復(fù)合目標(biāo)下杉木林的土地期望與最優(yōu)輪伐期

隨著世界氣候惡化的趨勢，“溫室效應(yīng)”在社會(huì)各界引起了越來越多的關(guān)注。森林作為陸地生物圈的主體,在平衡全球碳循環(huán)有著突出的作用。在最新的《巴黎協(xié)定》中,我國提出自主貢獻(xiàn)目標(biāo)———到2030年左右碳排放將達(dá)到峰值,單位GDP碳排放比2005年下降60%~65%。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)承諾,工業(yè)減排的同時(shí),通過造林再造林來增加森林碳匯是減少CO基于森林碳匯的經(jīng)營決策的研究,國內(nèi)外已經(jīng)有了不同程度的進(jìn)展。如,Shimamoto本文選擇杉木作為代表性樹種,基于大樣本數(shù)據(jù)調(diào)查,采用定量化的模型分析方法,估算區(qū)域內(nèi)的杉木蓄積量,分析不同利率和碳價(jià)格水平下基于碳匯收益目標(biāo)的杉木最優(yōu)輪伐期和林地期望值,以期為農(nóng)戶森林經(jīng)營決策提供參考。1學(xué)習(xí)方法1.1數(shù)據(jù)來源1.1.1調(diào)查對(duì)象及內(nèi)容本文根據(jù)典型抽樣原則選擇江西省重點(diǎn)林業(yè)縣為案例點(diǎn),并遵循隨機(jī)抽樣的原則抽取了江西省貴溪市、婺源縣和浮梁縣的8個(gè)村的130個(gè)農(nóng)戶作為對(duì)象進(jìn)行了調(diào)查,回收問卷130份,其中有效問卷122份,問卷有效率達(dá)93.8%。調(diào)查內(nèi)容主要包括:根據(jù)立地條件(優(yōu)等林地、中等林地、劣等林地)進(jìn)行分類,收集農(nóng)戶在杉木經(jīng)營過程中的投入產(chǎn)出情況,還包括農(nóng)戶對(duì)于森林碳匯的認(rèn)知和對(duì)于森林碳匯的交易意愿。有效樣本農(nóng)戶情況如表1所示。1.1.2優(yōu)等林地經(jīng)營成本的組成從表2可以看出,杉木的經(jīng)營成本主要出現(xiàn)在整個(gè)輪伐期的前4年及采伐年份,主要包括種植成本、撫育成本和采伐成本。相比較而言,優(yōu)等林地的成本最低,劣等林地的成本最高,但由于優(yōu)等林地長期的集約化經(jīng)營,使得其產(chǎn)生的經(jīng)營成本相對(duì)于中等林地和劣等林地而言并不會(huì)相差太多。為了數(shù)據(jù)處理的需要,在調(diào)查的過程中收集了投入品和產(chǎn)出品的價(jià)格。具體如表3所示。1.2模型選擇1.2.1固碳能力的測量針對(duì)于杉木生長模型的研究,國內(nèi)外已經(jīng)有了較為豐富的成果。如周國模等1.2.2期望期望本文主要借鑒沈月琴式中:LEV為土地的期望值;P從公式(2)中可以看出,C×δ×Q(t)和R為造林過程中的投入成本,(δ×Q(t)P2結(jié)果與分析2.1林齡對(duì)杉木蓄積量的影響基于杉木生長模型,通過數(shù)據(jù)模擬,得出不同立地條件下杉木隨林齡變化而帶來的蓄積量變化圖(圖1)?？梢钥闯鰡挝幻娣e杉木的蓄積量:優(yōu)等林地>中等林地>劣等林地,且隨著林齡的增加,之間的差距越來越大。2.2林木經(jīng)營目標(biāo)對(duì)林木最優(yōu)輪伐期的影響由于農(nóng)戶在森林經(jīng)營過程中,成本主要發(fā)生在輪伐期的前4年,故獲得收益最大化的關(guān)鍵在于確定林木的最優(yōu)輪伐期。以杉木為例,一方面不同的經(jīng)營目標(biāo)會(huì)影響杉木的最優(yōu)輪伐期;另一方面,不同的立地條件、利率和碳價(jià)格的變化也會(huì)使得杉木的最優(yōu)輪伐期產(chǎn)生變化,且變化的程度也不盡相同,故需要深入進(jìn)行研究。2.2.1林地期望值和最優(yōu)輪伐期計(jì)算基于當(dāng)前利率、碳價(jià)格和木材價(jià)格,通過改進(jìn)的Faustmann-Hartman模型估算出江西省杉木基于不同立地條件下的林地期望值和最優(yōu)輪伐期。