由森林蓄积换算因子法计量森林碳汇及经济评价的研究

．上海詹　２０１７￣１期．服务经济　由森林蓄积换算因子法计量森林碳汇　及经济评价的研究　

Ａ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｃａｒｂｏｎ　Ｓｉｎｋｓ　ａｎｄ　Ｔｈｅｉｒ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｂｙ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｖｏｌｕｍｅ　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　Ｆａｃｔｏｒ　

■张震　对外经济贸易大学国际商学院　

【摘要】随着温室效应和气候变暖的加剧，森林碳汇问题越来越受到人们的重视。本文用　蓄积量来换算森林碳汇进行了探讨，并对我国历次森林资源清查的森林碳汇进行　了估算和经济评价。目前我国森林碳汇量为７．１９×１　０９吨碳，价值折合人民币为　８．８０　Ｘ　１０¨元。　【关键词】森林碳汇，森林蓄积换算因子法，估计，经济评价　［中图分类号］Ｆ２７２．５［文献标识码］Ａ［文章编号］１０００．４２１１（２０１７）０１．００２３．０９　

森林是陆地生态系统中最大的碳库，树木通过光合作用吸收了大气中大量的二氧化碳，在降低大气　中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中，具有十分重要的独特作用。特别是近年来，随着温室效应和气　候变暖的加剧，森林碳汇问题越来越受到人们的重视。目前，中国温室气体的排放占发展中国家排放总　量的５０％左右。中国正在由一个低能源消耗国家迅速转变为高耗能国家，随之而来的将是二氧化碳的大　量排放。建立一套完整的、科学森林碳汇估算体系，估算森林碳汇及其动态变化，逐步将林业碳汇纳入　国家森林生态价值的统计范畴，具有十分重要的理论意义和实践意义。本文就是要找出一套操作性较强　的森林碳汇估算方法，并对我国森林碳汇估算和经济评价进行探讨。　

一、

森林碳汇估算方法分类　

森林碳汇估算是评价森林碳汇生态效益大小的一项基础工作，在此基础上可以开展森林碳汇管理和　经济评价，为全面开展森林碳贸易打好基础。从经济学角度研究森林碳汇估算方法，首先应该以自然科　学研究成果为基础，并有别于自然科学中碳汇的估算方法。森林碳汇估算方法从不同角度有不同的方法　分类。森林碳汇估算方法可以根据是否考虑时间因素分为静态估算法和动态估算法；根据估算范围可以　

