GB/T 42961-2023 植被生態(tài)質(zhì)量的氣候變化影響評價方法（正式版）

ICSCCS07.060GB/T42961—2023植被生態(tài)質(zhì)量的氣候變化影響評價方法Assessmentmethodforclimatechangeimpactonvegetationecologicalquality2023-08-06發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會GB/T42961—2023 I 2 4附錄A(規(guī)范性)實際植被凈初級生產(chǎn)力和覆蓋度計算方法 5附錄B(規(guī)范性)氣候變化決定的實際植被凈初級生產(chǎn)力和覆蓋度計算方法 7 IGB/T42961—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國氣象局提出。本文件由全國農(nóng)業(yè)氣象標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC539)歸口。本文件主要起草人：周廣勝、周莉、周懷林、汲玉河、何奇瑾、呂曉敏、周夢子、宋艷玲吳宜宣。1GB/T42961—2023植被生態(tài)質(zhì)量的氣候變化影響評價方法氣候變化貢獻(xiàn)率計算方法。本文件不適用于地震、火災(zāi)等重大自然災(zāi)害發(fā)生時植被生態(tài)質(zhì)量氣候變化貢獻(xiàn)率的監(jiān)測、評價和應(yīng)用。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3.13.2由植被凈初級生產(chǎn)力(3.4)、植被覆蓋度(3.7)和植被地理分布面積(3.10)共同決定的植被生長狀態(tài)。3.4植被凈初級生產(chǎn)力netprimaryprod3.5潛在植被凈初級生產(chǎn)力potentialnetprimaryproduct3.62GB/T42961—20233.7植被覆蓋度vegetationfractionalcoverage3.8潛在植被覆蓋度potentialvegetationfractionalcoverage氣候條件決定的植被覆蓋度(3.7)。3.9實際植被覆蓋度actualvegetationfractionalcoverage3.10植被地理分布面積geographicaldistributionareaofvegetation植被在地球表面地理空間的分布面積。3.11近紅外波段和可見光波段反射率之差與這兩個波段反射率之和的比值。4評價指標(biāo)4.1某一類型植被生態(tài)質(zhì)量的氣候變化影響Qa,;=Na,;×Ca,;×Sa.i (1)式中：Na,——第i年實際植被凈初級生產(chǎn)力，以碳計，單位為克每平方米(g/m2),按附錄A中A.1～A.3的方法計算；Ca.;——第i年實際植被覆蓋度，按A.4的方法計算；Sa,;——第i年植被地理分布面積，單位為平方米(m2),采用國家或地方政府發(fā)布的土地利用產(chǎn)品4.1.1.2氣候變化決定的實際植被生態(tài)質(zhì)量按公式(2)計算：Qm,i+1=Nm.i+1×Cm,i+1×Sa,;+1 式中：附錄B中B.1的方法計算；Cm.i+1——第i+1年氣候變化決定的實際植被覆蓋度，按B.2的方法計算；Sa,i+1——第i+1年植被地理分布面積，單位為平方米(m2),采用國家或地方政府發(fā)布的土地利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)。4.1.2實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量4.1.2.1第i+1年相對于第i年的實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量按公式(3)計算：3△Qa,i+1=Qa,i+1一Qa.i…………(3)式中：△Qa,i+1-——第i+1年相對于第i年的實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量，以碳計，單位為克(g);Qa,i+1--—第i+1年實際植被生態(tài)質(zhì)量，以碳計，單位為克(g);Qa,i———第i年實際植被生態(tài)質(zhì)量，以碳計，單位為克(g)。