《林業(yè)碳匯計量與監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》

1DBXX/TXXXX—XXXX林業(yè)碳匯計量與監(jiān)測技術(shù)規(guī)程1范圍本文件規(guī)定了林業(yè)碳匯計量監(jiān)測調(diào)查的術(shù)語和定義、監(jiān)測的范圍、周期、內(nèi)容、流程、精度要求、監(jiān)測方法、計量測算與數(shù)據(jù)統(tǒng)計等技術(shù)要求。本文件適用于陜西省林業(yè)碳匯的計量、監(jiān)測與調(diào)查。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。LY/T2252碳匯造林技術(shù)規(guī)程LY/T2253造林項目碳匯計量監(jiān)測指南LY/T3253林業(yè)碳匯計量監(jiān)測術(shù)語3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1林業(yè)碳匯forestycarbonsink通過實施造林再造林和森林經(jīng)營、植被恢復(fù)、減少毀林等活動，吸收并固定大氣中的二氧化碳的過程、活動或機制。3.2碳庫forestycarbonpool碳的儲存庫，通常包括地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木、和土壤有機質(zhì)碳庫。其單位為質(zhì)量單位。土壤層以上以干重表示的所有活體的生物量，包括干、樁、枝、皮、種子、花、果、葉及草本植物。所有活根生物量，通常不包括難以從土壤有機成分或枯落物中區(qū)分出來的細(xì)根(直徑≤2mm)。3.5枯死木deadwood2DBXX/TXXXX—XXXX枯落物以外的所有死生物量，包括枯立木、枯倒木和直徑≥5cm的枯枝、死根和樹樁。土壤層以上，直徑小于≤5.0cm、處于不同分解狀態(tài)的所有死生物量。包括凋落物、腐殖質(zhì)，以及難以從地下生物量中區(qū)分出來的細(xì)根。一定深度內(nèi)(通常為1.0m)礦質(zhì)土和有機土(包括泥炭土)中的有機碳，包括難以從地下生物量中區(qū)分出來的細(xì)根(小于2mm)。監(jiān)測區(qū)域一定時間段內(nèi)，碳儲量的變化量與碳排放量之間的差值。一個庫中碳的數(shù)量，單位：噸碳(tC)。碳庫中的碳儲量由于碳增加與碳損失之間的差別而發(fā)生的變化。當(dāng)損失大于增加時，碳儲量變小，因而該碳庫為源；當(dāng)損失小于增加時，該碳庫為匯。對監(jiān)測區(qū)域邊界內(nèi)的林業(yè)碳儲量、碳排放量和碳匯量進行動態(tài)的調(diào)查與測算。3.12生物量擴展系數(shù)(BEF)biomassexpansionfactor林分單位面積優(yōu)勢樹種(組)的生物量(t/hm2)與單位面積優(yōu)勢樹種(組)蓄積量(m3/hm2)的比值(簡稱BEF)。每克干物質(zhì)的碳含量。4計量與監(jiān)測4.1監(jiān)測范圍與監(jiān)測周期監(jiān)測范圍為林業(yè)用地；監(jiān)測周期一般為3-5年。4.2監(jiān)測內(nèi)容3DBXX/TXXXX—XXXX地上生物量、地下生物量、枯死木、枯落物和土壤有機碳五個碳庫為計量監(jiān)測碳庫；計量監(jiān)測期內(nèi)監(jiān)測總體碳庫碳儲量及因土地利用變化引起的碳庫碳儲量變化；監(jiān)測總體內(nèi)因土地利用變化引起的各地類面積變化、碳庫碳儲量變化及變化原因分析；監(jiān)測總體內(nèi)土地利用類型面積變化分析；監(jiān)測總體碳庫碳儲量變化分析。4.3監(jiān)測流程確定監(jiān)測總體邊界，制定監(jiān)測方案，設(shè)置監(jiān)測樣地，利用林草濕圖斑監(jiān)測、第三次國土調(diào)查等數(shù)據(jù)資料，結(jié)合遙感影像判讀，進行土地類型調(diào)查，獲得監(jiān)測區(qū)內(nèi)土地利用類型及變化信息，分不同地類開展生物量調(diào)查，按照模型計量碳儲量和碳變化量，推算監(jiān)測總體碳儲量和碳變化量，形成監(jiān)測成果。