基于造林成本法的杉木碳成本影响因素分析

基于造林成本法的杉木碳成本影响因素分析

一、发展森林碳汇全球气候变化是21世纪人类生存和发展的主要挑战之一。在过去的21年里，积极应对气候变化，促进绿色低碳可持续发展已成为世界共识。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30～50年实现低碳发展目标的重要措施二、从市场效益角度衡量碳汇价值的方法缺乏计算目前，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Thomas国内对碳汇成本的研究起步相对较晚。姜东涛综上可知，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Benítez等三、研究设计（一）随机抽样抽样方法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238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）模型配置1.单位固碳最低价格的确定森林碳汇成本模型最早由Benítez等利用碳汇成本模型，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，NPV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NPV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2.各变量在量的变化时实行量的变化时对于各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，本文采用陈则生其中，SI为立地质量，按好、中、差将其值分别设定为16、12、8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，（三）杉木经营成本方面的研究根据式（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、碳汇成本测算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）轮伐期对木材收益的影响由式（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（二）碳丰本与利率的相关性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。如图3所示，杉木碳汇成本与利率显著正相关，其根本原因在于，当利率上升时，碳汇造林的机会成本也会随之上升，直接导致碳汇成本大幅增加。此外，不同利率对造林和采伐行为也有不同影响，利率的提升会导致轮伐期的变化（三）立地条件对营林主体的影响根据式（2）森林碳汇成本模型可知，固碳成本与杉木生长量紧密相关，而根据式（3）杉木生长模型可知，立地质量变量对杉木生长有巨大影响。显然，当立地质量良好时，杉木自身生长较好，而同时由于立地条件优良，营林主体也愿意投入更多的精力与资本去经营。从图4不同立地条件下的固碳成本来看，好的立地质量在固碳成本上有明显的优势，在最优轮伐期下中等立地质量对应的最低固碳成本仅509元/吨，是差等立地质量的一半。一方面，土地质量好的地块本身由于天然的自然优势会促进杉木的生长，从而收获更多的杉木，同时良好的土地质量使得营林主体可以投入较少的成本去维护（如化肥支出等），从而降低了经营成本，提高了营林效益；另一方面，在实地调研中，对于质量差的地块，营林主体普遍表现出放任其生长的态度，不愿意花费过多的精力与劳动力在这些地块上，造成其固碳成本增加。（四）碳汇成本与杉木价格的关系木材作为杉木经营的主要产出品，其价格直接影响营林主体的生产与效益。根据式（2）可知，杉木价格与碳汇成本呈负相关关系。由图5可知，当杉木价格涨幅达到70%时，固碳成本低于国际高位碳汇价格；当涨幅在80%以上时，固碳成本低于国内高位碳汇价格。但值得注意的是，当杉木价格上涨时，营林主体砍伐杉木的积极性将会提高，从而产生提前砍伐的行为，造成轮伐期缩短，最终减少碳汇的供给（五）劳动力价格对碳汇成本的影响在杉木经营中，无论是种植、抚育还是采伐，其主要费用支出均为用工投入（劳动力投入），约占总投入的九成，在目前农业劳动非农转移、农业劳动力价格不断上升的背景下，研究劳动力价格对固碳成本的影响显得尤为重要。因此，本文模拟计算了在碳汇最佳轮伐期下劳动力价格从-50%的降幅到+50%的涨幅之间固碳成本的变化情况，如图6所示。根据图6可以看出，碳汇成本和劳动力价格呈线性正相关关系，即随着劳动力价格的不断上涨，碳汇成本呈现出线性上涨的趋势。而从具体数值来看，即使劳动力价格下降50%，目前的固碳成本仍然高于国际高位碳汇价格。五、结论和建议（一）结论本文基于浙江省样本四县（市）杉木经营主体的数据，运用Benítez等（二）提出建议为了降低营林主体的碳汇成本，提高森林碳汇收益，更好地提升营林主体参与森林碳汇交易的积极性，本文提出以下三个方面的政策建议：1.资金的加大难以得到严重的经济效益由实证模拟结果可知，杉木固碳成本与利率变动正相关，利率每提高1个百分点，固碳成本上升超过200元/吨。由于森林经营周期普遍较长，杉木的一个轮伐期就在20年左右，在长达数十年的森林经营过程中，需要大量的资金投入，资金的机会成本巨大，并且无法在短期内得到经济回报。因此，为推进林业可持续发展，尤其是森林碳汇项目的推广，应借鉴林业发达国家的先进经验，由政府牵头建立林业中长期低息贷款机构与体系，降低林业贷款利息，放宽贷款期限，帮助林业经营主体降低经营成本，提高其经营的积极性。另外，政府应建立完善的碳汇市场交易机制，引导社会资金进入森林碳汇项目，通过市场经济方式进一步激励营林主体和造林公司投资森林碳汇项目。2.碳汇造林补贴，提高营林主体经营碳汇林的积极性森林碳汇成本随着营林投入成本的增加而增加，尤其是劳动力成本，在杉木经营中劳动力投入占总投入的九成之多，然而随着劳动力成本的不断上升，营林主体的营林积极性在不断下降，因此需要通过对林业经营主体提供碳汇造林补贴的方式，降低其经营成本，从而提高其经营碳汇林的积极性。此外，森林碳汇作为一种公共产品，具有很强的外部性，解决这一问题也需要通过森林