文章信息
- 张小全, 侯振宏.
- Zhang Xiaoquan, Hou Zhenhong.
- 森林退化、森林管理、植被破坏和恢复的定义与碳计量问题
- DEFINITIONS OF FOREST DEGRADATION, FOREST MANAGEMENT, DEVEGETATION AND REVEGETATION IN RELATIONS TO CARBON ACCOUNTING
- 林业科学, 2003, 39(4): 140-144.
- Scientia Silvae Sinicae, 2003, 39(4): 140-144.
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文章历史
- 收稿日期:2002-07-25
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《京都议定书》第3条第4款(3.4条款)要求《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)缔约方会议,确定附加直接人为活动(包括农业土壤和土地利用变化和林业)引起的温室气体排放或汇清除量的计量方法、规则和指南,以便附件I国家在其承诺的温室气体减限排额中增加或扣除这些活动引起的温室气体排放或吸收(UNFCCC, 1997)。为便于计量,UNFCCC要求明确这些活动的定义及其应用(UNFCCC, 2001a)。2001年11月的第7次缔约方大会(COP7),达成了重要的马拉喀什协定,对森林、造林、再造林、毁林、植被恢复、森林管理、农田管理和草地管理作出了明确的定义(UNFCCC, 2001b)。但这些定义,特别是森林管理、农田管理和草地管理等,是广义的、抽象的和模糊的,不能充分满足实际应用的需要。
同时,对某一国家而言,森林采用单一阈值来定义,必然使部分人为因素引起的森林碳贮量实际发生变化而不被计量。例如,假定郁闭度阈值为0.20,那么即使郁闭度为0.90的森林被破坏到0.30,由于仍然是森林,因而不被认为是毁林,其引起的碳排放也就不能被报告和计量。同样森林郁闭度的提高(如从0.30提高到0.90)也不能被计量和报告。为此有关组织和专家建议将森林退化(forest degradation)、森林改良(forest improvement)和植被破坏引起的温室气体吸收或排放纳入计量的范围。马拉喀什协定要求国际政府间气候变化委员会(IPCC)制定直接人类活动引起的森林退化和其它植被破坏的定义,以及这些活动引起的温室气体排放方法选择,提请第9次缔约方大会审议;同时要求UNFCCC附属科学技术机构(SBSTA)考虑并采纳IPCC制定的有关定义和方法选择,以便对直接人为活动引起的森林退化和植被破坏产生的温室气体排放进行计量(UNFCCC,2001b)。SBSTA第15届会议主席案文第5条指出,SBSTA注意到IPCC建议的关于制定直接人类活动引起的森林退化及其它植被破坏的定义以及编制和报告这些活动引起的排放清单的方法选择;同时在第8条表明,SBSTA欢迎IPCC参与组织拟于2002年1月在罗马举行的FAO-IPCC-CIFOR关于与森林有关定义的专家会议,包括生物群区的森林定义、森林退化和植被破坏的定义(UNFCCC,2001c)。应UNFCCC要求,IPCC温室气体清单专门委员会于2002年启动了直接人为活动引起的森林退化和其它植被破坏的定义和方法选择项目。
本文根据作者参加协调森林有关定义专家研讨会和IPCC有关LULUCF良好做法指南(Good Practice Guidance)期间收集的相关资料,通过大量的信息搜索并在与有关专家讨论的基础上,调研了有关国家和组织森林管理、森林退化、森林改良、植被破坏、植被恢复的定义,讨论了其对LULUCF碳排放或吸收的影响,提出了在森林有关定义专家研讨会和良好做法指南编写过程中涉及的焦点问题,以期引起国内同行的关注和参与,同时为我国参与国际气候变化战略谈判提供参考。