確定監(jiān)測總體邊界制定監(jiān)測方案設(shè)置監(jiān)測樣地按地類邊界調(diào)查已劃分地類邊界統(tǒng)計地類變化信息分地類開展生物量調(diào)查喬灌草、枯落土壤結(jié)合林草濕綜合監(jiān)測數(shù)據(jù)、森林資源清查數(shù)據(jù)未劃分地類邊界遙感影像處理地類劃分統(tǒng)計樣地不同地類面積統(tǒng)計地類變化信息遙感影像處理、拼接、矯正現(xiàn)地調(diào)查數(shù)據(jù)第三次國土調(diào)查數(shù)據(jù)林草濕圖斑監(jiān)測數(shù)據(jù)模型計算各地類碳儲量和碳變化量總體碳儲量和碳變化量監(jiān)測成果圖1監(jiān)測流程圖44.4監(jiān)測尺度4.4.1省級省級行政區(qū)域范圍。4.4.2縣級縣(市、區(qū))級行政區(qū)域范圍。4.4.3項目級擁有土地所有權(quán)或使用權(quán)的項目業(yè)主及項目參與方實施的林業(yè)碳匯項目活動區(qū)域范圍。4.5精度要求4.5.1省級、縣級精度省級、縣級調(diào)查精度及誤差范圍要求如下：a)胸徑：精度0.1cm,誤差范圍小于5%;b)樹高：精度0.1m,誤差范圍小于5%;c)郁閉度：精度0.1,誤差范圍小于10%;d)單株生物量：精度0.1kg,誤差范圍小于5%;e)樣地生物量：精度1kg,誤差范圍小于5%;f)樣地碳儲量：精度0.1Mg/hm2,誤差范圍小于5%;g)材積：精度0.001m3,誤差范圍小于10%;h)蓄積量：精度0.1m3/hm2,誤差范圍小于10%。4.5.2項目級精度碳匯造林項目應(yīng)符合LY/T2253—2014中5.12要求。森林經(jīng)營碳匯項目應(yīng)符合AR-CM-003-VO1中6.6要求。4.6監(jiān)測樣地設(shè)置省級、縣級調(diào)查：在監(jiān)測總體內(nèi)進行監(jiān)測樣地布設(shè)，樣地為方形樣地，大小為4km×4km,樣地每邊過監(jiān)測樣地的屬性特征值對監(jiān)測總體碳儲量及變化量進行統(tǒng)計估算。項目級或小區(qū)域調(diào)查：按照監(jiān)測總體內(nèi)各類型林地面積權(quán)重和地域分布情況，統(tǒng)籌考慮樣地的合理布局，確定各類型樣地的布設(shè)、落點。若調(diào)查區(qū)域面積過小，也可調(diào)查全部監(jiān)測范圍。4.7數(shù)據(jù)獲取對每個監(jiān)測樣地，以第三次國土調(diào)查數(shù)據(jù)、林草濕圖斑監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，借助目標(biāo)年的高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，根據(jù)地形地貌、立地條件、樹種組成和林分狀況在監(jiān)測樣地內(nèi)進行林分圖斑劃分，生成目標(biāo)年的土地利用矢量圖，并與基期年矢量圖進行對比，確定土地利用變化信息，形成完整的矢量數(shù)據(jù)。最小林分圖斑面積不應(yīng)小于0.067hm2,最大林分型圖斑面積不限。5碳儲量計算匯總55.1碳庫碳儲量、變化量測算5.1.1地上、地下生物量碳儲量變化量測算土地利用類型沒有變化時的生物量碳儲量變化量按式(1)計算△C?——在保持相同類別的土地上(例如，仍為林地的林地),生物量中的年度碳庫碳儲量變化(地上和地下生物量的總和),單位為噸碳每年(tc/a);t?、t?——分別為變化初期與計算末期時的時間，單位為年(a);對應(yīng)土地類型為有林地，則其喬木層地上與地下碳儲量按式(2)計算A,——保持土地利用類別不變的面積，單位為公頃(hm2);V?