張昌貴

摘 要：該文以上杭縣2002年、2014年兩期森林資源二類調(diào)查為基礎(chǔ)，結(jié)合不同森林類型生物量和蓄積量的回歸方程，對上杭縣森林植被碳儲量和碳密度進(jìn)行了估算與動態(tài)變化分析。結(jié)果表明，2002—2014年期間，上杭縣森林碳儲量有所增多，森林碳密度由26.5t·hm-2增至33t·hm-2，森林碳儲量年齡結(jié)構(gòu)動態(tài)變化中，幼齡林的碳儲量有所降低，碳密度有所下降，表明總體森林資源保護(hù)較好，但幼齡林的林分質(zhì)量有待于提高。

關(guān)鍵詞：森林；碳儲量；碳密度；動態(tài)變化

中圖分類號 S718.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）13-0108-03

森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，維持著巨大的碳庫，為地球上最大的有機碳庫，其碳儲存量是大氣的3倍，森林碳儲量不僅在全球碳平衡中扮演著重要調(diào)節(jié)角色，而且對區(qū)域生態(tài)環(huán)境與文明建設(shè)亦有著重要作用[1-2]。上杭縣地處福建省境內(nèi)，屬亞熱帶，水熱條件充足，作為福建省重點林區(qū)縣之一，具有著發(fā)展林業(yè)的區(qū)位優(yōu)勢[3]。本研究擬以上杭縣森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析近十余年間森林植被碳儲量、碳密度其齡級結(jié)構(gòu)的喬木林碳儲量變化，從而為上杭縣林業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供依據(jù)。

1 2002、2014年上杭縣森林資源狀況變化分析

本研究分別以上杭縣1996年及2006年進(jìn)行的二期二類資源調(diào)查逐年續(xù)檔更新至2002年及2014年的二類調(diào)查資源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，統(tǒng)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)與分析估算碳儲量，其資源統(tǒng)計結(jié)果見表1、表2。從表1、表2中可見，受經(jīng)濟(jì)與城鎮(zhèn)化發(fā)展影響，2014年上杭縣林業(yè)用地面積較2002年有所減少，受生態(tài)環(huán)境建設(shè)、天然林保護(hù)工程實施以及集體林權(quán)制度改革等的影響，上杭縣林農(nóng)營林積極性提高、采伐量逐年下降、森林經(jīng)營管理水平均得以改善，不僅有林地及經(jīng)濟(jì)林面積數(shù)量有所增加，而且活立木蓄積和森林覆蓋率均得以提高。表明上杭縣森林資源數(shù)量與質(zhì)量均處于良性發(fā)展?fàn)顟B(tài)，這將更好地發(fā)揮上杭縣森林的生態(tài)效益，促進(jìn)上杭縣生態(tài)文明建設(shè)。

2 森林碳儲量估算方法

采用通用的生物量估算方法換算因子連續(xù)函數(shù)法對上杭縣各林分類型生物量進(jìn)行計算，參考方精云等研究結(jié)果確定換算因子相關(guān)系數(shù)[4-5]。將各類型森林生物量乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)（采用目前國際通用的每克干物質(zhì)的碳儲量轉(zhuǎn)換系數(shù)=0.5）[6]，進(jìn)而求算各森林類型生物量與碳儲量。其計算方法如下：

2.1 喬木林生物量計算 計算公式如下：

[Y=ax+b]

式中：Y為每hm2生物量，x為每hm2蓄積量，a和b為參數(shù)。各優(yōu)勢樹種的計算參數(shù)見表3。

2.2 經(jīng)濟(jì)林生物量計算 經(jīng)濟(jì)林的生物量=單位面積平均生物量×面積[3，7]。單位面積平均生物量采用我國經(jīng)濟(jì)林的平均生物量23.7t·hm-2。

