云南省森林碳储量现状与动态分析

云南省森林碳储量现状与动态分析以第八次森林资源连续清查数据为基础，采用生物量换算因子连续函数法估算云南省森林碳储量。

结果表明：云南省森林碳储量为7.76×108 t，阔叶林在面积、蓄积、生物量和碳密度等方面都占有绝对优势，固碳方面发挥更大作用，天然林在各方面均优于人工林。

森林资源动态分析结果，我国人工林面积得到大增长，森林面积和蓄积呈现增长态势。

关键词：森林碳储量；生物量；碳密度；云南省Abstract：Based on the data obtained in the eighth forest resource continuous inventory，the forest carbon storage in Yunnan province was estimated using biomass conversion factor continuous function method. The results showed that the carbon reserve in Yunnan Province was 7.76 x 108 t，with broad-leaved forests showing absolute dominance in terms of area，volume，biomass and carbon density and also playing a greater role carbon fixation. Furthermore，natural forest was stronger than artificial forest in all aspects. Finally，results of forest resource dynamic analysis points out that the area of artificial forest in China has greatly increased and the forest area and forest volume have been increasing..Key words：forest carbon storage；biomass；carbon density；Yunnan Province以CO2为主的温室气体过度排放导致的气候变化给人们的生活和生产带来了严重困扰，此时森林的固碳作用引起了人们的关注，加上国际上将造林再造林、森林管理等产生的碳汇作为抵减附件I国家强制减排的额度，森林碳储量的测量及潜力成为学者们关注的热点。

云南省是中国的林业大省，本文在此背景下以第八次森林资源连续清查数据为基础，测算云南省的碳储量现状及动态变化。

1概况森林生态系统是全球最大的生态系统，也是最大的碳库，占陆地生态系统地上部分碳库的60%，土壤碳库的45%。

陆地生态系统与空气交换CO2的90%发生在森林，森林植物通过光合作用吸收CO2放出O2，把大气中的CO2固定在植被和土壤中[1-2]。

近些年来大气中以CO2为主的温室气体的排放达到了前所未有的程度，并引起了气候的变化，于是国际会议相继召开来减少空气中CO2的浓度，尤其是《波恩政治协议》和《马拉喀什协定》通过的一揽子协议，将造林再造林碳汇活动作为第一承诺期合格的清洁发展机制项目，允许发达国家缔约方在发展中国家实施林业碳汇项目以抵销其部分温室气体的排放量[3]。

这样林业生态效益实现了经济货币化，于是学者开始研究森林的碳储量与动态变化：就国家尺度而言，方精云（2004）认为我国的森林面积依标准不同有较大的差异，20世纪90年代平均森林面积为（106～128）×106 hm2，森林总碳库为（4.61～5.79）PgC（1 Pg=109 t），碳密度为（43.7～45.3）tC/hm2，过去20年森林植被的总碳储量为0.37PgC[4]；续珊珊（2015）利用我国第二次至第八次全国森林资源连续清查数据，采用生物量换算因子连续函数法估算了我国乔木林碳储量现状，实现了对乔木林碳储量总量、结构和地理分布的动态分析[5]；就区域尺度而言，伍格致等（2015）运用生物量清单法测算湖南省2014年森林优势树种的总碳储量为7.015 849×108 t，2011—2014年的4年间平均总碳储量为6.343 941×108 t，总碳储量呈现连续上升的趋势[6]；孙根紧（2015）运用森林蓄积量扩展法研究发现，1994—2013年我国西部地区森林生物量碳汇量和森林碳汇总量均呈不断增长趋势，2013年分别达42.441 3亿t和103.556 7亿t[7]；Fatih Sivrikaya等（2013）用1991—2002年的森林资源清查数据分析了土耳其东南部Hartlap规划园碳储量的变化，结果显示，森林碳储量从390 367.6 t上升到427 826.9 t，增长了9.6%，其中针阔混交林碳储量的比例从1991年的70.6%下降到2002年的67.8%，但绝对量增加了14 274.6 t[8]；石雷等（2010）用森林恒等式法估算东北地区的森林碳储量，2004—2006年间森林碳储量约为1.2 PgC，东北地区森林在过去25年里表现为碳源，每年释放3.64 TgC（1Tg=106t）[9]；Brooks M.Depro等（2008）研究发现，2010—2050年间，美国减少对集体林的采伐会引起固碳量年均增长（1.7×107～2.9）×107 t，这一数值将抵消美国温室气体总排放量1.5%[10]。

2数据来源与估算方法数据来源于第八次森林资源清查中云南省部分，森林碳储量的估算采用方精云等人提出的生物量换算因子连续函数法[11]，受基础数据的限制，云南省森林资源碳储量的动态分析采用的数据是第二次至第八次森林资源清查数据。

2.1林分碳储量估算方法换算因子连续函数法符合森林生长的这样一个规律：即林分生物量与林分材积的比值（也就是换算因子BEF）是变化的，并且随着林龄、林分状况、立地等变化。

