邵怡若， 鐘 斌， 楊振意， 樊 晶， 盧廣超， 薛 立*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院， 廣東 廣州 510642； 2.廣東省生態(tài)公益林管理辦公室， 廣東 廣州 510173)

廣東省森林資源及碳儲(chǔ)量分布

邵怡若1， 鐘 斌2， 楊振意1， 樊 晶1， 盧廣超1， 薛 立1*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院， 廣東 廣州 510642； 2.廣東省生態(tài)公益林管理辦公室， 廣東 廣州 510173)

利用2009年廣東省森林資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，研究廣東省森林資源和碳儲(chǔ)量分布。結(jié)果表明，2009年廣東省森林資源中2/3是商品林，并以一般用材林為主，速生林(含短輪伐期)的比例不到1/5，生態(tài)公益林的面積占林業(yè)用地面積1/3；各區(qū)域的森林資源中均以商品林為主，占64.7%～73.7%。商品林中除其他區(qū)域外均以一般用材林為主，占商品林面積的59.8%～81.3%，而其他區(qū)域以速生林為主。廣東省的森林碳密度為32.2t/hm2，其大小呈現(xiàn)粵北>其他>粵西>珠三角>粵東，森林碳儲(chǔ)量為302.3TgC。

廣東?。?森林； 碳密度； 碳儲(chǔ)量

CO2濃度升高引起全球性的氣溫上升，導(dǎo)致了氣候異常，嚴(yán)重威脅著人類生存與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳儲(chǔ)庫，占全球植被碳庫的86%以上，在調(diào)節(jié)全球碳平衡[1-2]、減緩大氣CO2等溫室氣體濃度上升以及維護(hù)全球氣候穩(wěn)定等方面起著非常重要的作用[3]。評(píng)估森林資源是制定森林政策和促進(jìn)國(guó)家林業(yè)發(fā)展的必要前提[4]。森林植被的碳儲(chǔ)量能夠反映植被的光能利用率，以及群落吸收大氣中CO2的能力，對(duì)其估算有助于正確認(rèn)識(shí)森林碳匯功能和貢獻(xiàn)，是研究森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的基礎(chǔ)[5-6]?！毒┒甲h定書》認(rèn)可通過了增加森林碳匯來履行溫室氣體減排義務(wù)，使得研究森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量更為重要緊迫[7]。由于熱帶和亞熱帶的森林生物量大，其生物量的較小波動(dòng)即可引起全球碳循環(huán)的顯著變化[2,8]，因此，明確熱帶、亞熱帶地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量現(xiàn)狀，對(duì)于合理經(jīng)營(yíng)和管理森林，增加森林固碳和減少氣候波動(dòng)具有重要意義?；谏智宀橘Y料能較為精確地估算區(qū)域植被的生物量及其空間分布特征，我國(guó)的眾多學(xué)者如方精云等[9]、王效科等[10]、趙敏等[11]、周傳艷等[4]、王新闖等[12]利用森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)估算了森林碳儲(chǔ)量。廣東省位于熱帶、亞熱帶，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的前沿陣地，森林資源豐富，林業(yè)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值多年居全國(guó)第1位[13]。我們利用森林資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析廣東省不同區(qū)域森林資源與碳儲(chǔ)量及其在空間上的分布差異，可以為廣東省合理經(jīng)營(yíng)森林資源，提高森林的碳匯功能提供基礎(chǔ)信息。

1 材料與方法

1.1研究區(qū)概況

廣東省位于中國(guó)大陸南部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)109°39′—117°19′、北緯20°13′—25°31′。受亞熱帶季風(fēng)氣候影響，具有豐富的水熱資源，年平均氣溫22℃，年均降水量為1300～2500mm；地貌類型復(fù)雜多樣，有山地(33.7%)、丘陵(24.9%)、臺(tái)地(14.2%)和平原(21.7%)，地勢(shì)總體北高南低，北部多為山地和高丘陵。從20 世紀(jì)80年代起，廣東省不斷人工造林，使得其森林覆蓋率從1979 年的26.2%增長(zhǎng)到2003 年的57.1%。近期，在國(guó)家六大林業(yè)工程的指引下，廣東省充分發(fā)揮自身?xiàng)l件的優(yōu)勢(shì)，兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)，在發(fā)展商品林的同時(shí)不斷推進(jìn)生態(tài)公益林建設(shè)。

