基于造林成本法的森林碳汇成本影响因素研究

1、基于造林成本法的森林碳汇成本影响因素研究作者：刘梅娟钱怡霖郑根水来源：财会月刊上半月2020年第05期-rt5Q(t)ertPi-C+faP.Qrtdt-Pa(l-p)Q(t)e1-e_rTNPVf=閱ccNPV广心1+旷斗t=iLNPV/1一ert)-8Q(t)ertPr-CP=Crrdt-Pa(l-p)Q(t)e_代oooooooooO0-00-00ooooO08642O86424-*.-Ji-30928227162522423-221122Di191817165-41113I2J-.1-O考虑木林金值国陥高位碳汇价格国内高位碇汇价榕*不考虑木材松图2不同轮伐期卫的碳汇成本样本地区实际轮伐

2、期下的碳汇成本表地区实际轮伐期（年）实际轮伐期碳汇成本（元/吨）最优轮伐期碳汇成本（元/吨）开化21574574临安1995293326710642庆元27774703整体情况237536851075康汇成本国际髙位濮汇价格国内高位碟汇价格图3不同利率下的碳汇成本04r111-50-40-50-20-100It)20304050607080变动饬)T-圏疏成本一国汇价格“国内M汇价格OOOOOOOOOOOOOO1412108642尹ooo-31800-r蕩1600-1400-12001000-800600-400-2000I:11；111!111!；1:11011121314151617181

3、92021222324252627282930轮MC4)十好+中*差一国际高位裟茫价格国内誣礙汇价榕图不同立地条件下的碳汇成本图5不同木材价格下的碳汇成本691762II64562oooooOonuooo.O42O864&51野魅1200-50-40-30-20-100W20304050、芬动力价格变动()一固璇成本国际鬲伍碳汇价格国内高竝璇汇价格图6不同竟动竝格下的碳汇成本【摘要】以营林主体生产经营的生物资产中的杉木为研究对象，基于造林成本法视角，运用Benitez等提出的固碳成本模型，分析轮伐期、利率、立地条件、木材价格以及劳动力价格五个因素对碳汇成本的影响，结果发现：随着轮伐期的增加，杉

4、木固碳成本呈现U型变化趋势;杉木固碳成本与劳动力价格以及利率变动呈正相关关系，与立地质量和杉木价格呈负相关关系。基于此，从建立中长期低息贷款体系以降低营林主体的资金成本，实施完善的碳汇造林补贴政策以提高营林主体经营碳汇林的积极性，加强林业基础设施建设、改善营林技术以增加森林碳汇供给等方面提出相关政策建议。【关键词】营林主体;碳汇成本;造林成本法;轮伐期;劳动力价格【中圖分类号】F326.2【文献标识码】A【文章编号】1004-0994(2020)09-0079-6引言全球气候变化是21世纪人类生存发展面临的重大挑战之一，积极应对气候变化、推进绿色低碳可持续发展已成为当前全球共识1。伴随着社会经

5、济的快速发展，我国的能源消耗日益增加，但目前我国的能源结构仍然以传统的煤、石油等化石能源为主。据统计，2018年我国消耗的非化石能源仅占总量的14.3%，与发达国家20%的比例结构相去甚远，再加上我国人口与经济总量大的根本原因，最终导致我国的碳排放总量位居全球首位。因此，优化能源消耗结构、减少二氧化碳释放量，成为我国当前迫切需要解决的主要问题。森林碳汇具有减缓和适应气候变化、促进林业可持续发展的多重功能，增加森林碳汇是未来3050年实现低碳发展目标的重要措施2。2019年国家林业和草原局公布的第九次全国森林资源清查结果显示，我国森林覆盖率已提升到22.96%，但仍远低于国际平均水平31%，这说

