碳汇目标下农户森林经营最优决策及碳汇供给能力——基于浙江和江西两省调查

增加森林碳汇已成为应对气候变化的重要举措.基于浙江和江西两省农户调研数据,以杉木为案例树种,引用生长模型、修正的Faustmann模型碳密度和价格数据,对单一和碳汇木材复合经营目标下的杉木最佳轮伐期和林地期望值进行比较研究,并模拟了不同碳价格和利率水平下的变化,同时绘制了农户的碳汇供给曲线.可以发现,在碳汇林经营模式下,基于目前的杉木市场价格远高于碳价格的现实,农户的经营采伐决策并不会发生明显改变,从而导致在大范围的碳价格变动下碳汇的供给也没有显著增加,这也说明木材收益和碳收益的两个不同经营目标是协调的.同时,基于碳汇经营模式下的杉木林地期望值增长迅速,碳汇林地潜在投资价值巨大,也意味着森林碳汇对于土地利用改变可能会产生巨大影响.     

纳入机会成本的人工林固碳成本核算模型及其影响因素

以福建顺昌国有林场杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)人工林为例,纳入固碳的机会成本,借鉴范库滕(Van Kooten)、理查德(Richards)、斯托克斯(Stokes)方法,构建森林固碳成本模型,分析利率、造林成本、木材价格、采伐成本变动对固碳成本的影响.结果表明:①包含木材收益时,杉木、马尾松林分的固碳成本,均大于不包含木材收益时的固碳成本.杉木、马尾松林分的固碳成本,分别在林龄10、7 a时达到最低(3364.69、2959.37元·t-1);在林龄为30 a时,杉木林分的固碳成本(6292.11元·t-1)是不包含木材收益(313.52元·t-1)的20倍,马尾松林分的固碳成本(6399.15元·t-1)是不包含木材收益(515.67元·t-1)的12倍.②无论是杉木林分,还是马尾松林分,固碳成本,与造林成本、木材价格呈正相关,与利率、采伐成本呈负相关;但杉木林分的固碳成本,对利率、采伐成本的敏感性大于马尾松林分的固碳成本,对造林成本、木材价格变动的敏感性小于马尾松林分的固碳成本.     

杉木人工林碳汇木材多功能经营的最优轮伐期

  目的  探讨不同条件下杉木人工林碳汇木材多功能经营的最优轮伐期及收益的变化，为杉木人工林多功能经营和决策提供科学依据。  方法  以江西省崇义县杉木人工林为研究对象，基于31块固定样地的多期调查数据，以Faustmann-Hartman模型为基础，设计了3种模拟情景，情景1只考虑木材收益，情景2和3分别在情景1的基础上依次纳入地上生物量碳汇收益和死亡有机质碳汇收益，不同情景分析了不同碳价格、利率和立地质量对杉木人工林的最优轮伐期和林地期望值的影响。  结果  基准条件下（地位指数15 m、利率5%和碳价格77 元/t），林地期望值随着林分年龄的增加表现为先增加后减小，情景1和情景2的最优轮伐期均为21年，情景3为20年，最优轮伐期下情景2和3的林地期望值对比情景1分别增加了23%和35%。随着碳价格的增加，最优轮伐期和林地期望值分别呈现缩短和增加的趋势；同一碳价格下，3种情景的最优轮伐期最多相差达4年，且随着碳价格的增加，最优轮伐期的差异也在逐渐增大。随着利率的增加，最优轮伐期和林地期望值均呈现减小趋势；当利率增至7%时，林地期望值大幅降至10%以下，情景1甚至出现了负数。随着地位指数的增加，3种情景下林地期望值均显著增加，最优轮伐期则逐渐缩短。  结论  当前杉木经营的环境下，碳汇收益的增加对最优轮伐期的影响不明显，但能显著增加林地期望值，因此有利于增强经营者从事人工林多功能经营的积极性。碳价格、利率和立地质量可显著影响最优轮伐期和林地期望值。      