4.1.2.2評價期內(nèi)實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量按公式(4)計算：……(4)式中：Q,——評價期內(nèi)實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量，以碳計，單位為克(g);n——評價期的年份數(shù)；△Qa,i+1——第i+1年相對于第i年的實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量，以碳計，單位為克(g)。4.1.3氣候變化決定的實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量4.1.3.1第i+1年相對于第i年的氣候變化決定的植被生態(tài)質(zhì)量變化量按公式(5)計算：△Qm.i+1=Qm.;+1一Qa.…………(5)式中：△Qm,i+1——第i+1年相對于第i年的氣候變化決定的植被生態(tài)質(zhì)量變化量，以碳計，單位為克Qm,i+1———第i+1年氣候變化決定的實際植被生態(tài)質(zhì)量，以碳計，單位為克(g);Qa,———第i年實際植被生態(tài)質(zhì)量，以碳計，單位為克(g)。4.1.3.2評價期內(nèi)氣候變化決定的實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量按公式(6)計算： (6)式中：Qm——評價期內(nèi)氣候變化決定的實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量，以碳計，單位為克(g);1——評價期的年份數(shù)；△Qm,i+1——第i+1年相對于第i年的氣候變化決定的實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量，以碳計，單位為克(g)。4.1.4植被生態(tài)質(zhì)量的氣候變化影響4.1.4.1氣候變化貢獻(xiàn)率為氣候變化決定的實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量與實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量的絕對值之比。植被生態(tài)質(zhì)量的氣候變化影響采用氣候變化貢獻(xiàn)率評價，按公式(7)計算：式中：F評價期內(nèi)植被生態(tài)質(zhì)量變化的氣候變化貢獻(xiàn)率；Qms——評價期內(nèi)氣候變化決定的實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量，以碳計，單位為克(g);Q,——評價期內(nèi)實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量，以碳計，單位為克(g)。4.1.4.2當(dāng)評價期內(nèi)實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量較小，且評價期內(nèi)實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量的絕對值與第i年實際植被生態(tài)質(zhì)量的比值小于或等于0.1時，評價期內(nèi)實際植被生態(tài)質(zhì)量變化量的絕對值按公式(8)計算：|Q,|=0.1×Qa,i…………(8)式中：4GB/T42961—20234.2區(qū)域植被生態(tài)質(zhì)量的氣候變化影響采用區(qū)域內(nèi)所有類型植被評價期內(nèi)氣候變化決定的實際植被生態(tài)質(zhì)量累積變化量與實際植被生態(tài)質(zhì)量累積變化量的絕對值之比。5評價等級氣候變化貢獻(xiàn)率評價等級按表1的規(guī)定確定，劃分為：高度正貢獻(xiàn)、中度正貢獻(xiàn)、無貢獻(xiàn)、中度負(fù)貢貢獻(xiàn)率為負(fù)值，表示氣候變化不利于植被生態(tài)質(zhì)量提升。