2 有关定义 2.1 森林退化和改良森林退化(forest degradation)和森林改良(forest improvement)是两个相反的过程,一旦定义了森林退化,森林改良便不言而喻。然而森林退化是比森林有关的其它术语(如森林、造林、毁林)更为复杂和模糊的概念,因森林管理的目的而异。例如,如果管理目的是保护森林生态系统及其功能,则木材收获就可被称为森林退化,即使这种收获是可持续的;相反,如果管理的目的是获得可持续的林产品,则这种收获就不被认为是森林退化(Lipper, 2000)。联合国粮食与农业组织(FAO)、联合国生物多样性保护公约(UNCBD)和国际热带木材组织(ITTO)均制定了森林退化的定义,其中FAO的定义为“逆向影响林分或立地的结构或功能从而降低森林提供产品和服务能力的森林内的变化过程”(FAO,2000a)。ITTO的定义为“森林潜在效益的全面、长期降低,包括木材、生物多样性和任何其它产品或服务”(ITTO,2002)。UNCBD则定义了退化森林:“由人类活动引起的、丧失原有天然林正常的结构、功能、物种组成或生产力的次生林”(UNEP/CBD/SBSSTA,2001)。世界自然基金会(WWF)采用了FAO的定义。由此看出,这些定义是基本协调的,一般均指产品和服务功能的逆向改变。有关国家的定义也类似(Lund,2002)。但UNCBD的定义有一个显著差别,其参比对象为天然林,明显偏离这种状态就被认为是退化,而FRA和ITTO的定义没有涉及参比对象,但暗示提供产品和服务的任何减少都是退化。森林林退化可以是人为因素或自然因素引起的,但两种因素又存在必然的联系。人为因素可降低森林的脆弱性,从而使森林更易受火灾和病虫害的威胁而退化,但只有UNCBD的定义明确了退化是人为引起的,在各国的定义中也只有意大利明确了退化的原因(Lund,2002)。FRA的定义指提供潜在产品和服务的“长期”减少,避免了所有的采伐活动都被认定为退化,因为采伐活动常常最终使林分得到改善(如间伐)。
现有的这些定义均比较抽象,缺乏度量产品和服务功能的具体指标及标准。例如,若以郁闭度为度量指标,降低多少才可视为森林退化?有的森林退化是可以恢复的,而有的是难以逆转的,特别是森林功能的退化,但所有定义均没有考虑到不同森林类型恢复能力的差异(FAO, 2002)。
2.2 森林管理森林管理是一个可用于国家、地区、森林管理单位和林分水平上的规划、实施、监测和控制的概念,相关的概念、方法甚至使用的术语在世界不同地区可能都不一样。它们也取决于管理目的,如木质产品、非木质产品、流域保护、固持土壤、娱乐和自然保护。管理计划常常是管理森林的一个基本工具,它可以是正式的,也可能是非正式的。甚至在缺乏管理计划时,管理仍可以通过传统方法得到实施。在所有国际公约和组织中,只有UNFCCC对森林管理进行了定义:森林管理是一个林地利用和作业系统,其目的是可持续地实现森林相关的生态(包括生物多样性)、经济和社会功能(UNFCCC,200lb)。但一些国际组织制定了被管理森林的定义,如FAO将被管理森林定义为“按照正式或非正式的管理计划、在足够长的时期内(5年或更长)定期实施管理的森林”(FAO,1998);ITTO将被管理天然林定义为“可持续的木材和非木材收获(如通过综合的收获和造林措施)、野生动植物管理和其它利用导致森林结构和物种组成发生了变化的森林,所有主要的产品和服务功能都得到完整的维持”(ITTO,2002)。这些定义都是基于管理是为实现特定的目标或功能的、有目的的行动。ITTO的定义规定,管理改变了森林结构或物种组成,而FRA和UNFCCC的定义没有规定管理的后果,也没有增加其它限定条件。ITTO和UNFCCC的定义提到了可持续性和所有森林功能的维持,而FAO的定义没有明确提及。但森林管理和被管理森林是不同的概念,根据UNFCCC,森林管理是可持续的,而被管理森林则不一定是可持续的。
