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兼顾碳汇和木材生产的长白落叶松人工林最优轮伐期

董灵波  蔺雪莹  张一帆  刘兆刚  
【摘要】:【目的】针对当前人工林经营重木材收益、轻碳汇效益的问题,探究兼顾碳汇和木材生产的人工林最优轮伐期,为人工林多目标经营提供理论依据。【方法】以黑龙江省东北林业大学帽儿山实验林场35块长白落叶松人工林样地为研究对象,以Faustmann-Hartman模型为基础,综合考虑乔木层生物量碳库、生物质能源碳库、采伐剩余物碳库和木材产品碳库,构建长白落叶松人工林碳汇木材复合经营的最优轮伐期确定模型;设计4种模拟情景,情景1考虑木材收益、生物质能源收益和经营成本,情景2—4分别在情景1的基础上依次加入乔木层生物量碳库、采伐剩余物碳库和木材产品碳库,对各模拟情景分别量化不同碳价格、贴现率、枝叶生物质能源比例等因素对长白落叶松人工林最优轮伐期、木材产量、碳汇量以及林地期望值的影响。【结果】基准情景下(碳价格100元·t~(-1),贴现率5%,枝叶生物质能源比例20%),林地期望值整体随林分年龄增加呈先增加后减小的趋势,可采用二次多项式进行模拟(R■ 0.60)。情景1—4的最优轮伐期均为35年,其所对应的林地期望值分别为50 288、53 638、53 263和53 071元·hm~(-2),情景2—4的林地期望值分别较情景1增加约6.66%、5.92%和5.53%。对于情景2—4来说,能够使长白落叶松人工林最优轮伐期延长1年的最低碳价格分别为1 500、1 000和1 000元·t~(-1) C,其对应的林地期望值可分别达到100 667元·hm~(-2)、80 171元·hm~(-2)和78 266元·hm~(-2),较情景1显著增加约87.7%、50.5%和47.5%;当贴现率从5%增至9%时,最优轮伐期提前约4年,林地期望值减少约49 200元·hm~(-2);对同一贴现率而言,不同模拟情景下最优轮伐期和林地期望值的差异均不显著。【结论】在当前木材和碳交易市场约束下,长白落叶松人工林经营仍以木材收益占绝对主导地位,碳库种类增加对最优轮伐期改变不明显,但显著影响林地期望值。碳价格和贴现率显著影响长白落叶松人工林的最优轮伐期和林地期望值,其中能够使长白落叶松人工林最优轮伐期延长1年的最低碳价格至少应为1 000元·t~(-1)。
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