6、明我国的森林碳汇存在较大的增汇空间3。然而，目前我国多数省份固碳成本明显高于成交价格，严重影响了营林主体森林增汇的积极性。因此，从碳汇成本视角探究森林碳汇的价值及其影响因素，并发现降低固碳成本的有效途径，可为森林碳汇市场定价、碳汇生产和国家制定森林碳汇交易相关政策提供参考依据。二、文献回顾目前，学界对森林碳汇价值评价方法的研究主要从成本与效益两个角度进行：一是从成本的角度出发衡量碳汇的价值，最典型的方法如人工固定二氧化碳成本法、造林成本法等;二是以市场价值法、成本效益法及支付意愿法等为代表的，从市场效益角度衡量碳汇价值的方法4。其中，森林碳汇的造林成本法因重视机会成本、交易成本及碳释放成本而得

7、到国际社会和学术界的广泛认可。欧美等发达国家由于工业化发展起步较早，因此对森林碳汇成本的计算及影响因素的研究起步也较早，1990年Thomas5最早提出了造林成本的概念，他认为以造林的成本来核算森林固定二氧化碳的经济价值是最为合理的方式。Moulton等采用成本效益方法测算了森林固碳成本，并提出如果土地成本上升或者森林碳汇泄漏，将会造成森林固碳成本的上升。Dang等7利用19952012年发展中国家的32个主要碳汇项目的数据，采用回归分析方法，得出森林碳汇的单位固碳成本会受到项目面积、碳汇测算方法、营林周期、交易成本以及土地利用方式等的影响。国内对碳汇成本的研究起步相对较晚。姜东涛8和黄方等9

8、对碳汇成本构成进行了分解，认为碳汇的计量检测成本、土地机会成本及碳税成本都是碳汇成本的重要组成部分，如果仅考虑营林成本则会造成测算结果的偏误。冯亮明等10通过对造林再造林项目的碳汇成本计算方法以及核算内容的研究，总结了目前碳汇主要的成本构成。仲伟周等11基于我国南方集体林区碳汇造林项目的数据，将土地利用机会成本通过净现值的方式纳入计算公式，对碳收益及固碳成本与利率、木材价格的变化关系的敏感性进行了分析。黄宰胜、陈钦12分析了碳汇造林的机会成本，主要是土地利用的机会成本，假设土地只能在农业生产和碳汇造林之间进行选择，那么农地生产的年收益越高，碳汇造林成本就越大，也就意味着碳汇成本越高。综上可知，

9、目前碳汇价值评价方法尚未统一，不同的研究结果之间存在一定的差异，现有研究在固碳成本影响因素的分析维度上比较单一。本文从轮伐期、利率、立地条件、劳动力价格、木材价格五个维度出发，分析各个维度之间可能存在的关系，相对以往单一维度的分析具有一定的创新之处。基于此，从造林成本核算视角出发，利用Benitez等13提出的固碳成本模型，以浙江省样本四县（市）的杉木林种植经营主体为研究对象，将林地利用的机会成本以及林产品的碳释放成本纳入该模型，动态分析杉木轮伐期、贴现率、立地条件、木材价格和劳动力价格等因素对森林碳汇成本的影响，进而发现降低碳汇成本的有效途径，为森林碳汇市场定价和国家制定森林碳汇相关政策提供

10、依据。三、研究设计（一）数据来源本研究的数据来源于浙江省集体林区林权改革监测项目组于2016年在浙江临安、开化、龙泉和庆元四县（市）进行的营林主体调研。为确保抽样的科学性与样本的代表性，首先，项目组采用随机分层的抽样方法，在林业用地面积50%的各个林业大县中抽取4个县（市），分别是临安、开化、龙泉和庆元。其次，在抽取的4个县（市）中将各乡镇的农村人均收入由高到低进行排序，并分成低、中、高3组，在每组中随机抽取3个样本乡镇，同理在各样本乡镇中随机抽取2个样本村。最后，在每个样本村内随机抽取10户营林户作为样本农户，最终共抽取了240户。通过对问卷与数据的整理，剔除无效及有数据缺失的问卷后共得到2

