王永忠，杜阿朋

廣東省桉樹人工林固碳釋氧價值核算

王永忠1，杜阿朋2＊

(1.寧夏回族自治區(qū)固原市原州區(qū)疊疊溝林場，寧夏 固原 756000；2.國家林業(yè)和草原局桉樹研究開發(fā)中心，廣東 湛江 524022)

截止2018年，廣東省森林覆蓋率為53.52%，其中桉樹人工林面積186.65萬公頃，蓄積量達4 946.27萬立方米，林齡結(jié)構(gòu)以幼齡林結(jié)構(gòu)為主，面積比率為60.7%。本文依此并結(jié)合相應公式得出桉樹人工林固定的碳總共為1 097.21萬噸，經(jīng)濟價值為131.665億元；釋放氧氣總共為797.97萬噸，經(jīng)濟價值為79.797億元。

桉樹人工林；固碳；價值核算

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森林生態(tài)系統(tǒng)是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體, 是陸地碳的主要儲存庫。森林對現(xiàn)在及未來的氣候變化和碳平衡都具有重要影響。人工林是中國森林的重要組成部分[1]，其碳匯功能不容小覷，其中速生豐產(chǎn)林以其巨大的生產(chǎn)力和固碳速率成為固定CO2的最重要途徑[2]。

桉樹()是世界三大速生樹種之一，在我國種植面積已達546.74萬公頃，面積比率9.57%；蓄積量為21 562.90萬立方米，蓄積比率6.37%。目前國內(nèi)學者已在桉樹人工林碳儲量分配格局[3-4]、桉樹與其他樹種碳匯功能比較[5]、桉樹林地土壤碳儲量[6-7]以及桉樹固碳成本核算[8]等方面作了相關(guān)研究，桉樹碳匯功能已受到業(yè)內(nèi)肯定。本研究以廣東省現(xiàn)存桉樹人工林為對象，定量評價桉樹人工林的固碳釋氧價值, 以期為客觀認識和評價桉樹人工林提供一定的數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。

1 廣東省地形、植被及氣候概況[9]

廣東省地處中國大陸最南部。東鄰福建，北接江西、湖南，西連廣西，南臨南海，珠江口東西兩側(cè)分別與香港、澳門特別行政區(qū)接壤，西南部雷州半島隔瓊州海峽與海南省相望。全境位于北緯20°09′ ~ 25°31′和東經(jīng)109°45′ ~ 117°20′之間。廣東省屬于東亞季風區(qū)，從北向南分別為中亞熱帶、南亞熱帶和熱帶氣候，是我國光、熱和水資源最豐富的地區(qū)之一。從北向南，年平均日照時數(shù)由不足1 500 h增加至2 300 h以上，年太陽總輻射量在4 200 ~ 5 400 MJ·m-2之間，年平均氣溫約為19~ 24℃。全省平均日照時數(shù)為1 745.8 h、年平均氣溫22.3℃。1月平均氣溫約為16~ 19℃，7月平均氣溫約為28 ~ 29℃。

廣東雨水充沛，年均降雨量在1 300 ~ 2 500 mm之間，全省平均為1 777 mm。降雨的空間分布基本上呈南高北低的趨勢。受地形影響，在有利于水汽抬升形成降水的山地迎風坡有恩平、海豐和清遠3個多雨中心，年平均降雨量均大于2 200 mm；在背風坡的羅定盆地、興梅盆地和沿海的雷州半島、潮汕平原少雨區(qū)，年平均降雨量小于1 400 mm。降水的年內(nèi)分配不均，4－9月的汛期降水占全年的80%以上；年際變化也較大，多雨年降雨量為少雨年的2倍以上。

廣東省地勢北高南低，北部、東北部和西部都有較高山脈，中部和南部沿海地區(qū)多為低丘、臺地或平原，山地和丘陵約占62%，臺地和平原約占38%。主要山脈有蓮花山、羅浮山、九連山、青云山、滑石山、天露山、云霧山和云開大山，多呈東北至西南走向，并與海岸線平行。集水面積在10 000 hm2以上的干支流河道共有640條，分屬珠江和沿海諸河水系，主要為東江、北江、西江和韓江。

