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不同森林经营措施对木材产量和碳储量的影响
摘要:伴随科学技术的快速发展,为全球气候带来巨大挑战,如臭氧层空缺增大导致全球气温提升,致使南北极冰山呈现消融态势。为了有效应对气候变化,世界各国极为重视扩大森林覆盖率。但是受到气候、人为因素等影响,导致森林资源总量下降,由此要从实际出发选择不同的森林经营举措,在提高木材产量的同时减缓气候变化。基于此,本文将简要分析不同森林经营措施对木材产量和碳储量的影响,以期为我国林业的持续发展提供一定参考。
关键词:森林经营;木材产量;碳储量;影响
引言:森林在碳源、碳汇起到的作用与森林经营模式息息相关。受到经、文化以社会三方面的差异性影响,有关林业经营会制定不同的目标及重点,纵然森林资源采取不用的管理方法,但从整体上来看发展的思路与方向趋同,为此则应平衡好生态和经济之间的关系。传统经营模式侧重生产和利用木材,加之过于追求经济效益而加重生态建设压力。而且从森林资源管理实际情况来看,多数森林资源,尤其是人工林区和次生林区都没有真正起到应有的固碳作用。面对这一现实情况,有必要选择科学高效的经营与管理手段,促进森林碳汇潜力的深度开发。
1 森林经营的主要环节
1.1森林功能区划
首先,结合区域的自然条件、地理条件与立地情况,从而区域要求森林所具备的功能出发,可以将林区划分成公益林,依据具体的生态建设要求适度进行砍伐的兼容林,以促进国家经济发展为目标的商品用材林。需要注意的是,对森林功能的划分并非是指划分林种,其能够为实现类型不同的林区经营提供参考。其次,集体林区的功能区划,在兼顾功能侧重的基础上,既要尊重人民群众意愿还要兼顾当地的社会、经济发展水平[1]。最后,为了科学划分森林功能,通过2类森林调查为功能区类型不同的森林经营提供基础。
1.2森林分类经营
有关公益林区,其经营目标为实现生态效益最大化,旨在构建相对稳定的森林生态系统,由此要以森林生长规律为依据,通过封育或者“造林补植——封育”建设与修复森林植被,同样森林经营应结合上述目标实施必要的人工干预。有关兼容林区,其经营目标为实现生态效益最大化,但兼有森林采伐任务,由中央或是地方政府提供森林经营费,至于森林的培育及经营模式,参考欧洲国家当前使用的方法对近自然森林进行经营,一方面对森林实施人工干预,另一方面依托促进生态效益提升保障森林抚育的科学性。有关商品用材林区,培育和经营森林应适应我国的市场经济发展规律,培育和经营属于一种企业行为,为此资金投入方式以经营者个人筹措为主,对于地方财政可以依据一定的造林成本予以补助。国内已积极推进集体林区林权改革,因此国有林区内部的商品用材林也需落实林权改革,通过分离所有权与经营权,激发个人或是个人参与造林以及集约经营的能动性。现阶段,采伐管理制度的不完善限制发展用材林的经营效益提升,为此,采取由经营人员制定的经营方案对林木采伐加以控制。
1.3编制经营方案
经营方案能否实现科学编制直接影响到森林经营成效,同时此类方案可以为促进经营水平提高予以强有力的支持[2]。面对这样的需求,经营方案可以被视作森林经营每个环节的统筹规划,旨在让经营过程实现科学化衔接。有关森林经营,具备鲜明的系统性特征,其中包含选种、育苗、造林等,经营内容完备是出于保障对整个过程的科学衔接,也是为了提供资源管理所采用的必要举措。针对经营人员而言,森林目标的制定集中表现在经营方案上,通过依托对经营计划的安排为组织各项经营活动提供保障。有关功能差异的林区,考虑到各种效益能够达到最大化,会为其选择适合的经营方案与管理举措,由此应从实际情况出发,制定科学的森林经营方案,一方面为科学管理森林资源提供保证,另一方面有助于森林资源进行透明、高效的管理,真正落实自主经营权。
