森林生态效益揭秘：莲花县固碳释氧价值达188亿元

摘要：森林资源是莲花县的重要自然资源，在推进国土绿化、改善环境、提升生态效益方面具有不可替代的重要作用。为践行“绿水青山就是金山银山”理念，提高大众对森林生态效益的认知，以江西省莲花县为研究对象，对其森林资源的“固碳释氧”进行研究，其价值核算评估为188.694亿元。研究成果对推动生态资源环境保护具有重要意义。

关键词：莲花县, 森林资源, 固碳释氧, 价值核算, 生态效益, 碳汇林

为振兴乡村建设，树立森林在净化环境中的主体作用，在参考候元兆[1]、张永利[2]、余光英[3]以及董新春等[4]研究成果基础上，遵循2022年国家发改委发布的《生态产品总值核算规范(试行）》及《江西省生态产品总值核算规范(试行)》（2022）准则，依据莲花县2019年二类调查成果，对该县森林生态“八大”效益中的固碳释氧进行了核算评估，得出其生态效益为188.694亿元，从而提升了人们对森林固碳释氧功能的认知，确立了森林在乡村振兴建设中的重要主体地位。

1概述

莲花县是毛主席领导秋收起义进军井冈山第一个攻占的县城，也是井冈山革命根据地中心区域之一。全县土地面积为1072.06km^2，是一个集红色、绿色的山区县。2023年人口26.75万人，工农业总产值28亿元[5]。

莲花县属中亚带季风湿润性气候，年平均温度为17.6^\circC，年均无霜期284d，年均日照时数1714h，年降雨量1565.8mm，年平均蒸发量1441mm，平均相对湿度82\%[1]。常见的树种有杉木、马尾松、樟树、苦槠、青冈栎、木荷、拟赤杨、枫香、毛竹、杨梅、檵木、铃木、油茶、映山红、小山竹等。草本有铁芒箕、白茅、狗牙根、马鞭草、蕨类等。

2森林资源

全县林地面积80479hm^2，占土地面积107200.8hm^2的75.07\%。有林地61698.1hm^2，占林地总面积76.67\%。其中乔木林地55996.7hm^2，竹林5701.5hm^2，疏林地276.6hm^2，灌木林地14673.2hm^2，未成林地2263.4hm^2，苗圃地282.8hm^2，无立本林地1109.9hm^2，宜林地154.5hm^2，辅助用地20.5hm^2，森林覆盖率71.14\%，林木绿化率73.78\%[5]。

3森林固碳释氧

森林固碳释氧（Carbonfixation,Oxygenreleased）是森林生态系统通过森林植被、土壤动物和微生物固定碳素，释放氧气的功能[6]。本次评估选用森林固碳（植被固碳和土壤固碳）和森林释氧2个指标。

3.1固碳

3.1.1森林植被固碳

森林植被固定CO_2的核算方法是根据森林光合作用和呼吸作用的方程式计算，即6CO_2+12H_2O\toC_6H_{12O_6+6O_2+6H_2O_2，推算出森林每生产1g干物质需吸收1.639gCO_2，释放1.2gO_2[7]。

G_{植被固碳 = A \times B_{年 \times 1.639 \times R_{碳 \quad (1)

式（1）中，G_{植被固碳———森林植被年固碳量，t/a；R_{碳———CO_2中纯C的含量，为27.29\%[3]；A———林分面积，hm^2；B_{年———林分净生产力，t/hm^2。

（2）林分净生产力。根据江西省大岗山森林生态长期监测资料成果[8-9]，得出表1。

（3）森林植被固碳价值量。森林植被将碳转化为有机质储存于树干、树枝、树叶和根系中，达到对大气CO_2的吸收和固定的作用，从而缓解温室效应和气候变暖。当吸收的CO_2量大于排放的CO_2量时，所形成的差额称为碳沉降，即为森林碳库[10]。

国内外对如何核算森林植被固碳和碳储存的经济价值主要方法有碳税法、造林成本法、人工固定CO_2成本法、变化的碳税法、避免损害费用法和温室效应损失法等。为了与国际接轨，本核算采用碳税法，其碳税率采用经济学家们常用的瑞典税率150美元/t（折合人民币1200元/t）[6]。森林植被每年固碳价值由公式（2）核算得出。

U_{年植被固碳价值 = G_{植被固碳 \times C \quad (2)

式（2）中，U_{年植被固碳价值———森林年植被固碳价值，元/a；C———固碳价格，元/t。

3.1.2土壤固碳量

①实物量。整个森林生态系统的碳大部分是固定在土壤中，土壤固碳在整个森林生态中的固碳占有重要地位。根据森林土壤碳年增长量（即土壤固碳率）可估算土壤年固定物质量。

G_{土壤固碳量 = A \times R_{土壤固碳率 \quad (3)

②土壤固碳价值量。森林土壤年固碳价值由公式（4）计算得出。

U_{森林土壤年固碳价值 = G_{土壤固碳量 \times C_{碳 \quad (4)

