2006—2017年辽宁省森林生态系统固碳释氧服务功能价值动态变化研究

李雪峰

摘要文章通过对辽宁省2006-2017年间六次森林生态系统及典型优势树种组固碳释氧服务功能价值做动态变化分析，掌握森林植被固碳释氧的动态变化特征和规律，为改善森林经营管理措施，提升固碳潜力提供参考。

关键词森林生态系统;固碳释氧;动态变化;辽宁省

中图分类号：S718.56文献标识码：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2022.03.020

森林作为陆地生态系统的重要组成部分，通过光合作用固定大气中的二氧化碳并释放氧气，在应对气候变化过程中起到了重要的作用[1]。近年来，随着辽宁省森林资源的不断变化，其森林生态系统服务功能和价值也在发生变化，2006—2017年期间辽宁省已做了6次森林生态系统服务功能评估，本文旨在通过对辽宁森林生态固碳释氧方面的评估结果进行动态变化分析，来探索辽宁森林生态系统固碳释氧服务功能的生态效益时空特征及驱动力分析。

1研究区概况及研究方法

1.1研究区概况

辽宁省地处我国东北地区南部，位于118°53′—125°46′ E，38°43′—43°26′ N。属于中纬度地区，北接内蒙古高原，南临海洋，属于暖温带大陆性季风气候区[2]。主要气候特点是雨热同季、日照丰富、寒冷期长、春秋季短、东部地区雨量充沛、西部地区干旱少雨[3]。土壤分布主要是2个地带性土壤分布区，即东部的棕壤区和西部的褐土区[4]。辽宁省位于长白、华北、蒙古3个植物区系交汇地带，植物区系具有过渡性、混杂性和不稳定性。植被类型主要包括针阔混交林和落叶林类型、暖温性松栎林及栎林类型、温带暖温带半湿润农业植被类型、沿河滨海植被和沙地植被类型[5，6]。辽宁省主要优势树种有408种，分布63科137属，其中乔木树种有250多种。

1.2研究方法

1.2.1数据来源

辽宁省森林生态系统固碳释氧服务功能评估分为物质量和价值量两大部分[7]。物质量评估所需数据来源于辽宁省森林生态连清数据集和辽宁省森林资源二类调查数据集;价值量评估所需数据除以上2个来源外，还包括社会公共数据集。

1.2.2评估方法

依据国家林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》里的具体评估指标体系、计算公式，对 2006、2008、2010、2011、2014和2017 年辽宁省森林生态系统的固碳释氧功能进行了物质量与价值量评估，分析数据变化情况。参数主要来源于辽宁省内森林生态站和周边辅助观测站点积累的长期定位连续观测研究数据集。

2结果与分析

2.1森林生态系统固碳释氧服务功能与价值量评估动态变化分析

森林是陆地上最大的储碳庫和最经济的吸碳器[8]。森林固碳释氧功能的评估包括固碳量、释氧量两部分[9]。2006—2017年辽宁省森林生态系统固碳释氧服务功能价值动态变化分析结果（表1）表明，森林生态系统固碳释氧服务功能与价值量均呈递增趋势，其中，2006—2017年，辽宁省森林固碳量由2006年的1 196.94万t增长到 2017年的1 938.55万t，增长了741.61万t，增长率为61.96%;释氧量由2006年2 659.78万t增长到2017年的4 440.79万t，增长了1 781.01万t，增长率为66.96%;固碳释氧价值由2006年的409.58亿元增长到 2017年的823.85 亿元，增长了414.27亿元，增长率为 101.15%。

2.2不同优势树种组固碳释氧服务功能与价值量评估动态变化分析

森林生态固碳释氧服务功能评估根据树木的生态学和生物学特性，将辽宁省组成林分的树种划分为11个树种组。其中主要优势树种组按面积排序前三位的是柞树组、油松组、落叶松组，按蓄积量排序前三位的依次是柞树组、落叶松组、油松组。本文选取柞树组、落叶松组、油松组、刺槐组、杨树组和灌木林组6种典型树种组做不同优势树种组森林生态固碳释氧服务功能动态变化对比分析。