1992年联合国环境与发展大会(UNCED)后,各国都开始重视森林可持续管理,对森林可持续管理的概念、标准与指标体系展开了国际性广泛的研讨和协调行动(蒋有绪,1997)。虽然各国际公约和进程对森林管理的定义大同小异,都是非常广义的定义,即以维持和增强森林多种产品和服务功能,满足当代和未来社会、经济、环境和文化的可持续需求为目标。可持续森林管理的指标和标准也相似,但侧重点不同,制定的指标数量不同,一些组织或进程的指标和标准带有明显的地域性(如赫尔辛基进程、蒙特利尔进程、ITTO)。赫尔辛基进程和蒙特利尔进程都包含森林碳循环有关的标准和指标,如碳贮量、生物量、生物生产力、薪材消耗等(FAO,2002)。
2.2 植被破坏和植被恢复对植被破坏的定义很少,基本含义为去除植被或破坏植被(Lund,2002)。但由于植被破坏是植被恢复的反义词,因此植被破坏涵义可通过植被恢复的定义得到解释。UNFCCC对植被恢复的定义为(UNFCCC, 2001b):“通过建立最小面积为0.05 hm2的植被但不满足造林和再造林定义的直接人为活动引起的立地碳贮量增加”。其它植被恢复的定义也较多,一般指在曾经有过植被的立地上重新建立植被或恢复原有植被覆盖(Lund,2002),与再造林的定义类似,但缺乏具体的植被覆盖指标。
植被恢复活动通常在立地条件恶劣或严重土地退化、自然演替较缓慢的立地上进行,因此可促进植被的自然演替。植被恢复通常不具商业目的,但通过植被恢复可增加牧业收入或游憩价值,还可减少土壤侵蚀,增加生物多样性(FAO, 2002)。因此植被恢复也是生物多样性保护公约和防治荒漠化公约感兴趣的问题。
3 与定义有关的碳计量问题 3.1 森林退化定义与碳计量由于退化的森林仍属森林的范畴,森林的定义是森林退化定义的基础。从碳计量角度考虑,UNFCCC基于土地覆盖方式来定义森林,采用的主要指标是郁闭度或立木度、面积、树高。根据马拉喀什协定要求,定义森林有关变化过程如造林、再造林、毁林等的空间尺度应与森林相同(UNFCCC,2001b),不言而喻,未来UNFCCC森林退化定义的最小面积也应与森林定义相同。针对碳计量,未来森林退化的定义可能使用郁闭度、碳贮量等具体指标。如果未来采用基于生物群区的森林定义,或分别不同森林类型定义森林,则这些阈值也应因不同生物群区或森林类型而异。但基于郁闭度或碳贮量的森林退化定义还须明确以下关键问题:(1)描述森林退化的参比对象或参照物,是森林能够达到的潜在郁闭度、碳贮量或服务功能?还是天然林?(2)描述森林退化的郁闭度或碳贮量指标阈值,即指标值降低多少才视为森林退化?(3)明确森林退化的原因,即是人类活动还是自然因素引起的,如何区分?(4)明确森林管理活动引起的郁闭度或碳贮量的暂时降低是否属森林退化。森林经营性间伐、择伐或皆伐均可导致郁闭度或碳贮量的大幅度下降,但间伐和择伐均可增加森林生产力和碳吸收潜力,森林经营性皆伐后通常立即进行更新。从碳计量角度考虑,这些活动均不会引起森林碳贮量的降低,因此不应属森林退化范畴。(5)明确天然林转化为人工林是否属森林退化。天然林更新为人工林特别是短周期人工林后,种类组成减少,生物多样性降低,其它服务功能也可能下降,但郁闭度并未降低,生产力还可能提高,从UNCBD角度考虑,属森林退化,但从碳计量角度看,碳贮量并未发生变化甚至会提高。有关专家担心,如果这种活动不属于森林退化,则一些国家可能会出于商业或碳计量考虑,将大量天然林变为短周期人工林,这对生物多样性保护是极为不利的。(6)如何监测森林退化。