2 木材产量受到不同森林经营措施的影响
现阶段,木材的需求量日益增长但是我国森林资源相对匮乏,南方林区影响国家号召落实围绕森林经营的实践活动。木材获取量,一方面是衡量森林实际经营效果的重要指标之一,另一方面是森林经营与林木采伐的重要参考,如择伐能够让树木进一步发挥生长潜力,这样在有利于整体生产力提高的同时丰富森林组成。一般情况下,无论社会不可抗因素还是自然因素都会影响到木材实际产量,或借助特殊的措施手段达成预期目标的人工因素。当前,研究人员已经对其中的基因、生物等相关要素进行深度研究,据相关研究表明上述因素中涵盖高温、干旱与病虫害,而且这些因素对木材的产量和质量都会产生严重影响。国内则是侧重对木材实际产量的分析,即采取环境库捏茨曲线和函数模型完成分析任务,其中政府采取的保护措施、森林实际占地面积会直接影响到木材产量的。与此同时,国内对森林木材的重视程度较高,违法人员会上山进行伐木然后私自贩卖,这种行为影响到木材生产的分布,还会留存一定的安全问题。针对森林资源而言,其对各种自然灾害的抵抗能力,多数情况下会受其分布密度的影响,一旦分布密度过高,引发伐木数量偏高而引发土质松软问题,倘若出现类似泥石流等次生灾害,则很容易引发无法逆转的影响[3]。但是通过提高择伐的合理性,一方面有利于大林木数量的增多,另一方面实现森林结构的极大丰富。林木栽植密度和树木生长发育联系紧密,倘若树木距离过近会直接影响到树木单株的发展空间;如果过疏土地资源极易被浪费。
3.碳储量受到不同森林经营措施的影响
森林木材经营为了实现持续性发展,在森林经营的目标和相关理论会随之产生变化。当前人们已能意识到森林资源具备的生态价值,从侧面能够体现森林的经营期间产生的环境效益具有关键性作用,基于此人们会不断提高对森林碳汇功能的重视程度,而且碳储存也是降低气候变化速率的影响要素之一。
3.1森林碳储量的形成
实际上,森林拥有极为丰富的碳储量,森林也是陆地环境中的碳储存仓,由此可见森林对维持全球范围内的碳平衡起到重要作用。生长在森林中的各类种植进行光合作用,二氧化碳可以被转换为以供植物吸收的一些有机物质。从某种角度来讲,森林中的碳含量密切联系着自然生态环境,既是达到碳平衡的关键还能为森林生物的多样性提供保障[3]。选择的经营措施会对碳储量造成直接影响,由此经营人员必须立足实际情况,保障所用保护举措的针对性,在一定程度上降低病虫害和火灾的发生概率。以我国的云南地区为例,每年的3月份至5月份进入到森林火灾高峰,所以要定期进行安全监测,这样才能为森林碳含量予以保障。
3.2影响碳含量的主要因素
考虑到进一步优化植被的种类构成,也为了合理调整轮伐周期,则应该将森林面积扩大,继而让森林拥有更大的碳含量[4]。一般促进森林碳量增大的方法如下:第一,避免人为因素对森林系统发展的干扰与影响。针对抵抗难度较高的自然灾害,多数情况下人们会显得无所适从,而就各种违法与破坏行为来讲,可以合理的将违法成本提高,各地政府有关部门应重视对管辖区域森林资源的监管以及保护,总之利用多管齐下的形式最大相对降低人为因素带来的影响;第二,重视人工防治并加大保护力度,森林密度提高以增加碳量总数;第三,针对森林防治而言,科学治理与防范病虫害,防止因其对碳排放的影响,高度重视森林火灾的预防及管理工作,在此基础上面对森林火险提高应对能力。第四,对森林碳排放施加保护,及时治理、科学整改已经出现退化现象的森林,至于难以满足生长需求的土壤可以进行人工的土质。选择的经营措施会影响到碳储量高低,为此应立足实际的森林经营情况,以苏少川森林为例,整合经营期间利用采育结合,一方面实现了林木质量的提升,另一方面树枝与树根等位置的碳储量明显提升
