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      2013年度山西省林業(yè)碳匯計量監(jiān)測初探

      2016-07-06 06:38:10王志萍山西省林業(yè)調查規(guī)劃院山西太原030012
      山西林業(yè) 2016年1期
      關鍵詞:山西省

      王志萍(山西省林業(yè)調查規(guī)劃院,山西 太原 030012)

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      2013年度山西省林業(yè)碳匯計量監(jiān)測初探

      王志萍
      (山西省林業(yè)調查規(guī)劃院,山西太原030012)

      【摘要】以2012年山西省林地保護利用規(guī)劃數(shù)據(jù)作為基礎數(shù)據(jù),通過運用GIS技術以及對遙感影像的解譯,結合外業(yè)調查,對山西全省272個4km×4km的樣方進行碳儲量計算,以此推算全省碳儲。

      【關鍵詞】山西?。涣謽I(yè)碳匯;計量監(jiān)測

      植樹造林、增加碳匯是我國應對全球氣候變化的重要舉措之一。建立溫室氣體排放基礎統(tǒng)計制度,建立健全包括土地利用變化、適應溫室氣體排放核算的統(tǒng)計體系,是為了滿足地方實現(xiàn)控制溫室氣體排放考核方面工作的需要。但如何把林業(yè)各項生產與管理活動所取得增匯減排量、適應氣候變化的能力進行科學測算和評估,需要有系統(tǒng)全面的科學數(shù)據(jù)來提供支撐。現(xiàn)有的數(shù)字化林業(yè)監(jiān)測體系能夠提供全面系統(tǒng)的森林植被數(shù)據(jù)、濕地類型面積數(shù)據(jù)等基礎信息。在林業(yè)現(xiàn)有監(jiān)測和科研基礎上,充分利用各類監(jiān)測、調查和研究成果,采用規(guī)范的技術方法,綜合運用遙感監(jiān)測、地面調查手段,結合地理信息技術等,全面掌握全省森林、濕地碳儲量現(xiàn)狀、動態(tài)和空間分布,準確查清土地利用、土地利用變化與林業(yè)活動引起的森林、濕地碳匯量變化情況,計量監(jiān)測林業(yè)碳匯,掌握全省林業(yè)碳匯現(xiàn)狀、變化、分布、結構和潛力,評價森林碳匯生態(tài)效益,為全面開展以碳匯為目的的森林經營打好基礎。

      1 研究概況

      以山西全省為研究主體,將24km×24km格網(wǎng)作為抽樣單元。在這些單元內再以公里格網(wǎng)中心點為抽樣點,每個公里格網(wǎng)中心點為4.0km×4.0km樣地的中心點作為研究樣方,各樣方每邊的方位角為0°、90°、180°、270°四個正方向。通過所有布設樣地的調查,獲得總體土地類型變化的面積;另外,通過樣地內樣方的調查,推算出公里格網(wǎng)內生物量及碳儲量。

      2 研究內容與方法

      2.1 數(shù)據(jù)獲取

      根據(jù)山西省林地保護利用規(guī)劃數(shù)據(jù)特點,本文以2012年林地保護利用規(guī)劃數(shù)據(jù)作為基礎數(shù)據(jù),結合2013年濕地資源調查數(shù)據(jù)和碳匯專項調查數(shù)據(jù),輔以2010年山西省一類資源清查數(shù)據(jù),在全省獲得的272個抽樣單元中,對選中的4.0km×4.0km樣方界線內所有小班,生成新的土地利用圖斑界線。利用GIS技術及數(shù)據(jù)庫對圖斑屬性數(shù)據(jù)進行更新,獲得各樣方的土地類型、氣候類型、樹種、土壤類型、起源、齡組、郁閉度、土地類型面積等因子,導出外業(yè)調查圖及外業(yè)表。通過樣地內樣方的調查(外業(yè)核查小組對所有樣方進行全面的外業(yè)核查),獲取有關森林、濕地等地類生物量碳測算數(shù)據(jù)。

