复合链式结构下中国林业碳库系统测度模型构建

温室气体上升导致的全球气候变暖问题不容忽视,增加森林碳汇和木质林产品碳储是缓解温室效应的有效途径。根据森林碳汇功能与林产品碳储功能的关联理论与模型,推导和改进包括森林子碳库、土壤子碳库及木质林产品子碳库在内的林业碳库核算模型及方法,以实现目标碳从森林碳库向木质林产品碳库的过渡与转移。基于气候变化背景下森林-林产品产业链的发展现状,构建包括森林子碳库和林产品子碳库的复合一体化林业碳库模型,使之为中国林业碳库的计量与评价提供判据。首先,对包含森林子碳库和木质林产品子碳库在内的世界林业碳库的发展现状进行探讨,归纳和比较国内外主流的关联林业碳库评估方法模型,从而对中国林业碳库模型的构建提供理论背景支持和逻辑方法支撑。其次,分析现有中国林业碳库评估存在的优势和弊端,找出适合中国林业特点的国家碳库创新评估路径,运用政府间气候变化专门委员会指定的生产法的思路,通过分析目标碳在林产品产业链生产、加工等过程中的流入和支出,提出创新中国林业碳库的模型构想并对其系统内涵进行分析。最后,赋予中国林业碳库系统模型数学表达,分析其数理结构并进行逻辑演绎,在森林子碳库和木质林产品子碳库两个复合链式体系下构建中国林业碳库系统测度模型(ForestProducts Carbon Model/FPCM)。     

随机价格下杉木人工林的碳汇收益及最优轮伐期确定

发展林业碳汇是应对全球气候变化及实现中国2060年碳中和的重要举措。基于改进的Faustmann-Hartman模型,以中国南方浙江、福建和江西三个省份杉木人工林为研究对象,使用时间序列模型拟合并预测中国碳排放权交易市场的碳汇价格,通过蒙特卡洛模拟确定最优轮伐期及碳汇收益。研究结果表明：（1）依次纳入木材收益、地上生物量碳汇收益和死亡有机质碳汇收益时,杉木人工林的最优轮伐期分别为21.85年、22.98年和22.88年;（2）上述三种情景下,林地期望价值的净现值分别为20408.20元/hm²、24587.29元/hm²和28101.11元/hm²;（3）全面考虑包含死亡有机质碳库在内的林业碳汇效益,能够稳定提高林地所有者收益约7.02%~21.61%。此外,应进一步考虑多轮伐期下税收政策及自然风险等因素对碳汇营林的影响,这是确定最优轮伐期和碳汇收益后续研究值得重视的问题。     

IPCC框架下木质林产品碳储核算研究进展:方法选择及关联利益

木质林产品的碳储功能可有效降低大气中二氧化碳的浓度,其碳储量核算已被纳入气候变化缔约国温室气体清单报告,各国基于CBDR原则对木质林产品的碳储计量及贸易流动核算方法学在国家层面的争议及协调,关系到未来在气候变化谈判中的减排责任分配及利益分享。本文首先概括了IPCC历次会议关联木质林产品碳储核算议题及谈判进程,纵向梳理了碳储计量问题的研究进展。其次,对比不同国家和地区关于核算方法的应用及争议,总结不同核算方法在各国间的适用情况及其关联利益。最后,从清单报告和国际贸易角度分析了生产法与储量变化法对林产品碳储计量的不同影响,归纳了不同角度下两种核算方法的适用属性。研究表明:1缔约国附件Ⅰ国家在第二协议期内报告本国木质林产品的碳储量及其变化,在假设本国木质林产品碳储贡献不为零时采用生产法核算碳储量,核算源于本国采伐木的产品碳收支已成为当前缔约国履行气候责任的基本要求;2从清单报告的角度,缔约国基于森林管理参考水平报告碳储量,生产法区别森林管理活动并核算源于可持续森林经营管理的木质林产品碳储量,符合报告的要求;3从国际贸易角度,对于中国等涉及林产品国际贸易的净进口国,储量变化法因考虑到进出口的碳计量,以储量变化法核算碳储量对中国等林产品贸易大国更具优势。     

林产品生物碳通量的动态生命周期评估

将时间因素和生物碳通量纳入林产品生命周期碳足迹评估,通过动态生命周期分析法(Dynamic Life Cycle Assessment,DLCA),确定林产品生产、使用和废弃阶段替代化石能源的净温室气体减排和对森林碳损失的净弥补时间。首先,建立温室气体排放和封存的动态生命周期清单,评估刨花板全生命周期的碳动态和碳足迹;其次,根据ISO 14040和PAS 2050标准提供的静态生命周期分析法分别核算包含与不包含碳储计算的碳足迹,量化时间因素和生物碳通量对于碳足迹结果差异的影响程度;最后,对比自然生长状态的森林碳汇情境,评估刨花板使用和废弃阶段替代化石燃料实现净气候减排所需的时间。研究表明:①时间因素和生物碳通量核算对碳足迹结果影响较大(223.34%),忽视时间因素会低估刨花板的减排贡献(18.98%)。②动态生命周期分析法可准确评估生物碳和温室气体排放的时间问题,但对时间范围非常敏感(75.19%和113.25%)。③生产、使用林产品以及林产品对化石能源的替代是实现长期气候减排的有效方式,在100a的时间范围能够弥补因森林砍伐造成的碳损失,从而实现碳中性。     

