大嶺山城市森林公園在東莞低碳城市建設中的碳匯能力

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大嶺山城市森林公園在東莞低碳城市建設中的碳匯能力

2023年6月第3期林業(yè)資源管理

FORESTRESOURCESMANAGEMENTJune2023No3

大嶺山城市森林公園在東莞低碳城市建設中的碳匯能力

賴廣梅

(廣東省林業(yè)調查規(guī)劃院,廣州510520)

大嶺山城市森林公園在東莞低碳城市建設中的碳匯能力

第3期賴廣梅:大嶺山城市森林公園在東莞低碳城市建設中的碳匯能力

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濟發(fā)展而言,大幅度減少當前工業(yè)二氧化碳排放量,必將對經濟發(fā)展造成重大影響。但建設城市森林、提高森林質量,讓森林吸收并固定更多的碳,對低碳城市建設具有重要意義。目前,城市森林公園建設已成為我國大中型都市森林建設的主體,為服務綠色亞運,提升環(huán)境質量,廣州市規(guī)劃至2023年,建成森林公園50處,總面積767萬hm。東莞作為全國經濟發(fā)展重鎮(zhèn),單位GDP能耗及其他資源消耗居高不下,低碳經濟建設面臨巨大壓力。但東莞城市森林建設成就顯著,現已建成大嶺山、大屏嶂等6大城市森林公園,總面積達303萬hm,達全市林地總面積的50%。本文以大嶺山森林公園為實例,研究探討城市森林的碳匯量和碳儲能力,以期揭示城市森林公園建設對改善城市環(huán)境的功效,彰顯城市森林公園在低碳城市建設中的作用。1研究區(qū)概況

大嶺山森林公園是一處以東莞現代化制造業(yè)名城為依托,以森林資源為主體,以山水自然生態(tài)保護為培育對象,可供游覽、科考、休閑和康體健身的綜合性森林公園,具有自然、古樸、野趣三個突出特色。公園地處東莞市南部,珠江口的東北部,北鄰厚街,與東莞城區(qū)相對,南接虎門、長安,與深圳相望。地理坐標為東經113!42~114!28,北緯22!50~22!53,總面積740km。屬南亞熱帶季風氣候,全年暖熱,植物種類豐富,有維管植物105科247屬346種,其中蕨類4科,4屬6種;裸子植物5科,7屬9種;被子植物86科,236屬,331種。原生植被為南亞熱帶季風常綠闊葉林,由于長期的人為干擾和自然演替,現主要為南亞熱帶次生植被和人工植被,常見樹種有桉樹、荷木、馬尾松、南洋楹、杉木、濕地松、速生相思、軟闊類、硬闊類、針闊混、針葉混、闊葉混、荔枝等。林地面積659986hm,其中喬木林411667hm,經濟林156251hm,灌木林地70307hm。

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高、林分蓄積、立木(竹)株數、生態(tài)功能、健康狀況等80多項因子。檔案材料包括調查操作細則、成果調查報告及相關調查卡片,以及相關的規(guī)劃設計材料等。22研究方法

對森林植被的碳儲量的估計,采用的方法是通過森林植被物生物量(W)乘以植物碳元素的含量(碳含量,Cc)推算而得。森林植被的碳匯量,通過森林植被的碳儲量乘以44/12求得。221植物生物量

1)喬木林公頃生物量。喬木林分生物量的估算常采用材積源生物量法

[3]

,其中又以方精云

[4]

提出的

生物量轉換因子連續(xù)函數法(BiomassExpansionFactor,BEF)應用最廣泛。其計算公式為:

BEF=a+b/VB=BEF#V=aV+b

(1)(2)

式中,a和b為轉換函數式(2)的參數,研究區(qū)主要樹種的具體參數值見表1。根據資料情況,將生物特征相似的樹種合并,國外松(雜交松)并入濕地松組,速生相思與臺灣相思合并為相思組,荷木與其他硬闊合并為硬闊組,南洋楹樹種并入桉樹組。

表1森林生物量與蓄積量轉換模型參數

序號12345689

杉木馬尾松

濕地松、國外松、針葉混桉樹、南洋楹黎蒴、闊葉混相思、軟闊硬闊、木荷針闊混

樹種(組)名稱

參數a0399905101058940887307437047540756408136

參數b225410104512451514553930524530603483103184660

注:資料來源于文獻[5-8]。

2)竹林和經濟林公頃生物量。毛竹生物量為

2資料與方法21資料來源

采用的基本資料為該公園2023年和2023年森林資源二類調查數據和資源檔案材料。調查數據包括統()

824t/hm

2[9]

,其它竹類生物量為4786t/hm

2[5]

2[5]

,經

濟林的平均生物量為237t/hm量。以平均值1976t/hm

2[5]

。

3)灌木林、未成林地、無林地、苗圃地公頃生物

計。

4)

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林業(yè)資源管理第3期

(不含經濟林)的總生物量與總蓄積比值與散生木、四旁樹總蓄積來計算其生物量

[10]