11、38份有效问卷，其中杉木经营主体的问卷有198份，因此本文以杉木为研究对象。（二）模型设定1森林碳汇成本模型。森林碳汇成本模型最早由Benitez等13提出，该模型通过综合考虑林地净现值、木材价格、林业收益率和放弃农业生产的土地机会成本等多个因素，探讨土地最终是适合造林固碳抑或是农业生产。根据理性经济人的基本假设，营林主体会选择收益更高的方案进行经营，也就意味着只有当该地区碳汇市场的碳交易价格足够高，即碳汇收益大于农业生产收益时，营林主体才会进行造林固碳。因此，本研究假定营林主体能够自由地决定其土地的经营方式，不受政策等因素的限制，同时也假定其经营决策仅限于农业生产与固碳造林两种选择。利用碳汇

12、成本模型，综合考虑杉木轮伐期、贴现率、立地条件、木材价格、土地净现值及土地机会成本等固碳成本的影响因素，基于裸地造林的前提假设，从理性经济人假设出发，计算固碳造林替代农业生产的最低碳价格，具体推导公式如下：其中，NPVf表示该土地用于固碳造林的永久净现值NPVa表示该土地用于农业生产的永久净现值为木材蓄积与材积的转换比例，根据营林主体经验与相关研究，一般为70%14;t是杉木林的轮伐期;Q（t）为第t年林木蓄积量;Pt为杉木木材价格;C是营林成本的贴现值，包括杉木造林成本、管护成本以及采运成本;r为连续贴现率，具体数值设定为8%,这是国家规定的营林业基准收益率，由此可得木材净收益的贴现值为Q（

13、t）e-rtPt-C。a为碳转换系数，当a=0时，说明林木中的碳在采运时就通过燃烧等方式全部进入了大气中;当a=1时，说明木材固定的碳全部长期地贮存在了木制品中，并没有通过燃烧、腐烂等方式释放到大气中，本文将该值设定为0.22515。是碳匯的净收益，Pc是碳汇价格，0是历年来未腐烂且固定下来的木材所占的比重，本文将该值设定为5%14oai为单位面积农地每年的生产净收益现值，本文假定单位面积土地的年农业收益利润率与贴现率相等，即单位面积农地的永久收益净现值等于其每年的农业总产值。根据统计年鉴的数据，样本四县（市）2015年单位面积农业平均产值，即农业用地净现值NPVa为39171.2元/公顷。当

14、土地用于造林的永久净现值等于该土地用于农业生产活动的永久净现值，即NPVf=NPVa时，森林碳汇价格即固碳成本最低，碳汇成本（固碳成本）模型如下：式（2）所得到的结果即为单位固碳的最低价格。值得注意的是，当前国际和国内的碳交易市场均以每吨二氧化碳的价格为计量单位，也就是说，1吨碳等价于3.67吨二氧化碳，式（2）所得到的碳汇价格还要再除以3.67才能得到碳交易价格16。2.杉木生长模型。若要计算不同轮伐期下杉木的固碳能力与林地期望值，则首先要采用林木生长模型计算出杉木历年生长量的变化。因此，为了计算杉木在不同轮伐期下的生长蓄积量并考虑到数据的可获取性，本文采用陈则生17提出的生长模型，该模型得

15、到了相关学者的肯定并用于南方集体林杉木蓄积量的计算18，该生长模型如下：其中，SI为立地质量，按好、中、差将其值分别设定为16、12、819，b1=4.53547，b2=4.53547，c=3.70004，k=0.096004。目前，木材市场定价是根据杉木胸径来制定的，胸径越大价格越贵，因此需采用杉木平均胸径模型测算，杉木生长模型如下：其中，D表示杉木平均胸径。（三）理论分析根据式（2）以及相关研究成果，森林碳汇成本主要涉及碳汇量（杉木生长量）、木材收益、造林成本与机会成本四个方面，这四个方面又受杉木经营中多方面因素的影响。轮伐期、立地条件、林分结构是影响杉木碳汇量的重要因素，并通过影响碳汇量

16、来进一步影响固碳成本;木材收益则受杉木价格的影响;机会成本主要是由土地农用和林业生产之间的替代性导致的;劳动力价格与贴现率则通过造林成本影响碳汇成本。具体如图1所示。四、杉木碳汇成本影响因素实证分析利用杉木生长模型与固碳成本模型，基于南方集体林区浙江省样本四县（市）的杉木调研数据，测算不同轮伐期下杉木的碳汇成本，并在此基础上分析在最优轮伐期下碳汇成本随利率、立地条件、木材价格、劳动力价格变动的情况。（一）轮伐期对碳汇成本的影响由式（2）可知，随着轮伐期的变化，碳汇成本也发生了变化。根据图2可知，固碳成本与轮伐期之间并不是简单的线性关系，而是呈现出U型变化趋势，即随着轮伐期的增加，固碳成本先降低