1.2研究方法

數(shù)據(jù)來源于2009年廣東省森林資源監(jiān)測(cè)資料，根據(jù)自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素將全省分為粵北、珠三角、粵西、粵東和其他共5個(gè)區(qū)域，其中粵北包括韶關(guān)、清遠(yuǎn)2市，珠三角包括廣州、深圳、佛山、珠海、東莞、中山、惠州、江門、肇慶等9市，粵西包括湛江、陽江、茂名、云浮等4市，粵東包括潮州、汕頭、揭陽、汕尾、梅州、河源等6市(見圖1)，其他地區(qū)包括省屬林場(chǎng)、農(nóng)墾局、雷州局等；并根據(jù)功能利用類型分析不同區(qū)域的林業(yè)資源特點(diǎn)及其碳儲(chǔ)量的差異。

圖1 廣東省各市分布圖Fig.1 Distribution map of the cities in Guangdong Province

森林生物量和碳儲(chǔ)量的計(jì)算參照方精云等[9]的方法進(jìn)行?？偲骄锪颗c總平均林分蓄積量之間的計(jì)算公式如下:

y=0. 5751x+ 38.706

式中：y——總平均生物量，(t/hm2)；

x——總平均林分蓄積量，(m3/hm2)。

x,y兩者之間呈良好的線性關(guān)系。根據(jù)總平均生物量和林地總面積計(jì)算各區(qū)域生物量，再乘以國(guó)際上常用的轉(zhuǎn)化因子0.5得出碳儲(chǔ)量[9, 14-15]。

用微軟公司的Microsoft Excel 2003對(duì)森林資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和森林碳儲(chǔ)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1廣東省森林資源現(xiàn)狀及功能分類比例

廣東省陸地總面積17981270hm2，林業(yè)用地面積10990641hm2，占陸地總面積的61.1%，全省活立木總蓄積量418119708m3，單位面積立木蓄積量為38.0m3/hm2，森林覆蓋率為56.7%。

根據(jù)森林分類經(jīng)營(yíng)理論，將廣東省林業(yè)用地分為商品林用地和生態(tài)公益林用地。如圖2所示，廣東省林業(yè)用地中商品林面積為7332420.2hm2，占林業(yè)用地面積的66.7%，生態(tài)公益林用地面積3658220.9 hm2，占林業(yè)用地面積的33.3%。生態(tài)公益林中省級(jí)生態(tài)公益林面積為3449833.4km2，占生態(tài)公益林面積的94.3%。商品林中一般用材林5129343.9 hm2，占商品林面積的70.0%；速生豐產(chǎn)林(含短輪伐期林)面積為1162268.9hm2，占商品林面積的15.9%。

2.2廣東省森林資源功能分類區(qū)域特點(diǎn)

分析不同區(qū)域林業(yè)用地功能類別的比例，對(duì)于制定區(qū)域林業(yè)發(fā)展方向具有重要意義。如圖3(a)所示，粵北、珠三角、粵西、粵東和其他區(qū)域的生態(tài)公益林面積分別占相應(yīng)區(qū)域林業(yè)用地面積的33.9%、35.2%、26.3%、35.3%和29.0%，其大小表現(xiàn)為粵東>珠三角>粵北>粵西>其他區(qū)域。各區(qū)域的生態(tài)公益林面積均占其林業(yè)用地面積的1/3左右；粵東區(qū)域的生態(tài)公益林面積比例最高，粵西區(qū)域的比例最低。