——蓄積量，單位為立方米每公頃(m2/hm2);R——為對應(yīng)氣候帶(或區(qū)域)i樹種類型j的根莖比BCEF,——將蓄積量轉(zhuǎn)換為地上生物量的生物量轉(zhuǎn)化和擴展系數(shù)，BCEF=BEF×D,單位為噸/R根莖比、CF含碳率、BEF、D為木材基本對應(yīng)土地類型為有林地，其非喬木層碳儲量測算方法為：C東——時間t、t?的非喬木層生物量碳，單位為噸碳(tc);j——森林類型或優(yōu)勢樹種(組);沒有發(fā)生地類變化的土地類型生物量碳庫年變化量，計算公式如下：土地利用類型發(fā)生變化的碳庫碳儲量變化量按式(5)計算6(tc/a);土地利用類別不變的枯死木和枯落物碳庫碳儲量變化量按式(6)計算 轉(zhuǎn)化為另一種土地利用類型的枯死木和枯落物碳庫變化量按式(8)計算 7DBXX/TXXXX—XXXX5.1.3土壤碳庫碳儲量變化量測算土壤碳庫變化也分為保持土地利用類別不變的土地和轉(zhuǎn)化為新土地利用的土地來進行計算，只關(guān)注其最上層30cm厚土壤碳進出變化，土壤碳變化估算包括對礦質(zhì)土壤中土壤有機碳庫變化和有機土壤中的CO?排放的估算。土壤碳庫的年度變化量按式(9)、(10)計算： D——土壤碳庫變化系數(shù)的時間，即平衡的SOC值間轉(zhuǎn)移的缺省時間段，單位為年，通常是20年。如果T超過D,使用T值獲得監(jiān)測期間的年度變化率(0-T年)。c——表示氣候帶(氣候區(qū)、植被類型區(qū)等);s=表示土壤類型；i——表示某種土地管理方式(如農(nóng)田上的不同耕作方式);5.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計5.2.1土地利用類型面積統(tǒng)計1.土地利用類型面積所占比均值估算：……8A——大樣地面積，(不跨邊界時為4km×4km,跨邊界時以其實際面積計算);N——樣地總數(shù)。P?估計的標(biāo)準(zhǔn)差： 絕對誤差限：△,=t×S……………(13) 2.土地利用類型i總面積計算：S——總體面積，公頃(hm2)。5.2.2土地利用類型碳儲量統(tǒng)計本部分計算主要是針對林地并覆蓋有森林植被部分所采取的統(tǒng)計計算方法。此部分的統(tǒng)計計算是依據(jù)面積統(tǒng)計后，然后分別森林類型的單位面積特征值(生物量碳密度)、枯死部分碳密度、土壤碳特征值等內(nèi)容，計算相應(yīng)碳庫中的碳儲量。1.土地利用類型生物量碳儲量可分別由單位面積平均蓄積量或單位面積平均生物量來計算相應(yīng)土地利用類型的喬木層地上與地下碳儲量。平均蓄積量計算方法：平均生物量計算方法：9DBXX/TXXXX—XXXXC——生物量總碳儲量(噸碳);A——總體面積(公頃);公式中其他指標(biāo)與前面公式中一致。非喬木層生物量包括下層的灌木和草本生物量，其計算公式可采用下式兩種方法計算：(2.枯死部分生物量碳儲量其計算方法與非喬木層生物量計算類似，統(tǒng)計計算公式如下：a3.土壤碳儲量土壤碳儲量是通過調(diào)查獲得的土壤類型面積和相應(yīng)土壤類型平均碳密度(可選用1m、0.30m厚)參數(shù)，計算相應(yīng)類型土壤碳庫，然后相加得到土壤總碳儲量。均碳密度相乘求和得到土壤總碳儲量。)各統(tǒng)計量的估計標(biāo)準(zhǔn)差和估計精度可根據(jù)抽樣的樣本單元數(shù)分別計算其相應(yīng)的估計值。4.估計精度計算各碳庫統(tǒng)計量的估計標(biāo)準(zhǔn)差和估計精度可根據(jù)抽樣的樣本單元數(shù)分別計算其相應(yīng)的估計值。其數(shù)據(jù)源來自于一類資源清查、二類規(guī)劃設(shè)計調(diào)查，抽樣精度與誤差來自于原數(shù)據(jù)樣本量和測算值，為了保證在原有數(shù)據(jù)統(tǒng)計精度不降低，要求各類型碳庫抽樣估計精度不低于90%。各項指標(biāo)具體計算公式如下： 以上估計值的誤差與精度計算，可分別類型按碳庫統(tǒng)計進行計算，或者根據(jù)實際數(shù)據(jù)源及其所包括的內(nèi)容進行相應(yīng)統(tǒng)計分析與計算，確保每項碳庫指標(biāo)都有估計誤差與精度。