基于碳汇收益和木材收益损失的碳汇造林补偿标准研究

根据湖北省咸宁市通山县、嘉鱼县和崇阳县的实地调研数据,运用改进的Faustmann-Hartman模型测算杉木碳汇林在不同林龄的碳汇收益、木材收益和林地期望价值,基于碳汇造林带来的林业碳汇收益和农户损失的木材收益综合测算碳汇造林的生态补偿标准,并分析木材价格、碳价格和利率等经济因素变化对补偿标准制定的影响。结果表明:在设定的条件下,综合木材收益和碳汇收益的林地期望价值在林龄22 a时达到最大值43 986.01元·hm^-2,与之相比,林龄30 a时木材收益仅为29 593.42元·hm^-2,碳汇收益和农户损失的木材收益的综合价值为14 392.59元·hm^-2。当补偿期限为30 a时,碳汇造林的生态补偿标准为832.33元·hm^-2·a^-1。碳汇造林补偿标准对木材价格变动的敏感性最高,其次是利率,最后是碳价格。基于上述结论,建议综合碳汇收益和农户损失的木材收益制定合理的碳汇造林生态补偿标准,并加强对农户营造碳汇林的技术培训,建立健全的碳交易市场制度,以保障林业碳汇的供给,实现多效益的协同发展。     

杉木碳汇的经济学分析：基于浙江省的调查

增加森林碳汇已经成为应对气候变化的重要举措。基于在中等立地条件和经营强度的土地类型上进行裸地造林的假设．运用杉木Cunninghaminlanceolatn生长模型和修正的Faustman-Hartman模型分析碳补贴和碳税政策对杉木人工林的影响,、研究表明：由于木材收益远大于碳汇收益．所以在较大的价格区间内碳汇价格增加对于最优轮伐期和碳供给的影响不显著．但最优轮伐期和碳供给量呈上升趋势;土地期望值与碳汇价格呈正相关。由于碳补贴和碳税政策的实施．林地的价值在增长．与其他土地利用类型如农业用地相比,更多的土地将被用作林业用地。图5表l参16     

浙江省安吉县CCER竹林经营碳汇交易项目经济效益分析

基于《竹林经营碳汇项目方法学》和改进的项目经济效益评价模型,对浙江省安吉县中国核证减排量（CCER）竹林经营碳汇交易项目的经济效益进行定量评估,并在不同情景下对项目净现值进行敏感性分析。结果表明:在当前市场条件下,竹林经营碳汇交易项目在30 a周期内净现值为19 567.52万元,年均净现值为652.25万元·a-1,单位面积净现值为13.72万元·hm-2,相比传统竹林经营增加了42.05%;项目累计二氧化碳减排量为249 658 t,年均减排量8 322 t·a-1,单位面积减排量175 t·hm-2,项目减排量累计现值465.40万元,年均现值15.51万元·a-1,单位面积现值0.33万元·hm-2。在相同因素变化率的情景下,项目净现值的敏感程度大小依次为竹材价格>贴现率水平>劳动力价格>碳汇价格。根据研究结论,从碳汇价格、农民增收和市场环境等3个方面为更好地持续开展竹林经营碳汇交易项目提出了相关建议。     

马尾松林碳汇经济成熟问题的研究

用国际上森林碳汇项目中普遍采用的碳计算方法,对大青山不同初始密度下的马尾松林碳汇经济价值变化过程进行研究,提出了碳汇经济成熟的定义,并分析了初始密度对碳汇经济成熟的影响,最后就碳汇经济成熟对于开展森林碳汇的作用进行了探讨。结论:不同初始密度,达到碳汇经济成熟时的年龄和年平均碳汇经济价值净现值均不同,初始密度越高,碳汇经济成熟越早,达到成熟龄时的年平均碳汇经济价值净现值也越高。     