4.森林碳储量和林木产量的均衡
实际上,功能不同的森林有时也会出现矛盾,面对这种情况需要做好功能的取舍[5]。有关经营管理,其是指对种植形式情况、对轮伐期科学安排等,着眼于森林经营,在一定程度上景观结构会对木材的实际产量造成影响,同样的无论是龄级分布抑或森林疏伐,也在不同程度上影响到森林结构。比如,新近更新林区,不仅能产生一定量的碳净排放,林区中的幼龄树能够汇集碳,基于树木长势的逐渐减弱,成熟林中的碳储量也会减低,如果是过熟林极易出现碳的净排放现象。基于林木不同的生长发育阶段,林木之间的差异明显,因此有关森林景观的设计必须兼顾每个发育期间林木特点。除此之外,气候条件也会对森林的结构和功能造成影响,依托干扰生长更新而造成森林生态运行失稳。有关气候的变化,森林生态发挥一定的影响作用,在对森林资源有效保护的前提下将造林面积增加,一方面是减少二氧化碳释放的有效方法,另一方面也能够对气候的变化速率进行限制。植物虽然难以尽快对气候变化适应,但据相关研究表明,从未来长期角度来看森林成为碳源的可能性极高。
选用兼顾灵活性以及适应性的森林经营举措,定期对自然环境开展评估工作,从环境情况出发提供多元化选择,做到短期策略与长期策略相融合,这样有利于森林抵抗能力、恢复能力的增强,从而帮助其更好地适应天气。至于森林采伐活动,一方面应保障森林结构的完整性,另一方面注意维护生态系统的多元化,确保木材收获数量达标并对林分结构加以优化,森林生态此时会处在较为理想的状态,彰显不同功能为持续性经营予以保障。与此同时,森林的经营与管理能动态的影响森林碳储量,由此要将经营及管理范围确定。对于林分变化模型而言,为了提高预测精确度,内部结构在得到控制点的同时遵循林木生长的一般性规律,通过管理信息共享平台的待见,利用动态发展的林分信息就能够模拟其生长情况、枯损情况,在此基础上满足更新森林资源数据的需求。
5.基于木材生产和固碳权衡优化森林经营措施的要点
5.1形成可持续经营理念
森林系统提高服务的综合效益,一直是森林经营活动需要解决的重要课题[6]。研究人员现阶段会使用模拟退火算法,针对分类经营影响因素、林龄结构调节约束条件进行分析,也不会将规划求解和GIS技术有机融合,获得最合适的时空方案。与以往采取的经营方案相比,该模型能兼顾到各种约束条件,依托对这种算法的改善实现求解效率的有效提高。依然以南方地区林区为例,天然林可以利用择伐模式、人工林使用皆伐模式,需要注意的是人工林倘若采伐活动的频率偏高,很容易对后续经营造成影响,为此经营人员要重视树龄结构的调整,通过这样的形式为木材持续生产和稳定生产提供保障。最终模型给出的结果,一方面符合各种约束条件、另一方面达成既定的规划目标,为制定森林经营方案提供必要的理论参考。另外在经营单元设置的尺度上,不仅做到了动态化安排还能对森林经营科学调整,实现有效的经营人员安排。
5.2社会因素与经济因素科学整合
当前多种研究的侧重点是削弱对森林的经营强度,例如选择强度较低的森林经营模式、将森林原有结构尽可能留存等,上述举措在很大程度上到达预期的净碳储量目标,但是会影响到木材的产量,但是不采伐并保留枯木量,能够为森林系统中的生物多样性予以保障。但从实际情况来看,应该基于分类经营理论,并且兼顾对林区内部林龄结构的调整,一方面长期保障森林质量,另一方面依据最优增长模式,市场利率倘若超过社会层面的时间偏好要素,消费预期明显增大。因为当前木材的市场价格明显高出碳的价格,说明人们具有为木材产品支付的意愿。至于碳的交易金额和林产品相比偏低,从中能够反映当前的市场机制无法体现森林原有的碳储存价值。基于此,政策机制要发挥作用,通过调整消费人员与生产人员的行为,推动市场走向的调整,由此让交易市场再次焕发活力。基于社会偏好存在差异,森林的年龄结构也能借助管理活动提高稳定性,这是由于在约束条件相同的前提下,缩小各种优化情况下的结构差异。如何改善森林碳汇,仍然属于现阶段经济性优势显著的气候变化转变方式,在保障经营举措科学性的基础上对碳汇动态予以高度关注。