5.2.3土地利用類型碳變化量統(tǒng)計根據(jù)土地利用變化與林業(yè)相關(guān)活動導(dǎo)致的碳庫變化，可分為利用類型發(fā)生變化和沒有發(fā)生變化兩方面進行計算，通常選用庫一差別法進行變化后導(dǎo)致的碳庫變化量計算。本指南是針對與林地相關(guān)的并發(fā)生變化后的碳庫變化計算；1.土地利用類型未發(fā)生變化對于土地利用類型沒有發(fā)生變化可采用下式進行計算各碳庫，其在t時間的碳庫儲量可選用上面相應(yīng)碳庫的計算獲得，然后將兩個時間段相減關(guān)除以相應(yīng)時間長，就可得到年度碳庫變化量，可進一步計算出其年碳匯量大小。2.土地利用類型發(fā)生變化參照10.2相應(yīng)部分計算公式來完成此部分的計算。DBXX/TXXXX—XXXX6附錄A(規(guī)范性附錄)表A.1間隔期土地利用類型總面積變化對比表地類總計林地聚居地其它土地小計喬木林地疏林地灌木林地未成林造林地未成林封育地苗圃地跡地小計林地輔助生產(chǎn)用地居民地和建設(shè)用地小計未利用地宜林地其它土地地類代碼前期(hm2)本期(hm2)凈變化量(hm2)凈變化率(%)DBXX/TXXXX—XXXX表A.2間隔期土地利用類型面積變化矩陣表本期與前期地類代碼前期合計(hm2)喬木林地疏林地灌木林地未成林造林地未成林封育地苗圃地跡地居民地和建設(shè)用地未利用地宜林地其它土地地類代碼總計變化面積(由此地類轉(zhuǎn)為其他地類)未變化面積本期合計(hm2)總計變化面積(由其他地類轉(zhuǎn)為此地類)未變化面積喬木林地疏林地灌木林地未成林造林地未成林封育地苗圃地跡地居民地和建設(shè)用地未利用地宜林地其它土地DBXX/TXXXX—XXXX表A.3間隔期土地利用類型面積變化原因表地類變化原因類別總計人為因素災(zāi)害因素自然因素調(diào)查因素其它因素小計采伐I采伐造林更新種植結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃調(diào)整征占林地毀林開荒特殊對待其它人為原因小計火災(zāi)病蟲害其它災(zāi)害小計天然更新自然變化其它自然因素小計樣地未復(fù)位前期誤判標(biāo)準(zhǔn)變化人工造林人工更新I人工更新造林更新失敗飛播造林退耕還林其它規(guī)劃調(diào)理玉山育林其它天然更新面積DBXX/TXXXX—XXXX表A.4間隔期碳儲量統(tǒng)計對比表年度及變化總計喬木層林下層枯死木和枯落物土壤生物量碳儲量生物量碳儲量生物量碳儲量生物量碳儲量碳儲量前期(t)本期(t)前期-本期凈變化量(t)前期-本期凈變化率(%)DBXX/TXXXX—XXXX前期地類本期地類總計(t)喬木層林下層枯死木和枯落物土壤生物量碳儲量生物量碳儲量生物量碳儲量生物量碳儲量碳儲量前期-本期年凈變化量(t)其它林地農(nóng)地草地濕地聚居地其它土地由其它地類轉(zhuǎn)為有林地合計(t)其它林地有林地農(nóng)地草地濕地聚居地其它土地DBXX/TXXXX—XXXX表B.1陜西省常見樹種生物量計算參數(shù)序號森林類型優(yōu)勢樹種生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)BEF木材基本密度D(t/m3)根莖比R含碳率CF1針葉林冷杉0.35730.20200.50742針葉林云杉0.37280.24100.49943針葉林鐵杉0.42510.23390.50225針葉林落葉松0.50530.18800.51377針葉林樟子松0.37500.20800.5223針葉林油松0.41570.20800.5184針葉林華山松0.38630.19000.5177針葉林馬尾松0.44820.17300.5271針葉林白皮松0.46490.18100.4963針葉林杉木0.30710.20300.5127針葉林水杉0.27400.35100.5083針葉林柏類0.47220