气候变化是温度和天气模式的长期变化，自19世纪以来，人类活动一直是气候变化的主要原因，特别是煤炭、石油和天然气等化石燃料的燃烧。自2011年以来，大气中的二氧化碳浓度持续增加，年均浓度达到410 ppm^[1]。监测记录表明，大气中二氧化碳的含量每增加一倍会导致全球平均气温升高2 ℃，但这并未引起人们的重视。气候的显著变化带来了一系列后果，如严重的热浪和干旱、持续的飓风、冰川融化等，对人类赖以生存和发展的生态环境造成严重破坏。目前，全世界年均温室气体的排放量高达510亿t，已经远超地球对其的吸收能力。为此，世界各国先后签订了《联合国气候变化框架公约》《京都议定书》《巴黎协定》等，采取迅速有力的行动进行减排。我国更是在第75届联合国大会期间提出分别在2030年前和2060年前实现碳达峰、碳中和的目标。减少温室气体在大气中的含量是缓和全球气候变暖的关键，目前的行动措施主要分为以下两方面：第一，通过工业节能减排技术减少能源消耗、降低污染物尤其是温室气体的排放^[2]；第二，通过植树造林以及提高森林经营管理技术水平，吸收并储存空气中的二氧化碳，提高碳汇能力。

森林生态系统资源丰富，光合生产率高，能够吸收二氧化碳并释放氧气，是陆地生态系统最大、最经济有效的储碳库。我国拥有丰富的森林资源：根据2021年《中国统计年鉴》，我国森林覆盖率为22.96%，森林面积22 045.62万hm²，森林蓄积量1 756 022.99万m^3[3]。联合国政府间气候变化专门委员会估算，全球森林生态系统中碳储量为1.15万亿t^[4]，占陆地生态系统总碳储量将近一半，进一步表明森林在碳汇中的巨大潜力。

森林碳汇是森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中，从而减少大气中二氧化碳浓度的过程^[5]。这个过程是动态的，既可以通过光合作用固存碳，也可以通过森林消耗损失和排放碳。相比其他减排方法，森林碳汇技术难度较低，且效益显著^[6]，成为实现碳中和、应对全球气候变化的有效途径^[7-8]。目前，我国对森林碳汇相关工作也给予了高度重视和支持。2016年，中央政府颁发《林业应对气候变化“十三五”行动要点》，提出“增加林业碳汇”“减少林业排放”“提升林业适应力”等7项主要行动^[9]；同时又印发《林业适应气候变化行动方案（2016—2020年）》《国家林业局关于推进林业碳汇交易工作的指导意见》等一系列文件政策，进一步表明了“双碳”目标背景下森林碳汇的巨大潜力^[10]。2017年，建立全国碳交易体系，林业碳汇正式进入碳汇交易；2021年《关于建立健全生态产品价值实现机制的意见》提出完善碳汇权益交易机制^[11]。在此背景下，对森林碳汇价值进行核算有利于碳汇市场的快速发展，学者们对森林碳汇价值也展开了全方位、多尺度的研究，通过量化森林碳汇服务功能，直观地展示森林碳汇的生态效益，研究尺度从全球到国家到省、县域及林场。如方精云等^[12]使用生物量换算因子法，计算了1949—1998年50年间我国森林碳库变化情况，结果表明，中国森林碳汇在单位面积或单位碳储量上与美国大致相同。随后，多位学者^{[7, 13-14]}采用蓄积量转换的核算方法分别对2003—2008年、2009—2013年、2014—2018年我国天然林和人工林碳汇的实物量和价值量进行计算，总体来看，中国森林资源碳汇实物量和价值量呈上升趋势。由于北方地区森林资源丰富，省、县域及更小尺度的森林碳汇评估研究主要集中于黑龙江、吉林、辽宁等地^[15-17]，华南地区尤其是广东省的森林碳汇核算研究相对较少。

广东省西江林场是广东省省属林场之一。2015年广东率先全面开展国有林场改革，转变传统的利用和消耗木材的经营模式，广东省西江林场通过林场重组、改变林场管理和森林经营方向提升生态功能，实现了森林生态环境保护的目标。因此，研究广东省西江林场改革前后森林碳汇的变化情况，对国有林场改革、森林资源保护及“双碳”目标的实现等具有重要意义。本文在相关研究的基础上，利用林场改革前后的森林资源清查数据，对广东省西江林场森林资源碳储量实物量和价值量进行测算和分析，为广东国有林场森林资源保护、提高碳储量提供参考。