表1氣候變化貢獻(xiàn)率評價等級評價期內(nèi)植被生態(tài)質(zhì)量變化的氣候變化貢獻(xiàn)率(Fm)評價等級釋義高度正貢獻(xiàn)氣候變化極有利于植被生態(tài)質(zhì)量提升中度正貢獻(xiàn)氣候變化有利于植被生態(tài)質(zhì)量提升—0.1≤Fm≤0.1無貢獻(xiàn)氣候變化對植被生態(tài)質(zhì)量影響不顯著—1<Fm<一0.1中度負(fù)貢獻(xiàn)氣候變化不利于植被生態(tài)質(zhì)量提升高度負(fù)貢獻(xiàn)氣候變化極不利于植被生態(tài)質(zhì)量提升5(規(guī)范性)實際植被凈初級生產(chǎn)力和覆蓋度計算方法A.1森林實際植被凈初級生產(chǎn)力森林實際植被凈初級生產(chǎn)力按公式(A.1)計算：N?=97.13×INpvi,a+0.022×P×T+0.128×P—9.136×T—0.027×H+333.67式中：A.2草原與荒漠實際植被凈初級生產(chǎn)力全國草原與荒漠劃分為六大區(qū)域，其風(fēng)干重系數(shù)、地下與地上部分生物量比例系數(shù)和鮮草質(zhì)量的遙感監(jiān)測模型，按表A.1要求確定。不同類型草原與荒漠的實際植被凈初級生產(chǎn)力按公式(A.2)計算：N?=0.05×m×f?×(1+f?)…………(A.2)式中：m——草原與荒漠實際植被每公頃的鮮草質(zhì)量，單位為千克(kg);f?——風(fēng)干重系數(shù)；f?——地下與地上部分生物量比例系數(shù)。表A.1全國草原與荒漠植被的風(fēng)干重系數(shù)、地下與地上部分生物量比例系數(shù)和鮮草質(zhì)量的遙感監(jiān)測模型區(qū)域省(區(qū)、市)風(fēng)干重系數(shù)地下與地上部分生物量比例系數(shù)(f?)模型東北溫帶半濕潤草甸草原區(qū)黑龍江、遼寧、吉林和內(nèi)蒙古東部m=385.362×exp(3.813×INDVI,a)Ⅱ區(qū)：蒙甘寧溫帶半干旱草原和荒漠草原區(qū)內(nèi)蒙古大部、甘肅和寧夏m=193.585×exp(4.9841×Inpvi.a)Ⅲ區(qū)：華北暖溫帶半濕潤、半干旱暖性灌叢區(qū)河北、山西和陜西m=18377×INpv,2.02336GB/T42961—2023表A.1全國草原與荒漠植被的風(fēng)干重系數(shù)、地下與地上部分生物量比例系數(shù)和鮮草質(zhì)量的遙感監(jiān)測模型(續(xù))區(qū)域省(區(qū)、市)風(fēng)干重系數(shù)地下與地上部分生物量比例系數(shù)(f?)模型IV區(qū)：西南亞熱帶濕潤熱性灌草叢區(qū)四川大部、重慶、云南、貴州和廣西0.314.42m=21399×Inpvl,3.0498新疆溫帶、暖溫帶干旱荒漠和山地草原區(qū)新疆0.33m=409.91×exp(3.9099×INDvi,a)青藏高原高寒草原區(qū)青海、西藏和四川阿壩州0.32m=225.42×exp(4.4368×INDVI.a)注1:m為每公頃鮮草質(zhì)量，單位為千克(kg)。注2:INDvi,a為年最大歸一化植被指數(shù)。A.3濕地實際植被凈初級生產(chǎn)力濕地實際植被凈初級生產(chǎn)力按公式(A.3)計算：N?——濕地實際植被凈初級生產(chǎn)力，以碳計，單位為克每平方米(g/m2);A.4實際植被覆蓋度實際植被覆蓋度按公式(A.4)計算：C=(INDvi—INDVI,min)/(INDVI,max—INDVI,min)…………(A.4)C——實際植被覆蓋度；INDVl,min——評價區(qū)歸一化植被指數(shù)的最小值，取歸一化植被指數(shù)累積頻率5%的對應(yīng)值；—評價區(qū)歸一化植被指數(shù)的最大值，取歸一化植被指數(shù)累積頻率95%的對應(yīng)值。7GB/T42961—2023(規(guī)范性)氣候變化決定的實際植被凈初級生產(chǎn)力和覆蓋度計算方法B.1氣候變化決定的實際植被凈初級生產(chǎn)力B.1.1氣候變化決定的實際植被凈初級生產(chǎn)力按公式(B.1)計算：…………(B.1)式中：Nm,i+1——第i+1年氣候變化決定的實際植被初級生產(chǎn)力，以碳計，單位為克每平方米(g/m2);Np,i+1———第i+1年潛在植被凈初級生產(chǎn)力，以碳計，單位為克每平方米(g/m2);Np,——第i年潛在植被凈初級生產(chǎn)力，以碳計，單位為克每平方米(g/m2);N;——第i年實際植被凈初級生產(chǎn)力，以碳計，單位為克每平方米(g/m2),按A.1～A.3的方法計算。