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提高伊春林区森林经营水平对森林碳汇的影响及策略研究

2025-08-17 25 上传者：管理员

摘要：深入探讨提高森林经营水平与增强森林碳汇能力之间的内在联系具有重要意义。通过对森林经营各个环节的分析，阐述如何采用科学合理的经营措施，有效促进森林的生长发育，优化林分结构和林龄配置，改善树木的生长空间和环境条件，进而提升森林的整体质量，实现森林碳汇能力的最大化，为持续固碳增汇的森林经营实践提供科学依据和参考。

关键词：
伊春林区
森林碳汇
森林经营
森林质量
碳中和
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2020年9月22日,在第75届联合国大会一般性辩论上,习近平总书记郑重宣布,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,力争于2030年前CO2排放达到峰值,并努力争取在2060年前实现碳中和｡其中,林业的自主贡献目标为2030年森林蓄积量比2005年增加60亿m3,比之前提出目标高出15亿m3｡森林质量的提升将有效推动这一目标的实现｡

无论是退化林还是处于非正常演替阶段的森林,如果仅依靠自然力量恢复,其进程将很漫长｡因此,在遵循自然规律的前提下,科学利用自然力,加以适当的人为干预,则会加快森林正向演替进程,充分利用林地生产力,恢复稳定和健康的森林生态系统｡这不仅能促进森林生长及蓄积量持续稳定增长,还能显著提升碳汇能力,并为可持续利用木材奠定基础,达到生态与经济的双赢目标｡研究促进森林生长的经营技术,提升森林质量,对伊春区域内森林蓄积量的较快增长､碳汇能力的提升以及森林的提质增效具有重要的启示､指导和示范作用｡

1、伊春林区基本概况

伊春林区位于黑龙江省东北部,小兴安岭贯穿全境,地带性森林类型为红松和云冷杉针阔混交林｡森林覆盖率83.8%,拥有亚洲面积最大并保存最完整的天然红松原始林｡森林蓄积量年均净增1000万m3以上,森林和湿地资产总价值达1.6万亿元｡作为我国最重要的林区之一,伊春林区发展与森林质量的提升对全国森林质量的提升､蓄积量的增加,以及碳汇能力的提高起举足轻重的作用｡国家已经通过实施“天然林保护工程”“森林质量精准提升工程”“国家储备林建设”等工程着力恢复和提升伊春林区森林质量｡

2、伊春林区森林碳汇能力现状

2.1林木固碳量计算

乔木林每年的固碳量,根据林木蓄积生长量和平均木材密度计算出树干生物量的增加量,乘以生物量扩展因子将树干生物量增量转换为包括树枝在内的地上生物量增量,再根据根冠比将地上生物量增量转换为林木的总生物量增量,利用生物量与碳的转换系数即可求得林木每年的固碳量｡计算公式为:

式中:CF为林木的固碳量(万t);V为立木蓄积生长量(万m3);WD为木材基本密度(t/m3);BEF为生物量扩展因子,即林木地上生物量与树干生物量的比,无量纲,本研究取国际植物保护公约(IPPC)的默认值(针叶树1.3,阔叶树1.4,混交林1.3);R为根茎比,即林木地下生物量与地上生物量的比,无量纲,本研究取IPPC的默认值0.42;γ为碳转化系数,国际上通常取0.45｡

2.2伊春林区森林的碳汇量

根据森林资源清查数据,伊春林区林分蓄积年平均生长率为4.63%;针叶树平均木材密度0.46t/m3,阔叶树平均木材密度0.55t/m3;混交林的平均木材密度取针叶树和阔叶树材密度的加权平均,取0.51t/m3｡碳市场价格取50元/t(CO2)｡立木碳汇服务价值的计算方法同立木碳资产｡由此,可计算出伊春林区森林的碳汇量为2586.35万t(CO2),碳汇服务价值为12.93亿元(表1)｡

表1伊春林区森林碳汇服务价值

3、伊春林区林分生长存在问题

1)过度采伐后缺乏及时科学的经营管理,导致天然先锋树种如杨树和桦树快速占据林地并肆意生长｡

2)人工造林初植密度过高,不仅造成林地资源浪费,还严重抑制林下优质高价值树种(如红松､水曲柳､栎树和紫椴等)的生长,进而影响林区的森林生长速度,导致蓄积量增长缓慢,碳汇能力低下｡