如圖3(b)所示，粵北、珠三角、粵西、粵東和其他區(qū)域的商品林分別占其相應(yīng)區(qū)域林業(yè)用地面積的66.1%、64.8%、73.7%、64.7%和71.0%，其大小表現(xiàn)為粵西>其他區(qū)域>珠三角>粵北>粵東。各區(qū)域的商品林面積都占其總林業(yè)用地面積的1/2以上，粵西區(qū)域的商品林面積比例最高，粵東區(qū)域的比例最低。商品林分為一般商品林和速生豐產(chǎn)林?；洷?、珠三角、粵西、粵東和其他區(qū)域的一般用材林分別占其商品林面積的81.3%、61.8%、59.8 %、78.0%和19.6%，其大小表現(xiàn)為粵北>粵東>珠三角>粵西>其他區(qū)域。除其他區(qū)域外，各區(qū)域的商品林中均以一般商品林為主，均占商品林面積的1/2以上，而其他區(qū)域的一般商品林面積不到商品林面積的1/5(見圖3(c))?；洷?、珠三角、粵西、粵東和其他區(qū)域的速生豐產(chǎn)林分別占商品林面積的8.8%、24.9%、18.5%、10.8%和37.2 %，其大小表現(xiàn)為其他區(qū)域>珠三角>粵西>粵東>粵北，除其他區(qū)域外，各區(qū)域的商品林中速生豐產(chǎn)林的比例均較低，其他區(qū)域的比例最高，粵北區(qū)域的比例最低(見圖3(d))。

圖3 不同區(qū)域各功能類別森林對(duì)比Fig.3 Comparison of diverse functional forest types

續(xù)圖3 不同區(qū)域各功能類別森林對(duì)比Continued Fig.3 Comparison of diverse functional forest types

2.3廣東省森林碳儲(chǔ)量現(xiàn)狀及區(qū)域特點(diǎn)

將森林資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的蓄積量轉(zhuǎn)換成生物量，并乘以0.5的轉(zhuǎn)化因子得出，廣東省林業(yè)用地的碳密度為32.2t/hm2，其中粵北、珠三角、粵西、粵東和其他區(qū)域的碳密度分別為36.1、31.6、32.7、29.4和32.9t/hm2，其大小表現(xiàn)為粵北>其他>粵西>珠三角>粵東(見圖4)。廣東省10990641hm2林業(yè)用地的碳儲(chǔ)量為302.3TgC(1TgC=1012g)，粵北區(qū)域碳儲(chǔ)量占廣東省碳儲(chǔ)量的22.2%，珠三角區(qū)域占19.4%，粵西區(qū)域占20.1%，粵東區(qū)域占18.1%，其他區(qū)域占20.2%(見圖5)。

圖4 廣東省森林碳密度分布Fig.4 Distribution of the carbon density in Guangdong forest

圖5 廣東省森林碳儲(chǔ)量分布Fig.5 Distribution of forest carbon stock in Guangdong

3 結(jié)論與討論

以森林為依托的林業(yè)產(chǎn)業(yè)，對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生態(tài)保護(hù)和社會(huì)服務(wù)具有重要作用。不同功能類別的林業(yè)用地的分布比例影響著林業(yè)全面協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)廣東省森林資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2009年廣東省林業(yè)用地中2/3為商品林，并主要以一般用材林為主，速生林(含短輪伐期)的比例不到1/5。生態(tài)公益林面積約占林業(yè)用地面積1/3。按照功能分類，各區(qū)域林業(yè)用地中均以商品林為主，占林業(yè)用地的61.1%～73.7%，而商品林中除其他區(qū)域外均以一般用材林為主，占商品林面積的59.8%～81.3%。

森林植被是陸地生物圈的主體，其生長(zhǎng)過程中能夠固定大量碳，在影響全球碳循環(huán)方面扮演著重要角色[16]。估算森林碳儲(chǔ)量可以了解碳源與碳匯分布、儲(chǔ)量、動(dòng)態(tài)及機(jī)制，尋找減少CO2排放與增匯的森林生態(tài)系統(tǒng)管理對(duì)策。碳儲(chǔ)量及其過程變化是判定森林為大氣CO2“源”或“匯”的主要依據(jù)[17]。2009年廣東省林業(yè)用地的碳儲(chǔ)量為302.3TgC(1Tg=1012g)，而周傳艷等[4]的研究得出1994年廣東省森林植被總碳庫為169.61TgC，到2003年增加到211.28TgC；張亮等[18]利用森林資源清查檔案的數(shù)據(jù)得出，2007年廣東省森林植被碳儲(chǔ)量為246.35TgC，說明從1994—2009年廣東省森林生態(tài)系統(tǒng)起著碳“匯”的作用。2009年廣東省林業(yè)用地的碳密度為32.2t/hm2，其大小呈現(xiàn)為粵北>其他>粵西>珠三角>粵東。珠三角和粵東碳儲(chǔ)量及碳密度較低，這可能與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人口密度大，森林長(zhǎng)期受人為活動(dòng)的干擾而生長(zhǎng)較差有關(guān)[19]。各區(qū)域碳密度均高于張亮等[17]的2007年的碳密度，這與廣東省日益增加的森林覆蓋率和碳儲(chǔ)量相一致，但遠(yuǎn)低于我國(guó)1998 年的森林平均碳密度(44.91t/hm2)[6]，更低于Dixon等[20]所估算的世界平均水平(86.00t/hm2) 。這與廣東省森林中幼齡林多、森林發(fā)育水平較低有關(guān)。廣東省的森林植被是一個(gè)潛在的巨大碳庫，其碳匯功能將隨著森林的發(fā)育和成熟而不斷增強(qiáng)。