一.   研究区概况及数据来源

广东省西江林场地处粤港澳大湾区的西北部，紧靠西江边，是西江重要的水源涵养区，林业用地面积 1 133.33 hm²，其中生态公益林 1 000 hm²，占林业用地面积的 88%，场内活立木蓄积量531 200 m³。辖区内设有广东西江烂柯山省级自然保护区和广东羚羊峡森林公园。林区内景观类型丰富，有热带和亚热带气候所特有的热带沟谷雨林、南亚热带季风常绿阔叶林，以及温带气候所有的针叶林、针阔混交林等景观类型。

本文研究数据主要来源于2015年和2018年西江林场森林资源二类清查数据以及相关文献资料^{[1, 5, 12, 16, 18-20]}，具体数据主要包括广东省西江林场森林资源面积、生长量和蓄积量等。广东省西江林场自2015年开始全面停止商业性采伐，2018年实行国有林场改革。为计算改革前后广东省西江林场森林资源碳储量的变化情况，以及进行森林碳汇实物量和价值量的比较分析，本文参考韩旭超等^[21]和张颖等^[22]的研究成果对总碳储量进行计算。

二.   森林碳储量及经济价值

一   森林碳储量

生物量法、蓄积量法、碳密度法、碳平衡法等都是森林碳储量的常用计算方法^[16]。森林蓄积量法实用性强，容易操作，并且具有一定的科学性，因而本研究采用森林蓄积量法进行碳储量测算^{[5, 12, 23]}。

森林由林木、林下植被和林地组成。参考李顺龙^[24]采用蓄积量扩展法对森林碳汇的核算，本文得到森林碳汇量的计算公式：

式中：C为森林碳储量；V₁为森林蓄积量；δ为森林蓄积量和生物量蓄积的转换系数，也称生物量扩大系数，一般取1.9；ρ为森林生物量蓄积和生物干重的转换系数，即容积密度，一般取0.45 ~ 0.5，本文取0.5；γ为生物干重和固碳量的转换系数，即含碳率，一般取0.5；α为林下植物固碳量换算系数，即根据林木生物量计算林下植物(含凋落物)固碳量，一般取0.195；β为林地固碳量换算系数，即根据森林生物量计算林地固碳量，一般取1.244。

二   森林碳汇经济价值

森林碳汇具有多重价值，在理论上是可以计量的，其价值评估是指用货币衡量森林碳汇所带来的生态效益。森林碳汇的经济价值计算公式为：

式中，V₂表示森林碳汇的经济价值，C表示森林碳储量，P表示森林碳汇单位价格。

关于森林碳汇单位价格如何确定，目前存在多种方法。森林碳汇是一种特殊的公共商品，树木通过吸收并储存二氧化碳所提供的效益是全民共享的，并具有非竞争性、非排他性及外部性，这导致森林碳汇的价格无法完全由市场决定，需要交易双方通过协商确定^[25]。张颖等^[26]指出，影子价格（最优价格）能够反映市场真实的供求状况与商品稀缺程度，往往接近于自由市场竞争条件下形成的价格。在我国大力推行低碳经济的背景下，文本采用影子价格（最优价格）进行森林碳汇计量，以更贴近国际市场竞争形成的碳汇价格^{[5, 26]}。根据张颖等^[26]的研究成果，中国森林碳汇的最优价格应在10.11 ~ 15.17美元/t之间波动。如果按照最优价格的上限和中国外汇交易中心公布的2015年和2018年美元兑人民币的平均汇率6.23和6.62计算，2015年和2018年森林碳汇的价格分别为 94.509 1 元/t和 100.425 4 元/t。

三.   实证结果

一   森林资源数量变化

根据统计，广东省西江林场改革前后林地面积略有增加，2015—2018年广东省西江林场林地面积增加了15.39 hm²，增长率为0.14%。其中，森林面积增加了420.19 hm²，增长率为3.9%；森林面积占林地面积的比重从 95.55%增长到 99.15%。森林蓄积量从521 100 m³增加到531 200 m³，增长了10 100 m³，增长率为1.94%。表明多年来广东省西江林场森林资源保护成效良好，森林面积和蓄积均有所增加，各项指标的变化均显现了国有林场改革所取得的成效。同时，2015年起我国实施全面停止天然林商业性采伐的森林资源保护措施，加快了国有林场森林资源恢复的速度，提高了国有林场的森林固碳能力。

二   森林固碳量变化

自2015年国有林场改革后，广东省西江林场森林碳储量、碳汇量整体增加，森林碳储量从2015年的603 707 t增加到2018年的615 408 t，3年间森林碳汇量增加了11 701 t，增长率为1.94%（见表1），说明积极的林业政策对森林固碳量起着正向作用。森林平均碳密度为22.78 t/hm²，但与全国森林平均碳密度 44.30 t/hm²相比，还有较大的增长空间^[27]。