17、后上升。其主要原因是，碳汇成本受林地净现值的影响，而林地净现值随着轮伐期的增加表现出先增后减的变化趋势20。本文测算了考虑木材收益与不考虑木材收益的碳汇成本，如图2所示。从当前的碳交易来看，国内不同地区碳汇市场成交价格差异较大，其中北京地区的碳交易价格最高约82元/吨，而国际碳交易市场价格更高，维持在25欧元/吨（193元人民币）左右。由图2可知，在考虑木材收益的情况下，轮伐期为21年时，碳汇成本最低，为685元/吨;在不考虑木材收益的情况下，由于杉木每年都存在一定的管护投入，当杉木碳增长小于杉木投入时，碳汇成本随之增加，最低成本为1352元/吨。结合目前的碳汇成本与碳市场的价格，单从杉木碳汇

18、成本收益的角度来看，碳汇经营并不经济。事实上，不同地区、不同特征的营林主体，其杉木采伐决策各不相同，营林主体的实际轮伐期与最优轮伐期并不会完全一致。朱臻等18研究了南方集体林区不同规模杉木经营主体轮伐期的决策行为，发现杉木林种植密度越大，采伐时间越提前。另外，由于经营主体一般通过流转进行杉木林的经营，因而受制于流转合同期限、产权的不稳定性等因素，导致有土地流转行为的经营者提前采伐杉木，使得轮伐期缩短。在本研究的样本地区中，开化的实际轮伐期与最优轮伐期一致，临安的实际轮伐期为19年，略小于最优轮伐期，龙泉与庆元的实际轮伐期均远大于最优轮伐期，因而造成碳汇成本的上升。由调研数据来看，开化与临安的种

19、植密度明显大于龙泉与庆元，也符合相关研究结论，具体如下表所示。（二）利率对碳汇成本的影响森林经营作为一种特殊的长期投资行为，根据对营林主体种植周期的调查，杉木投资周期一般为20年左右，因此贴现率的变化对杉木经营成本有着直接且巨大的影响，即贴现率越高，成本越高，营林主体营林的积极性降低，反之亦然。按照理性经济人假设，当碳汇经营的成本高于碳汇市场价值时，营林主体将放弃碳汇经营。利用碳汇成本模型，综合考虑杉木轮伐期、贴现率、立地条件、木材价格、土地净现值及土地机会成本等固碳成本的影响因素，基于裸地造林的前提假设，从理性经济人假设出发，计算固碳造林替代农业生产的最低碳价格，具体推导公式如下：其中，NP

20、Vf表示该土地用于固碳造林的永久净现值NPVa表示该土地用于农业生产的永久净现值为木材蓄积与材积的转换比例，根据营林主体经验与相关研究，一般为70%14;t是杉木林的轮伐期;Q(t)为第t年林木蓄积量;Pt为杉木木材价格;C是营林成本的贴现值，包括杉木造林成本、管护成本以及采运成本;r为连续贴现率，具体数值设定为8%,这是国家规定的营林业基准收益率，由此可得木材净收益的贴现值为Q(t)e-rtPt-C。a为碳转换系数，当a=0时，说明林木中的碳在采运时就通过燃烧等方式全部进入了大气中;当a=1时，说明木材固定的碳全部长期地贮存在了木制品中,并没有通过燃烧、腐烂等方式释放到大气中,本文将该值设定