對大嶺山森林公園2023年各類型森林資源的植物生物量和碳儲量進行分析表明(表2),森林公頃蓄積量為5630m/hm,林地公頃生物量為5757t/hm,林分公頃生物量為6965t/hm,森林質量明顯優(yōu)于廣東全省森林平均水平(公頃蓄積量4575m/hm、林地公頃生物量4591t/hm、林分公頃生物量為5910t/hm),這體現了森林公園森林資源的建設管理成效,為森林植被儲碳功能的發(fā)揮提供了良好的物質基礎。

當前,該森林公園森林植被從外部環(huán)境中共計吸收并固定二氧化碳69661萬,t總體碳儲量為18998萬,t其中喬木林為森林生態(tài)系統儲碳的主體,其碳儲量占總量的7547%,相比于其所占的6238%的面積,喬木林地的儲碳能力和碳匯能力明顯要優(yōu)于本區(qū)以荔枝、龍眼為代表樹種的經濟林地。

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。其公式如下:

(3)

B散生木=B喬木林/V喬木林#V散生木

式中,B散生木表示散生木的生物量,B喬木林代表喬木林的生物量,V喬木林表示喬木林的蓄積量,V散生木表示散生木的蓄積量。

森林植被的總生物量以地類公頃生物量與其面積的乘積計算。222植物碳含量

不同植被類型采用的含碳量大多為044~053之間

[11-13]

,差別不大,國內大部分學者采用

05計算,為了方便與其他研究成果的比較,本文的含碳量也采用05。3結果分析

31森林植物碳儲量

表22023年東莞大嶺山森林公園植物生物量與碳匯量

地類合計喬木林經濟林竹林灌木林疏林地苗圃地人工未成地暫難利用地散生木

面積/hm2

659986411667156251132703071181163867411611

46022蓄積/m32322241123176389

總生物量/t37996839286743827478173

31281389266

%322117139822943347837

總碳儲量/t189984202333719137390861564694633

%16108569911471723919

總碳匯量/t696608725256970013709984

57352546988

%5905314230420628175402

注:疏林地的蓄積量、生物量、碳儲量等數值并入散生木中。

32森林植物碳匯量

受制于竹林、經濟林等地類的單位面積生物量的計算方法,在各地類面積不發(fā)生明顯變化的情況下,評價公園范圍內的森林植被碳匯能力,實質上就是評價喬木林資源的碳匯能力,這主要取決于各類型森林的生長和結構變化。以該公園2023年和2023年的資源數據分析(表3),3年間,森林公園各地類的面積未發(fā)生變化,喬木林各年度自然生長期

間,喬木林共吸收二氧化碳9069萬,t儲碳2473萬,t年均吸收二氧化碳3023萬,t年均儲碳0824萬t。以單位面積計,每公頃森林平均每年吸收二氧化碳734,t要大于全省森林的二氧化碳吸收平均水平(451t/(hm/a))。

從各優(yōu)勢樹種表現分析,木荷、桉樹、南洋楹、相思等速生樹種具有較高的碳匯能力(每年每公頃吸收二氧化碳10t以上),針葉林和生長緩慢的闊葉樹

2

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種具有較低的表現。各樹種的碳匯能力雖然可能與其生長周期、所處齡組有關,但速生樹種因其快速的

生長能力,在短期內具有更強的碳匯功能,可成為碳匯造林相關項目的選擇樹種。

表3東莞大嶺山城市森林公園森林植物碳儲量與碳匯量

樹種123456789101112

桉樹荷木闊葉混馬尾松南洋楹杉木濕地松速生相思軟闊類硬闊類針闊混針葉混合計

2023年

總儲碳量/t18137724357209347755475341326042205263271071908973052225550316458110469011863833

總碳匯量/t66504971597640342750820236254862158085951199372636662211191493684460346438386343500725

2023年

總儲碳量/t242207451138611179986633951556692587583862085152543869630094419150912288814337191

總碳匯量/t888093818750824099326243244857078694877914160731222598141885110346170220045058952569700

期間年均儲碳量/t20276725222610743862768812744197044145227251514789766066824453

碳匯量/t74348092481223939141608281914672872231618659

99905553932912222423022992

公頃森林年均碳匯量/(t/hm2)

1041157359938016204564421032470072632502734

33森林植物碳密度

單位面積森林植物的碳儲量稱為碳密度。對該森林公園內各優(yōu)勢樹種組的碳密度進行分析(圖1,優(yōu)勢樹種組以表3中的代碼表示)。該公園森林平均碳密度3483t/hm,略高于廣東全省森林平均水平(2955t/hm)。但各樹種的平均碳密度表現不一,荷木、南洋楹具有較高的碳密度,數值在70~90t/hm間,表明此類生態(tài)系統成熟高產;硬闊類樹種碳密度值最小,這可能與近幾年林分改造致使現有目的林分尚處在幼小階段有關。從動態(tài)變化的角度分析,各樹種的碳密度在不同程度上均有所提高,其值平均每年增加193t/hm,年增長率為605%。其中荷木、南洋楹等樹種具有較大的增長值(4t/hm以上),桉樹具有最大的增長率(958%)。

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能,具有重要的現實意義,對于低碳經濟環(huán)境下的城市森林建設及其成效的數量化評價,也具有一定的指導意義。