侯瑞萍,夏朝宗,*,陳 健,鄭芊卉,李海奎,黃金金,黃 翔,鄧繼峰,韓 旭,安天宇,郝月蘭,茍麗暉

1 國家林業(yè)和草原局林草調查規(guī)劃院,北京 100714 2 中國林業(yè)科學研究院資源信息研究所,北京 100091 3 沈陽農(nóng)業(yè)大學,沈陽 110866 4 天津市規(guī)劃和自然資源局林業(yè)事務中心,天津 300191

森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)光合作用的主體,每年固定的碳量占整個陸地生態(tài)系統(tǒng)的2/3左右,在緩解和阻止氣候暖化方面發(fā)揮著十分重要的作用[1—2]。研究表明,森林生態(tài)系統(tǒng)單位面積存儲的碳是農(nóng)田的20—100倍[3],全球30%的森林面積儲存的碳量占陸地生態(tài)系統(tǒng)總量的比例高達77%[4—5]。因此,通過增加森林面積和提升森林質量來增加碳匯已成為國際社會應對氣候變化的主要措施[6]。在森林固定CO2的過程中,從大氣中吸收的碳按儲存介質分為植被碳庫、土壤碳庫和死有機物碳庫三大類,各碳庫之間以相互獨立又相互聯(lián)系的方式共同完成森林生態(tài)系統(tǒng)物質和能量的分配[7—8]。為更全面的理解森林固碳和氣候變化之間的關系,必須有以上碳庫科學全面的數(shù)據(jù)作支撐,必須建立方法科學、模型精確、參數(shù)合理的計量體系,才能更好的服務于林業(yè)應對氣候變化工作。

森林碳儲量及其變化已成為國內外研究CO2排放量和吸收量之間平衡的重要內容之一[9—11],森林在減小碳收支平衡中起著關鍵作用[12—19],是重要的碳匯。目前,關于森林碳儲量及其動態(tài)變化主要集中的單一碳庫(植被碳庫或土壤碳庫)[20—31]或單個類型森林生態(tài)系統(tǒng)[32—40]。涉及多個類型森林生態(tài)系統(tǒng)或多個碳庫的現(xiàn)存研究成果相對較少,針對某一區(qū)域同時包含多個類型森林生態(tài)系統(tǒng)和多個碳庫的研究幾乎沒有。本文以林業(yè)碳匯監(jiān)測數(shù)據(jù)和森林碳庫專項調查數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,以林地和其他生物質(包括四旁樹、散生木)為主要研究對象,研究分析了我國長江經(jīng)濟帶森林碳儲量和碳匯量,其成果不僅可以為該地區(qū)森林碳匯可持續(xù)發(fā)展的宏觀政策制定提供科學依據(jù),也可以為全球氣候變化研究提供典型的地方案例。

1 研究區(qū)概況

長江經(jīng)濟帶橫跨中國東中西三大區(qū)域,東起上海,西至云南,覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重慶、四川、云南、貴州11個省市,面積約205.23萬km2,是中央重點實施的“三大戰(zhàn)略”之一。人口和經(jīng)濟總量均超過全國的40%,生態(tài)地位重要、綜合實力較強、發(fā)展?jié)摿薮?。以熱帶亞熱帶季風氣候為主,夏季高溫多雨,冬季溫和少雨。地勢東西差異大,主要位于第二、三級階梯,東部平原、丘陵面積廣大,長江中下游平原是我國地勢最低的平原,河汊縱橫交錯,湖泊星羅棋布；江南丘陵是我國最大的丘陵,大多有東北-西南走向的低山和河谷盆地相間分布；南嶺地區(qū)巖漿巖分布廣泛；西部以高原、盆地為主。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于全國林業(yè)應對氣候變化碳匯計量監(jiān)測體系建設成果,包括林業(yè)碳匯監(jiān)測數(shù)據(jù)和森林碳庫專項調查兩部分數(shù)據(jù)。前者是依據(jù)系統(tǒng)抽樣原理和我國地理格網(wǎng)國家標準,以24 km×24 km格網(wǎng)中心點為抽樣點,在長江經(jīng)濟帶布設3695個大小為16 km2(4 km×4 km)的碳匯監(jiān)測樣地(各邊方位角分別為0°、90°、180°、270°)。以2016年和2020年時相為植物生長季的資源三號星(分辨率2 m左右)為基準影像,依據(jù)森林資源管理“一張圖”年度更新、濕地資源調查等林草專項監(jiān)測成果,對樣地內的林地、濕地、草地等土地利用類型進行區(qū)劃判讀,更新土地利用類型、優(yōu)勢樹種、起源、齡組等屬性因子；依據(jù)第8—9次森林資源清查結果,采用插值分析法,分樹種按起源和齡組測算2020年各省市喬木林單位面積蓄積量及其年均變化、其他生物質蓄積量、“一直為喬木林的土地”和“轉為喬木林的土地”的單位面積蓄積量年均變化,更新公頃蓄積、蓄積量等屬性因子。

