的動態(tài)，積極爭取CDM國際合作項目在西部地區(qū)的投資。

［1］方精云，劉國華，徐高齡.中國陸地生態(tài)系統碳庫［A］.王如松，方精云，高林，等.現代生熱點問題研究［C］.北京:中國科技出版社，1986.251－277.

［2］姜玲玲，林年豐，唐曉慧，等.吉林西部生態(tài)環(huán)境研究及質量評價［J］.干旱區(qū)研究，2005，22(6):246－250.

［3］張小全，陳先剛，武曙紅.土地利用變化和林業(yè)活動碳貯量變化測定與監(jiān)測中的方法學問題［J］.生態(tài)學報，2011，24(9):2068 －2073.