岷江上游森林碳汇绿色价值核算研究

岷江上游森林碳汇对区域气候调节、环境改善、经济发展等方面具有重要意义。基于Benítez造林再造林固碳模型及直接成本法,分别对岷江上游人工林、天然林碳汇成本进行核算,并通过绿色核算体系(SEEA)的构建对岷江上游森林碳汇绿色国内生产净值(EDP)进行分析研究。研究结果表明:(1)人工林固碳成本远高于天然林。岷江上游森林碳汇总成本约为17.33亿元,其中,人工林碳汇成本约10.43亿元,天然林碳汇成本约6.90亿元,这主要是由于人工林巨额的造林费用引起;(2)岷江上游森林碳汇具有巨大的绿色经济价值,据市场价值法计算岷江上游森林碳汇市场价值约为39.91亿元,绿色国内生产净值约为22.46亿元;其中,天然林贡献巨大,其绿色国内生产净值占总净值的99.56%。     

兼顾碳贮量和木材生产目标的森林经营规划研究

以吉林省汪清林业局金沟岭林场为对象,基于小班调查数据,以木材生产和碳增量净现值最大为规划目标,考虑采伐量不大于生长量、均衡采伐、生长模型等约束,建立了多目标规划模型。通过LINGO软件求解,得到了50a规划期的最优经营方案,并进行了灵敏度分析。结果表明:各个森林类型在不同分期间伐强度在1%～15%之间,择伐强度在1%～35%之间。规划期木材总采伐量为182.33万m3,规划期末地上碳贮增量为47.92万t;规划期总收益为95 434.40万元,其中木材净现值91 895.10万元,碳贮增量净现值3 539.30万元。多目标经营方案可以同时满足对木材生产和碳贮增量的需求,是一个折衷的方案。与木材生产经营方案相比,多目标经营方案和碳贮增量经营方案在规划期内的木材净现值分别减少2.67%、45.43%,但地上碳贮增量净现值分别增加29.88%、50.42%。因此增加碳贮增量要以减少木材采伐量为代价。分析了低、中、高3种碳价格对多目标经营方案的影响,表明整个规划期内木材采伐量随着碳价格的增加而减少,而碳贮增量随着碳价格的增加而增加。     

应用Hooke&Jeeves算法对长白落叶松人工林多目标经营的优化

根据长白落叶松人工林单木生长模型,运用HookeJeeves求解算法确定了林分初植密度为3 300株/hm~2时,以不同立地的林分木材价值和碳储量同时最大为经营目标的最优经营模式,并分析经营目标对优化结果的影响以及经济参数的敏感性。结果表明:林分初植密度为3 300株/hm~2时,各立地条件下林分最优间伐次数为3次。地位指数16、18、20 m的林分多目标优化的轮伐期分别为50、46、43 a;木材平均产量分别为7.897、9.429、11.070 m~3·hm~(-2)·a~(-1)。随着碳储量权重的增大,碳储量对经营目标最为敏感。在相同立地条件下,随着贴现率的增大,轮伐期延长,净收入、净现值和碳储量减少,木材产量增加。对于相同贴现率,立地质量越好,木材产量、净现值、年均净收入和碳储量越大,轮伐期越短。年均净收入和净现值受木材价格的影响较大,且与木材价格呈现正相关关系,而木材产量和碳储量受木材价格的影响不大。碳储量、净现值、木材产量和年均净收入对营林成本不敏感,木材价格提高或者营林成本降低均能缩短轮伐期。     

麻栎人工林经济效益分析

[目的]分析广西南宁良凤江国家森林公园27年生麻栎人工林生长规律和经济效益,为该树种的培育与推广种植提供参考依据.[方法]通过计算单位面积木材产量、确定经济指标、计算现金收入和其他成本费用,展开盈亏平衡分析;分析投资项目投入、产出和盈利之间关系,结合市场需求进行敏感性分析,判断项目承受风险能力;对不同年份项目投资回收情况进行财务序列收益分析,确定麻栎人工林的最佳主伐年龄.[结果]良凤江国家森林公园27年生麻栎人工林造林项目投资总收入为182446.97元/ha,总投资利润率为33.53％,净现值为1365.12元/ha,总体经济水平高于当地乡土树种;麻栎人工林营林第24年投资利润最高（37.91％）、内部收益率最高（13.61％）;麻栎木材价格高于盈亏临界点价格（267.88元/m3）,且麻栎木材价格为影响麻栎人工林经济效益最敏感因子.[结论]麻栎投资利润高,投资风险小,是适宜广西地区推广种植的经济用材树种,其人工林最佳经济轮伐期为24年.     