后者是為建立森林碳儲量計量模型,采用典型分層抽樣方法,按氣候帶、起源、齡組、森林類型開展的森林碳庫專項調查(全國共布設4663個樣地),其中喬木樣地是每木檢尺,同時調查枯立木、枯死木,林下設置3個2 m×2 m的灌木層調查樣方、3個1 m×1 m的枯落物調查樣方和1個土壤調查樣方,調查因子包括：喬木林優(yōu)勢樹種、胸徑、平均樹高、林齡、郁閉度、枯立木分解狀態(tài)、枯倒木區(qū)分段直徑、長度、密度級；灌木層(草本層)優(yōu)勢種、蓋度、平均高、樣方地上和地下部分鮮重和干重、含碳率等；枯落物層厚度、鮮重、干重等,土壤類型、厚度、容重和有機質含量等,用于獲得枯死木、枯落物、林下灌木層、林下草本層、土壤等建模數(shù)據(jù)。

2.2 研究方法

根據(jù)GPG-LULUCF指南[41]第4卷第3章對于“土地一致性的表述”,對接第三次全國國土調查、森林資源清查、濕地資源調查等相關標準和規(guī)程的土地分類,本研究將土地利用類別劃分為：林地、農(nóng)地、草地、濕地、聚居地和其它土地六大地類。其中林地包括喬木林地、竹林地、灌木林地、其它林地(疏林地、未成林造林地、苗圃地和跡地)。計量碳庫包括生物量碳庫(包括地上生物量和地下生物量)、死有機質碳庫(包括枯死木和枯落物碳庫)和土壤有機質碳庫。本文碳儲量計量對象為林地和其他生物質(四旁樹和散生木),碳匯量計量對象為林地、農(nóng)地、草地、濕地、聚居地和其它土地六大地類。

2.2.1 碳儲量計量

基于2020年林業(yè)碳匯監(jiān)測數(shù)據(jù),利用森林碳庫專項調查建立的碳儲量計量模型和參數(shù),按生物量碳庫、死有機質碳庫和土壤有機質碳庫,計算2020年長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質碳儲量。其中：生物量碳庫包括喬木林地、竹林地、灌木林地、疏林地、其他林地、其他生物質的地上和地下生物量,以及喬木林地的林下灌木層和草本層地上和地下生物量；死有機質碳庫包括喬木林地的枯死木、枯落物碳庫,以及竹林地、灌木林地和疏林地的枯落物碳庫；土壤有機質碳庫包括喬木林地、竹林地、灌木林地、其它林地、其他生物質的土壤有機質。碳儲量估算方法可概括為生物量擴展因子法、生物量關系模型或比重法、單位面積生物量法、碳密度法。

(1)生物量擴展因子法

喬木林地、疏林地、其他生物質的生物量碳儲量估算采用IPCC法,即生物量擴展因子法[8]。是遵循GPG-LULUCF指南[41]和LULUCF清單編制指南[42],依據(jù)《中國森林植被生物量和碳儲量評估》[43]建立的材積源生物量法和生物量轉換因子,在落葉松等立木生物量模型及碳計量參數(shù)等標準的基礎上,利用最近四次森林資源清查的全部喬木林樣地和立木數(shù)據(jù),分省市建立的由生物量擴展因子(BEF)、木材基本密度(D)、根莖比(R)和含碳率(CF)組成的計算模型(表1)。具體公式如下：

(1)

式中,Vi為i樹種的蓄積量(m3)；BEFi為i樹種的生物量擴展因子；Di為i樹種的木材基本密度[44](t/m3)；Ri為i樹種的根莖比；CFi為i樹種的含碳率。

