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油茶低产林改造剩余物利用的生命周期评价及替代效应

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在全球气候变化的背景下,我国承诺温室气体排放将于2030年达到峰值,在2060年后不久实现零排放,以实现“双碳”目标。基于自然的气候解决方案被认为是减轻气候变化影响的重要战略。利用森林生物质加工成木制产品的气候解决方案具有很高的缓解气候变化潜力。随着我国加快油茶产业发展建设,现存的大量油茶低产林亟需改造,然而由此产生的大量改造剩余物缺乏准确的量化和资源化的利用。本文通过建立油茶林低改模型估算了我国油茶低产林改造剩余物的生物量及组成,提出并计算了利用油茶低产林改造剩余物生产板材、纸浆及生物质能产品的生命周期碳足迹,并进一步地计算了我国油茶低产林改造剩余物利用的替代温室气体减排量及区域分布。本文为我国油茶低产林改造政策实施提供了数据支持,为油茶经营者提供了改造剩余物资源化利用方式并识别了剩余物利用的生产过程排放热点,同时为我国提供了一份基于自然的气候解决方案,对我国应对气候变化和推动碳中和目标实现具有重要意义。其主要结论如下: (1)我国油茶低产林改造产生剩余物的生物量可观,2009-2020年总量为3569.04万吨。油茶低产林改造生物量的空间分布差异性显著,其中湖南省占比最大,为改造剩余物总生物量的34.90%。陕西省的油茶低产林改造剩余物生物量最小,占改造剩余物总生物量0.31%。在不同改造模式下,改造剩余物生物量各异。抚育管理改造模式产生的剩余物生物量为6.04吨/公顷;高接换冠改造模式产生的剩余物生物量为3.55吨/公顷;截干更新改造模式产生的剩余物生物量为8.05吨/公顷;更新造林改造模式产生的剩余物生物量为16.36吨/公顷。 (2)利用油茶低产林改造剩余物生产板材产品从“大门到大门”的生命周期碳足迹为152.67kgCO2eq/m3;利用油茶低产林改造剩余物生产纸浆产品从“大门到大门”的生命周期碳足迹为304.24kgCO2eq/t;利用油茶低产林改造剩余物生产生物质能产品从“大门到大门”的生命周期碳足迹为0.05956kgCO2eq/kg。板材生产过程中,能源使用排放占总温室气体排放的70.67%。纸浆生产过程中,材料使用排放占总温室气体排放的70.71%;生物质能产品生产过程中,林道建设排放占生物质能产品总温室气体排放的39.02%。 (3)我国油茶低产林改造剩余物利用的区域替代减排潜力巨大。以利用油茶低产林改造剩余物生产板材、纸浆及生物质能产品为例,将板材替代非结构性建筑、纸浆替代纤维制品原材料以及生物质能产品替代重质燃油的替代温室气体减排量进行建模计算,2009-2020年,对我国油茶低产林改造剩余物利用的替代温室气体减排量为8148.10万吨CO2eq。从区域分布看,各省区替代减排潜力最大的是湖南省,替代温室气体减排量为2842.70万吨CO2eq;从不同油茶低改模式看,更新改造模式产生剩余物的替代温室气体减排量最大,为37.32tCO2eq/ha;高接换冠模式产生的剩余物的替代温室气体减排量最小,为10.41tCO2eq/ha;抚育管理模式和截干更新模式产生的剩余物的替代温室气体减排量分别为13.78tCO2eq/ha和23.66tCO2eq/ha。

熊涛

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油茶低产林 改造剩余物 生命周期 替代效应

硕士

生态学

赵梅芳

2024

中南林业科技大学

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