碳儲(chǔ)量受自然氣候、人類活動(dòng)、立地條件、植被類型、林分年齡、群落和土壤結(jié)構(gòu)等諸多因素的影響，加上現(xiàn)有的估算方法不統(tǒng)一和研究缺乏系統(tǒng)性，致使對(duì)其的估算存在不精確性。本文中用于估算森林碳儲(chǔ)量的方法是國(guó)內(nèi)外常用的方法，已經(jīng)在全球和區(qū)域尺度上得到廣泛使用。但森林清查資料忽略了林下層、苗木、小于某一胸徑的林木和草本、根系、枯枝落葉以及死立木的生物量[21]，有可能低估森林碳儲(chǔ)量。本文參照方精云等[9]的方法，采用的蓄積量與生物量轉(zhuǎn)換函數(shù)計(jì)算碳儲(chǔ)量，但不同樹種、不同區(qū)域、不同齡林均影響蓄積量與生物量轉(zhuǎn)換函數(shù)中參數(shù)的確定[22]。此外，不同立地條件、不同樹種、不同起源的同一樹種之間的含碳率不同，同一樹種不同發(fā)育階段和不同器官的含碳率也存在差異[17, 23]，在一定程度上影響了森林生態(tài)系統(tǒng)的植被碳儲(chǔ)量的估算精度。今后需提高樣地清查的精度，豐富和更新森林資源基礎(chǔ)資料，并細(xì)化和統(tǒng)一研究的方法，加強(qiáng)模型模擬和遙感技術(shù)的應(yīng)用研究，以提高森林碳儲(chǔ)量估算精度。

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(文字編校：唐效蓉)

DistributionofforestresourcesandcarbonstocksinGuangdongProvince

SHAO Yiruo1, ZHONG Bin2, YANG Zhenyi1, FAN Jing1, LU Guangchao1, XUE Li1*

(1.College of Forestry, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2.Ecological Forest Center of Guangdong Province, Guangzhou 510173, China)

Distribution of forest resources and their carbon stocks were studied using the forest resource monitoring data of 2009 in Guangdong Province.Results showed that two thirds of forests was commercial forests,mainly being composed of common timber forests,whereas fast-growing forests(including short rotation period) were less than one fifth and ecological forests accounted for one-third in Guangdong Province in 2009.Forest growing all regions was mainly consisted of commercial forests accounting for their 64.7% to 73.7%.The commercial forests were mainly consisted of common timber forests accounting for their 59.8% to 81.3% except for the other regions, whereas fast-growing forests were in a dominant position in the other regions.Carbon density was 32.2t/ hm2in Guangdong Province with the order of Northern Guangdong>the other regions >Western Guangdong>Pearl River Delta region>Eastern Guangdong and carbon stock of forestry land was 302.3TgC (1Tg=1012g).

Guangdong Province; forest; carbon density; carbon stock

2013-04-03

2013-05-05

廣東省林業(yè)局資助項(xiàng)目“財(cái)政支持公益林森林生態(tài)效益補(bǔ)償機(jī)制問題研究”(F10008)。

邵怡若(1989-)，女，安徽省毫州市人，碩士研究生，從事樹木生理研究。

* 為通訊作者

S 718.5

A

1003-5710(2013)03-0034-05

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2013. 03. 009