2.2.1固碳释氧功能

不同典型树种组固碳释氧量评估结果如表2所示，均以柞树组固碳量释氧量为最大，以灌木林组为最小。柞树组、落叶松组、油松组和刺槐组固碳量释氧量总体呈现一直递增的趋势，杨树组和灌木林组呈现先增加后减少的变化趋势。这与柞树组、落叶松组、油松组和刺槐组分布区域的气候条件适宜，群落完整，森林多发育到中龄林、近熟林阶段，森林的生产力强，固碳释氧功能较强保持一致。

2.2.2固碳释氧价值量

辽宁省不同典型树种组固碳释氧价值量如表3所示，在6次评估中，均以柞树组最大，以刺槐组为最小。选取的6个典型树种组中，杨树组和灌木林组呈现先增加后减少的变化，其他几个树种组均是呈现出递增的变化趋势。将6次评估的固碳释氧价值量数据，以相邻评估期作为间隔，得出每两期评估的固碳释氧价值量变化。由表3可知，从2006—2017年选取的各树种组（除灌木林组外）的固碳释氧价值量均不同程度的增加，以柞树组增加量最大，刺槐组增加量最小。灌木林组出现先增加后减少的变化趋势，同一树种组固碳释氧量在有的年份间隔中出现减少的变化，这既与面积变化有关，又与森林质量有关，同时也可能与间隔年份的降水、温度因素有关。如果后一个年份的降水量少，温度低，植物光合作用就会受到影响，固碳量降低，从而出现减少的变化。

3辽宁省森林生态系统固碳释氧生态效益驱动力分析

辽宁省森林生态系统不同年份的固碳释氧服务功能与价值量呈现出逐步递增的变化趋势，这与森林资源的面积大小密切相关，森林面积是决定生态系统服务功能强弱的最直接影响因子[10]。而各项政策的支持和各项林业生态工程的建设与实施是辽宁省森林生态效益的关键驱动力。随着人们对森林关注度的逐渐提高，对生态效益的日益重视，逐步加大了对林业的投资和扶持力度，使得森林的面积逐渐增加;同时，对森林的抚育管理措施的逐渐增强，使得森林质量逐渐提高，生态效益逐渐增加[11]。

自然环境因素也是森林生态效益时空格局动态变化的重要驱动力，通过影响树木生长代谢过程、森林结构、生态系统能量流动与物质循环等方式，进而驱动森林生态效益时空格局的演变。辽宁东部山区以山地和丘陵为主，气候温和，雨量充沛，为林木生长提供了良好的生长环境，而且森林的面积较大，覆盖率高，森林质量相对较高，森林生态效益显著。辽西北地區与科尔沁沙地相邻，为典型的干旱区，森林面积较小，树种单一，森林多为农田防护林和防风固沙林等人工林。干旱少雨，土地沙化严重，林地生产力不高，单位面积蓄积量和生长量比较低，进而影响了森林生态系统服务功能的发挥[12]。

4讨论

森林具有多种生态功能，其中主要是吸收二氧化碳、释放氧气。森林在自然生长过程中，通过光合作用把吸收的二氧化碳以枝、叶、干等形式固定下来。只要不发生火灾、树木不腐朽分解，树干储存的二氧化碳很难再形成碳源。可以说，森林就是一种绿色可自生的碳捕集碳封存复合系统[13]。培育森林资源，不断扩大森林面积、提高森林蓄积量，是目前所有碳捕集碳封存途径中经济投入最少、耗能（额外排放）最低的途径[14，15]。因此，应加大森林管护力度、提高森林面积、尽快修复森林生态环境，以增加辽宁省森林生态系统服务功能价值[16]。科学经营和利用森林资源，进一步增强森林碳汇能力，实现“双碳”目标。

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[16] 李璐.辽宁省森林生态系统价值估算[J].林业勘查设计，2021，50（1）：64-66