单木造材优化嵌入传统林分经营优化中的红松人工林精准经营模式

以黑龙江省红松(Pinus koraiensis Siebold et Zuccarini)人工林主要分布区域的标准幼龄林(初植密度2 500、3 300株/hm²,地位指数12、14、16 m)为研究对象,利用韦布尔(Weibull)函数预测株数保存率为85%时不同立地指数的红松人工林在10 a时的直径分布;依据红松人工林幼龄标准林分数据,利用人工红松单木-林分基础模型和球果模型构建的林分模拟器对标准林分进行生长模拟,在传统经营优化模式中嵌套单木造材优化,构建单木造材优化嵌入传统林分经营优化中的红松人工林精准经营模式(简称“精准林分经营优化模式”);以木材和球果总净现值最大为目标,对比精准林分经营优化模式、传统林分经营优化模式的差异,分析造材优化对林分经营优化结果、林分经营措施的影响。结果表明：在约束间伐强度和固定下层伐的条件时,与传统经营优化模式相比,精准林分经营优化模式使总经济效益提升6.5%～9.1%。立地条件越好,精准林分经营优化模式对木材净现值增长率、年均木材产量、主伐时林分平均胸径的增量影响越显著,而对年均球果产量、球果净现值增长率的增量影响较小。在...     

模拟不同初植密度杉木楠木混交林对碳储量的影响

【目的】探索楠木×杉木混交林可持续性经营策略,并且为我国森林碳汇的估算提供参考和依据。【方法】以中亚热带楠木×杉木混交林为研究对象,采用标准地调查法获取相应数据,应用FORECAST混合型模型,模拟不同立地条件和初植密度下(4000,3000,2500,2000,1600株/hm~2)楠木×杉木混交林在未来300年(6个轮伐期)碳储量的时空变化。【结果】在300年的模拟时间里,不同初植密度多代连栽的楠木×杉木混交林在好、中、差3种立地条件下,碳储总量、土壤碳储量、生态系统碳储量以及年均固碳量都有较大的差异,表现为较好立地条件中等立地条件较差立地条件。并且楠木×杉木混交林随着连栽次数的增加碳储总量、土壤碳储量、生态系统碳储量以及净生产力都呈现上升趋势。【结论】在较好立地条件下,初植密度为2500株/hm~2的楠木杉木人工混交林在300年间所积累的碳储量及年均净生产力最高。中等立地条件下楠木×杉木混交林的初植密度控制在2500~3000株/hm~2,能够获得最大碳储量;在较差立地条件下,初植密度为4000株/hm~2的林分在300年间所积累的碳储量最高。     

柳杉人工林经济效益评价

运用经济效果评价分析法的净现值指标、内部收益率指标等,对柳杉人工林进行动态和静态的经济评价。结果表明,31年生柳杉人工林造林项目投资总收入为305 496.01元/hm~2,总投资利润率为39.44%,净现值为832.72元/hm~2,总体经济水平高出当地乡土树种;柳杉人工林营林第26年内部收益率最高(13.55%);柳杉木材价格高于盈亏临界点价格(307.96元/m~3),且柳杉木材价格为影响柳杉人工林经济效益最敏感因子。总结得出,柳杉人工林投资项目经济效益高,投资风险小,市场需求量大,且该树种最佳轮伐期为第26年,适合于广西大范围推广栽培种植。     

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。     

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。      

应用模型模拟施肥对杉木人工林生态系统的影响

以中亚热带(湖南和江西)杉木林分为研究对象,应用FORECAST模型,探讨了连续4个轮伐期的好中差3种立地杉木林分生长和生态系统过程对N、P、N+P混合施肥的响应.结果表明:与N肥相比,使用P肥对杉木林分生长(如树高、胸经)和生态系统过程(土壤腐殖质、林分凋落物、土壤N和P储量等)具有更好的促进作用;与较好立地相比,在较差立地林分施肥具有更好的效果;在4个轮伐期中,前一个轮伐期施肥后一个轮伐期林分仍具有明显影响,显示了施肥效果的累积性.这些结果对杉木人工林经营、低效林改造具有指导作用.     

碳汇木材复合经营对杉木人工林经济成熟龄及现值收益的影响

以中亚热带杉木中心产区为案例,基于样地调查数据、前人有关模型及相关经济技术指标,采用年均净现值法研究碳汇木材复合经营目标下杉木人工林经济成熟龄及现值收益,探讨了立地质量、木材及碳价格、森林经营成本、利率等因素变化对经济成熟龄及现值收益的影响.结果表明:在地位指数为16 m、利率为5%、碳价格为42.41元·t-1的条件下,杉木人工林经济成熟龄为19 a,年均碳汇木材复合收益最大值max(ANPVw+c)为1 695.5元·hm-2.回归分析发现,碳汇木材收益净现值NPVw+c和ANPVw+c与林龄之间分别呈现出Sigmoid函数、三次函数关系;增加碳汇目标并未对经济成熟龄产生影响,但现值收益max(ANPVw+c)增加幅度为7.34%~9.96%;地位指数从8 m指数级增加到24 m指数级,经济成熟龄由25 a提前至16a,max(ANPVw+c)由225.3元·hm-2增加到5 680.1元·hm-2;木材价格每上涨或降低5%,max(ANPVw+c)上升或下降5.65%~9.97%;营林成本每上涨或降低5%,max(ANPVw+c)下降或上涨2.01%~4.84%;经济成熟龄随利率水平的提高而不断提前,max(ANPVw+c)则逐渐下降,利率每提高1%,max(ANPVw+c)下降13.66%~20.04%;碳价格从0增加至800元·t-1,经济成熟龄提前1~3 a,max(ANPVw+c)增加2.39~2.94倍,碳价格每提高一个价位,max(ANPVw+c)平均增加11.55%~14.53%.表明增加碳汇经营目标对现值收益有较大影响,木材收益目标和碳汇收益目标可以兼容,为开展人工林碳汇经营、发挥人工林巨大的碳汇潜力以及增加林业经营者的收益等提供重要依据.     

基于FORECAST模型模拟造林密度对杉木人工林碳储量的影响

应用FORECAST模型模拟了不同造林密度对杉木人工林固碳的长期影响,达到优化经营杉木人工林的目标。研究表明,随着杉木造林密度的增加,地上生物碳储量、地下生物碳储量、总生物碳储量、土壤有机碳储量、总碳储量都在增加,但密度超过3333株/hm~2后趋于稳定;当密度为1667~2500株/hm~2时每个轮伐期内的总生物碳储量都在减少;高密度造林会引起种间对光、水、肥等竞争的加剧,不利于森林生态系统的碳积累。根据立地条件的不同,杉木人工林适宜的造林密度应为2500~3333株/hm~2。     

基于造林再造林项目的杉木固碳成本收益分析

通过林业活动固碳已成为应对气候变化的重要措施。根据土地利用机会成本及净现值的基本原理,以中国南方集体林区典型林场为案例点,以杉木Cunninghamia lanceolata为案例树种,借鉴Benítez固碳模型和杉木生长模型,基于造林再造林项目,对浙江、福建、江西等3省的杉木固碳成本进行了分析。结果表明:考虑土地农业生产机会成本且利率为5%的情况下,杉木固碳成本江西浙江福建,江西省固碳成本最低,是3省中最适宜造林固碳的省份;3省的固碳成本对利率、木材价格都敏感。利率越低,木材价格越高,最优轮伐期越短,杉木固碳成本越低。固碳成本与利率、木材价格的变化关系为使用政策手段降低固碳成本提供了可能。     

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。