肖义发，孙鸿雁，谢方鑫，王继山

(国家林业局昆明勘察设计院，云南 昆明 650000)

众多学者[1-4]从不同角度对云南省森林植被碳储量进行研究，但对于县域尺度内的森林碳储量研究分析报道还较少。本文在森林资源规划设计调查的基础上，采用生物量扩展因子法，从不同林型、林组、起源等方面对禄劝县森林植被碳储量进行估算，以期为禄劝县森林生态系统功能研究提供参考。

1 研究区概况

禄劝彝族苗族自治县(以下简称“禄劝县”)隶属云南省昆明市，位于滇中北部，地理位置介于东经102°13′—102°57′、北纬25°25′—26°22′之间，地处南北向切割的横断山脉中段及滇池断陷带上，属北亚热带气候区。年均气温16.7 ℃，年均降水量966.4 mm，年无霜期234 d，土壤多为红壤。

禄劝县森林植被丰富，主要森林类型是以云南松(Pinusyunnanensis)、华山松(Pinusarmandii)为主的暖温性针叶林，以桤木(Alnuscremastogyne)、山杨(Populusdavidiana)为主的落叶阔叶林，以元江栲(Castanopsisorthacantha)、野八角(Llliciumsimonsii)为主的半湿润常绿阔叶林，以牛角瓜(Calotropisgigantea)、车桑子(Dodonaeaviscosa)为主的干热河谷稀树灌木草丛，以高山栎(Quercussemicarpifolia)为主的寒温性针叶林等。

2 数据来源及研究方法

2.1 数据来源

数据来源于禄劝彝族苗族自治县第四次森林资源规划设计调查相关资料。

2.2 研究方法

采用生物量扩展因子法建立蓄积量与生物量之前的关系模型，利用各优势树种间不同的含碳率、地上地下生物量关系和木材密度开展禄劝县森林植被碳储量估算[5-10]。

C=V×BEF×D×(1+R)×CF×S，式中：C为某一森林类型的森林植被碳储量(t)；V为某一森林类型的单位蓄积量(m3)；BEF为生物量扩展因子；D为某一树种组的木材密度(td·m·m-3)；R为某一树组地上生物量/地下生物量的比值；CF为某一树组含碳率t/(td·m)；S为某一优势树种的面积(m2)[3]。经济林及竹林平均生物量参考方精云等[11]文献标准，经济林平均生物量23.70 t·hm-2；竹林平均生物量47.86 t·hm-2；秦岭淮河以南灌木林平均生物量19.76 t·hm-2[12]；碳转化系数取0.5，并采用单位面积平均生物量乖以面积和碳转化系数得出碳储量[11]。

各优势树种(组)含碳率(CF)、木材密度(D)、扩展因子(BEF)、地上/地下生物量比值参考值(R)详见表1。

表1 各优势树种(组)含碳率、木材密度、扩展因子、地上/地下生物量比值参考值

*：参数来源《中华人民共和国气候变化第二次国家信息通报》“土地利用变化与林业温室气体清单”(2013)[13]。

3 结果与分析

3.1 不同林分类型碳储量与碳密度分析

根据禄劝县第四次森林资源规划设计调查数据计算禄劝县森林植被总碳储量为640.2万t。其中，乔木林分碳储量为614.9万t、乔木经济林碳储量为10.9万t、竹林碳储量为0.1万t、国家特别规定灌木林地碳储量为14.3万t，森林植被平均碳密度26.4 t·hm-2(表2)。

由表2可知，在禄劝县森林植被碳储量中，针阔混交林和阔叶林的碳密度大于针叶林及其它森林植被类型。可见，针阔混交林和阔叶林在禄劝县森林植被固碳中起到的作用较大，这与燕腾等[3]对云南森林生态系统植被碳储量与碳密度研究结论一致。虽然乔木经济林、竹林和国家特别规定灌木林地这3种林分类型占禄劝县森林总面积的9.8%，但其碳储量却仅占禄劝县森林植被总碳储量的3.9%，其碳密度也普遍低于其它林分类型的平均水平，在禄劝县森林植被碳储量中起到的作用相对较小。