      2.2 研究方法

      基于土地利用變化測算生物量碳庫變化,包括兩種情況:一是保持相同土地利用類別的土地,二是轉變?yōu)樾碌耐恋乩妙悇e的土地,需分別估算生物量中的碳庫變化。測算土地利用變化相關的所有生物量碳庫碳排放與吸收,包括活生物量碳庫和死有機質碳庫。

      2.2.1 喬木層生物碳儲量計算

      需計量喬木層碳儲量的包括林地中蓄積量大于0的喬木林地與疏林地。喬木層生物碳儲量采用下列公式來計算:

      C喬=喬木層生物量碳

      Aij=土地面積/ hm2

      V=蓄積量,m3/hm2

      i=氣候帶或區(qū)域

      j=森林類型或優(yōu)勢樹種(組)

      BCEF=將蓄積量轉換為地上生物量的生物量轉化和擴展系數(shù),噸地上生物量/m3

      R=對應樹種類型根徑比

      CF=生物量碳含率,t碳/t干物質

      2.2.2 非喬木層及灌木林生物碳儲量計算

      地類為喬木林需要計量非喬木層活生物量碳庫,采用《山西試點分氣候、森林類型、起源、齡組生物量參數(shù)表》,直接計算相應森林斑塊中非喬木層碳庫;地類為灌木林的,大陸型氣候區(qū)灌木林,不分樹種,用山西參數(shù),全林以7.627計算;季風氣候區(qū)灌木林,用清單參數(shù),全林以17.99,不分樹種計算。

      2.2.3 枯落物層生物量碳儲量計算

      采用《山西試點分氣候、森林類型、起源、齡組生物量參數(shù)表》,直接計算相應森林斑塊中灌木、枯落物碳庫。計算枯落物層碳儲量的范圍為喬木林中的生態(tài)林。

      2.2.4 土壤碳儲量計算

      計算土壤碳庫的范圍是喬木林生態(tài)林、疏林地、灌木生態(tài)林。根據(jù)土壤土層厚度、土壤容重及土壤有機質含量計算,參數(shù)采用山西試點參數(shù),沼澤土與山地草甸土用《全國林業(yè)碳匯計量和監(jiān)測技術指南》所提供數(shù)據(jù),見下公式:

      樣地土壤碳=0.58×土壤容重×土壤有機質含量×土層厚度×樣地面積

      3 結果與分析

      3.1 土地利用類型面積統(tǒng)計

      調查樣地得到各種土地利用類型面積平均比例,依據(jù)山西省林地保護利用規(guī)劃數(shù)據(jù)山西省土地總面積為1 567.76萬hm2,推算獲得當期各種土地利用類型面積。

      調查樣地2013年林地面積17.93萬hm2,占總面積41.83%;農地面積13.12萬hm2,占總面積30.40%;草地面積3 381hm2,占總面積78%;濕地面積5 463hm2,占總面積1.38%;聚居地24 973hm2,占總面積5.79%;其他土地84 581hm2,占總面積19.82%。樣地合計429 081hm2。

      推算2013年林地面積655.90萬hm2,農地面積476.57萬hm2,草地面積12.18萬hm2,濕地面積21.5 9萬hm2,聚居地面積90.80萬hm2,其他土地面積310.71萬hm2。

      3.2 2013年碳儲量情況

      2013年山西省森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量(含喬層碳、灌層碳、枯落物碳)為11 664.1436萬t,計算面積655.8 585萬hm2,包括喬木林地、竹林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地、未成林封育林地以及苗圃地。土壤碳儲量為48663.6 038萬t,計算面積為571.4 596萬hm2,包括喬木林地、疏林地和灌木林地。合計碳儲量為60 327.7473萬t。

      3.2.1 按計量碳庫分析

      地上、地下碳庫儲量10743.1766萬t,占17.81%;枯落物碳庫儲量920.9670萬t,占1.53%;土壤碳庫碳儲量為48 663.6038萬t,占80.66%(地上、地下碳庫不含四旁樹、散生木,枯死碳庫不含枯死木)。