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．上海詹　２Ｏ１７￣１期．服务经济　分为宏观估算法和微观估算法；根据估算目的不同可以分为自然估算方法和经济估算方法。　（一）静态估算法和动态估算法　静态估算法是估算森林在某一时刻固碳量的方法。动态估算法就是在考虑森林碳汇作用时，要考虑　到时间因素的影响。　静态估算非常直观地反映某一时刻森林的固碳量，估算单位可以是“千克”或者“吨”，它是实现　森林碳汇经济评价和森林碳贸易的基础性工作。动态估算更能准确反映森林碳汇作用对于降低大气中二　氧化碳浓度的贡献。同样是固定１吨碳，固定一年和固定十年，对于降低大气中二氧化碳的浓度的贡献　是不一样的。所以说动态估算森林碳汇作用的估算单位应该是‘‘吨・年”。树木生长需要几年甚至是几十年、　上百年，树木生长前期和生长后期蓄积固碳时间差别很大，所以对于降低大气中二氧化碳浓度的作用差　别也很大。　森林固碳效果受到森林固碳量和固碳时间两个因素的影响，二者缺一不可。固碳量越高，固碳时间　越长，对减少大气中二氧化碳浓度所起的作用就越大。森林与农作物相比，森林之所以成为碳汇的主要　部分，正是基于这两点。农作物等草本植物也可以起到固碳的作用，但是固碳周期大体在１年左右，时　间比较短。所以农作物等固定的碳量基本上是处于一种自我循环的状态，对于减少大气中的二氧化碳不　会起到很大作用。　（二）宏观估算方法和微观估算方法　根据计算范围不同，森林碳汇计算方法可以分为宏观估算方法和微观估算方法。宏观估算方法主要　是考查森林碳汇对于降低大气中二氧化碳浓度的贡献，所以其计算范围包括森林直接固碳以及间接固碳，　甚至也包括木材代替其他原材料而带来的二氧化碳的减排。微观估算方法考查的范围只包括森林直接固　碳部分，直接固碳包括林木生物量固碳、林下植物固碳（凋落物）和林地固碳。用公式（１）、（２）表示：　①宏观计算法：　森林固碳量＝直接固碳量＋间接固碳量（含材料代用带来二氧化碳减排量）＝林木生物量固碳＋林下植物固　碳＋林地固碳＋木材固碳＋木材代替其他原材料带来的二氧化碳减排量　（１）　②微观计算法：　森林固碳量＝林木生物量固碳量＋林下植物固碳量＋林地固碳量　（２）　（三）自然估算方法和经济估算方法　从森林碳汇估算目的可以分为自然估算法和经济估算法。自然估算法是从自然科学的角度估算森林的　固碳量，估算目的是为了确定森林的实际固碳量。经济估算法是从森林碳汇经济价值和森林碳贸易角度进　行森林碳汇估算的方法。经济估算方法以自然估算方法和成果为基础，力求简单、快速计算森林碳汇量。　由于目的不同，所以决定了计算范围有所不同，自然估算方法包括森林全部碳固量，即林木固碳量、　林下植物固碳量和林地固碳量。这三部分固碳量显示了森林碳汇的实际固碳情况。但是如果从经济学角　度考虑，可以考虑只有林木固碳量进入森林碳贸易过程，而林下植物固碳量和林地固碳量则不应该参与　到森林碳贸易中。　林木是我们造林工作的劳动对象和劳动产品，林下植物固碳和林地固碳则是这种劳动的副产品，另　外林下植物固碳时间比较短、林地固碳也不能因为人类的劳动使其固碳量明显增加。用公式（３）、（４）表示：　由森林蓄积换算因子法计量森林碳汇及经济评价的研　自然计算方法：　森林固碳量＝林木生物量固碳量＋林下植物固碳量＋林地固碳量　经济计算方法：　森林固碳量＝林木生物量固碳量　

（３）　

（４）　二、森林蓄积换算因子法　（一）林蓄积换算因子法的基本思路　本方法分两大基本内容：　一是，以森林蓄积（树干材积）为计算基础，通过蓄积扩大系数计算树木（包括枝丫、树根）生物量，　然后通过容积密度（干重系数）计算生物量干重、再通过含碳率计算其固碳量。这样计算出来以立木为　主体的森林生物量碳汇量（图１）。　

互　林木生物量　林　林　地　下　含　林木生物量含碳　植　碳　物　含　量　（二＝　碳量　

ｌ　＼——　／　＼　１ｌ　／　

图１用蓄积量换算因子法计算森林碳储量　注：①林木蓄积量扩大系数１．９；②容积系数为０．５；③木材含碳率为０．５；④碳与二氧化碳转换系数为３．６７；　⑤林木、林下植物、林地含碳率之比１：０．１９５：１．２４４；⑥林木蓄积含碳量与木材含碳量转换系数需具体确定。　二是，如果需要计算森林自然固碳量，则可以在计算森林生物量固碳量的基础上，根据森林生物量　固碳量与林地固碳量之间的比例关系进行计算。　