.21900.5088針葉林紫杉(紅豆杉)0.39130.21970.5156闊葉林櫟類0.61190.28900.4798闊葉林紅樺0.52700.25300.4914闊葉林白樺0.49690.25300.5055闊葉林水曲柳0.54620.31900.4803闊葉林胡桃楸0.43020.28630.4803闊葉林樟木0.46490.25800.4916闊葉林楠木0.48070.25800.5002闊葉林榆樹0.48680.25040.4803闊葉林椴樹0.41770.19970.4392闊葉林楊樹0.36440.18500.4502闊葉林柳樹0.44090.18500.4803闊葉林泡桐0.23670.23600.4695闊葉林刺槐0.60620.23410.4465注：表中未列明的樹種，如需精準(zhǔn)計算其生物量，可參照《LY/T2253—2014造林項目碳匯計量監(jiān)測指南》中列明的參數(shù)進行計算。DBXX/TXXXX—XXXX樹種生物量方程刺槐干V=0.02583(D2)0.9540皮W=0.00763(D2H)0.94478枝W=0.00464D3.21307葉W=0.02340D1.92708根W=001779D2·6448C楊樹干V=33.88386(DH)?.8765皮V=5.93658(DH).94024枝N=0.42042(D2H)1.3870葉W=0.31081(D2H)1.2043根W=21.53283(D2H)0.7756油松干1nW=1.040861n(DH)-4.63143皮1nW=0.773961n(D2H)-4.69348枝1nW=2.577331nD-4.08026葉1nW=2.574951nD-5.11712根1nW=2.286921nD-4.14198華山松干1nW=1.023631n(D2H)-4.49970皮1nW=0.884171n(DH)-5.38472枝1nW=2.577111nD-4.08452葉1nW=2.756871nD-5.75891根1nW=0.971201n(DH)-5.26301華北落葉松干1nW=0.997941n(DH)-4.29251皮1nW=0.803981n(DH)-4.53535枝1nW=2.045971nD-2.55078葉lnW=1.904881nD-3.44704根1nW=2.186251nD-3.46236栓翅衛(wèi)矛根W=70.204D3-218.429D2+301.435D-85.317莖W=62776+32268(D2·H)-0.941(D2·H)2葉1nW=5.261-0.951/CW皮1nW=3.219+0.5801n(D2·H)剛毛忍冬根1nW=3.950+1.8981nD莖1nW=3.106+0.7371n(D2·H)葉1nW=4.099+2.884(CW)皮W=5.389+1.574(D2·H)+0.063(D2·H)2托葉櫻桃根W=256.194-423.799/D莖1nW=2.066+1.0821n(D2·H)葉1nW=1.327+1.656CW皮1nW=-22.342+16.8361n(D2·H)白檀根W=-114.802D+804.745D2-1577.297D+1019.276莖1nW=4.520+0.4881n(D2·H)葉W=59.487+136.5131nCWDBXX/TXXXX—XXXX皮1nW=2.580+0.5571n(D2·H)披針胡頹子根W=176.736D3-715.549D2+1002966D+372002莖1nW=3.722+0.8111n(D2·H)葉1nW=7.111-2.786CW皮1nW=1.647+0.8571n(D2·H)銳齒櫟干1nW=0.992531n(DH)-3.78818皮1nW=0.756321n(DH)-3.92450枝1nW=3.499341nD-6.50726葉1nW=2.293441nD-4.88581根1nW=2.764351nD-4.20817樹高1/H=8.01921/D2-59222+0.05263紅樺干1nW=0.910351n(D2H)-3.79362皮1nW=0.810211n(D2H)-4.2