      3.2.2 按地類分析

      不計算土壤碳,按土地利用類型分,喬木林地總碳儲量9 703.7543萬t、占83.19%,計量面積376.2162萬hm2;竹林地總碳儲量5.0796萬t、占0.04%,計量面積0.1575萬hm2;疏林地總碳儲量115.3428萬t、占1.0%,計量面積26.3405萬hm2;灌木林地總碳儲量1 127.6804萬t、占9.67%,計量面積168.9 029萬hm2;未成林造林地總碳儲量649.6954萬t、占5.57%,計量面積76.8388萬hm2;未成林封育林總碳儲量54.1762萬t、占0.46%,計量面積6.4074萬hm2;苗圃地總碳儲量8.4147萬t、占0.07%,計量面積0.9952萬hm2。

      3.2.3 2013年各土地利用類型平均碳密度

      計量結果竹林地的平均碳密度最高,每公頃32.25t,其次是喬木林、疏林。2013年林地平均碳密度為每公頃17.78t,詳見表1。

      表1 2013年各林地平均碳密度 表1 單位:噸/公頃

      3.2.4 2013年土壤碳密度

      計量結果顯示,山地草甸土的碳密度為每公頃229.26t為最高,棕壤的碳密度為每公頃161.40t次之,黃綿土的碳密度為每公頃102.92t,詳見表2。

      表2 2013年各土壤類型碳密度 單位:噸/公頃

      4 結論與討論

      隨著山西省重點林業(yè)生態(tài)工程的實施,植樹造林取得了巨大成績,森林資源呈穩(wěn)步增長的發(fā)展態(tài)勢,也進一步增強了森林作為溫室氣體吸收碳匯的能力。

      在當前《京都議定書》和清潔發(fā)展機制的促進下,目前運用最為普遍的就是通過測量生物量,或測量蓄積量,然后推出碳匯儲量。然而我們需要有一種更為直接、更為精確有效,可以針對不同樹種,針對同一樹種的不同年齡的計量森林碳匯的方法,這就需要林業(yè)科技工作者在以后的工作中不斷地去拓展新思路、研究新方法。同時,為了更好促進全省林業(yè)碳匯發(fā)展,要做好以下幾點:①加強全省森林資源保護,主要加強森林旱災、火災防治和病蟲害治理,加強人工采伐整治,加強治理水土流失;②加強全省林業(yè)撫育管理,加快林相改造步伐,提高總的森林碳儲量,增強碳匯功能;③推進全省林業(yè)生態(tài)工程建設,加強公眾碳匯意識的培養(yǎng),增強造林固碳的意識,促進大眾參與以積累碳匯為目的的造林和林業(yè)經營活動,促使山西森林碳匯向著健康、有序、規(guī)范的方向發(fā)展。

      參考文獻

      [1]劉德軍,刁鳴軍.我國林業(yè)碳匯監(jiān)測評估工作初探[J].林業(yè)資源管理,2005(3).

      [2]顧凱平,張坤,張麗霞.森林碳匯計量方法的研究[J].南京林業(yè)大學學報(自然科學版),2008(5).

      [3]石小亮,張穎,韓爭偉.森林碳匯計量方法研究綜述—基于北京市的選擇[J].林業(yè)經濟,2014(11).

      [4]陳耀亮,羅格平,葉輝等.近30年土地利用變化對新疆森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫的影響[J].地理研究,2013(11).

      【中圖分類號】S731.2

      【文獻標識碼】C

      【文章編號】1005-4707(2016)01-019-03

      doi:10.3969/j.issn.1005-4707.2016.02.008

      【作者簡介】王志萍(1965-),女,2010年西北農林科技大學畢業(yè),現(xiàn)任山西省林業(yè)調查規(guī)劃院工程師。

      【收稿日期】2015-12-25;【修回日期】2016-01-15。

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