3.2 不同起源、不同龄组的森林碳储量分析

从林分的不同起源上看，禄劝县天然林碳储量所占比例较大，占全县林分总碳储量的91.8%，是人工林的11.2倍，可见天然林在禄劝县森林植被固碳方面发挥着重要作用；从各龄组所占比例看，人工林各龄组总碳储量也均低于天然林。人工林中各龄组碳储量为：近熟林>中龄林>成熟林>幼龄林>过熟林；天然林中各龄组碳储量为：中龄林>幼龄林>近熟林>成熟林>过熟林。全县各龄组中，中龄林碳储量占林分总碳储量的66.7%，可见，禄劝县仍有较大的碳储备空间。不同起源、龄组碳储量及所占比例详见表3。

表2 森林各林分类型的碳储量及碳密度

*：阔叶林包含其它软阔林和其它硬阔林。

表3 不同起源、龄组碳储量及所占比例

3.3 优势树种(组)碳储量分析

图1 各优势树种(组)碳储量比例

由于各树种间含碳率、木材密度等存在差异，因此各树种估算出来的碳储量也有所不同。经计算，禄劝县碳储量较高的5类优势树种为云南松、栎类、桤木、华山松和其它阔叶树(包括其它软阔和其它硬阔)，其碳储量分别为160.37万t、102.10万t、49.12万t、44.63万t和6.27万t，5类优势树种(组)碳储量占禄劝县森林植被总碳储量的94.37%(图1)。在各优势树种(组)中云南松总碳储量最高，占禄劝县森林植被总碳储量的25.05%，这与蔡丽莎[14]对云南省森林植被碳储量研究结果一致。由此可见，云南松作为云南省的乡土树种，不仅在禄劝县森林碳储量占据着重要地位，同时也在云南省森林植被固碳方面发挥着重要作用。

4 结论与讨论

基于第四次森林资源规划设计调查数据，利用生物量扩展因子法，按不同的林分类型、起源、龄组、优势树种对禄劝县森林植被碳储量及碳密度进行分析估算。经计算，禄劝县森林植被总碳储量为640.2万t，乔木林碳储量为625.8万t，灌木林碳储量为14.3万t，竹林碳储量为0.1万t，森林植被平均碳密度26.4 t·hm-2。

各树种(组)由于其生长特性不同以及木材密度、含碳率、林龄结构等方面的差异，对森林植被碳储量也产生一定的影响。研究结果表明：不同林型的碳储量为阔叶林>针叶林>针阔混交林>其它特别规定灌木林地>乔木经济林>竹林，造成的各林型碳储量差异主要原因是由于各林型的面积比重不一致。但单从碳密度来看，针阔混交林碳密度要高于其它各林型，该林型碳储容量更大，因此应加大管护力度，提升针阔混交林面积，促进禄劝县森林植被碳储量增加。

在不同的起源、不同的龄组结构中，天然林总碳储量均优于人工林总碳储量，这主要是因为禄劝县天然林面积比重较大，占森林总面积的91.8%，而人工林只占8.2%。但从碳密度上看，人工林碳密度(29.0 t·hm-2)高于天然林碳密度(27.8 t·hm-2)，这与燕腾等[3]对云南省森林生态系统植被碳储量及碳密度估算研究结果相反，造成这一问题的原因还有待进一步研究。

在不同龄组结构中，中龄林碳储量所占比重较大，主要是由于禄劝县中龄林面积占全县森林面积的64.5%，中龄林正处于高速生长期，具有较大的碳汇潜力，应加大对中龄林的经营管理，提高林分质量，同时中龄林碳密度较低，应优化全县龄组结构，调节其单位面积和碳储量，进而提升禄劝县森林固碳能力。

本次研究采用生物量扩展因子法对禄劝县森林植被碳储量进行估算可能存在一定的误差，如要科学全面地测算禄劝县范围内的森林植被碳储量还需进一步开展更深入、更细致的研究，对每个树种建立更准确的生物量、碳储量估算模型。因此，未来研究还需针对不同的森林植被类型、不同的树种制定更合适的碳汇计量与监测体系。