碳汇目标下森林经营决策——以江西省杉木林为例

基于杉木生长模型和改进的Faustmann-Hartman模型,以江西省杉木林为研究对象,比较在不同立地、不同碳价格、不同利率下单一与复合目标下杉木经营的土地期望值和最优轮伐期。结果表明,由于目前木材价格远高于碳汇价格,复合目标下的碳汇林经营并不会改变杉木的最优轮伐期,碳价格对于杉木的最优轮伐期影响不明显,利率与杉木的最优轮伐期成负相关。同时,基于碳汇经营的杉木林地期望值均大于单一目标,且林地期望值增长迅速,也意味着农户在森林经营过程中可以更多地考虑碳汇林的投资经营。     

中国南方杉木森林碳汇供给的经济分析

以我国南方杉木主产区的典型林场为案例点,基于3种不同立地条件和经营强度的土地类型上进行裸地造林的假设,运用改进的杉木生长模型和修正的Faustman-Hartman模型分析增加碳汇收益对杉木人工林经营的影响。研究发现:考虑碳汇收益将明显增加林地作为资产的价值,林地作为资产的价值增加可能使其他用途的土地转化为林业用地,最优轮伐期也随着碳汇价格的增加而呈延长趋势,但对不同类型林地的影响存在差异。中等和劣等林地的碳汇供给量对碳汇价格的反应更加敏感,为通过市场和价格手段来改变现有林地经营方式进而增加林地的森林碳汇供给提供了可能。杉木林地的碳汇供给量与利率和木材价格呈负相关关系,但是利率和木材价格变化对不同类型林地的影响又各不相同。利率和木材价格变化对优等林地的碳汇供给量影响整体不显著,但在一个较低利率水平下或者木材价格下降的情景下,中等和劣等林地杉木碳汇的供给量大幅度提高。碳汇供给量与利率的变化关系也为采用金融手段来刺激增加森林碳汇提供可能。     

农户杉木经营的固碳能力影响因素及碳供给决策措施

基于完整造林周期,在不考虑碳泄露的裸地造林基础上,运用 C-D 生产函数对杉木固碳的影响因素进行分析,并讨论农户碳供给决策措施。研究表明：在造林期增加一定量的化肥投入,在抚育期增加间伐用工,在全过程中增加额外用工投入与杉木固碳能力存在正相关。农户家庭特征对杉木固碳能力影响不显著,地块特征和区域差异对杉木的固碳能力有不同程度的影响。同时,建立农户在碳汇收益下的决策最优化模型,农户杉木经营过程中需要考虑劳动力工资、生产资料价格、砍伐期木材价格以及碳价格,为今后农户碳汇经营提供决策工具支持。     

双碳目标下森林碳汇发展路径研究

当前,碳中和碳达峰背景下,通过提升森林固碳功能是抵消与吸纳碳排放的重要途径之一。我国碳汇造林已取得了瞩目成绩,但在森林碳汇方面仍有广阔提升空间。该文在对森林碳汇研究现状基础上,分析了当前林业碳汇面临的主要问题,并据此提出应加强相关标准建设、试点非碳效应评估、完善配套政策体系等对策建议。     

碳中和目标下中国森林碳储量、碳汇变化预估与潜力提升途径

增强森林固碳增汇功能是减缓大气二氧化碳浓度上升和全球气候变暖的重要手段,也是实现碳中和国家战略目标的有效途径。本研究基于文献分析法和模型模拟,系统阐述中国森林碳储量和碳汇现状、动态变化与潜力提升途径。根据国家森林资源连续清查数据测算的森林植被碳储量近5年平均年增长0.152 Pg（以C计）,2000s—2010s中国陆地生态系统碳汇量约229.7 Tg·a^?1（以C计）,其中森林植被（指乔木林）碳储量约增加150.6 Tg·a^?1（以C计）,约占整个陆地生态系统植被碳汇量的65.6%。过去70年,中国森林已从碳源转变为逐渐增强的碳汇。在森林面积保持不变的情景下,相比2000s—2010s时段,2030年后现有乔木林的生物量碳汇将有所下降;如果森林面积未来持续增加,2030—2050年中国新增乔木林的碳汇量仍将呈增加趋势。在全球变化背景下,气候变化及其引发的风险（极端干旱与热浪事件、森林火灾、病虫害等）可能会削弱森林碳汇功能。为维持并提升森林碳储量和碳汇潜力,需要采取森林碳储与碳汇双增以及森林碳汇与木质林产品碳库协同提升的策略,从保碳、增碳、扩碳和碳资源化利用的汇转移4个途径对森林资源实施保护修复、精准绿化、科学经营与合理利用以及多时空尺度的优化布局,同时重视森林土壤碳库增汇的长期效应。在林业减缓和适应气候变化框架下,森林碳汇潜力提升未来研究重点是科学推进国土绿化适宜造林地和树种选择,森林经营增汇技术,森林碳储、碳汇协同提升与木质产品库的碳汇转移与存续的时空配置优化模式,森林土壤固碳增汇机制以及潜力研究,准确评估森林碳汇对实现国家碳中和目标的贡献及其时间表和路线图。     

