陈天文吴威杨建勇

(1.四川省长江造林局，四川 宜宾 644000；2.平昌县林业局，四川 平昌 636400；3.四川省林业和草原调查规划院，四川 成都 610081)

森林是陆地生态系统中最大的碳库，森林植物可吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中，从而降低二氧化碳在大气中的浓度，减缓全球气候变暖[1-3]。2020年9月，国家领导人在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出，中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”，为实现《巴黎协定》确定的全球绿色低碳转型目标作出更大努力和贡献[4-6]。而森林植被作为二氧化碳的优质吸收器、贮存库和缓冲器，将在实现碳中和目标过程中扮演越来越重要的角色[7,8]。目前，我国森林植被总碳储量已达92亿t，平均每年可增加森林碳储量2亿t以上，折合碳汇7～8亿t[9-11]，由此可见，森林固碳作为减缓气候变化的重要途径之一，在我国实现碳中和这一目标中优势明显，潜力巨大。因此，全面评价区域森林植被碳储量及其固碳潜力，对地方政府及时掌握当地森林资源数量和质量，制定相应林业生产经营政策，如期实现区域碳中和目标具有十分重要的意义。同时，科学计算区域森林植被碳储量，充分培育和挖掘林业碳汇市场交易价值[12,13]，对加速推动森林生态服务功能价值化，完善碳排放交易市场建设，实现林业绿色可持续发展也具有重要意义。

近年来，平昌县先后实施了天然林资源保护工程、退耕还林及后续产业发展工程，开展了集体林权制度改革、森林分类区划界定、林地保护利用规划等工作，森林资源的数量与质量都有了较大幅度提升[14]。同时，平昌县作为长江上游重要水源涵养区和秦巴山生物多样性生态功能区的重要组成部分，生态地位极其重要。因此，本研究基于平昌县2016年森林资源规划设计调查(简称“二类调查”)数据和联合国政府间气候变化专门委员(IPCC)提供的相关参数[15,16]，并借鉴其它相关研究成果[17-19]，科学构建森林蓄积量扩展法等数量模型，较为全面地计算了平昌县2016森林植被碳储量，并进一步分析了乔木林内部不同林分、不同龄组间碳储量构成，以为平昌县摸清森林植被碳储量和森林固碳潜力，制定林业发展建设政策，提升区域森林质量，并进一步提高森林生态服务功能、森林固碳能力[20]等提供一定的数据支撑。

1 研究区概况

平昌县位于四川盆地东北边缘米仓山南麓，幅员面积2228.79km2，地理位置介于E106°50′～107°34′，N31°16′～31°52′，东邻万源、宣汉，南接达川、渠县，西临营山、仪陇，北与通江、巴州区、恩阳区接壤。地貌以低山和深丘为主，地势北高南低，由东北向西南倾斜，境内山峦起伏，沟谷纵横，地形破碎。属亚热带湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛，光照适宜，四季分明，冬暖春旱，无霜期长。但冷空气活动频繁，气候不稳定，常有倒春寒、冬干旱、夏季和伏旱等灾害性天气发生。年均气温16.8℃，年均日照1365.5h，年均相对湿度79%，无霜期298d，常年降水量1138.2mm，各气候因子对植物生长较为有利。平昌县森林土壤有紫色土、黄壤、新冲积土等3个土类，以紫色土和黄壤居多。在四川植被分区中位于川东盆地及川西南山地常绿阔叶林地带、川东盆地偏湿性常绿阔叶林亚带、盆地北部低中山植被地区。受山体绝对高度的制约，植被垂直地带性不明显，但境内植物资源丰富，种类繁多，有杉科、樟科、柏科、桦木科、壳斗科、茶木犀科等乔、灌木50余科，160余种。

2 材料与方法

2.1 数据资料

以平昌县2016年森林资源规划设计调查数据为基础资料，估算全县森林植被碳储量，主要包括乔木林、经济林、竹林、灌木林等植被的地上和地下部分碳储量。根据森林资源规划设计调查数据，平昌县林地面积103671.21hm2，其中，乔木林地97645.67hm2，竹林地1297.45hm2，灌木林地1422.54hm2，经济林地2860.31hm2，其它林地445.24hm2；2016年全县森林覆盖率为45.68%，2020年全县森林覆盖率已达54.14%。

2.2 研究方法

2.2.1 乔木林碳储量计算方法

乔木林碳储量计算采用森林蓄积量扩展法[17-19]，以森林蓄积为基础，通过蓄积扩大系数计算树木生物量，通过容积密度(干重系数)计算生物量干重，通过含碳率计算其固碳量。计算公式：

式中，C乔木林为林木的固碳量，万t；Vi为立木蓄积量，万m3；WDi为木材基本密度，t·m-3；BEFi为生物量扩展因子，即林木地上生物量与树干生物量的比，为无量纲值，该研究中取IPPC的默认值，针叶树1.3，阔叶树1.4；R为根茎比，即林木地下生物量与地上生物量的比，为无量纲值，研究中取IPPC的默认值0.42；γ为碳转化系数，国际上通常取0.5。

2.2.2 经济林碳储量计算方法

经济林碳储量为经济林生物量与碳含率的乘积，计算公式：

C经济林=W经济林A经济林CF经济林

式中，C经济林为经济林碳储量；W经济林为经济林单位面积生物量，t·hm-2，平均值取23.70t·hm-2；A经济林为经济林面积，hm2；CF经济林为经济林碳含率，取0.47。