3)珍贵阔叶树种经历多次过度采伐,形成大量的萌生林或多代萌生林,造成林分生长量下降,林木活力差,不成材的现象较为普遍存在,最终形成碳汇能力逐渐降低的退化林或低质低效林｡

4、森林经营对森林碳汇的影响

4.1促进树木生长与碳汇增强

合理的森林经营措施,包括精准造林规划和选择适宜本地环境､生长迅速和碳吸收效率高的树种,能够显著提升森林植被的初始碳储量｡同时,科学的抚育管理,包括适时的施肥､灌溉､修枝和间伐等,为树木生长营造良好环境,加速其光合作用,促进树木生长发育,进而增加森林植被的生物量,直接提高森林植被的碳汇能力｡例如,通过间伐调整林分密度,使保留木获得更充足的光照､水分和养分,加快其生长速度,增加树干､树枝和树叶等部位的生物量积累,从而吸收更多的CO2并固定为有机碳｡

4.2可优化林分结构与树种组成

森林经营活动可对林分结构与树种组成进行优化调整｡不同树种在生长特性､碳吸收速率及碳储存能力等方面存在差异｡通过混交造林和林分改造等手段,引入多树种搭配的模式,能够充分发挥不同树种在不同生长阶段的优势,实现林分在时间和空间上的碳汇效益最大化｡例如,将速生树种与慢生树种相结合,在森林生长前期,速生树种可快速吸收CO2,增加碳汇量;而在后期,慢生树种则因其较长的生命周期和稳定的碳储存能力,持续巩固森林的碳汇功能｡此外,合理的林分结构,如垂直分层明显的复层林,相较于单层林,能够更高效地利用光照､水分和土壤养分等资源,提高整个森林生态系统的生产力和碳汇潜力｡

4.3可增加土壤生物多样性与活性

健康的森林经营模式有利于维持和提高土壤生物多样性,包括土壤微生物(细菌､真菌和放线菌)､土壤动物(蚯蚓､线虫和螨类)及根系共生生物(菌根真菌)｡这些土壤生物在土壤碳循环中扮演着重要角色｡土壤微生物是土壤有机碳分解和转化的主要驱动力,通过分解凋落物和根系分泌物,将复杂的有机物质转化为简单的有机化合物和CO2,部分碳则被微生物同化并固定在土壤中｡土壤动物通过摄食､挖掘及排泄等行为,改变土壤结构和养分分布,促进微生物与土壤有机碳的相互作用,加速碳循环过程｡此外,菌根真菌与树木根系形成共生关系不仅有助于树木吸收水分和养分,还能通过菌丝网络将碳从树木根系输送到土壤深处,增加土壤碳储量｡森林经营活动,如减少化学农药使用和保留林下植被,能够为土壤生物提供适宜的生存环境,增强其活力与多样性,进而促进土壤碳汇功能的提升｡

5、提高森林经营水平策略

5.1精准化适地适树造林

在造林规划阶段,依据造林地的气候､土壤和地形等自然条件,选择最适宜生长的树种｡通过详细的立地条件与分析,结合树种的生物学特性和生态适应性数据,筛选出具有高碳汇潜力的树种或表现良好的外来树种｡这一过程旨在保障造林后树木的成活率和生长速度,提高森林植被的初始碳汇能力,并降低因树种不适宜而导致的造林失败和资源浪费｡

5.2优化造林密度与布局

运用先进的地理信息系统(GIS)和森林生长模型等技术手段,进行造林密度和布局的优化设计｡根据不同树种的生长规律和预期经营目标,确定合理的造林初始密度,以确保树木在幼龄期能够充分利用土地､光照､水分和养分资源,同时考虑树木个体在林龄增长过程中对生长空间的需求｡例如,对于速生丰产林,可采用相对较大的初始造林密度,待树木生长到一定阶段后进行适当间伐,以调整林分密度,促进林木生长;而对于以生态防护功能为主的森林,造林密度则应根据防护要求和树种特性进行合理配置,形成稳定的林分结构,实现生态效益和碳汇功能的最大化｡同时,在造林布局上,考虑不同树种的搭配和空间分布,营造混交林或块状､带状混交的森林群落,提高森林的生物多样性和生态稳定性,以增强森林碳汇的长期潜力｡