表1 主要優(yōu)勢樹種(組)碳儲量計量模型

(2)生物量關系模型或比重法

喬木林地林下灌木層、枯落物、枯死木碳儲量估算采用生物量關系模型法。即利用森林碳庫專項調查建模數(shù)據(jù),分氣候帶按森林類型分別建立枯死木、林下灌木層、枯落物單位面積生物量與喬木層單位面積蓄積量的關系模型(表2—4)。對于擬合效果較差的模型,以相應碳庫單位面積生物量和林分單位面積地上生物量比值的平均值表示,疏林地、竹林地、灌木林地枯落物碳儲量估算采取此方法。具體表達式如下：

(2)

或

(3)

表2 喬木林地林下灌木層生物量計量模型

表3 喬木林地枯死木碳庫計量模型

表4 主要樹種(組)枯落物碳庫計量模型

(3)單位面積生物量法

竹林地、灌木林地、林下草本層碳儲量估算采用此方法。即利用森林碳庫專項調查的建模數(shù)據(jù),分省或分區(qū)(包括華中、華南、華東、西南)建立竹林地、灌木林地、林下草本層單面面積生物量模型(表5和表6),計算相應碳庫碳儲量。未成林地、苗圃地碳儲量估算方法同灌木林地。表達式如下：

(4)

式中,Bi,j為某森林類型某碳庫單位面積生物量(Mg C/hm2)；Ai,j為某森林類型對應的面積(hm2)；CFi,j表示某森林類型某碳庫平均含碳率,其中竹林生物量平均含碳率為0.4705,灌木林為0.465,林下草本層為0.45。

表5 竹林、灌木林單位面積生物量/(Mg C/hm2)

表6 喬木林地林下草本層單位面積生物量

(4)碳密度法

喬木林地、竹林地、灌木林地、其它林地、其他生物質土壤碳儲量估算采用此方法。即利用森林碳庫專項調查獲取的樣地各土層容重、土層厚度和土壤有機碳含量樣品數(shù)據(jù)和實驗測定數(shù)據(jù)(表7),按土綱和土壤類型建立土壤有機碳密度,計算土壤碳儲量,表達式如下：

CS,i=Ai×Di

(5)

式中,Ai為某土壤類型面積(hm2)；Di為某森林碳庫專項調查建立的各土壤類型有機碳密度(Mg C/hm2)。

表7 土壤容重、有機質含量和有機碳密度

2.2.2 碳匯量計量

以2016年和2020年林業(yè)碳匯監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎,構建2016—2020年間的土地利用變化矩陣。利用森林碳庫專項調查建立的碳計量模型和參數(shù),采用“庫-差別法”和“儲量變化法”,分別估算前期與后期的碳儲量年變化量(Tg C/a)(1 Tg C=1×1012g C),也可以用CO2與C的分子量之比(44/12)將碳儲量年變化量換算為二氧化碳當量(Tg CO2/a),估算2020年長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質產(chǎn)生的碳匯量。

(1)庫-差別法

①一直為林地的土地

分別估算“一直為林地的土地”前期與后期的碳儲量年變化量。喬木林地、竹林地、灌木林地、疏林地、其他生物質、喬木林地林下灌木層等涉及的前后兩期生物量碳庫和死有機質碳庫碳儲量估算方法詳見2.2.1。喬木林地林下草本層碳庫總量小,且年變化量小,視為沒有變化。未成林地、跡地和苗圃地等其它林地生物量碳儲量年變化量小,視為沒有變化。

同一林地地類,年際間的土壤有機質碳儲量變化很小,因此,只計算2016—2020年間林地內二級地類變化引起的土壤碳儲量變化。根據(jù)GPG-LULUCF指南[41],土壤有機碳儲量變化達到穩(wěn)定的缺省時間間隔期為20年,本研究以20年間的有機碳儲量年均變化量為換算因子,計算2020年各類林地土壤碳儲量變化量。表達式如下：

(6)

式中,ΔCFL_SOC為“一直為林地的土地”中土壤有機碳儲量的變化(Mg C/hm2)；SOCk為轉化后林地亞類型k的平均土壤有機碳密度(Mg C/hm2)；SOCm為轉化前林地亞類型m的平均土壤有機碳密度(Mg C/hm2)；AFL,mk為間隔期內m類林地與k類林地之間轉化的總面積(hm2)；m,k為林地類型；20為IPCC規(guī)定的土地利用變化地塊土壤有機碳儲量達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間。