表  1  2015—2018年西江林场森林固碳量变化

年份	森林蓄积/ m3	森林面积/ hm2	碳储量/ t	单位面积蓄积量/ （m3·hm−2）	碳密度/ （t·hm−2）	碳汇量/ t
2015	521 100	10 766.30	603 707	48.40	22.99
2018	531 200	11 186.49	615 408	47.49	22.56	11 701

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三   森林资源分类碳储量

根据不同的分类标准，可将森林划分成不同类别。按林龄划分可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林；按起源划分可分为天然林和人工林；按林种划分可分为防护林、特用林、用材林、薪材林、经济林。本文对龄级的划分标准参考国家林业局编制的《森林资源规划设计调查主要技术规定》《主要树种龄级及龄组划分》《广东省森林采伐伐区设计规程》《短轮伐期和速生丰产用材林采伐作业规程》等文件，树种的龄级与龄组根据优势树种（组）的平均年龄确定。广东省西江林场的优势树种有杉木、马尾松、湿地松、桉树、速生相思、其他软阔林、黎蒴、针阔混交林（主要为马尾松、木荷、火力楠等树种的混交）、阔叶混交林（主要为木荷、红锥、火力楠、黎蒴等树种的混交）、其他木本果树、肉桂。

根据森林不同分类标准，对广东省西江林场森林碳储量进行核算（见表2）。总体来看，广东省西江林场森林碳储量是不断增加的，从2015年的603 707 t增加到2018年的615 408 t，3年间森林碳储量共增加了11 701 t，增长率为1.94%。从碳储量增长率来看，近熟林碳储量增长最多，达到201.26%，中龄林和过熟林的增长率为9.63%和5.90%，而幼龄林和成熟林没有增长反而降低，增长率分别为−42.05%和−42.80%。森林固碳量与森林年龄组成密切相关，林场中幼龄林面积所占比例较大，同时，中幼龄林的固碳能力低于成过熟林，导致总碳储量增长幅度不大。未来随着林场中幼龄林的不断生长成熟，其碳汇功能也将持续增加。

表  2  按森林不同分类标准计算的广东省西江林场森林碳储量及其变化 t

年份		2015	2018
森林碳储量		603 707	615 408
按林龄划分	幼龄林	101 950	59 085
	中龄林	129 755	142 247
	近熟林	56 768	171 020
	成熟林	185 364	106 025
	过熟林	128 596	136 184
按起源划分	天然林	0	0
	人工林	603 592	614 081
按林种划分	防护林	450 666	521 237
	特用林	0	0
	用材林	152 925	92 498
	薪材林	0	0
	经济林	0	0

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从起源来看，广东省西江林场的森林资源以人工林为主。2015年国有林场改革，广东省西江林场加大森林资源保护和建设，人工林面积逐渐增加。计算结果表明，人工林碳储量这3年间由603 592 t增加到614 081 t，增加了10 489 t，说明人工林建设投资对森林碳储量增加起着重要的作用。从林龄结构上看，近熟林的碳储量从2015年最低变为2018年的最高，增长速度最快。2015年森林碳储量从高到低顺序为成熟林、中龄林、过熟林、幼龄林、近熟林；2018年近熟林的森林碳储量增长最快，从最低到了最高，中龄林和过熟林还是居于第2和第3，成熟林从第1到了第4位。从林种来看，防护林的造林面积和碳储量不断增加，碳储量增长速度为15.66%，而用材林的碳储量则下降了39.51%。这与国有林场改革后，防护林面积不断增加，西江林场转变森林经营管理的方向有很大的关系。

四   森林资源碳储量价值

根据上文确定的2015年和2018年森林碳汇的价格分别为94.509 1和100.425 4元/t。基于此，可以得到广东省西江林场森林资源碳储量的价值量，具体如表3所示。

表  3  广东省西江林场森林碳储量价值量 万元

年份		2015	2018
森林碳储量价值量		5 705.58	6 180.26
按林龄划分	幼龄林	963.52	593.36
	中龄林	1 226.30	1 428.52
	近熟林	536.51	1 717.48
	成熟林	1 751.86	1 064.76
	过熟林	1 215.35	1 367.63
按起源划分	天然林	0	0
	人工林	5 704.49	6 166.93
按林种划分	防护林	4 259.20	5 234.54
	特用林	0	0
	用材林	1 445.28	928.91
	薪材林	0	0
	经济林	0	0

