复合目标下杉木林的土地期望与最优轮伐期

复合目标下杉木林的土地期望与最优轮伐期

随着世界气候恶化的趋势，“温室效应”在社会各界引起了越来越多的关注。森林作为陆地生物圈的主体,在平衡全球碳循环有着突出的作用。在最新的《巴黎协定》中,我国提出自主贡献目标———到2030年左右碳排放将达到峰值,单位GDP碳排放比2005年下降60%~65%。为了实现这个承诺,工业减排的同时,通过造林再造林来增加森林碳汇是减少CO基于森林碳汇的经营决策的研究,国内外已经有了不同程度的进展。如,Shimamoto本文选择杉木作为代表性树种,基于大样本数据调查,采用定量化的模型分析方法,估算区域内的杉木蓄积量,分析不同利率和碳价格水平下基于碳汇收益目标的杉木最优轮伐期和林地期望值,以期为农户森林经营决策提供参考。1学习方法1.1数据来源1.1.1调查对象及内容本文根据典型抽样原则选择江西省重点林业县为案例点,并遵循随机抽样的原则抽取了江西省贵溪市、婺源县和浮梁县的8个村的130个农户作为对象进行了调查,回收问卷130份,其中有效问卷122份,问卷有效率达93.8%。调查内容主要包括:根据立地条件(优等林地、中等林地、劣等林地)进行分类,收集农户在杉木经营过程中的投入产出情况,还包括农户对于森林碳汇的认知和对于森林碳汇的交易意愿。有效样本农户情况如表1所示。1.1.2优等林地经营成本的组成从表2可以看出,杉木的经营成本主要出现在整个轮伐期的前4年及采伐年份,主要包括种植成本、抚育成本和采伐成本。相比较而言,优等林地的成本最低,劣等林地的成本最高,但由于优等林地长期的集约化经营,使得其产生的经营成本相对于中等林地和劣等林地而言并不会相差太多。为了数据处理的需要,在调查的过程中收集了投入品和产出品的价格。具体如表3所示。1.2模型选择1.2.1固碳能力的测量针对于杉木生长模型的研究,国内外已经有了较为丰富的成果。如周国模等1.2.2期望期望本文主要借鉴沈月琴式中:LEV为土地的期望值;P从公式(2)中可以看出,C×δ×Q(t)和R为造林过程中的投入成本,(δ×Q(t)P2结果与分析2.1林龄对杉木蓄积量的影响基于杉木生长模型,通过数据模拟,得出不同立地条件下杉木随林龄变化而带来的蓄积量变化图(图1)。可以看出单位面积杉木的蓄积量:优等林地>中等林地>劣等林地,且随着林龄的增加,之间的差距越来越大。2.2林木经营目标对林木最优轮伐期的影响由于农户在森林经营过程中,成本主要发生在轮伐期的前4年,故获得收益最大化的关键在于确定林木的最优轮伐期。以杉木为例,一方面不同的经营目标会影响杉木的最优轮伐期;另一方面,不同的立地条件、利率和碳价格的变化也会使得杉木的最优轮伐期产生变化,且变化的程度也不尽相同,故需要深入进行研究。2.2.1林地期望值和最优轮伐期计算基于当前利率、碳价格和木材价格,通过改进的Faustmann-Hartman模型估算出江西省杉木基于不同立地条件下的林地期望值和最优轮伐期。从表4可以看出,不同立地条件下杉木最优轮伐期为21,22,25a,晚于陈则生2.2.2碳价格变化对杉木经营效果的影响为了研究不同碳价格水平下林地期望值和最优轮伐期的变动情况,本文假定碳价格在50~800/t。通过计算得出以下结果。从图2可以看出,当碳价格处于200元/t以下时,对于3种不同的立地条件下的杉木经营,碳价格的变化并不会改变其最优轮伐期。当碳价格高于200元/t,随着价格的提高,相应的劣等林地和中等林地的最优轮伐期向后推迟,当高于500元/t,优等林地的最优轮伐期也推迟了一年。因此,当碳价格位于较低水平的情况下,碳价格变化对于杉木最优轮伐期影响并不明显2.2.3利率对杉木最优轮伐期的影响为了研究不同利率水平下林地期望值和最优轮伐期的变化情况,本文假定利率在3%~8%的变化区间。具体结果如表5所示。总体而言利率每提高1%,杉木的最优轮伐期提前一年。对于不同立地条件的变动幅度也存在区别,如对于优等林种来说,利率的提高能明显提前杉木的最优轮伐期;对于中等林地和劣等林地而言,当利率高于6%,最优轮伐期提前则不是很明显。主要对于劣等林地而言,由于改变其轮伐期所带来的机会成本提高并不是很明显,所以农户在中等林地和劣等林地经营决策时往往容易忽略轮伐期提前所带来的机会成本。同样,利率与林地期望值也成负相关,利率越低,林地期望值越高。尤其对于劣等林地而言,当利率低于3%的时候,其林地期望值出现正值。而当利率高于4%时,对于农户来说,无论是基于何种经营目标,劣等林地杉木经营所带来的林地期望值都为负值,因此农户不会继续杉木的投资经营。3利率和最优轮伐期对杉木林地期望值的影响1)无论基于何种立地条件下,在目前木材价格远高于碳价格的情况下,即便农户考虑林地所带来的碳汇收益,也不会改变农户在经营杉木过程中最优采伐决策。但是这也在一定程度上让农户了解到在林木经营过程中木材收益和碳汇收益是可以同时获得的,且农户并不需要为了获得碳汇收益而延长最优轮伐期,这显然有助于提高农户进行碳汇林经营和进行森林碳汇交易的意愿。2)杉木的最优轮伐期与利率成负相关,利率越高,最优轮伐期越短。主要是因为随着利率的上升,农户的营林成本或者机会成本也会随之增加,从而农户长期杉木的经营的积极性就会降低,使得杉木的采伐期也提前。而目前利率一直徘徊在较低水平,且这些年一直保持降息的态势,基于该利率水平下的杉木林地期望值增长趋势明显,对于农户而言,碳汇林经营将实现更大的收益。而对于大多数劣等林地而言,单一目标下进行投资已经被证明是不适应,故大部分立地条件差的农、林地转化为碳汇造林项目的推行势在必行。3)鉴于本文是基于裸地造林的假设,结论多来自于不同情境下的预测,是否与立地造林下的林地期望值和最优轮伐期一致还有待进一步检验;同时,在我国碳汇交易市场即将建立的情况下,以森林为主的CCER碳汇项目将在减排过程中发挥着更大的作用,而在此基础上来估计的林地期望值和最优轮伐期则会更有意义。根据实地调查的