5.3加强森林资源监测与评估

准确掌握森林资源状况和碳汇动态是进行科学森林经营的基础｡建立完善的森林生长监测体系,运用定期样地调查､遥感监测及无人机技术等手段,对森林的生长状况､林分结构､病虫害发生情况,以及土壤肥力变化等进行实时监测和动态评估｡根据监测数据,及时掌握森林的生长动态和存在的问题,为制定科学合理的抚育管理措施提供依据｡例如,通过定期监测林分的胸径､树高和蓄积量等生长指标,分析林分的生长趋势,判断是否需要进行施肥与灌溉或间伐等抚育操作;利用遥感影像监测森林病虫害的发生范围和程度,提前采取防治措施,减少病虫害对森林生长和碳汇功能的影响｡

5.4适时采取科学化森林抚育

根据林分密度和生长状况,适时开展间伐作业｡间伐强度应根据林分类型､树种特性､经营目标及森林生长阶段等因素综合确定,一般以不影响森林生态功能和碳汇稳定性为原则｡通过间伐,调整林分结构,为保留木提供更多的生长资源,促进其生长速度,提高森林的质量和碳汇能力｡同时,间伐产生的小径材和剩余物可进行合理利用,如作为生物质能源原料或加工成林产品,实现森林资源的循环利用｡在间伐后,及时进行森林更新,补植适宜的树种,保持森林的连续性和碳汇功能的持续稳定｡

5.5加强森林保护与生态修复

针对因过度采伐､森林火灾和病虫害等原因造成的退化森林生态系统,采取有效的生态修复措施｡首先,进行退化森林的调查与评估,分析退化的原因､程度和现状,制定针对性地修复方案｡在修复过程中,根据不同的退化类型和立地条件,选择合适的修复树种和技术方法｡例如,对于水土流失严重的退化山地森林,可以采用工程措施与生物措施相结合的方法,先进行坡面整地和修建挡土墙等工程措施,稳定土壤,然后种植根系发达且耐旱耐瘠薄的先锋树种和灌木,逐步恢复森林植被覆盖;对于因采伐迹地而退化的森林,可进行人工造林或促进天然更新,恢复森林群落结构和生态功能｡在生态修复过程中,注重森林生态系统的自我恢复能力,减少人为干扰,为森林生态系统的自然演替创造条件,促进森林碳汇功能的逐步恢复和提升｡

5.6完善碳汇市场机制建设

建立健全森林碳汇市场交易机制,明确森林碳汇的产权界定､计量监测､认证核证及交易规则等关键环节｡培育和发展森林碳汇交易市场主体,鼓励企业､社会组织和个人参与森林碳汇交易｡通过市场机制,使森林碳汇成为一种具有经济价值的商品,实现森林碳汇的价值补偿和市场流通｡这将为森林经营主体提供新的经济激励机制,促使其积极采取科学的森林经营措施,提高森林碳汇产量和质量,以获取更多的碳汇收益｡同时,加强森林碳汇市场的监管和规范,防止碳汇交易中的欺诈和不正当行为,保障市场的公平公正和有序运行｡

5.7加大技术研发与人才培养力度

加大对森林经营和森林碳汇相关技术研发的投入力度,鼓励科研机构､高校与企业开展合作,共同攻克森林碳汇计量监测技术､森林经营优化模型与森林生态系统碳循环机制等关键技术难题｡建立森林碳汇技术研发创新平台,促进科技成果转化与应用｡在人才培养方面,应加强森林经营和碳汇管理专业人才的培训,在高校和职业院校开设相关专业课程和培训项目,致力于培养一批具备扎实专业知识和实践技能的高素质人才队伍｡通过技术创新与人才支撑,为提高森林经营水平和增强森林碳汇能力提供有力的保障｡

6、结论

提高森林经营水平对森林碳汇具有多方面的积极影响｡通过实施精准化适地适树造林,科学化森林抚育,加强森林保护与生态修复,同时积极完善碳汇市场机制,以及加强技术研发与人才培养等一系列措施,可以有效提升森林碳汇能力,不仅为实现2030碳达峰和2060碳中和目标提供重要支持,同时也为应对全球气候变化做出积极贡献｡

在未来的森林资源管理与生态建设中,伊春林区应高度重视森林经营水平的提升,开展多元化的探索与创新,寻求更为有效的森林经营模式和技术方法｡充分发挥森林碳汇在减缓气候变化中的重要作用,为建设可持续发展的生态社会贡献力量｡

参考文献:

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文章来源:韩玲.提高伊春林区森林经营水平对森林碳汇的影响及策略研究[J].林业勘查设计,2025,54(04):75-78.