杨国彬，李峰，肖楠

(1.黑龙江省齐齐哈尔林业学校，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2.黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

龙山林场森林碳储量及碳密度研究

杨国彬1，李峰2，肖楠2

(1.黑龙江省齐齐哈尔林业学校，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2.黑龙江省森林与环境科学研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

摘要通过对龙山林场人工林及天然林的碳储量及碳密度进行计量研究，结果表明10种林分类型固定二氧化碳总量为113.08万t，其中红松林为57 085.86 t,落叶松林为94 395.86 t、樟子松林为77 493.36 t、云杉林为540.8 t、柞树林为838 309.87 t、白桦林为3 306.04 t、山杨林为1 890.56 t、椴树林为2 102.03 t、软阔混交林为3 655.93 t、硬阔混交林为52 011.58t;天然林碳密度平均为179.26 tCO2-e.hm-2，人工林碳密度平均为88.03 tCO2-e .hm-2，天然林碳密度比人工林高，是人工林的103.64%。

关键词林业碳汇；碳储量；碳密度;龙山林场

2015年巴黎气候变化大会落幕不久，中国提出将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值，2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右，森林蓄积量比2005年增加45亿m3左右。中国将于2017年全面启动碳交易市场，同时，林业碳汇将正式进行碳汇交易。为进一步推动以增加碳汇为主要目的的造林及森林经营活动，规范国内碳汇计量监测工作，确保碳汇造林项目及森林经营碳汇项目所产出的中国核证减排量(CCER)达到可测量、可报告、可核查的要求，推动国内碳汇造林项目的自愿减排交易，国家发改委批准了《碳汇造林方法学》及《森林经营碳汇项目方法学》。

黑龙江省是林业大省，丰富的森林资源形成了巨大的碳库。为了在碳汇交易中抓住机遇，把资源优势转化为经济优势，运用国家发改委批准的方法学，对七台河市龙山林场天然林及人工林进行碳汇计量研究，探索黑龙江省天然林及人工林可交易的碳汇指标，为黑龙江省林业碳汇交易提供科学的基础数据。

1试验地区概况

龙山林场位于七台河市东南部，距市区18 km，隶属于七台河市林业局。地理坐标为131°11′58″—131°21′48″ E，45°35′53″—45°45′24″ N。林场地处完达山余脉，那丹哈达岭低山丘陵地段。 林场经营总面积10 328 hm2，有林地面积为7 302 hm2， 活立木总蓄积552 060 m3。

2材料与方法

2.1试验材料

实验数据来源于龙山林场森林面积蓄积统计表，详见表1。

表1　龙山林场森林面积蓄积统计结果

2.2研究方法

本研究碳汇计量根据国家发改委批准的碳汇造林项目方法学，采用生物量扩展因子法，对大泉子林场10种林分类型分别进行碳汇计量。

2.2.1各林分类型生物量计量利用基本木材密度(D)和生物量扩展因子(BEF)将林木树干材积转化为林木地上生物量；再利用地下生物量/地上生物量的比值(R)将地上生物量转化为林木生物量。

本研究各林分类型蓄积量已知，因此生物量公式可简化为：

BTREE_BSL=VTREE_BSL×DTREE_BSL×BEFTREE_BSL× (1+RTREE_BSL)

(1)

式中：

BTREE_BSL= 某林分类型的生物量( t)；

VTREE_BSL=某林分类型的立木蓄积(m3)；

DTREE_BSL= 某林分类型树种的基本木材密度(带皮)，t.m-3，中国主要优势树种(组)基本木材密度(D)参考值[1]；

BEFTREE_BSL=某林分类型树种的生物量扩展因子，用于将树干材积转化为林木地上生物量，无量纲，来源于碳汇造林项目方法学，中国主要优势树种(组)生物量扩展因子(BEF)参考值；

RTREE_BSL= 某林分类型树种的地下生物量/地上生物量之比，无量纲，来源于碳汇造林项目方法学，中国主要优势树种(组)地下生物量/地上生物量比值(R)参考值。

2.2.2各林分类型生物质碳储量及碳密度计量

各林分类型生物质碳储量是利用林木生物量含碳率将林木生物量转化为碳含量，再利用CO2与C 的分子量(44/12)比将碳含量(tC)转换为二氧化碳当量(t CO2-e)：

各林分类型碳储量计量用公式(2)

CTREE_BSLi=44/12×〔BTREE_BSL×CFTREE_BSL,j〕

(2)

式中：

CTREE_BSL= 各林分类型的生物质碳储量，t CO2-e；

BTREE_BSLj= 各林分类型的生物量，吨干重(t)；

CFTREE_BSL,j= 树种j的生物量中的含碳率， t C.t-1；

44/12 = CO2与C 的分子量之比

各林分类型碳密度即单位面积上的碳储量，利用各林分类型碳储量除以该林分面积。

3研究结果

3.1各林分类型生物量

根据生物量计量公式(1)，将10种林分类型的蓄积量(VTREE_BSL)、相应的木材密度(DTREE_BSL,j)、生物量扩展因子(BEFTREE_BSL,j)、某树种的地下生物量/地上生物量之比(RTREE_BSL,j)代入公式(1)：

(1)红松林的生物量

B红松_BSL=V红松_BSL×D红松_BSL×BEF红松_BSL×(1+R红松_BSL)

=41 730×0.396×1.51×(1+0.221)

=30 467.46 t

(2)落叶松林的生物量

B落叶松_BSL=V落叶松_BSL×D落叶松_BSL×BEF落叶松_BSL×(1+R落叶松_BSL)

=58 760×0.49×1.416×(1+0.212)

=49 413.29 t

(3)樟子松林的生物量

B樟子松_BSL=V樟子松_BSL×D樟子松_BSL×BEF樟子松_BSL×(1+R樟子松_BSL)