②轉為林地的土地

分別估算農(nóng)地、草地、濕地、聚居地和其它土地轉為喬木林地、竹林地、灌木林地和其它林地各碳庫碳儲量年變化量。農(nóng)地、草地、濕地、聚居地和其它土地轉為林地,轉入前的地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木碳儲量總量小,統(tǒng)一視作0；轉入后的生物量碳儲量,根據(jù)相應林地地類計算其生物量碳儲量年變化量。喬木林地枯死木碳儲量采用枯死木碳儲量與喬木層蓄積量的關系模型計算,喬木林地、竹林地、灌木林地、疏林地枯落物碳儲量采用枯落物生物量比重法計算；根據(jù)轉入前后地類的土壤有機碳密度差異(表8),以20年為時間間隔,計算土壤有機質碳儲量年變化量。

表8 主要土地類型土壤有機碳密度/(Mg C/hm2)

(2)儲量變化法

采用“儲量變化法”估算其他生物質(散生木、四旁樹)的碳儲量年變化量,

(7)

式中：ΔCTOF為散生木和四旁樹的生物量碳儲量變化量(Mg C/hm2)；CTOF為散生木和四旁樹的生物量碳儲量(Mg C)；t為計量年。

3 結果與分析

3.1 碳儲量及分配特征

2020年長江經(jīng)濟帶林地碳儲量24543.58 Tg C、散生木和四旁樹等其他生物質碳儲量329.59 Tg C(表9)。(1)從不同地類碳儲量來看(圖1),喬木林地碳儲量最大,為18110.56 Tg C,占總碳儲量72.81%,其次是灌木林地碳儲量,為4486.00 Tg C,占總碳儲量18.04%。竹林地和其它林地碳儲量相當,占總碳儲量的4%左右。碳儲量最小的是散生木、四旁樹等其他生物質,占總碳儲量的1.33%。碳儲量從大到小排序為：喬木林地>灌木林地>竹林地>其它林地>其他生物質。(2)從不同碳庫碳儲量分配來看(圖2),土壤有機質碳庫最大,為20262.61 Tg C,占總碳儲量81.46%,其次是生物量碳庫,為4387.43 Tg C,占總碳儲量17.63%,最小的是死有機質碳庫,為223.13 Tg C,僅占總碳儲量的0.91%。由表3可知,喬木林地生物量碳儲量(3740.39 Tg C)中,喬木層碳儲量為3581.45 Tg C,占喬木林地生物量碳儲量95.75%,林下灌木層、草本層碳儲量較小,碳儲量分別為99.36 Tg C和59.58 Tg C,分別占2.66%和1.59%。(3)從不同地理區(qū)域碳儲量分布來看(圖3),云南、四川、貴州、湖南、江西、湖北等6省2020年林地和其他生物質碳儲量20570.79 Tg C,占總碳儲量的82.70%。云南省最大,占總碳儲量的25.49%,其次是四川省,占總碳儲量的21.58%。貴州、湖南、江西、湖北、浙江等省占總碳儲量5%—10%之間。安徽、江蘇、重慶、上海等4省市均小于5%。上海林地和其他生物質碳儲量最小,僅占總碳儲量的0.09%。碳儲量從大到小排序為：云南>四川>貴州>湖南>江西>湖北>浙江>安徽>江蘇>重慶>上海。

表9 2020年長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質碳儲量按地類和碳庫統(tǒng)計/Tg C

2020年長江經(jīng)濟帶森林植被碳儲量(包括喬木林地、竹林地、灌木林地、疏林地、四旁樹和散生木,僅含生物量碳庫)為4372.85 Tg C。(1)從不同地類碳儲量來看(圖4),喬木林地森林植被碳儲量最大,為3740.39 Tg C,占森林植被碳儲量85.54%,其次是其他生物質森林植被碳儲量,為329.59 Tg C,占森林植被碳儲量7.54%,竹林地和灌木林地森林植被碳儲量相當,分別占森林植被碳儲量的3.17%和3.53%。疏林地森林植被碳儲量最小,為9.77 Tg C,僅占0.22%。(2)從不同地理區(qū)域碳儲量分布來看(圖4),云南和四川兩省森林植被碳儲量占總森林植被碳儲量的52.76%,其中云南省占森林植被碳儲量29.10%,其次是四川省,占森林植被碳儲量23.66%；江西、湖北、湖南、貴州、浙江、安徽、重慶等7省市森林植被碳儲量介于200—4008 Tg C之間,森林植被碳儲量占比介于4%—9%之間；江蘇和上海兩省市森林植被碳儲量較小,占比不到1.5%。