不同经营目标下的芦头林场杉木人工林经济效益分析

国有林场在森林经营中发挥重要的作用,通过考虑森林生态系统的多目标功能,研究不同经营目标对林场的森林碳汇价值的影响因素,能够充分发挥森林的多种功能和多重价值,有助于完善森林的精准经营理论,体现森林的生态、经济和社会效益。本文以湖南省芦头国有林场杉木人工林为研究对象,基于林地期望价值法、杉木生长模型及木材价格数据,分别以理想核算模式与年核算模式两种碳汇效益核算模式,估算单一木材经营目标、碳汇与木材复合经营目标下的杉木人工林的最佳轮伐期、碳汇成本以及林地期望价值,并分析不同碳价格和贴现率变动的敏感性变化。结果显示：针对芦头林场的杉木人工林的营林条件,在碳汇与木材复合经营目标下,杉木人工林的最佳轮伐期为21 a。仅估算木材收益,年林地期望价值为139 690.04元·hm^-2;复合收益的理想核算模式期望值为143 034.33元·hm^-2,年核算模式的期望值为155 937.80元·hm^-2。与单一木材经营相比,考虑碳汇收益后林地期望价值显著提升,两种核算模式下的最优轮伐期随着碳汇价格的增加而呈延长趋势,与贴现率呈负相关;两种碳...     

基于LiDAR技术的杉木人工林碳储量估算研究

采用机载LiDAR技术对江苏连云港南云台林场杉木人工林进行林分因子调查,基于调查结果和含碳系数,运用生物量方程法估测生物量和碳储量,旨在为杉木林经营管理和开展固碳增汇提供依据。结果表明：1)y=4.6642e^0.1237x(R²=0.8012)为胸径优选反演模型;2)杉木人工林碳储量随径级的增大而不断增加,其地上碳储量(4.31～72.79 t/hm²)显著高于地下碳储量(1.17～21.44 t/hm²),在全株碳储量(5.48～94.23 t/hm²)中占绝对优势;3)对比不同径组间全株碳储量倍数关系,中径组是小径组的3.4倍;大径组是中径组的2.68倍;特大径组是大径组的1.89倍,碳储量增速随径级增大呈逐渐降低趋势;4)从杉木碳储量在不同器官中的分配来看,树干和树枝中的碳储量随径级的增加而增多,叶片随径级的增加而减少。     

基于实物期权的碳汇造林项目碳汇价值评估模型及应用

[目的]从项目业主投资角度科学揭示造林碳汇项目碳汇价值的结构、水平及关键影响因子,为促进林业碳汇项目发展的市场机制设计与激励政策制定提供更全面的参考.[方法]基于实物期权理论,构建了碳汇造林项目碳汇价值评估模型,并以落叶松为例,应用该模型和各参数数据对碳汇造林项目碳汇价值进行了定量评估与数值模拟分析.[结果]1)在当前...     

湖南会同县杉木人工林管理碳汇的核算研究

[目的]通过制定森林管理参考水平,计量并核算森林管理活动的合格净碳汇清除量。[方法]采用核证减排标准中农业、林业和其他土地利用项目的自愿碳标准,选取其中改善森林管理的项目方法学标准,并结合不可抗力及湖南会同县的杉木人工林林地资源现状,进行计量和核算湖南会同县杉木人工林的合格碳汇量。该方法学标准包括4个碳库,即地上部分、地下部分、枯死木和木质林产品。[结果]对30年生和23年生杉木人工林进行森林管理活动后,林分碳储量变化量和碳汇量都有明显增加。森林管理参考水平在考虑皆伐的碳排放后的净碳汇量为-82.79 t二氧化碳当量·hm~(-2),30年生和23年生的总碳汇量分别为441.00、715.46 t二氧化碳当量;实际合格总碳汇量分别为606.59、881.06 t二氧化碳当量。[结论]不同的森林管理采伐强度对30年生和23年生林分碳汇量的影响差异显著。本文分别基于湖南会同森林生态实验站第1代杉木人工林建立参考水平和生态站2代杉木人工林制定参考水平核算会同县杉木人工林碳汇量,结果是基于后者参考水平核算的会同县杉木人工林合格的碳汇量比基于前者参考水平核算的多30 t二氧化碳当量·hm~(-2)。     