生物质能源替代化石能源的成本有效性拓展模型--基于时间价值视角CSSCI

生物质能源替代化石能源是缓解温室效应的有效途径。基于生命周期思想梳理能源系统替代使用减排效益与成本核算的边界;根据全球变暖与时间跨度关联理论归纳并改进评估方法,将不同阶段的排放转化为与折现成本值在同一时间基础上的等效值,对传统方法赋予时间价值;对能源排放成本支出的数理结构进行逻辑梳理,结合不同情景进行拓展模型构建。拓展模型兼顾生态与经济效益在时间上的一致性与可比性,更加科学地为生物质能源替代减排成本有效性评估提供理论依据。     

基于双重关联市场的林业CCER相关研究进展及问题

提升生态系统碳汇能力和健全碳排放权市场交易制度是中国“积极稳妥推进碳达峰碳中和”的重要举措。林业自愿核证减排量(CCER)抵消强制性碳排放配额在市场上交易为减排提供碳汇,有利于充分发挥自然生态系统整体增汇和减排功能。然而,作为主要林业碳汇贡献国之一,中国尚未构建纳入林业行业的全国统一碳交易市场。以林业CCER经营开发和抵消强制碳排放配额双重关联市场为视角,首先,基于林业CCER第一重关联市场——森林经营的碳汇增量市场,综述了林业CCER项目经营开发以及木材和碳汇联合产出相关研究;其次,基于林业CCER第二重关联市场——抵消碳配额的存量交易市场,梳理了林业CCER参与碳配额市场交易机制、价格形成机制以及与碳排放权价格的关联机制等相关研究。研究发现:林业CCER项目投入产出市场要素纵向关联市场价格传导机制、林业碳汇定价机制以及林业CCER与碳配额价格传导机制等问题需要进一步研究,以期为完善林业CCER经营开发和抵消碳配额清缴,推进林业CCER与碳市场有效衔接以及加快林业CCER纳入碳交易提供参考。     

碳交易机制下林业碳汇产品类别比较与价值核算模型甄别北大核心CSCDCSSCI

林业碳汇产品进入碳交易机制有利于发挥林业生态系统的减排功能,林业碳汇产品的价值核算可赋予林业碳汇经济价值。该研究在系统梳理国内外碳交易机制的基础上,以林业碳汇产品为研究对象,辨析了林业碳汇产品与林业碳汇项目的关联机理,结合木材和碳汇双重收益特征,以净现值法为方法学基础,归纳了三种林业碳汇产品碳量模型的适用性,并从林业碳汇项目的碳价波动反应、树种适用性、管理特性等方面对三种碳量模型进行了甄别比较。研究表明:①林业碳汇通过自愿性碳减排与强制性碳交易两类机制,可实现气候减排和经济效益双重价值,但中国林业碳汇面临产品界定不明晰及核算方法学错配等问题。②林业碳汇产品的价值核算需依据林业碳汇项目的最优轮伐期和“碳量”评估。基于时间期限划分临时核证减排量(tCER)、长期核证减排量(lCER)和国家核证自愿减排量(CCER)三类林业碳汇产品,其中tCER和lCER是应对林业碳汇项目非持久性的重要解决方案,CCER可通过永久性信用及稳定定价机制提高林业碳汇产品的减排有效性。③林业碳汇产品的核心价值在于其碳储能力及碳量水平,其价值核算应将“碳量”作为基本前提。基于“碳量”的林业碳汇产品价值核算模型,主要涉及碳总量、碳均量及碳增量三种模型。④以碳价波动反应来看,碳均量模型可从项目整体减缓碳价波动影响。以碳汇树种来看,碳总量模型适用于慢生树种,碳增量模型适用于速生树种,碳均量核算模型更适合依据生态价值调节树种选择方案。以项目管理特性来看,碳增量模型适用于长期管理方案,碳均量模型则能结合项目历史基线,更易于制订合理的碳储量水平。     

全球气候变化下中国林产品的减排贡献：基于木质林产品固碳功能核算

森林及其产品的固碳功能对减缓气候变化具有重要作用。木质林产品（下简称HWP）的碳储存是全球气候变化的重要议题,研究HWP碳储量并对其进行功能管理,对我国政府提高温室气体减排潜力并参与气候谈判、提交国家温室气体排放清单具有重要的现实意义。论文依据政府间气候变化专门委员会（IPCC）建议的HWP碳量核算模型,研究了1961—2011年中国HWP的固碳功能,继而比较分析了中国HWP碳储量的减排潜力。研究表明：从总量看,储量变化法、大气流动法基础上核算的中国2011 年度碳储量值分别为6.76×10⁸ t 碳和2.58×10⁸ t 碳;从年增长量看,储量变化法、大气流动法基础核算的中国HWP碳储量增长平均值为1 063×10⁴ t 碳和262×10⁴ t 碳。基于中国是世界HWP进口大国,储量变化法的选择应用将对我国有利。HWP碳储量减排贡献的研究发现：中国HWP碳储量为森林立木总量的4.75%~8.42%,平均约为6%;对比中国能源消费的年碳排放量值,中国HWP的年碳储量可以减排约1.6%,中国HWP具有显著的碳汇功能及进一步提升的减排潜力。