21、为0.22515。是碳汇的净收益，Pc是碳汇价格，卩是历年来未腐烂且固定下来的木材所占的比重，本文将该值设定为5%14oai为单位面积农地每年的生产净收益现值，本文假定单位面积土地的年农业收益利润率与贴现率相等,即单位面积农地的永久收益净现值等于其每年的农业总产值。根据统计年鉴的数据，样本四县(市)2015年单位面积农业平均产值，即农业用地净现值NPVa为39171.2元/公顷。当土地用于造林的永久净现值等于该土地用于农业生产活动的永久净现值，即NPVf=NPVa时，森林碳汇价格即固碳成本最低，碳汇成本(固碳成本)模型如下：式(2)所得到的结果即为单位固碳的最低价格。值得注意的是，当前国际和国

22、内的碳交易市场均以每吨二氧化碳的价格为计量单位，也就是说，1吨碳等价于3.67吨二氧化碳，式(2)所得到的碳汇价格还要再除以3.67才能得到碳交易价格16。2.杉木生长模型。若要计算不同轮伐期下杉木的固碳能力与林地期望值，则首先要采用林木生长模型计算出杉木历年生长量的变化。因此，为了计算杉木在不同轮伐期下的生长蓄积量并考虑到数据的可获取性，本文采用陈则生17提出的生长模型，该模型得到了相关学者的肯定并用于南方集体林杉木蓄积量的计算18，该生长模型如下：其中，SI为立地质量，按好、中、差将其值分别设定为16、12、819，b1=4.53547，b2=4.53547，c=3.70004，k=0.0

23、96004。目前，木材市场定价是根据杉木胸径来制定的，胸径越大价格越贵，因此需采用杉木平均胸径模型测算，杉木生长模型如下：其中，D表示杉木平均胸径。理论分析根据式(2)以及相关研究成果，森林碳汇成本主要涉及碳汇量(杉木生长量)、木材收益、造林成本与机会成本四个方面，这四个方面又受杉木经营中多方面因素的影响。轮伐期、立地条件、林分结构是影响杉木碳汇量的重要因素，并通过影响碳汇量来进一步影响固碳成本;木材收益则受杉木价格的影响;机会成本主要是由土地農用和林业生产之间的替代性导致的;劳动力价格与贴现率则通过造林成本影响碳汇成本。具体如图1所示。四、杉木碳汇成本影响因素实证分析利用杉木生长模型与固碳成

24、本模型，基于南方集体林区浙江省样本四县（市）的杉木调研数据，测算不同轮伐期下杉木的碳汇成本，并在此基础上分析在最优轮伐期下碳汇成本随利率、立地条件、木材价格、劳动力价格变动的情况。（一）轮伐期对碳汇成本的影响由式（2）可知，随着轮伐期的变化，碳汇成本也发生了变化。根据图2可知，固碳成本与轮伐期之间并不是简单的线性关系，而是呈现出U型变化趋势，即随着轮伐期的增加，固碳成本先降低后上升。其主要原因是，碳汇成本受林地净现值的影响，而林地净现值随着轮伐期的增加表现出先增后减的变化趋势20。本文测算了考虑木材收益与不考虑木材收益的碳汇成本，如图2所示。从当前的碳交易来看，国内不同地区碳汇市场成交价格差异

25、较大，其中北京地区的碳交易价格最高约82元/吨，而国际碳交易市场价格更高，维持在25欧元/吨（193元人民币）左右。由图2可知，在考虑木材收益的情况下，轮伐期为21年时，碳汇成本最低，为685元/吨;在不考虑木材收益的情况下，由于杉木每年都存在一定的管护投入，当杉木碳增长小于杉木投入时，碳汇成本随之增加，最低成本为1352元/吨。结合目前的碳汇成本与碳市场的价格，单从杉木碳汇成本收益的角度来看，碳汇经营并不经济。事实上，不同地区、不同特征的营林主体，其杉木采伐决策各不相同，营林主体的实际轮伐期与最优轮伐期并不会完全一致。朱臻等18研究了南方集体林区不同规模杉木经营主体轮伐期的决策行为，发现杉木