B.1.2潛在植被凈初級生產(chǎn)力Np,;和Np,i+1分別根據(jù)第i年和第i+1年的氣候條件，按公式(B.2)計算：…………(B.2)式中：Np——潛在植被凈初級生產(chǎn)力，以碳計，單位為克每平方米(g/m2);K--——單位轉(zhuǎn)換系數(shù)，參考值為50;r輻射干燥度，按公式(B.3)計算；P———年降水量，單位為毫米(mm)。B.1.3輻射干燥度(r)按公式(B.3)計算：r=0.629+0.237E,一0.00313E,2…………(B.3)式中：E,——可能蒸散率。B.1.4可能蒸散率(E,)按公式(B.4)計算：E,=E,/P=58.93T,/P…………(B.4)式中：E,——可能蒸散率；E,———年可能蒸散量，單位為毫米(mm);T,———年平均生物溫度，單位為攝氏度(℃)。B.1.5年平均生物溫度(T,)按公式(B.5)計算：T,=∑Ta/365或T,=∑Tu/12…………(B.5)式中：Ta——小于30℃且大于0℃的日均溫，大于30℃時取30℃,小于0℃時取0℃,單位為攝氏度(℃);8GB/T42961—2023Tu——小于30℃且大于0℃的月均溫，大于30℃時取30℃,小于0℃時取0℃,單位為攝氏度(℃)。B.2氣候變化決定的實際植被覆蓋度B.2.1氣候變化決定的實際植被覆蓋度按公式(B.6)計算：……式中：Cm,i+1——第i+1年氣候變化決定的實際植被覆蓋度；Cp,i+1——第i+1年潛在植被覆蓋度；Cp,i——第i年潛在植被覆蓋度；C;———第i年實際植被覆蓋度，按A.4的方法計算。B.2.2潛在植被覆蓋度Cp,和Cp,+1分別根據(jù)第i年和第i+1年的潛在歸一化植被指數(shù)，按公式(B.7)計算：…………(B.7)式中：Cp——潛在植被覆蓋度；INDVI,p——潛在歸一化植被指數(shù)；INDvl.min——評價區(qū)歸一化植被指數(shù)的最小值，取歸一化植被指數(shù)累積頻率5%的對應(yīng)值；IND1,max——評價區(qū)歸一化植被指數(shù)的最大值，取歸一化植被指數(shù)累積頻率95%的對應(yīng)值。B.2.3潛在歸一化植被指數(shù)(Inpvi,p)取一年中最大的月潛在歸一化植被指數(shù)。月潛在歸一化植被指數(shù)…………(B.8)式中：INDvI.c——月潛在歸一化植被指數(shù)；B.2.4月潛在葉面積指數(shù)(Lc)按公式(B.9)計算：Lc=P./[(64.8D×tc×Gmax)/(1+0.67Gmax)]…………(B.9)式中：L?！聺撛谌~面積指數(shù)；D——月均水汽摩爾分?jǐn)?shù)虧損，單位為摩爾水汽每摩爾空氣(mol/mol),按公式(B.10)計算；t.——月均日照時間，單位為小時(h),按公式(B.14)計算；Gmax——最大氣孔導(dǎo)度，單位為摩爾每平米秒[mol/(m2·s)],森林、草原、荒漠和濕地的Gma取值參考值分別為：0.300mol/(m2·s)、0.287mol/(m2·s)、0.202mol/(m2·s)和0.290mol/(m2·s)。B.2.5月均水汽摩爾分?jǐn)?shù)虧損(D)按公式(B.10)計算：式中：…………(B.10)9GB/T42961—2023D——月均水汽摩爾分?jǐn)?shù)虧損，單位為摩爾水汽每摩爾空氣(mol/mol);e.——月均飽和水汽壓，單位為帕(Pa),按公式(B.11)計算；ea——月均實際水汽壓，單位為帕(Pa),按公式(B.12)計算；eo——月均大氣壓，單位為帕(Pa),按公式(B.13)計算。B.2.6月均飽和水汽壓(ec)按公式(B.11)計算：…………(B.11)式中：e.——月均飽和水汽壓，單位為帕(Pa);T———月均氣溫，單位為攝氏度(℃)。B.2.7月均實際水汽壓(ea)按公式(B.12)計算：ea=ec×R./100…………(B.12)式中：ea——月均實際水汽壓，單位為帕(Pa);ec——月均飽和水汽壓，單位為帕(Pa);R.——月均相對濕度，單位為%。B.2.8月均大氣壓(eo)按公式(B.13)計算：eo=101.3×[(293—0.0065H)/293]5.26×103…………(B.13)式中：eo——月均大氣壓，單位為帕(Pa);海拔高度，單位為米(m)。B.2.9月均日照時間(te)取該月每天日照時間之和的平均值。日照時間(t)按公式(B.14)計算：