基于多情景模拟的德国云杉林碳认证转型的生物量、水文协同效益与木材经济综合评估

《Carbon Balance and Management》：Forest carbon certification under climate and mortality uncertainty: ecological and economic trade-offs of management scenarios in Freiburg, Germany

　　

摘要

背景

森林碳认证可能有助于为气候敏感林分的转型提供资金，但早期干预可能在碳效益和生态效益显现之前减少生物量和木材收入。目前，能够同时评估森林生长、水文协同效益、木材经济学、碳核算及不确定性的研究证据仍然有限。我们在德国弗莱堡的五块以云杉为主的林地上，比较了无管理、常规管理、常规认证情景和转型认证情景。利用3-PG-Hydro模型，在三种气候模型、两条排放路径和四种死亡假设下，模拟了2020年至2080年的森林发展过程，共生成480次林分层模拟。在1%、2%和4%的贴现率下评估了基于木材的净现值，并相对于常规管理估算了指示性的碳信用潜力。

结果

管理措施、死亡严重程度和初始林分结构对生物量的影响总体上大于气候模型间或排放路径间的差异。在无死亡和低死亡条件下，无管理情景保留了最高的生物量，但在较强死亡假设下这一优势逐渐减弱。常规管理产生了最大的采伐量以及明显的与采伐相关的生物量波动。转型情景通常在样地1至4中产生了最高的净初级生产力值，而深层渗漏响应较为温和且依赖于具体样地。贴现对经济排名影响显著：较低的贴现率倾向于期末现存蓄积量，而较高的贴现率则倾向于早期采伐收入。在代表性的MPI气候模型下，认证对齐情景在模拟后期通常获得了高于常规管理的基于木材的净现值。转型情景与常规管理之间的持续生物量盈亏平衡期出现在四个样地中大约2045年至2075年之间，但在最年轻的样地中不具备稳健性。

结论

没有任何一种情景在所有生态和经济指标上均占优。面向转型的管理措施带来了初始的生物量和收入成本，而其潜在的碳优势则出现延迟，并且强烈依赖于初始林分结构和基线采伐时点。研究结果表明，在评估森林碳增量性时，林分特定规划、动态基线以及对采伐周期的显式处理为何至关重要。碳金融可能支持转型，但在持续增量性得以证实之前，需要融资机制来跨越这一过渡期。