26、林种植密度越大，采伐时间越提前。另外，由于经营主体一般通过流转进行杉木林的经营，因而受制于流转合同期限、产权的不稳定性等因素，导致有土地流转行为的经营者提前采伐杉木，使得轮伐期缩短。在本研究的样本地区中，开化的实际轮伐期与最优轮伐期一致，临安的实际轮伐期为19年，略小于最优轮伐期，龙泉与庆元的实际轮伐期均远大于最优轮伐期，因而造成碳汇成本的上升。由调研数据来看，开化与临安的种植密度明显大于龙泉与庆元，也符合相关研究结论，具体如下表所示。（二）利率对碳汇成本的影响森林经营作为一种特殊的长期投资行为，根据对营林主体种植周期的调查，杉木投资周期一般为20年左右，因此贴现率的变化对杉木经营成本有着直接

27、且巨大的影响，即贴现率越高，成本越高，营林主体营林的积极性降低，反之亦然。按照理性经济人假设，当碳汇经营的成本高于碳汇市场价值时，营林主体将放弃碳汇经营。利用碳汇成本模型，综合考虑杉木轮伐期、贴现率、立地条件、木材价格、土地净现值及土地机会成本等固碳成本的影响因素，基于裸地造林的前提假设，从理性经济人假设出发，计算固碳造林替代农业生产的最低碳价格，具体推导公式如下：其中，NPVf表示该土地用于固碳造林的永久净现值NPVa表示该土地用于农业生产的永久净现值为木材蓄积与材积的转换比例，根据营林主体经验与相关研究，一般为70%14;t是杉木林的轮伐期;Q(t)为第t年林木蓄积量;Pt为杉木木材价格;

28、C是营林成本的贴现值，包括杉木造林成本、管护成本以及采运成本;r为连续贴现率，具体数值设定为8%,这是国家规定的营林业基准收益率，由此可得木材净收益的贴现值为Q(t)e-rtPt-C。a为碳转换系数，当a=0时，说明林木中的碳在采运时就通过燃烧等方式全部进入了大气中;当a=1时，说明木材固定的碳全部长期地贮存在了木制品中,并没有通过燃烧、腐烂等方式释放到大气中,本文将该值设定为0.22515。是碳汇的净收益，Pc是碳汇价格，卩是历年来未腐烂且固定下来的木材所占的比重，本文将该值设定为5%14oai为单位面积农地每年的生产净收益现值，本文假定单位面积土地的年农业收益利润率与贴现率相等,即单位面积

29、农地的永久收益净现值等于其每年的农业总产值。根据统计年鉴的数据，样本四县(市)2015年单位面积农业平均产值，即农业用地净现值NPVa为39171.2元/公顷。当土地用于造林的永久净现值等于该土地用于农业生产活动的永久净现值，即NPVf=NPVa时，森林碳汇价格即固碳成本最低，碳汇成本(固碳成本)模型如下：式(2)所得到的结果即为单位固碳的最低价格。值得注意的是，当前国际和国内的碳交易市场均以每吨二氧化碳的价格为计量单位，也就是说，1吨碳等价于3.67吨二氧化碳，式(2)所得到的碳汇价格还要再除以3.67才能得到碳交易价格16。2.杉木生长模型。若要计算不同轮伐期下杉木的固碳能力与林地期望值，

30、则首先要采用林木生长模型计算出杉木历年生长量的变化。因此，为了计算杉木在不同轮伐期下的生长蓄积量并考虑到数据的可获取性，本文采用陈则生17提出的生长模型，该模型得到了相关学者的肯定并用于南方集体林杉木蓄积量的计算18，该生长模型如下：其中，SI为立地质量，按好、中、差将其值分别设定为16、12、819，b1=4.53547，b2=4.53547，c=3.70004，k=0.096004。目前，木材市场定价是根据杉木胸径来制定的，胸径越大价格越贵，因此需采用杉木平均胸径模型测算，杉木生长模型如下：其中，D表示杉木平均胸径。理论分析根據式（2）以及相关研究成果，森林碳汇成本主要涉及碳汇量（杉木生长量）、木材收益、造林成本与机会成本四个方面，这四个方面又受杉木经营中多方面因素的影响。轮伐期、立地条件、林分结构是影响杉木碳汇量的重要因素，并通过影响碳汇量来进一步影响固碳成本;木材收益则受杉木价格的影响;机会成本主要是由土地农用和林业生产之间的替代性导致的;劳动力价格与贴现率则通过造林成本影响碳