圖1 2020年長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質按地類的碳儲量 Fig.1 Carbon storage of various land types of forest land and other biomass of the Yangtze River Economic Belt in 2020

圖2 2020年長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質按碳庫的碳儲量 Fig.2 Carbon storage of various carbon pools of forest land and other biomass of the Yangtze River Economic Belt in 2020

圖3 2020年長江經(jīng)濟帶各省市林地和其他生物質碳儲量 Fig.3 Carbon storage of forest land and other biomass in each province or city of the Yangtze River Economic Belt in 2020

圖4 2020年長江經(jīng)濟帶各省市森林植被碳儲量 Fig.4 Carbon storage of various forest vegetation types in each province or city of the Yangtze River Economic Belt in 2020

3.2 碳匯量及分配特征

2020年長江經(jīng)濟帶林地碳匯量為81.81 Tg C/a(300.26 Tg CO2/a),散生木和四旁樹等其他生物質碳儲量6.60 Tg C/a(24.21 Tg CO2/a),分別占總碳匯量的92.54%和7.46%(表10)。(1)從不同土地利用變化類型碳匯量分配來看(圖5),“一直為林地的土地”產(chǎn)生碳匯量貢獻最大,為63.42 Tg C/a(232.76 Tg CO2/a),占總碳匯量71.74%；“轉為林地的土地”產(chǎn)生碳匯量貢獻較小,為18.39 Tg C/a(67.50 Tg CO2/a),僅占總碳匯量20.80%?！耙恢睘榱值氐耐恋亍碑a(chǎn)生的碳匯量中,一直為喬木林的土地產(chǎn)生的碳匯量貢獻最大,占總碳匯量的69.89%；“轉為林地的土地”產(chǎn)生的碳匯量中,由農(nóng)地轉為林地的產(chǎn)生的碳匯量最大,占總碳匯量的13.12%。碳匯量從大到小排序為：“一直為林地的土地”>“轉為林地的土地”>其他生物質。(2)從不同碳庫碳匯量分配來看(圖6),生物量碳庫碳匯量貢獻最大,為80.45 Tg C/a(295.26 Tg CO2/a),占總碳匯量90.99%,其次是土壤有機質碳庫,為4.79 Tg C/a(17.56 Tg CO2/a),占總碳匯量5.41%,最小的是死有機質碳庫,為3.17 Tg C/a(11.65 Tg CO2/a),僅占總碳儲量的3.59%。碳匯量貢獻從大到小的排序為：生物量碳庫>土壤有機質碳庫>死有機質碳庫。(3)從不同地理區(qū)域碳匯量分布來看(圖7),云南、貴州、湖北、江西、浙江等5省2020年林地和其他生物質碳匯量占總碳匯量的67.40%。其中云南省最大,占總碳匯量的20.49%,貴州省、湖北、江西、浙江等4省碳匯量相當,占總碳匯量介于10%—14%之間。湖南、重慶、安徽、四川等4省市占比介于6%—10%之間。江蘇和上海碳匯量較小,占比均低于3%,上海最小,僅占0.3%。碳匯量從大到小排序為：云南>貴州>湖北>江西>浙江>湖南>重慶>安徽>四川>江蘇>上海。

表10 2020年長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質各碳庫碳匯量 *

圖5 2020年長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質按土地利用變化的碳匯量Fig.5 Carbon sinks of various types of land use change of forest land and other biomass in the Yangtze River Economic Belt in 2020

圖6 2020年長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質按碳庫的碳匯量Fig.6 Carbon sinks of various carbon pools of forest land and other biomass in each province or city in the Yangtze River Economic Belt in 2020

圖7 2020年長江經(jīng)濟帶各省市林地和其他生物質碳匯量Fig.7 Carbon sinks of forest land and other biomass in each province or city of the Yangtze River Economic Belt in 2020

