黑龙江大兴安岭森林固碳释氧生态服务功能价值评估

韦昌雷

(大兴安岭农林科学院，黑龙江嫩江源森林生态系统国家定位观测研究站，黑龙江 大兴安岭 165000)

自工业革命以来，全球气候变化加剧，严重威胁着人类生存。森林资源作为陆地生态系统的主体，除具有显著的经济和社会效益外，还具有巨大的生态效益，发挥着重要的生态功能，森林植被固定二氧化碳，释放氧气是森林生态服务的重要功能之一[1，2]。本研究以国家林业局颁布实施的《森林生态系统服务功能评估规范》为标准，利用大兴安岭森林资源数据，结合文献资料对大兴安岭森林资源的固碳释氧生态功能的价值进行评估，为大兴安岭的森林生态服务价值提供数据，同时为实施生态补偿提供一定的理论依据。

1 自然概况

1.1 地理位置

黑龙江大兴安岭地处黑龙江省西北部、内蒙古自治区东北部、大兴安岭山脉东北坡，是祖国的最北部边疆。北部和东部以黑龙江为界，与俄罗斯隔江相望，西邻内蒙古林区，以大兴安岭主脉分水岭为界，地理位置121°12′—127°00′ E，50°10′—53°33′ N，全区总面积835.1万hm2。

1.2 自然条件

气候属寒温带季风性气候，冬季寒冷干燥，夏季温凉湿润。年平均气温，南部为-1.4 ℃，北部为-5.3 ℃，极端最低气温-52.3 ℃。无霜期82～110 d。年平均降水量419～502 mm，年日照时数2 370～2 620 h。

1.3 森林资源

大兴安岭林区是我国重点国有林区和天然林主要分布区之一，以天然兴安落叶松林为主，主要树种有兴安落叶松、樟子松、白桦等。根据《大兴安岭森林资源统计年报》资料，2013年全区林业用地面积809.9万hm2，有林地面积683.7万hm2，活立木蓄积5.60亿m3，森林覆盖率81.86%[3]。

2 数据来源与评估方法

2.1 数据来源

森林资源数据来源于《大兴安岭森林资源统计年报》，各森林类型生物量与生产力来源于相关文献资料[4]，数据整理后见表1。碳价与制氧价格采用《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)推荐值，即固碳价格采用瑞典的碳税率每吨150美元(折合人民币每吨1 200元)，制氧价格采用中华人民共和国卫生部网站中2007年春季氧气平均价格每吨1 000元[5]。

表1 大兴安岭森林类型生物量与生产力

2.2 评估方法

按照国家标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)，对研究区各森林类型的植被，分别计算其固碳释氧的实物量和价值量。

森林植被固碳实物量：

G植被固碳=1.63R碳·AB年

(1)

森林植被固碳价值量：

U碳=A·C碳1.63R碳·B年+F土壤

(2)

式中：G植被固碳-植被年固碳量(t·a-1)；R碳-CO2中碳的含量，为27.27%；A-林分面积(hm2)；B年-林分净生产力(t·hm-2·a-1)；F土壤-单位面积林分年固碳量(t·hm-2·a-1)；C碳-固碳价格(元·t-1)；U碳-林分年固碳价值(元·a-1)。

森林植被释氧实物量：

G氧气=1.19A·B年

(3)

森林植被释氧价值量：

U氧气=1.19A·B年·C氧气

(4)

式中：G氧气-林分年释氧量(t·a-1)；A-林分面积(hm2)；B年-林分净生产力(t·hm-2·a-1)；C氧气-氧气价格(元·t-1)；U氧气-林分年释氧价值(元·a-1)。

3 结果与分析

3.1 不同森林类型固碳释氧生态功能服务实物量分析

根据平均净生产力及单位面积林分年固碳量数据，按照公式(1)～(4)计算得出大兴安岭不同森林类型固碳释氧生态功能服务实物量，见表2。

由表2可以看出，大兴安岭森林生态系统平均固碳量为4.828 t·hm-2·a-1，总固碳量为3 277.59×104t·a-1，平均释氧量为12.924 t·hm-2·a-1,总释氧量为8 774.63×104t·a-1。在单位面积固碳量和释氧量上针叶林较阔叶林高。

从图1和图2可以看出，大兴安岭主要森林类型的落叶松林和白桦林无论在固碳量和释氧量上都占全部林分的90%以上。

表2 不同森林类型固碳释氧生态服务功能实物量

注：*为平均值，下同。

图1 各林分类型固碳量

图2 各林分类型释氧量

3.2 不同森林类型固碳释氧生态服务功能价值量分析

表3 不同森林类型固碳释氧生态服务价值量

注：*标注为平均值

从表3可以看出，大兴安岭不同森林类型固碳生态服务功能价值为393.31亿元·a-1，单位面积固碳价值为0.579万元·hm-2·a-1；释氧生态服务功能价值为877.46亿元·a-1，单位面积释氧价值为1.292万元·hm-2·a-1；大兴安岭森林固碳释氧生态服务功能价值为1 270.77亿元·a-1。在单位面积固碳价值和释氧价值上，针叶林高于阔叶林，总固碳价值和总释氧价值上最高的为落叶松，其次为白桦林。

4 结论

大兴安岭森林生态系统植被的年均固碳量为3 277.59×104t，年均释氧量为8 774.63×104t，固碳释氧生态服务功能总价值为每年1 270.77亿元，仅森林的一项生态服务功能就产生如此大的价值，如果加上森林的其他生态服务功能，将会产生巨大的生态价值。大兴安岭的森林对维护生态平衡、缓解气候变化方面有着巨大的作用。

[1] 联合国粮农组织.1999年世界森林状况[R].罗马，1999

[2] 张永利.中国森林生态系统服务功能研究[M].北京，科学出版社，2010

[3] 大兴安岭地区资源局.大兴安岭森林资源统计年报[R].2013

[4] 方精云，刘国华，徐嵩龄.我国森林植被生物量和净生产量[J].生态学报，1996，16(5)：497-508

[5]LY/T1721-2008，森林生态系统服务功能评估规范[S].北京:中国标准出版社，2008