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．Ｊ匕海唐　２０１７￣１期．服务经济　在森林资源调查和统计中，森林资源蓄积量都是指树干部分生物量。为了计算总的生物量，必须根　据树木各部分生物量之间的比例关系进行推算，从而进一步计算森林生物量固碳量。　根据木材产量可以计算木材的固碳量，根据采伐出材率、木材利用率之间的关系，可以推算为了进　行木材生产所消耗的森林资源碳汇量，两者之差即为林业生产过程中的二氧化碳排放量。　（二）森林碳汇经济估算范围　森林碳汇虽然有多种固碳形式，从经济学角度出发，应该以森林蓄积为主体的森林生物量固碳量作　为计算森林碳汇经济价值的基础，以此确定进入森林碳贸易市场的商品数量。　森林中的树木、林下植物（腐殖质）、森林土壤都可以起到固碳的作用。据研究森林生物量固碳量　与森林土壤固碳量大体相等，许多学者还认为森林土壤固碳量要远远大于林中植物的固碳量。如果从自　然科学角度考察森林的固碳作用和固碳效果，应该综合考虑森林、林下植物以及森林土壤之和的固碳效　果，甚至在考察森林对于二氧化碳减排的影响应该考虑木材固碳、木材利用代替其他原材料带来的二氧　化碳减排的效果。但是如果从经济学角度，尤其是从开展森林碳贸易的角度出发，森林碳汇的估算范围　一般应该限于以立木蓄积为基础的森林生物量所带来的固碳量比较合理（图２）。图中变动碳汇部分就　是我们要计算的碳汇范围。　森林土壤以及其他土壤都具有固碳能力，虽然森林土壤固碳能力较一般土壤大一些，但是在计算森　林碳沉降量时不宜将森林土壤碳沉降量计算在内；林下植物由于固碳时间比较短，一般小于一年，所以　其固碳效果也不宜核算。考虑到各种木材产品碳储存是森林碳沉降和碳储存的延伸，我们提倡综合利用　以延长碳储存的时间。各种木材产品虽然在延长森林固碳时间上具有至关重要的作用，但是如果进行延　伸计算的话，就会出现森林碳汇边界确定不合理的问题。　

固　碳　量　

图２森林固碳变化示意图　时间　三、森林碳汇计算　森林碳汇计算方法有碳密度法、碳平衡Ｆ－ＣＡＲＢＯＮ模型法、Ｃ０２ＦＩＸ模型法、生物量换算法等，但是　这些方法基本都是属于纯自然科学范畴，计算方法比较繁琐。从经济学角度出发，我们研究的森林碳汇　是为了开展森林碳汇经济评价和开展碳汇贸易，如果计算方法过于复杂，就失去了可操作性。因此，提　出的森林碳汇量的计算方法应该以森林碳汇自然科学计算方法和研究结果为基础，考虑到计算方法的实　由森林蓄积换算因子法计量森林碳汇及经济评价的研　用性和可操作性，提出一套经济估算方法一森林蓄积量换算因子法。　森林固碳量计算公式：　Ｃｉｊ＝　ｆ×　×Ｐ×ｙ　（５）　式中：Ｃ　｛一第ｉ类地区第Ｊ类森林林木生物量固碳量；Ｖ｛｛一第ｉ类地区第ｊ类森林类型单位面积　

蓄积量；６一生物量扩大系数；ｐ一容积系数；１，一含碳率。　森林全部固碳量＝树木生物量固碳量＋林下植被固碳量＋林地固碳量　（６）　也就是：　ｃＦ＝∑（Ｓｕ　ｘ　Ｃｏ）＋　∑（ｓ　ｘ　Ｃ／ｊ）＋　∑（ｓ　ｘ　Ｃｏ）　（７）　式中：ｃＦ一森林全部固碳量；ｓｉｊ一第ｉ类地区第Ｊ类森林类型的面积；Ｃｊ｛一第ｉ类地区第ｊ类森　林林木生物量固碳量；ａ一林下植被碳转换系数；Ｂ一林地碳转换系数。　（２）各种换算系数平均值的确定：　①森林资源蓄积扩大系数６。利用该系数可以将树木蓄积量换算成以树木为主体的生物蓄积量。根　据他人的研究，中国针叶树和阔叶树的树叶平均生物量占整棵树总生物量的６．７５％，树枝占１５．７５％，　

树根占２５．０％，树干占５２．５％（见图３），由此可以计算出树木生物蓄积量扩大系数为１．９。日本测定　的该系数值为：针叶树平均１．７，阔叶树平均为１．８。法国研究结果：树干和枝丫占总生物量的７８％，　树叶占总生物量的６％，树根占总生物量的１６％，由此可见法国该系数比较低。本研究过程中该系数取　值ｌ＿９０（政府间气候变化专门委员会ＩＰＣＣ默认值为１．９０）。　

图３树木各部分生物量比例　②容积密度Ｐ。该系数是为了将森林全部生物量蓄积转换成干重的换算系数。日本主要树种平均容　积密度约为０．４５（针叶树为０．３８吨／立方米，阔叶树０．４９吨／立方米）。本研究中取国际通用ＩＰＣＣ默