4 討論與結論

4.1 討論s

4.1.1重點生態(tài)工程對長江經(jīng)濟帶碳儲量和碳匯量的貢獻

改革開放以來,我國相繼啟動的重點生態(tài)工程中,涉及長江經(jīng)濟帶11省市的重點工程包括長江防護林工程、天然林資源保護工程、珠江防護林工程和沿海防護林工程等4個重點生態(tài)工程。按照本研究方法測算結果表明：長江防護林工程對長江經(jīng)濟帶碳儲量貢獻最大,其次是天然林資源保護工程,珠江防護林工程和沿海防護林工程因涉及長江經(jīng)濟帶省份較少,對其碳儲量影響較小。這些重點生態(tài)工程的實施,促進了長江經(jīng)濟帶林地碳儲量的積累和增加,增強了森林固碳能力和森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能的發(fā)揮。經(jīng)測算,長江防護林工程林地碳儲量為22224.29 Tg C,涉及長江經(jīng)濟帶絕大多數(shù)省份,長江防護林工程的實施對長江經(jīng)濟帶林地碳儲量的貢獻率為83.00%。天然林資源保護工程林地碳儲量為34925.19 Tg C,對長江經(jīng)濟帶林地碳儲量的貢獻率為37.13%。珠江防護林工程和沿海防護林工程涉及長江經(jīng)濟帶省份較少,林地碳儲量分別為6802.83 Tg C、3968.47 Tg C,對長江經(jīng)濟帶林地碳儲量的貢獻率分別為23.86%和19.09%。長江經(jīng)濟帶11省市中,四川省林地碳儲量在長江防護林工程和天然林資源保護工程比重最高,在35%—50%之間,原因是四川省碳密度較高,森林面積大,這和與張逸如[45]等對天然林保護工程區(qū)近20年森林植被碳儲量動態(tài)及碳匯(源)特征研究是一致的,也與長江上游地區(qū)天然林保護工程區(qū)的研究一致[46]。

從長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質碳匯量來看,研究表明：長江防護林工程、天然林資源保護工程、珠江防護林工程和沿海防護林工程等4個重點生態(tài)工程中,長江防護林工程林地碳匯量為79.05 Tg C/a(290.10 Tg CO2/a),工程實施對長江經(jīng)濟帶貢獻最大,貢獻率達81.28%,其次是天然林資源保護工程,林地碳匯量為127.60 Tg C/a(468.29 Tg CO2/a),貢獻率為32.18%,珠江防護林工程和沿海防護林工程對長江經(jīng)濟帶林地碳匯量的影響較小,分別為36.85 Tg C/a(135.26 Tg CO2/a)和30.49 Tg C/a(111.91 Tg CO2/a),貢獻率分別為14.55%和19.05%。喬木林仍為各重點生態(tài)工程碳匯增加的主力,所占比重在80%—90%之間。重點生態(tài)工程的實施,使得長江經(jīng)濟帶新增固碳量逐步增加,碳匯能力不斷增強。

4.1.2 生態(tài)保護修復措施對長江經(jīng)濟帶碳匯量的貢獻

長江經(jīng)濟帶林地碳匯量81.81 Tg C/a(300.26 Tg CO2/a)中,“一直為林地的土地”產(chǎn)生碳匯量63.42 Tg C/a(232.76 Tg CO2/a)貢獻最大(71.74%),其中以一直為喬木林的土地產(chǎn)生的碳匯量為主體。原因可能與我國實施的生態(tài)保護修復措施有關。根據(jù)2021年中國國土綠化狀況公報,我國共完成天然林撫育113.33萬hm2,實施全國“十四五”期間年森林采伐限額,開展森林質量精準提升,完成退化林修復93.33萬hm2。林業(yè)有害生物防治面積達966.67萬hm2。長江經(jīng)濟帶現(xiàn)有喬木林以中幼齡林為主,處于快速生長固碳的關鍵時期。通過近年來實施中幼林撫育、次生林、低效林改造、退化林修復、封山育林、森林防火、病蟲害防治等措施,長江經(jīng)濟帶森林質量有所提升,優(yōu)化了森林結構和功能,增強了林地儲碳能力,提高了森林固碳效率。