市场能反映出人们最真实的支付偏好,由此为管理决策提供参考。虽然固碳成本支出有限,但是相比其更低的碳交易市场价格。面对这一情况,有必要通过碳价提升刺激经营人员进行碳汇交易,这也符合我国颁布的增加碳汇政策。国内市场的碳交易平均价格是每吨二氧化碳50元,换算为美元是每吨7.9美元,而碳市场定会成为我国在2030年达到碳达峰以及2060年达成碳中和的重要工具。森林生态系统,假设需要承担阻碍全球化变暖约一摄氏度整体贡献量的10%,那么预计到2055年全球的碳价格能够达到二氧化碳每吨281美元,和现阶段国内市场碳交易价格过于选树。针对南方林区而言,为使木材生产更好地平衡于碳储存服务需求,最合适的定价应为二氧化碳每吨120美元。Logistic函数能够展示在规划情景不同时,碳价格与固碳量之间的关系,其中曲线拐点便是最合适的价格,借助函数对不同情景的价格进行估算,得到的最合适区间为114.84美元到367.41美元(每吨),最佳价格会基于贴现率提高缓慢下降,如果规划时长增加则逐渐提升。但是因为本文的研究对象只是南方林区,基于此北方林区的经营期间的适宜碳价有待进一步研究。
6.结束语
在全球气候变化增速的背景下,增加森林覆盖率迫在眉睫。气候变化在影响到日常生活生产的同时,直接威胁到森林植被的生长功能与保护能力。为了避免这一负面影响,应该对优化森林生态予以高度重视,依托科学调节森林的组成结构,科学规划密度分布、合理扩大占地面积等方法,对森林资源差异性经营,这样不仅能将林木质量提高,还为为我国的碳储量提供坚实保障,更能为全世界维持碳量平衡贡献一份力量。总之,应平衡好预防和保护才会发挥森林生态系统的作用。在今后的研究工作中,森林经营规划模型要考虑土壤中、林下植被中以及凋落物层中的碳,有林业数据调查也需关注土壤数据、林下植被数据、凋落物数据等,在做好统计工作的同时深入调查、详细记录立地条件。此外,当前规划模式考虑的时长为一百年,可是模型未能兼顾一百年中的地形变化、气候变化等相关因素产生的影响,由此有必要将地形信息、天气观测数据有机整合,在此基础上完善其中的预测模块。
参考文献:
[1]崔巧莲.新时期森林抚育经营技术与措施[J].山西林业科技,2023,52(S1):28-29.
[2]冯丽洁.新时期森林抚育经营技术要点与措施探析[J].世界热带农业信息,2023,(03):90-92.
[3]焦瑞东.现代森林经营存在的问题及措施[J].新农业,2022,(08):31-32.
[4]张钰明,张玉珍.新时期森林抚育经营技术与措施[J].世界热带农业信息,2022,(03):54-55.
[5]常毅.不同森林经营措施对木材产量和碳储量的影响刍议[J].现代园艺,2020,43(10):145-146.
[6]邹慧,覃林,何友均.不同森林经营措施对木材产量和碳储量的影响[J].世界林业研究,2015,28(01):12-17.
作者简介:张治屋(1972-),男,大专,工程师,主要从事森林经营和林业调查工作。
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