2.2.3 竹林碳储量计算方法

竹林碳储量为竹林生物量与碳含率的乘积，计算公式：

C竹林=W竹林N竹林CF竹林

式中，C竹林为竹林碳储量；W竹林为竹林平均单株生物量，kg/株，平均单株生物量值取10.44kg/株；N竹林为竹子株数，株；CF竹林为竹林碳含率，取0.5。

2.2.4 灌木林碳储量计算方法

灌木林碳储量为灌木林生物量与碳含率的乘积，计算公式：

C灌木林=W灌木林A灌木林CF灌木林

式中，C灌木林为灌木林碳储量；W灌木林为灌木林单位面积生物量，t·hm-2，平均值取19.76t·hm-2；A灌木林为灌木林面积，hm2；CF灌木林为灌木林碳含率，取0.5。

3 结果与分析

3.1 不同森林类型碳储量分析

根据平昌县森林资源规划设计调查数据和联合国政府间气候变化专门委员(IPCC)提供的相关参数，计算出2016年平昌县森林植被碳储量为594.73万t，相当于固定2180.87万t二氧化碳，见表1。其中，乔木林碳储量582.64万t，占各森林类型总碳储量的比例最大，高达97.97%；经济林碳储量3.19万t，占各森林类型总碳储量的0.54%；竹林碳储量7.49万t，占各森林类型总碳储量的1.26%；灌木林碳储量1.41万t，占各森林类型总碳储量的比例最小，仅为0.24%。如果按照2016年11月北京碳排放权交易市场60元·t-1二氧化碳的交易价格计算，平昌县2016年森林植被碳储量价值为130852.2万元，占平昌县2016年地区生产总值131.49亿元的9.95%。

表1 不同森林类型碳储量

3.2 乔木林中阔叶林、针叶林、针阔混交林碳储量分析

平昌县乔木林总面积97645.67hm2，碳储量共582.64万t，折合成二氧化碳达2136.54万t，见表2。其中，针叶林面积83024.20hm2，碳储量527.81万t，占各林分总碳储量的90.59%；阔叶林面积13071.68hm2，碳储量54.04万t，占各林分总碳储量的9.28%；针阔混面积1549.79hm2，碳储量0.79万t，占各林分总碳储量的0.14%。

表2 乔木林中不同林分碳储量构成

3.3 乔木林中不同龄组碳储量分析

由表3可知，平昌县乔木林不同龄组中中龄林碳储量最大，达217.15万t，占不同龄组碳储量的37.27%，面积也最大，为39152.72hm2；近熟林和幼龄林次之，碳储量分别为147.58万t和132.60万t，占不同龄组碳储量的25.33%和22.76%，面积分别为19385.81hm2和29441.72hm2；成熟林碳储量较小，为74.81万t，占不同龄组碳储量的12.84%，面积为8408.00hm2；过熟林碳储量最小，为10.50万t，占不同龄组碳储量的1.80%，面积为1257.42hm2。同时，由表3数据可知，平昌县幼龄林和中龄林面积较大，共68594.44hm2，占全县乔木林总面积的70.25%，随着幼龄林和中龄林的不断生长，其固碳作用潜力较大。

表3 乔木林中不同龄组碳储量构成

4 结论与讨论

研究结果表明，2016年平昌县森林植被碳储量为594.73万t，相当于固定二氧化碳2180.87万t，按当年碳排放权交易市场价格折合人民币高达130852.2万元。从不同森林类型碳储量看，乔木林碳储量占各森林类型总碳储量比例最大，高达97.97%；其次是竹林和经济林，分别占各森林类型总碳储量的1.26%和0.54%；灌木林占各森林类型总碳储量的比例最小，仅为0.24%。而在由阔叶林、针叶林、针阔混交林构成的乔木林中，针叶林占各林分总碳储量比例最大，高达90.59%；阔叶林次之，占各林分总碳储量的9.28%；针阔混交林最小，仅占各林分总碳储量的0.14%。从龄组构成来看，平昌县乔木林不同龄组中中龄林碳储量最大，占不同龄组碳储量的37.27%；近熟林和幼龄林次之，占不同龄组碳储量的25.33%和22.76%；成熟林碳储量较小，占不同龄组碳储量的12.84%；过熟林碳储量最小，仅占不同龄组碳储量的1.80%。同时，幼龄林和中龄林面积较大，占全县乔木林总面积的70.25%，随着幼龄林和中龄林的快速生长，其固碳作用潜力较大。因此，要加强对中幼龄林的培育和经营，提高林分质量，促进林木生长，增加阔叶林和针阔混交林的面积占比，进一步提高平昌县森林固碳能力，以为区域如期实现碳中和发挥作用。

本研究虽已通过运用森林蓄积量扩展法等数量模型和联合国政府间气候变化专门委员(IPCC)提供的相关参数较为全面地计算了平昌县2016森林植被碳储量，但研究中仍存在一些不足，如只探讨了乔木林、竹林、灌木林，以及经济林等不同森林类型的碳储量，而没有进一步研究林分下层的草本、灌木、枯落物等的碳储量，使本研究结果数据相对偏低。因此，在后续的研究中还需进一步完善评价方法和内容，同时考虑构建动态评价模型，以更加准确全面地评估区域森林植被的碳储量状况。