“轉為林地的土地”產(chǎn)生碳匯量為18.39 Tg C/a(67.50 Tg CO2/a),占林地總碳匯量20.80%。原因可能與我國持續(xù)推進的國土綠化措施有關。根據(jù)2021年中國國土綠化狀況公報,我國退耕還林工程共完成38.08萬hm2。長江、珠江、沿海、太行山等重點防護林工程完成造林34.26萬hm2。完成石漠化綜合治理33萬hm2。長江經(jīng)濟帶還有一定數(shù)量的適宜造林地,通過在宜林荒山荒地荒灘、廢棄地、邊角地以及其他土地等開展國土綠化,持續(xù)增加森林面積和蓄積,營造高效固碳林,有效發(fā)揮森林固碳作用,提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯增量。

4.1.3 碳中和愿景下森林固碳增匯途徑

2020年第七十五屆聯(lián)合國大會上,中國政府承諾采用更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和；同年12月的氣候雄心峰會上,提出了2030年森林蓄積量將比2005年增加60億m3的具體指標；2021年3月,明確把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設的整體布局,有效發(fā)揮森林和草原等固碳作用,提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯增量。實現(xiàn)碳中和有兩條途徑,一是減少碳排放,二是增加碳封存,在自然界主要通過陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)中形成的碳庫“收集”大氣層中的碳。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,全球陸地約80%的地上碳儲量和40%的地下碳儲量發(fā)生在森林生態(tài)系統(tǒng)。碳中和愿景下,加強森林的固碳增匯功能是抵消和吸納碳排放最經(jīng)濟和最有效的途徑[47]。本研究表明,長江經(jīng)濟帶林地碳匯量中生物量碳庫碳匯量80.45 Tg C/a(295.26 Tg CO2/a)。生物量碳庫在碳匯量所做貢獻(占比約91%)遠大于在碳儲量中所做貢獻(占比約17%),可見,通過在長江經(jīng)濟帶科學開展國土綠化、森林質量提升、森林資源保護,是鞏固和提升森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能的有效途徑。

結合長江經(jīng)濟帶區(qū)域特點,森林固碳增匯的主要實現(xiàn)途徑為：一是科學推進國土綠化,增加碳匯增量。實施擴綠增碳攻堅行動,科學推進綠化,實施重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程,深入開展全民義務植樹,協(xié)同推進部門綠化,統(tǒng)籌推進城鄉(xiāng)綠化,不斷增加生態(tài)系統(tǒng)碳匯量。二是精準提升森林質量,提高碳匯能力。全面保護天然林,實施天然次生林撫育修復。建立健全森林經(jīng)營方案制度,實施森林質量精準提升工程,全面加強森林經(jīng)營,提高森林生態(tài)系統(tǒng)固碳與適應能力。依據(jù)林木生長與碳匯功能變化規(guī)律,科學開展森林更新,維持生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能穩(wěn)定。積極發(fā)展能源林,實施木竹替代行動,提升生物減排固碳能力。三是加強長江經(jīng)濟帶森林資源保護,減少碳庫損失。加強林地定額管理、森林采伐限額管理,減少林地流失、森林破壞導致的碳損失；健全林草火災預防體系,減少火災導致的碳損失。落實重大森林草原有害生物監(jiān)測,減少有害生物災害導致的碳損失。

4.2 結論

本研究以全國林業(yè)應對氣候變化碳匯計量監(jiān)測體系建設成果為基礎,對2020年長江經(jīng)濟帶林地和其他生物質碳儲量、碳匯量進行了估算和分析,結果表明喬木林是長江經(jīng)濟帶碳匯的主體,土壤有機質碳庫對碳儲量貢獻最大,而生物量碳庫對碳匯量貢獻最大。長江經(jīng)濟帶11個省市中,云南省碳儲量和碳匯量最大,上海市最小。重點生態(tài)工程的實施增強了長江經(jīng)濟帶固碳能力。研究表明長江防護林工程對長江經(jīng)濟帶碳儲量和碳匯量的貢獻最大,其次是天然林資源保護工程,珠江防護林工程和沿海防護林工程影響較小。近年來持續(xù)推進的生態(tài)保護修復措施對長江經(jīng)濟帶碳儲量和碳匯量具有重要貢獻。碳中和愿景下,可通過科學推進國土綠化、精準提升森林質量、加強森林資源保護等固碳增匯途徑來提高長江經(jīng)濟帶碳匯能力。