2.3 灌木林生物量計算 灌木總生物量=單位面積灌木生物量×面積[3，4，7]。灌木林的生物量利用我國秦嶺淮河以南的灌木林平均生物量值19.76t·hm-2。

2.4 竹林生物量計算 竹林的總生物量=總株數(shù)×平均單株生物量[3，7]。福建省竹林以毛竹為主，毛竹的單株生物量為22.5kg·株-1。

3 上杭縣各森林類型碳儲量、平均碳密度分布及動態(tài)變化

結(jié)合表1及表2中數(shù)據(jù)，應(yīng)用上述換算因子連續(xù)函數(shù)及轉(zhuǎn)換系數(shù)分別計算上杭縣2002年、2014年主要森林類型的碳儲量和碳密度，其結(jié)果如表4所示。由表4計算結(jié)果可知，2002—2014年，上杭縣森林碳儲量由57 262t增長至73 570t，增長了16 308t，年均增長1 359t，增長率為2.3%，碳密度由26.5t·hm-2增長至33t·hm-2，增長了6.5t·hm-2，而從不同森林類型來看，2002—2014年，針葉類和闊葉類森林碳儲量均有所增加，受天然林保護(hù)工程實施的影響，福建省自20世紀(jì)90年代末以來，全省基本停止了天然闊葉林的審批采伐，使其闊葉類森林碳儲量比針葉類森林增長更快。綜上數(shù)據(jù)表明，上杭縣在2002—2014年間，隨著森林質(zhì)量的改善，其森林碳儲量增加明顯，森林植被碳增匯作用明顯。

4 上杭縣森林的碳儲量齡組結(jié)構(gòu)動態(tài)變化

森林是以喬木為主體的生物群落，喬木類森林碳儲量及其結(jié)構(gòu)變化將直接影響森林碳儲量構(gòu)成與變化。本研究分別就2002年與2014年上杭縣不同齡組的喬木類森林碳儲量和碳密度進(jìn)行計算與比較分析，其結(jié)果如表5所示。由表5可見，2002—2014年期間，上杭縣喬木層的幼齡林和中齡林碳儲量比例下降趨勢明顯，由2002年的38.5%降至2014年的19.5%，而喬木層近熟林與成熟林碳儲量比例則得以較大幅度的提高，由2002年的61.5%提高至2014年的80.5%。究其原因是進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著林業(yè)政策的轉(zhuǎn)變與集體林權(quán)制度改革的不斷深化，經(jīng)營者的經(jīng)營理念由傳統(tǒng)的木材生產(chǎn)向多功能多效益生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，森林經(jīng)營管理水平不斷提高，近熟林以上森林面積增加明顯。結(jié)合碳密度變化進(jìn)一步分析可見，除幼齡林外，各年齡森林碳密度均有所增加，尤其是近熟林碳密度由58.3t·hm-2提高至72t·hm-2、成熟林碳密度由78t·hm-2提高至94.9t·hm-2，二者增長幅度均超過20%，其結(jié)果均表明上杭縣的森林資源質(zhì)量在不斷提高與改善。值得注意的是，上杭縣幼齡林的碳密度在呈下降趨勢，一方面固然與幼齡林面積的下降而新造林地自2010年以來增加較多（幼齡林年齡整體偏小而無蓄積量）有關(guān)，另一方面也可能存在著林分質(zhì)量下降問題。因此，今后如何提高幼齡林林分質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)引起上杭縣森林經(jīng)營者與管理者的重視。

5 結(jié)論與討論

（1）根據(jù)2002年和2014年的森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)表明，上杭縣的森林（有林地）面積、蓄積及覆蓋率均有一定程度的提高，在其森林蓄積量中，喬木類森林碳儲量是主體，無論是2002年還是2014年均高達(dá)88%以上，處于較高水平，與福建省森林資源總體狀況較一致。

（2）根據(jù)上杭縣2002年和2014年兩期的森林資源二類調(diào)查及碳儲量估算中見，隨著林業(yè)體制改革與集體林權(quán)制度改革的不斷深入，雖然受經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的影響上杭縣林業(yè)用地總量有所減少，但其森林碳儲量與密度均得以明顯提高，表明上杭縣整體森林質(zhì)量正呈明顯改善趨勢。

（3）根據(jù)上杭縣的喬木類森林碳儲量和碳密度的齡組結(jié)構(gòu)動態(tài)分析表明，上杭縣的近熟林及成過熟林的森林資源數(shù)量與質(zhì)量均不斷改善，但其幼齡林的碳儲量和碳密度亦呈明顯下降趨勢，其原因應(yīng)當(dāng)引起經(jīng)營者與管理的重視，以避免由此影響上杭縣未來的森林碳儲量的可持續(xù)利用。

（4）本研究中，森林碳儲量的估算尚存在不足之處，由于數(shù)據(jù)來源受限，主要針對喬木林、經(jīng)濟(jì)林、灌木林和竹林的碳儲量，而忽略了林下的草本層和根系等碳儲量的計算。因此，今后應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步深入的研究。

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