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由表3可以看出，广东省西江林场碳储量价值从2015年的5 705.58万元增加到2018年的6 180.26万元，共增加了474.68万元，增长率为8.32%。其中，近熟林、中龄林和过熟林碳储量价值量增长速度分别为220.12%、16.49%和12.53%；人工林碳储量价值量增长8.11%；防护林碳储量价值量增长22.90%。

四.   结论与建议

一   结　论

本文利用蓄积量扩展法核算森林资源碳储量。从实物量核算结果来看，广东省西江林场森林碳储量总体呈上升趋势。2015—2018年森林碳储量从603 707 t增加到615 408 t，3年间森林碳汇量共增加了11 701 t，增长率为1.94%；森林平均碳密度为22.78 t/hm²，但与全国森林平均碳密度 44.30 t/hm²相比，还有较大的增长空间^[27]。从林龄结构上看，森林碳储量变化最大的是近熟林和成熟林，近熟林森林碳储量从2015年的最末位提高到2018年的首位，成熟林森林碳储量从2015年的首位降到2018年的第4位。广东省西江林场主要以人工林为主，2015—2018年3年期间人工林碳储量增长1.74%，人工林建设投资对森林碳汇起着重要的作用，这与前人的研究结论基本一致^{[13, 22, 23, 28-32]}。

从碳储量的价值来看，2015—2018年广东省西江林场碳储量价值从5 705.58万元增加到6 180.26万元，增加了474.68万元，增长率为8.32%。从森林碳储量价值的变化可以看出，中龄林、近熟林和过熟林碳储量价值呈增长趋势，近熟林增长速度最快；不同林种中，防护林的碳储量价值是增加的，而用材林则减少。

森林的碳储量与森林的年龄组成密切相关。一般森林据其年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林，其中固碳速度在中龄林生态系统中最大，而成熟林/过熟林由于其生物量基本停止增长，其碳素的吸收与释放基本平衡^[33]。广东省西江林场随着林龄结构的优化，近熟林和中龄林占比不断提高，碳储量和碳密度也会相应增加，其森林碳汇具有较大的增长潜力。广东省西江林场通过加强森林抚育和有效的经营管理，调整林龄结构，提高了林分质量，为将来实现森林碳汇效益最大化提供了可持续路径。

二   建　议

1）认识森林碳汇价值的重要性，深入研究森林碳汇计量。本文采用蓄积量扩展法核算了广东省西江林场的森林碳储量，但由于该林场改革时间较短，无法对未来的森林碳汇潜力进行预测，这也是后期需要进一步深入研究的内容。已有研究表明，森林碳汇不仅与森林结构、气候、生物多样性等自然因子有关，也与火灾、森林保护与管理等人为因素相关^[34]。因此，为加快“双碳”目标的实现，不能忽略多种因素对森林碳汇的影响，在未来的预测研究中应将林地增长空间、林地经营管理水平、当地经济发展水平、国家政策变化、土地变动等外部因素的影响纳入考量范围。

2）对接省市碳中和规划，推进森林碳增汇行动。研究数据表明，广东省西江林场2015—2018年森林资源平均单位面积蓄积量低于全省平均水平（59.52 m³/hm²），尤其是林场森林资源林龄、树种结构不平衡，林分质量还有较大的提升空间。建议编制实施森林碳增汇经营规划，加强中幼龄林抚育工作，配置多样化树种，例如适当增加华南地区适生的固碳能力强的树种^[35]，改变林场目前树种、结构单一现状，提高森林蓄积水平，逐步优化森林资源结构。

3）积极探索碳汇市场，逐步扩大林业碳汇交易。根据广东省西江林场2018年的森林资源调查资料，本文估算出林场森林碳汇价值总量为6 180.26万元，从森林碳汇的实物量、价值量核算结果来看，该林场森林碳汇具有较大的发展潜力。将林场森林碳汇纳入资产化管理，强化森林经营和灾害防治等固碳措施，提升森林生态系统固碳能力，对充分推动森林生态、社会、经济效益的发挥具有重要意义。西江林场应做好森林资源的统计、核算工作，为建立森林碳汇数据库，探索森林碳汇市场提供数据支持。其次，应整合与利用林场森林资源优势，开发生态产品，推进森林增汇途径多元化。西江林场以杉木、马尾松、湿地松、桉树、黎蒴等为优势树种，可以将其作为产业资源优势，采取林果、林药、林下养殖等复合种植养殖模式，营造生态经济兼用林，探索森林碳汇、林下经济等多种路径，推动生态产品价值化，逐步扩大林业碳汇交易，加快“双碳”重大战略目标的实现。