從表4可以看出,不同立地條件下杉木最優(yōu)輪伐期為21,22,25a,晚于陳則生2.2.2碳價(jià)格變化對(duì)杉木經(jīng)營效果的影響為了研究不同碳價(jià)格水平下林地期望值和最優(yōu)輪伐期的變動(dòng)情況,本文假定碳價(jià)格在50~800/t。通過計(jì)算得出以下結(jié)果。從圖2可以看出,當(dāng)碳價(jià)格處于200元/t以下時(shí),對(duì)于3種不同的立地條件下的杉木經(jīng)營,碳價(jià)格的變化并不會(huì)改變其最優(yōu)輪伐期。當(dāng)碳價(jià)格高于200元/t,隨著價(jià)格的提高,相應(yīng)的劣等林地和中等林地的最優(yōu)輪伐期向后推遲,當(dāng)高于500元/t,優(yōu)等林地的最優(yōu)輪伐期也推遲了一年。因此,當(dāng)碳價(jià)格位于較低水平的情況下,碳價(jià)格變化對(duì)于杉木最優(yōu)輪伐期影響并不明顯2.2.3利率對(duì)杉木最優(yōu)輪伐期的影響為了研究不同利率水平下林地期望值和最優(yōu)輪伐期的變化情況,本文假定利率在3%~8%的變化區(qū)間。具體結(jié)果如表5所示?？傮w而言利率每提高1%,杉木的最優(yōu)輪伐期提前一年。對(duì)于不同立地條件的變動(dòng)幅度也存在區(qū)別,如對(duì)于優(yōu)等林種來說,利率的提高能明顯提前杉木的最優(yōu)輪伐期;對(duì)于中等林地和劣等林地而言,當(dāng)利率高于6%,最優(yōu)輪伐期提前則不是很明顯。主要對(duì)于劣等林地而言,由于改變其輪伐期所帶來的機(jī)會(huì)成本提高并不是很明顯,所以農(nóng)戶在中等林地和劣等林地經(jīng)營決策時(shí)往往容易忽略輪伐期提前所帶來的機(jī)會(huì)成本。同樣,利率與林地期望值也成負(fù)相關(guān),利率越低,林地期望值越高。尤其對(duì)于劣等林地而言,當(dāng)利率低于3%的時(shí)候,其林地期望值出現(xiàn)正值。而當(dāng)利率高于4%時(shí),對(duì)于農(nóng)戶來說,無論是基于何種經(jīng)營目標(biāo),劣等林地杉木經(jīng)營所帶來的林地期望值都為負(fù)值,因此農(nóng)戶不會(huì)繼續(xù)杉木的投資經(jīng)營。3利率和最優(yōu)輪伐期對(duì)杉木林地期望值的影響1)無論基于何種立地條件下,在目前木材價(jià)格遠(yuǎn)高于碳價(jià)格的情況下,即便農(nóng)戶考慮林地所帶來的碳匯收益,也不會(huì)改變農(nóng)戶在經(jīng)營杉木過程中最優(yōu)采伐決策。但是這也在一定程度上讓農(nóng)戶了解到在林木經(jīng)營過程中木材收益和碳匯收益是可以同時(shí)獲得的,且農(nóng)戶并不需要為了獲得碳匯收益而延長最優(yōu)輪伐期,這顯然有助于提高農(nóng)戶進(jìn)行碳匯林經(jīng)營和進(jìn)行森林碳匯交易的意愿。2)杉木的最優(yōu)輪伐期與利率成負(fù)相關(guān),利率越高,最優(yōu)輪伐期越短。主要是因?yàn)殡S著利率的上升,農(nóng)戶的營林成本或者機(jī)會(huì)成本也會(huì)隨之增加,從而農(nóng)戶長期杉木的經(jīng)營的積極性就會(huì)降低,使得杉木的采伐期也提前。而目前利率一直徘徊在較低水平,且這些年一直保持降息的態(tài)勢,基于該利率水平下的杉木林地期望值增長趨勢明顯,對(duì)于農(nóng)戶而言,碳匯林經(jīng)營將實(shí)現(xiàn)更大的收益。而對(duì)于大多數(shù)劣等林地而言,單一目標(biāo)下進(jìn)行投資已經(jīng)被證明是不適應(yīng),故大部分立地條件差的農(nóng)、林地轉(zhuǎn)化為碳匯造林項(xiàng)目的推行勢在必行。3)鑒于本文是基于裸地造林的假設(shè),結(jié)論多來自于不同情境下的預(yù)測,是否與立地造林下的林地期望值和最優(yōu)輪伐期一致還有待進(jìn)一步檢驗(yàn);同時(shí),在我國碳匯交易市場即將建立的情況下,以森林為主的CCER碳匯項(xiàng)目將在減排過程中發(fā)揮著更大的作用,而在此基礎(chǔ)上來估計(jì)的林地期望值和最優(yōu)輪伐期則會(huì)更有意義。根據(jù)實(shí)地調(diào)查的