3.2 森林管理与碳计量UNFCCC对森林管理的定义与其它公约(组织或进程)对被管理森林的定义相似,均是非常广义的,并掺杂着一定的政治因素。UNFCCC未给出森林管理的具体指标、标准和相关的管理活动,但针对《京都议定书》,森林管理引起的碳源汇计量应是客观的,要求其标准、指标和活动是技术性的。从原则上讲,《京都议定书》 3.4条款下的森林管理应包括除造林、再造林和毁林(ARD)以外的可引起碳贮量变化的所有森林管理活动,如控制用火、森林防火、病虫害防治、森林更新、幼林抚育(除草、松土等)、修枝、间伐、施肥、灌溉、排水、采伐方式、轮伐期、采伐剩余物和枯死木管理等(FAO, 2002)。为避免重复计量,在ARD范围内发生的森林管理活动不纳入计量。对碳计量方法而言,有广义的基于土地的计量方式和狭义的基于活动的碳计量两种方式,前者考虑所有森林管理活动涉及的面积来计量碳贮量变化,不区分具体的森林管理活动;后者则是分别根据每个活动计量其引起的碳贮量变化,如间伐或施肥。UNFCCC建议采用广义的基于土地的计量,该方法有利于应用统计抽样方法计量森林管理的碳源或汇,但由于要对大面积森林管理活动进行监测,要求的样本量非常大,因此监测成本非常高。而基于活动的方法则需要应用模型方法或研究样地获取每一活动引起的碳排放或吸收速率,通常情况下要获取各种森林类型和立地条件下的参数是困难的;而且如果几种管理活动同时发生于同一森林,容易引起重复计量。
另一个相关问题是,森林管理活动收获的木质产品是否纳入计量范围。首先,木质产品在其使用寿命期内属碳储存,其次大量使用木质产品可降低化石燃料的利用量。木质产品可作为化石燃料的替代能源,也可作为高耗能产品(如钢材、铝、石膏板、砖等)的代用品。如果森林管理中产生的木质产品纳入碳计量,其影响是巨大的(Brown, et al., 1998;Ford-Robertson,1999;Winjnm et al., 1998)。森林管理碳源汇计量中需要解决的其它相关的问题还有:(1)农田防护林、牧场防护林、农用林、经济林等森林管理的计量是纳入森林管理还是农田管理或牧地管理?从土地利用方式看,属农业或牧业用地。同样的情况发生在城市森林中,许多城市地区均满足UNFCCC对森林定义的要求,那么对这些地区的管理活动是否属森林管理?(2)根据马拉喀什协定,森林管理碳计量中要剔除工业化来CO2浓度增加、氮沉降等间接人为因素以及基准年(1990)以前森林管理活动的影响,但如何剔除?尚缺乏相关的方法学。(3)马拉喀什协定要求各国提供森林管理活动的地理信息,但许多国家的管理活动是基于不同管理活动统计数据,很难落实到山头地块,特别是对国土面积较大的国家,同时统计中的许多管理活动发生于相同的森林,如何避免重复计量?(4)森林具有多种功能和效益,不同国家或同一国家不同地区森林管理的主要目的不同,管理措施也不同,由此引起的碳源汇变化速率也不同,如果基于土地的计量方法,如何降低由此引起的计量的不确定性?(5)与农田管理、牧地管理等项目不同,森林管理碳计量中无基线,只要求计量1990年以来的森林管理活动在承诺期内引起碳源或汇,这给计量带来很大的难度。如果计算1990年以来发生森林管理活动的森林在2008—2012年间(第1承诺期)的碳贮量变化,那么如何区分和剔除自然因素引起的碳贮量变化?如果被管理的森林在2008年前变成非林地,如何计量。
3.3 植被破坏和植被恢复与碳计量在UNFCCC定义下,可通过直播或栽植树木、灌木、豆科植物和草本植物的方法,恢复植被覆盖并增加土壤有机质(碳贮量),这对自然条件较差的国家或地区,通过植被恢复抵消其承诺的温室气体排放减限排是十分有吸引力的。例如冰岛政府打算种植羽扇豆属植物(Lupinus sp.)和发展草地作为恢复植被增加碳贮量的活动(FAO, 2001)。澳大利亚政府计划将营造疏林、防护林带、行道树以及种植茶树、灌木列入植被恢复的潜在活动(UNFCCC,2000)。对自然环境恶劣(如严重荒漠化)的发展中国家,可将植被恢复纳入CDM汇项目。
但就碳计量而言,现有的植被恢复定义仍显得太粗,有必要给出不同植被类型区植被破坏和植被恢复的覆盖度阈值,制定相关的碳计量方法。同时为避免植被退化引起的碳排放在计量中被忽略,应制定植被退化的定义及相关碳计量方法,正如森林退化一样。
此外许多植被恢复活动发生于农地、草地和牧地,部分地类已纳入农田管理和牧地管理,因此,为避免重复计量,需要制定相关的方法来区分。
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