2 廣東省桉樹人工林的資源狀況

根據(jù)《中國森林資源報告(2014－2018)》統(tǒng)計數(shù)據(jù)[10]，廣東省全省森林覆蓋率為53.52%，位列全國第8位。廣東森林面積為945.98萬公頃，森林總蓄積量67 752.45萬立方米，其中天然林面積330.47萬公頃(所占比例34.93%)，蓄積量25 137.74萬立方米(所占比例37.10%)。廣東省人工林面積615.51萬公頃(所占比例65.07%)，蓄積量21 646.27萬立方米(所占比例31.95%)。

廣東省商品林面積634.18萬公頃，商品林蓄積為24 288.31萬立方米。由圖1可知，廣東省內(nèi)桉樹林面積186.65萬公頃，其中幼齡林113.26萬公頃最大，占總面積的60.7%，其余依次為：中齡林(47.98萬公頃)、近熟林(18.22萬公頃)、成熟林(4.32萬公頃)和過熟林(2.87萬公頃)。廣東省內(nèi)桉樹林蓄積量為4 946.27萬立方米，中齡林蓄積量2 243.39萬立方米最大，比例為45.4%；其余依次為幼齡林(1 552.75萬立方米)、近熟林(716.65萬立方米)、成熟林(293.98萬立方米)和過熟林(139.5萬立方米)。

圖1 廣東省桉樹人工林面積-蓄積圖

3 廣東桉樹人工林固碳和釋氧量

林分生長量和固碳量的計算：按照IPCC的一般方法計算生物量C(C=[××BEF] )，其中為商品材材積(m3)；為木材密度(t·m-3)，參照2004年中國土地利用變化和林業(yè)溫室氣體排放清單專題報告, 取闊葉樹種平均值0.50 t·m-3。BEF 為樹干到林分的生物量擴展系數(shù)，用方程 BEF =a +b/(其中a、b是參數(shù)，是蓄積量), 其中桉樹的方程為:BEF =0 .887 3 + 4 .553 9/。然后將生物量C進一步乘以干物質(zhì)的碳部分CF系數(shù)(采用國際默認值, 按照其占森林干物質(zhì)的 50%進行計算；即默認值0.5)求出碳的含量[11]，結(jié)果見表1。

表1 廣東省各生長階段桉樹林固碳釋氧量

廣東全省桉樹人工林活立木蓄積量為4 946.27萬立方米，根據(jù)上述算法可知廣東省現(xiàn)有桉樹人工林固碳量總共為1 097.21萬噸。其中，中齡林(497.64萬噸)>近熟林(158.97萬噸)>成熟林(65.21萬噸)>幼齡林(34.44萬噸)>過熟林(30.94萬噸)。就固碳能力而言，廣東全省桉樹人工林固碳效率平均為2.93 t·hm-2，各生長階段桉樹林固碳效率大小排序為：成熟林>過熟林>中齡林>近熟林>幼齡林。

根據(jù)光合作用化學方程式：CO2(264g)+H2O(180g)——C6H12O6(180g) +O2(192g)，即森林植被每積累1 t干物質(zhì)可以固定1.63 t CO2、釋放 1.19 t O2。依此對廣東全省桉樹人工林釋放O2量進行分析，得到其釋放O2共797.97萬噸，其中中齡林(361.92萬噸)>近熟林(115.62萬噸)>成熟林(47.43萬噸)>幼齡林(25.05萬噸)>過熟林(22.51萬噸)。

固碳釋氧價值包括固碳價值和釋氧價值，估算方法采用市場價格法[12]。固碳價格采用瑞典的碳稅率，每噸1 200元；氧氣價格為每噸1 000元。因此，廣東省桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)固碳價值為131.665億元，釋氧價值為79.797億元。