C and N stocks under three plantation forest ecosystems of Chinese fir, Michelia macclurei and their mixture

Chinese fir (Cunninghamia lanceolata), a type of subtropical fast-growing conifer tree, is widely distributed in South China. Its plantation area covers more than 7 × 10⁶ hm², accounting for 24% of the total area of plantation forests in the country. In recent decades, the system of successive plantation of Chinese fir has been widely used in southern China due to anticipated high economic return. However, recent studies have documented that the practice of this system has led to dramatic decreases in soil fertility and forest environment as well as in productivity. Some forest ecologists and managers recognize the ecological role performed by broadleaf trees growing in mixtures with conifers, and a great deal of studies on mixture effects have been conducted, particularly on mixture species of temperate and boreal forests, but these research results were not completely consistent. Possibilities include dependence of the mixture effects in large part to specific site conditions, the interactions among species in mixtures and biological characteristics of species. Although some researchers also studied the effects of mixtures of Chinese fir and broadleaf tree species on soil fertility, forest environment and tree growth status, little information is available about the effects of Chinese fir and its mixtures with broadleaves on carbon and nitrogen stocks. The experimental site is situated at the Huitong Experimental Station of Forest Ecology, Chinese Academy of Sciences, Hunan Province (26°40′–27°09′ N, 109°26′–110°08′ E). It is located at the transition zone from the Yunnan-Guizhou Plateau to the low mountains and hills of the southern bank of the Yangtze River at an altitude of 300–1,100 m above mean sea level. At the same time, the site is also a member of the Chinese Ecosystem Research Network (CERN), sponsored by the Chinese Academy of Sciences (CAS). This region has a humid mid-subtropical monsoon climate with a mean annual precipitation of 1,200–1,400 mm, most of the rain falling between April and August, and a mean temperature of 16.5°C with a mean minimum of 4.9°C in January and a mean maximum of 26.6°C in July. The experimental field has red-yellow soil. After a clear-cutting of the first generation Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) plantation forest in 1982, three different plantation forest ecosystems, viz. mixture of Michelia macclurei and Chinese fir (MCM), pure Michelia macclurei stand (PMS) and pure Chinese fir stand (PCS), were established in the spring of 1983. A comparative study on C and N stocks under these three plantation forest ecosystems was conducted in 2004. Results showed that carbon stocks were greater under the mixtures than under the pure Chinese fir forest and the pure broad-leaved forest, and the broadleaves and the mixtures showed higher values in nitrogen stocks compared with the pure Chinese fir forest. The spatial distribution of carbon and nitrogen stocks was basically consistent, the value being greater in soil layer, followed by tree layer, roots, understory and litter layer. The carbon and nitrogen stocks in soil layer were both highly correlated with the biomass in understory and litter layer, indicating that understory and forest litterfall exerted a profound effect on soil carbon and nitrogen stocks under plantation ecosystems. However, correlations among soil carbon, nitrogen stocks and below ground biomass of stand have not been observed in this study. Translated from Acta Ecologica Sinica, 2005, 25(12): 3,146–3,154 [译自: 生态学报]     

杉木林土壤易氧化有机碳含量变化特征

为了解我国人工杉木林土壤碳汇功能,在贵州省兴义市三江口镇选取立地条件基本相同而林龄不同的退耕还林杉木林,研究了其土壤有机碳含量及活性碳含量的时空分布特征及其变化规律变化特征。结果表明：林龄与0～20cm、20～40cm层土壤有机碳含量呈显著正相关,分别平均每年增加1．58、1．63g／kg ,不同土层间的有机碳含量相关性显著;不同活性有机碳含量在0～40cm深度内随林龄的变化显著,而在40～60cm层变化不显著。高活性、中活性、低活性有机碳占总有机碳的比例比较稳定,分别为5．45％～9．98％、13．12％～17．80％、16．23％～18．83％。杉木林土壤活性有机碳含量及总有机碳含量的随林龄增长而有所增加,土壤碳汇功能也逐渐增强。     

不同林龄阶段杉木人工林生物量和碳储量的分布特征

通过对湖南省绥宁县堡子岭国有林场4个不同林龄阶段杉木人工林的调查,研究了不同林龄阶段杉木人工林生物量和碳储量的分布特征.结果表明:不同林龄阶段杉木林单株各器官之间存在极显著性差异(P<0.001),杉木林及单株各器官生物量和碳储量随着林龄的增长而增加,树干、树根和树枝在碳累积方面优势较大,成熟林和近熟林的乔木层碳储量较...     