式（4）中，U_{森林土壤年固碳价值，元/a；C_{碳———固碳价格，元/t。

③单位面积森林土壤固碳量。根据江西省大岗山据碳价格和表3，由公式（2）和（4）计算得出莲花县各森林类型植被年固碳价值和土壤年固碳价值（见表4）。

由表4可知，杉木林年固碳价值最高，为33.3亿元/a，占总价值的47.55\%；其次是硬阔林，为21.3亿元/a，占总价值的30.42\%；最少是竹林，为0.37亿元/a，仅占总价值的0.53\%。因为杉木林枝叶厚实且密，吸收CO_2量多，故年固碳价值高。而竹林叶片薄，寿命短，吸收CO_2量少，故其固碳价值少。其排序是杉木林>硬阔林>混交林>国外松林>软阔林>马尾松林>竹林。与单位面积森林年固碳价值相比较，因为软阔林的叶片大，新陈代谢快，故单位面积年固碳价值高。马尾松林的叶片小，接收CO_2量少，且新陈代谢慢，因此年固碳价值低。其排序为软阔林>杉木林>竹林>国外松林>硬阔林>混交林>马尾松林。

3.2释氧

3.2.1释氧量

根据植物光合作用反应式，植被每积累1g干物质，可以固定1.639CO_2，制造1.199O_2，森林释森林生态站多年实测数据和研究成果[8-9]整理，获得不同森林类型的单位面积土壤年固碳量（土壤固碳速率）（见表2）。

3.1.3各森林类型的植被年固碳量和土壤年固碳量。根据表1各森林类型林分单位面积净年生产力、CO_2中碳含量比率和表2，由公式（1）、（2）计算得到莲花县各森林类型的植被年固碳量和土壤年固碳量（见表3）。

各森林类型的植被固碳价值和土壤固碳价值：根氧可由公式（5）计算得出。

G_{氧气 = A \times B_{年 \times 1.199 \quad (5)

式（5）中，G_{氧气———森林年释氧量，t/a；A———森林面积，hm^2；B_{年———森林净生产力，t/hm^2。

3.2.2价值量

森林释氧价值的计算采用国家权威部门公布的氧气商品价格1000元/t[6]比较适合。可由公式（6）计算得出。

U_{释氧 = G_{氧气 \times G_{氧气价格 \quad (6)

式（6）中，U_{释氧———森林释氧价值，元/a；G_{氧气———氧气价格，元/t。

根据各森林类型面积，林分净生产力，由公式（5）计算得出各林分释氧量（见表5）。

3.2.3释氧价值

根据释氧量表5和氧气价格，由公式（6）计算得表6。

3.3固碳释氧价值

森林固碳释氧价值是森林固碳价值与森林释氧价值之和。根据表4和表6数据可得出莲花县各类森林固碳释氧价值（见表7）。

由表7可知，杉木林固碳释氧价值最高，为98.54亿元/a，占总固碳释氧价值的52.22\%；其次，是硬阔林，为63.11亿元/a，占总固碳释氧价值的33.45\%；竹林最低为1.11亿元/a，占总固碳释氧价值的0.59\%。其排序是杉木林>硬阔林>混交林>国外松林>软阔林>马尾松林>竹林。

从单位面积年固碳释氧价值看，软阔林最高，为2.33万元/hm^2\cdota；其次，是杉木林，为2.05万元/hm^2\cdota，混交林最低，为0.541万元/hm^2\cdota。其排序为软阔林>杉木林>竹林>国外松林>硬阔林>混交林>马尾松林。

4结论和讨论

（1）目前，长江以南盛产杉木的诸省（区），胸径16\sim 18cm的杉原条木，市场价为1400元/m^3。莲花县杉木林面积最大，单位面积产条木75m^3/hm^2，则其价值为75m^3/hm^2 \times 480386.6hm^2 \times 1400元/m^3 = 504.41亿元。杉木林的固碳释氧价值为98.54亿元，仅此一项其固碳释氧价值是杉木林直接价值的1955倍。

（2）林分树种与固碳释氧之关系[10]。不同林分中，杉木林、硬阔林固碳释氧价值为161.65亿元/a，占森林固碳释氧总价值的85.67\%，这与杉木林、天然硬阔林面积占总面积74.30\%呈正相关。马尾松林、竹林面积占总面积的1.26\%，其固碳释氧占林分固碳释氧总价值的1.20\%，也是呈正相关。对这2种树种而言，面积越小，其固碳释氧也越小。在天然混交林中，因混有天然硬阔林、软阔林，其固碳释氧比例也高，占35.81\%。说明杉木林、阔叶林叶片多、密、厚，接受太阳光面积积累多（实是光合作用强烈）。而马尾松林、竹林叶片生长疏散、面积小，斜向地面，因而接受太阳光照射时间短、量少，其固碳释氧价值也小。

（3）莲花县生态公益林2022年面积2.36万hm^2，生态补偿总额108万元，单位面积生态补偿是300元/hm^2，在莲花县7个林分类型中比例最低。马尾松林面积最小，其固碳释氧单位面积年价值为8.028万元/hm^2\cdota，是生态补偿的38.9倍。所以，今后在营造碳汇林时，要以树种为单元，分别研究林冠层、凋落物和土壤层3个层次的固碳能力，计算树种的固碳增氧的潜力和能力，划分等级，依据固碳释氧机制和原理，针对性对群落进行改造与调控，以提高固碳释氧效益。

（4）目前，对森林固碳释氧价值评估，主要还是用含碳率林分生物量光合作用三维测算，对碳汇结构配置和调整的理论支撑程度不够，故建议从垂直结构（冠层、凋落物层、土壤层）来研究评价各层次的固碳释氧效应。