基于碳和木材目标的森林空间经营规划研究

以大兴安岭地区塔河林业局盘古林场为例,以模拟退火算法为优化技术,以经济收益为基础,建立能够兼顾森林木材生产、碳储量和经营措施时空分布的多目标规划模型。规划周期由3个10年的分期组成,目标函数包括最大化木材和碳储量贴现净收益、最小化采伐成本,而约束条件则主要涉及最小收获年龄、收获次数、收获均衡以及空间邻接约束等。同时,还评估了一系列碳价格对规划结果的影响。结果表明:由于规划模型中空间和非空间约束的限制,规划期内获得的各种经济收益、木材产量以及碳储量等均随着碳价格的增加呈显著的非线性变化趋势;与碳价格为0元/t时的规划结果相比,当碳价格为我国当前现行碳交易的平均(25元/t)和最高(50元/t)价格时,规划期末的总经济收益分别增加了2.06%和3.91%,但规划期内木材产量和碳储量却无显著差异;如果仅从经济角度考虑,则能够使规划期末单位面积碳储量增加的最低碳价格为1 000元/t。同时,研究结果还表明碳价格虽然显著影响规划期内不同经营措施的采伐面积比例,但规划结果均满足均衡收获约束。      

北亚热带日本落叶松纸浆林经济成熟龄的确定

为了更加科学地采伐利用北亚热带高山区日本落叶松(Larix kaempferi)工业纸浆林,利用改进后的折现流(Discounted Cash Flow)方法,分析评价了日本落叶松的经济效益,确定了日本落叶松的经济成熟龄,并在经济因素预期变化趋势下得出了日本落叶松的预期经济成熟龄.研究结果表明:立地指数为15、17、1...     

白龙江林区森林资源价值评价研究

对白龙江林区森林资源价值进行了评价研究。指出:(1)森林资源价值由经济价值和公益价值组成。经济价值应用碳税法或培育成本法进行评价,公益价值应用工业成本法、机会成本法、水资源费等方法进行评价,两价值评价前应核准森林类型、面积、蓄积量等。(2)评价结果表明:白龙江林区森林总生物量55.13 Tg,即总碳贮量22．05 Tg C,折合总经济价值(即碳贮量价值)239.5亿元,生物量生产力为708．0 Gg／a,即碳贮量283.2 Gg C／a,折合经济价值3.1亿元/a;年均公益价值5.8亿元／a,其中释放O2量价值占52％、防止土壤侵蚀量价值占9％、涵养水源价值占39%,这些森林资源的年总价值在8．9亿元/a以上。(3)森林生物量是森林碳贮量的载体,用有林地的生物量与蓄积量建立的生物量经验系数R平=0.725 4、R幼=0.564 7、R中=0．671 0、R近=0．718 3、R成=0．742 9、R过=0.768 6符合甘肃实际情况, 所揭示的生物量数据是可靠的;评价森林资源的公益价值应从其实际防护重点入手,不区分防护重点地套用所有指标进行评价,会误导人们的认识和决策。     

高寒农牧交错带植被恢复对土壤有机碳、全氮含量的影响

以耕地为对照,研究了高寒农牧交错带种植老芒麦草和撂荒2种植被恢复措施对土壤有机碳和全氮含量的影响.结果表明,与耕地相比较种植老芒麦草和撂荒使0-30 cm土层土壤总有机碳含量分别增加了19.7%-22.4%和7.3%-10.6%,颗粒有机碳(0.05-2.00 mm)含量分别增加了43.0%-52.3%和28.7%-59.8%,土壤全氮含量分别增加了12.0%-20.6%和5.4%-13.7%.这一结果说明,在高寒农牧交错带通过种植老芒麦草或者撂荒植被恢复措施,对于提高土壤有机质含量和全氮含量、恢复土壤质量具有非常显著的效果.     