生态型林地清理对杉木生长及物种多样性的影响

研究了采伐迹地采取生态型林地清理方式对杉木生长及物种多样性的影响.结果表明:1～2 a生采取生态型林地清理方式杉木生长小于没采取生态型林地清理方式的对照林分,3 a生基本接近,5 a生采取生态型林地清理方式的大于对照林分.15a生时采取生态型林地清理方式的林分平均胸径、平均树高和单位蓄积分别是对照林分的110.5%、125.9%和143.1%;采取生态型林地清理方式的林分土壤肥力及物种多样性均比对照林分高.     

杉木火力楠混交林与杉木纯林土壤碳氮库研究

通过实地调查取样和室内C、N元素分析仪的测定,比较了杉木纯林与杉木火力楠混交林的土壤碳库及垂直分布差异,结果显示:混交林的土壤有机碳含量比纯林高,其有机碳贮量比杉木纯林大17.57%,主要差异在枯枝落叶层,分别为3.620 t.hm-2和12.610 t.hm-2。有机碳富集指数20~40 cm差异最大,混交林富集指数是纯林的1.18倍。混交林土壤有机碳贮量(79.460 t.hm-2)大于杉木纯林(67.583 t.hm-2),且均以表层(0~20 cm)碳贮量为主。混交林的全氮含量高于纯林,C/N则低于纯林。这些差异主要是由不同林分凋落物数量和性质上的差异引起的。杉木和火力楠混交林比杉木纯林更有利于碳的贮存,人工造林应多发展混交林。     

杉木人工林各植物组分含碳率研究

分别采集会同县广坪林区第2代杉木人工林的杉木树干(去皮)、树皮、枝、叶、根系样品和灌木的干、枝(叶)和根样品与草本植物的地上、地下部分样品以及林内的枝、叶、果和碎屑凋落物和枯死根,用干烧法测定其含碳率。结果表明:杉木各器官含碳率大小的顺序是:树皮>树叶>树根>树干>树枝。树皮、树叶、树干、树枝含碳率随着树木年龄的增大而增加,树根含碳率随着树木年龄增大出现波动。林冠下草本植物的平均碳含量比木本植物低,且草本植物间碳含量差异要比木本植物间大。林龄对凋落物同种组分碳含量影响不显著。不同凋落物的碳含量即使在同一龄级也存在较大差异。枯死根系的碳含量要低于地上凋落物各组分的碳含量,林木各器官活有机体内的碳含量均大于相应死有机体(凋落物)内的碳含量。     

杉木人工林经营的计算机模型-CHIFIR

杉木人工林经营的计算机模型——CHIFIR,是在杉木生长过程表的基础上,考虑不同整地、抚育方法和间伐对杉木生长的影响而建立的,该模型能对杉木生长进行预测和经济分析。根据树冠影响系数(I)对直径生长的影响,考虑了树冠对光的竞争,建立了树冠影响系数与重叠度关系的回归方程。用71个样地的调查资料对模型进行F检验和U检验,模型的预测精度比较好。该模型运用于杉木分布的中带,它可在生产中试用,并可用于杉木经营方式最优化组合的理论计算。     

添加葡萄糖对杉木人工林土壤氮素转化及净矿化和硝化的影响

以亚热带杉木人工林为研究对象,研究添加葡萄糖(C量水平分别是0,100,300,1 000,2 000,5 000 mg·kg-1)对土壤氮含量、氮素矿化和硝化的影响。结果表明,葡萄糖添加降低土壤无机氮含量和比例,硝态氮的降低幅度大于铵态氮;但是没有降低可溶性有机氮(SON)和pH值,甚至提高SON的比例。添加葡萄糖降低氮素净矿化和硝化速率,氮素矿化作用受到抑制。结果显示,随着葡萄糖添加,亲水性氮所占比例显著降低,这与氮的固持和转化有关,导致SON比例增加;分析表明,硝态氮和可溶性有机氮在提取液全氮中所占比例成显著的线性负相关关系(R2=0.902)。研究发现,1 000 mg·kg-1的葡萄糖C添加量可能是影响杉木人工林土壤氮素转化的分界点。     

贵州省杉木中龄林蓄积量与立地因子的关系研究

利用2010年贵州森林资源连续清查数据资料,采用一元材积表法对贵州省杉木蓄积量进行估算。分析贵州中心产区和一般产区杉木中龄林蓄积量在不同立地因子下的变化规律。结果表明:中心产区或一般产区的杉木单位面积蓄积量在不同立地条件下均有差异,地貌、坡位对杉木蓄积量有显著影响,坡向、坡度对其影响不显著。初步认为在中心产区与一般产区,不同气候类型是引起杉木生长差异的重要因素之一。