4 結(jié)論

(1) 廣東省桉樹人工林林齡結(jié)構(gòu)以幼齡林為主(面積比率60.7%)的林齡結(jié)構(gòu)并不合理。這主要是因經(jīng)營目標單一(主要用于培育小徑級的紙漿材)造成的。桉樹除可作為短周期紙漿材外，還可培育長周期的桉樹大徑材和實木用材，也作為生態(tài)林建設的主要樹種以及庭院美化和綠化樹種等。未來桉樹人工林經(jīng)營可以朝著多目標的方向發(fā)展。

(2) 本研究僅評估廣東省桉樹人工林的固碳釋氧價值，廣東全省桉樹人工林活立木蓄積量為4 946.27萬立方米，固定的碳總共為1 097.21萬噸，固碳價值為131.665億元；廣東省桉樹人工林釋放O2量總共為797.97萬噸，釋氧價值為79.797億元。

[1] 劉世榮,楊予靜,王暉.中國人工林經(jīng)營發(fā)展戰(zhàn)略與對策:從追求木材產(chǎn)量的單一目標經(jīng)營轉(zhuǎn)向提升生態(tài)系統(tǒng)服務質(zhì)量和效益的多目標經(jīng)營[J].生態(tài)學報,2018,38(1):1-10.

[2] 魏曉華,鄭吉,劉國華,等.人工林碳匯潛力新概念及應用[J].生態(tài)學報,2015,35(12):3881-3885.

[3] 劉文飛,吳建平,樊后保,等.連續(xù)年齡序列桉樹人工林碳庫[J].生態(tài)環(huán)境學報,2013,22(1):12-17.

[4] 文麗,王克林,曾馥平,等.不同林齡尾巨桉人工林碳儲量及分配格局[J].西北植物學報,2014,34(8):1676-1684.

[5] 梁宏溫,羅宏,溫遠光,等.桉樹林取代馬尾松林對森林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學學報,2010,32(6): 1168-1174.

[6] 黃雪蔓.南亞熱帶桉樹人工林不同經(jīng)營模式土壤碳動態(tài)變化及其調(diào)控機制[D].北京:中國林業(yè)科學研究院,2013.

[7] 肖斌.不同連栽代次桉樹人工林土壤有機碳演變特征[D].南寧:廣西大學,2014.

[8] 張治軍,張小全,朱建華,等.廣西主要人工林類型固碳成本核算[J].林業(yè)科學,2010,46(3):16-22.

[9] 鄧鑒峰.廣東現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展區(qū)劃[M].北京:中國林業(yè)出版社,2010.

[10] 國家林業(yè)和草原局.中國森林資源報告(2014－2018)[M].北京:中國林業(yè)出版社,2019.

[11] 李忠偉,陳少雄,吳志華,等.桉樹人工林的固碳放氧功能和價值分析——以樟木頭林場為例[J].桉樹科技,2008,25(1):11-14.

[12] 劉璐璐,邵全琴,曹巍,等.基于生態(tài)服務價值的三江源生態(tài)工程成本效益分析[J].草地學報,2018,26(1):30-39.

Calculation of Carbon Sequestration and Oxygen Releases byPlantations in Guangdong Province

WANG Yongzhong1, DU Apeng2

(1.;)

By 2018, the forest coverage rate in Guangdong Province was 53.52%, including 1.866 5 million hectares ofplantation forests, with a stock volume of 49.462 7 million cubic meters. The province’splantations have a predominantly young age structure, and the area ratio is 60.7%. Based on this and combining the corresponding formulas, this paper concludes that the fixed carbon in Guangdong’splantations is 10.972 1 million tons with an economic value of 13.166 5 billion CNY, while these same plantations release 7.979 7million tons of oxygen in total with an economic value of 7.979 7billion CNY.

plantations; carbon sequestration; Value accounting

10.13987/j.cnki.askj.2020.01.007

S718.56

A

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目(2018KJCX014)；2016年省級生態(tài)公益林激勵性補助資金項目(2016-03)；廣西創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展專項(桂科AA17204087-9)；廣東湛江桉樹林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站資助

王永忠(1975－ )，男，工程師，主要從事人工林培育工作

杜阿朋(1979－ )，男，副研究員，主要從事桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)定位研究，E-mail:dapzj@163.com