所以换算因子连续函数法能够更准确地估算国家或地区的森林生物量。

生物量换算因子连续函数法的计算过程是先计算出某一树种的生物量，然后根据生物量和碳转换系数进行估算，用生物量乘以碳转换系数就得到此树种的碳储量。

生物量的计算公式为：B=aV+bA式中：B代表某一树种的生物量，V 代表某一树种的蓄积量，A为某一树种的总面积，a、b为各树种的计算参数；碳转换系数Cc会随着树种的变化而变化。

本文所用数值参照续珊珊的论文[5]，碳储量C=B×Cc，即可以得到各树种的碳储量。

2.2经济林、灌木林和竹林的碳储量估算方法这3种林地类型碳储量的估算方法也可以采用生物量乘以碳转换系数的方法，然而第八次森林资源清查的云南省数据只有各地区经济林、灌木林、竹林的面积，而没有统计到蓄积。

因此这3种林地类型生物量的计算方法均采用单位面积平均生物量乘以面积，由于云南森林资源清查资料各时期竹林面积都集中在杂竹上，没有统计毛竹的面积，所以这次竹林的单位面积平均生物量统一以杂竹来计算。

计算公式如表1所示。

本文森林碳储量只研究了地上植物的碳储量，忽略了地下地表沉积物、土壤和微生物的碳储量，另外，因为森林资源清查数据中没有统计草本的面积和蓄积，因此本文未涉及。

3结果分析3.1现状分析云南省第八次森林资源清查结果显示：森林面积为1.91×107 hm2，其中有林地为1.75×107 hm2，国家特别规定的灌木林为16 410 hm2。

有林地中，乔木林面积为1.53×107 hm2，经济林面积为2.12×106 hm2，竹林面积为1.10×105 hm2。

云南省的森林覆盖率为50.03%，蓄积为1.69×109 m3，本节对云南省第八次森林资源清查结果按林龄、优势树种、不同起源分析。

3.1.1不同森林类型碳储量1）林分碳储量。

依据云南省2013年第八次森林资源清查资料，运用生物量换算因子连续函数法估算出云南省森林各类林型的生物量与碳储量。

表2列出了生物量换算因子连续函数方程中云南森林各优势树种的计算参数（其中针阔混不在计算之内）。

计算结果如表3所示。

从表3可以看出，云南省的森林林分面积为1.37×107 hm2 ，蓄积为1.53×109 m3，生物量为1.56×109 t，单位面积生物量为113.72 t/hm2；阔叶林的面积和蓄积分别占林分的57.63%和59.70%，碳储量占74.84%；阔叶林的面积是针叶林的1.36倍，碳储量却是针叶林的2.97倍，从表3中还可以看出，阔叶林的单位蓄积量、单位生物量和单位密度都大于针叶林。

所以说，阔叶林不管是碳储量还是固碳能力都强于针叶林，所以阔叶林比针叶林在云南省森林固碳中起到的作用更大（这里的单位密度是对应的林分碳储量与面积之比）。

2）竹林、经济林和灌木林的碳储量。

竹林、经济林和灌木林的碳储量计算结果如表4所示。

从表4中可知，林型的面积从大到小是经济林、灌木林和竹林，但是就平均生物量来说由大到小的顺序是竹林、经济林和灌木林，综合起来碳储量由大到小的顺序是竹林、经济林和灌木林。

这3类林型的总面积较大，占全省的20.23%，但是固碳能力有限，只占全省森林的8.16%。

以上分析可以看出，这3类林型在整个云南省森林碳储量中起到辅助的作用。

3）不同林型的碳储量与碳密度。

前面部分已经计算出林分、竹林、经济林与灌木林的生物量与碳储量，这里可以计算出云南省森林的碳储量总量，并分析各类林型的碳密度。

计算结果如表5所示。

从表5中可以计算得出，2013年云南省的森林碳储量中，针叶林占25.15%，阔叶林占74.80%，竹林、经济林和灌木林综合占0.05%。

而对于碳密度这个统计指标，最大的是阔叶林，为73.41 tC/hm2，最小的是灌木林，为0.10 tC/hm2。

只有阔叶林的碳密度在平均碳密度之上，而其他4类林型的碳密度都在平均碳密度之下，阔叶林的碳密度是针叶林的2.19倍。

3.1.2不同优势树种的森林碳储量根据云南省第八次森林资源清查结果，将林分按29个优势树种来统计面积和蓄积，计算所得29个优势树种的碳储量差异较大，不方便比较，因此本文按照各优势树种占总碳储量的比例大于3%（包括3%）和小于3%进行比较，计算结果如表6所示。

从表6中可以看出，碳储量所占比例大于3%的树种有冷杉、云南松、针叶混、针阔混、栎类和阔叶混6类，这6类占总碳储量的86.33%。

在所有的优势树种中碳储量最大的是针阔混，为4.11×106 tC，所占比例为48.09%，最小的是刺槐，为4.02 tC，所占比例为2.25×e-5。