=34620×0.375×2.513×(1+0.241)

=40 487.65 t

(4)云杉林的生物量

B云杉_BSL=V云杉_BSL×D云杉_BSL×BEF云杉_BSL×(1+R云杉_BSL)

=390×0.342×1.734×(1+0.224)

=283.09 t

(5)柞树林的生物量

B柞树_BSL=V柞树_BSL×D柞树_BSL×BEF柞树_BSL×(1+R柞树_BSL)

=386 380×0.676×1.355×(1+0.292)

=457 259.93 t

(6)白桦林的生物量

B白桦_BSL=V白桦_BSL×D白桦_BSL×BEF白桦_BSL×(1+R白桦_BSL)

=1 910×0.541×1.424×(1+0.248)

=1 836.35 t

(7)山杨林的生物量

B山杨_BSL=V山杨_BSL×D山杨_BSL×BEF山杨_BSL×(1+R山杨_BSL)

=1 550×0.378×1.446×(1+0.227)

=1 039.53 t

(8)椴树林的生物量

B椴树林_BSL=V椴树林_BSL×D椴树林_BSL×BEF椴树林_BSL×(1+椴树林_BSL)

=1 840×0.420×1.407×(1+0.201)

=1 305.88 t

(9)软阔混交林生物量

B软阔混_BSL=V软阔混_BSL×D软阔混_BSL×BEF软阔混_BSL×(1+R软阔混_BSL)

=2 270×0.443×1.586×(1+0.289)

=2 055.82 t

(10)硬阔混交林生物量

B硬阔混_BSL=V硬阔混_BSL×D硬阔混_BSL×BEF硬阔混_BSL×(1+R硬阔混_BSL)

=22 610×0.598×1.674×(1+0.261)

=28 541.20 t

3.2各林分类型碳储量积碳密度

将10种林分类型生物量(BTREE_BSL)、相应的树种生物量中的含碳率(CFTREE_BSL,j)

代入公式(2)，得到各林分类型碳储量及碳密度(见表2)。

表2　不同林分类型碳储量及碳密度计算结果

表2说明龙山林场10种林分类型二氧化碳储量合计为1 130 791.89 t，即113.08万t二氧化碳。其中红松林为57 085.86 t、落叶松林为94 395.86 t、樟子松林为77 493.36 t、云杉林为540.8 t、柞树林为838 309.87 t、白桦林为3 306.04 t、山杨林为1 890.56、椴树林为2 102.03 t、软阔混交林为3 655.93 t、硬阔混交林为52 011.58 t。柞树、白桦、山杨、椴树、软阔混及硬阔混天然林碳密度平均为179.26 tCO2-e.hm-2，红松、落叶松、樟子松、云杉人工林碳密度平均为88.03 tCO2-e.hm-2，天然林碳密度比人工林高，是人工林的103.64%。因为天然林多为成熟林，林龄大、林相好，蓄积量大，单位面积碳储量高。红松、落叶松、樟子松人工林多处于中幼龄林，林木蓄积量没有达到最大值，所以碳密度较低。

3.3固碳价值估算

10种林分类型固定二氧化碳总量为1 130 791.89 t ，按照国内二氧化碳交易平均价格30.00元.t-1计算，龙山林场10种林分类型总共固定二氧化碳价值达到3 392.38万元。

4结论

4.1利用生物量扩展因子法，对龙山林场10种林分类型分别进行碳汇计量，10种林分类型固定二氧化碳总量为113.08万t。按照国内二氧化碳交易平均价格30.00元.t-1计算，固定二氧化碳价值达到3 392.38万元。

4.2柞树、白桦、山杨、椴树、软阔混及硬阔混天然林碳密度平均为179.26 tCO2-e.hm-2，红松、落叶松、樟子松、云杉人工林碳密度平均为88.03 tCO2-e.hm-2，天然林碳密度比人工林高，是人工林的103.64%。

参考文献：

[1] 朱建华.森林经营项目碳汇计量监测[M.]. 北京：中国林业出版社，2014

Carbon Storage and Carbon Density in Longshan Forest Farm

Yang Guobin1,Li Feng2,Xiao Nan2

(1.Heilongjiang Provincial Qiqihar Forestry Specialized School,Qiqihar 161006,China;2. Academy of Forest and Environment of Heilongjiang Province,Qiqihar 161005,China)

AbstractCarbon storage and carbon density of plantation and natural forest in Longshan Forest Farm were calculated.Result shows that the total amount of carbon dioxide fixation for 10 kinds of forest types are 1,130,800 t. The carbon storage of the plantation of Pinus koraiensis,Larix gmelinii ,Pinus sylvestris var. mongolica,Picea asperata,Quercus mongolica,Betula platyphylla,Populus davidiana,Tilia tuan,soft-leaved mixed forest,broad-leaved mixed forest is 57 085.86 t,94 395.86,77 493.36 t,540.8 t,838 309.87 t,3 306.04 t,1 890.56 t,2 102.03 t,3 655.93 t,52 011.58 t,respectively.The mean carbon density of natural forest are 179.26 tCO2-e . hm-2,the mean carbon density of plantation is 88.03 tCO2-e.hm-2;carbon density of natural forest is higher than that of the plantation;carbon density of natural forest is 103.64% as large as that of plantation.

Key wordsforestry carbon sink methodology;carbon storage;carbon density

文章编号：1005-5215(2016)06-0046-03

收稿日期：2016-04-14

作者简介：杨国彬(1961-)，男，黑龙江肇东人，大学，工程师， 从事林业专业教学工作. 通讯作者：李峰(1963-)，男，黑龙江呼兰人，大学，研究员级高级工程师，从事森林生态研究.

中图分类号：S718.5

文献标识码：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.017