四川盆北地震重灾区农林复合模式的土壤培肥改土效果

【目的】了解四川盆北地震重灾区不同农林复合模式对土壤的培肥改土效应,以筛选出适宜的农林复合模式。【方法】对四川盆北地震重灾区8种农林复合模式(梨树+蕉藕(LSJO)、梨树+胡豆(LSHD)、梨树+油菜(LSYC)、梨树+红苕(LSHS)、核桃+蕉藕(HTJO)、核桃+魔芋(HTMY)、枇杷+大豆(PPDD)、枇杷+红苕(PPHS))和农地对照(CK)的土壤物理性质、养分含量和酶活性进行研究,并利用隶属函数法对各模式的土壤抗蚀性、肥力和培肥改土效应进行综合评价。【结果】8种农林复合模式与CK相比,土壤非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙、通气度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量、最小持水量和排水能力分别增加17.6%—161.8%、11.6%—32.7%、12.5%—45.2%、17.9%—79.5%、10.7%—35.4%、13.7%—48.6%、12.0%—33.1%、16.4%—58.7%和10.4%—25.3%;0.25 mm土壤团聚体(干筛)、0.25 mm水稳性团聚体(湿筛)和水稳性团聚体平均重量直径分别增加0.9%—7.2%、5.6%—18.1%和14.8%—138.7%;结构体破坏率和不稳定团粒指数分别降低24.0%—51.4%和17.1%—54.7%;0.002 mm土壤黏粒含量、结构性颗粒指数、团聚状况、团聚度和物理稳定性指数分别增加15.1%—45.2%、14.2%—28.9%、69.3%—417.3%、58.3%—256.6%和3.5%—23.9%;0.05 mm微团聚体含量、分散率、侵蚀系数和受蚀性指数分别降低5.4%—33.7%、8.4%—44.1%、18.0%—49.8%和19.1%—75.1%;有机碳、全氮和碱解氮含量分别增加7.1%—46.7%、4.3%—30.9%和18.8%—57.5%;有效磷和速效钾含量分别降低1.7%—29.7%和20.8%—53.4%;脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性分别增加17.3%—60.0%、34.7%—149.2%和21.0%—102.8%;各模式土壤抗蚀性综合值(CVSA)和培肥改土效应综合值(CVAE)均显著高于农地对照(CK),各模式除梨树+红苕和枇杷+红苕外,土壤肥力综合值(CVSF)均显著高于农地对照(CK)。梨树、核桃和枇杷林下分别以种植蕉藕、蕉藕和大豆具有较高的土壤抗蚀性综合值、土壤肥力综合值和土壤培肥改土效应综合值。土壤抗蚀性综合值与土壤肥力综合值间呈显著正相关(P0.05)。【结论】在梨树林下种植蕉藕、胡豆和油菜,在核桃林下种植蕉藕和魔芋及在枇杷林下种植大豆具有显著的培肥改土效应,对于提高四川盆北地震重灾区土壤抗蚀性和土壤肥力具有重要作用;土壤抗蚀性的提高与土壤肥力的增加具有协同效应。     

不同施肥措施对烟地土壤养分流失及烤烟经济效益的影响

为减少植烟土壤养分的流失,实现肥料的高效利用与减少环境污染,研究不同施肥措施对植烟土壤氮磷钾养分的流失及烤烟经济效益的影响。试验结果表明:植烟土壤全氮和全磷流失量表现为常规施肥+施用生石灰+稻草直接还田常规施肥+施用生石灰常规施肥常规施肥+硝化抑制剂,常规施肥+硝化抑制剂处理径流水中的总氮、总磷、总钾分别比其他处理的低13.16%~23.16%、10.72%~28.41%、24.01%~33.67%;对植烟土壤渗漏水中总氮、总磷、总钾的浓度的测定数据表明:常规施肥+硝化抑制剂处理比其他处理明显减少,是遏制土壤养分流失的有效途径。同时,常规施肥+硝化抑制剂处理能提高烤烟的产量、产值和均价,其产量(2 702.40kg·hm~(-2))、产值(5 0345.10元·hm~(-2))、均价(18.63元·kg~(-1))分别比常规施肥处理高399kg·hm~(-2)、10 288.95元·hm~(-2)和1.24元·kg~(-1)。