湿地生态系统碳储量估算方法

湿地生态系统碳储量估算方法呆笨朝夕湿地生态系统类别湿地生态系统碳储量估算覆盖了热带湿地、温带湿地、寒带湿地及北极苔原等全部气候区域，涵盖了红树林、贫营养沼泽、河流湿地、草原坑洼湿地、沿海滩涂湿地、湖泊湿地和人工湿地等多种湿地类型。碳储量研究主要关注湿地生态系统碳源/汇平衡、碳储量时空分布格局、湿地恢复效果评估、固碳过程（枯落物分解、有机物矿化、温室气体排放）中碳迁移转化等研究，并从植被、水文、微生物、地形地貌等角度探索湿地的固碳机理。湿地生态系统碳分布湿地生态系统类型多样，沼泽湿地的植被碳储量约占总碳储量的0.2%~1.5%，沼泽地苔藓层占植被总生物量的20%~27%，约98.5%的碳储藏在土壤碳中。河流、湖泊及库塘、运河、水产养殖场等人工湿地生态系统的碳分布于陆生组分和水生组分中，且碳积累方式和速率都各有差异。湿地生态系统通常位于水陆交界区域，湿地生态系统碳库包括陆生碳库和水生碳库。湿地陆生碳库主要包括地上生物量、地下生物量、枯死木生物量、枯落物生物量和土壤碳，其中活细根在不能凭经验区分的情况下可列入土壤有机质中，水生碳库包括水生植物生物量、水体碳和沉积物碳。湿地碳储量的估算方法由于组成各种生物量库的碳的比例是均衡的，因此目前的估算主要通过测定有机物质的量再乘以碳含量来获取，碳含量以实测或引用他人的测量值为主，以经验值为辅。多数研究中植被的碳含量以干物质的50%来换算，如草本植物（包括水生植物）的碳含量介于50%~53%、枯落物碳含量介于46%~50%，土壤有机碳含量与土壤有机质含量的普遍转换系数为0.58，泥炭的碳密度通常占泥炭干重的50%。湿地碳储量的估算方法一、湿地地上生物量通常根据不同的研究尺度、湿地类型和精度要求，湿地地上生物量的估算方法主要有样地实测法、非破坏性估算法、基于遥感信息估算法和生物量遥感估测模型等。样地实测法即选取一定数量的样地,对样地内的乔木、灌木、草本分别进行生物量估算,获得单位面积的地上生物量总量。湿地乔木的生物量可根据异速生长模型或伐标准木建立方程,并尽量选择当地方程来估算。湿地灌木生物量的估算则是建立基于冠幅面积、高度或植株基部直径的变量,建立适合当地情况的异速生长方程,并在样地中对独立变量进行测量。湿地草本和苔藓则以划定典型小样方进行收割实测。样地实测法是最基本、最可靠、最成熟的植被生物量估算方法，广泛应用于小尺度生物量估算。湿地碳储量的估算方法一、湿地地上生物量遥感信息估算法最常用的是基于回归的方法,利用卫星遥感数据及其相关的植被指数与湿地样地生物量建立经验关系来估算。湿地遥感估测往往只适合对于地上生物量进行测算,其优点是能对大尺度范围内植被碳储量进行估算,且遥感宏观、多时相、快捷的特点为生物量的动态监测提供了可能。但该方法在小尺度范围的测量结果与实际值有较大偏差,遥感图像本身的精度以及处理过程的误差都将影响生物量估算的结果。湿地碳储量的估算方法二、湿地地下生物量湿地植物地下生物量的主要测定方法借鉴于陆地生态系统研究方法,主要包括挖掘收获法、钻土芯法、内生长土芯法、微根区管法、根冠比法、同位素法、元素平衡法等。目前应用最广泛的是钻土芯法（通过采样、冲洗并烘干后获得根系干重并换算碳含量）和根冠比法（采用与地上生物量的比值来估算地下生物量并换算根系碳储量）。相关经验数据指出：乔木根冠比0.3；灌木为1.3；草本为2.0；红树林为0.82，热带及亚热带蕨类植物的根冠比值介于0.87~4.6.湿地碳储量的估算方法三、湿地枯死木和枯落物生物量枯落物包括在矿质土或有机质土上已经死亡的、腐朽状况各不相同的所有非活生物量,一般可参照执行国家对枯落物直径的特殊规定(如不能大于10cm)。湿地枯死木在估算生物量时需要将其中的木质和细质泥炭部分分开、称重,转化为单位体积下的烘干质量。碳储量以样方收获枯落物并测算出其生物量,再以碳含量转换系数来估算。湿地碳储量的估算方法四、湿地土壤碳储量早期的土壤碳储量估算主要基于平均土壤深度、平均容重和平均碳密度。近年来，随着3S技术的引入，湿地土壤碳储量主要以植被类型、土壤类型、生命带或模型的方法来统计估算，最常用的是基于土壤类型和连续序列进行估算。在国家或区域尺度上,基于土壤调查数据的类型估算碳储量为主要的方式。连续序列估算是根据功能关系估算湿地碳储量,以土壤密集采样数据和相关图件、景观属性做线性或非线性回归,有的以DEM为独立变量。湿地碳储量的估算方法五、湿地水生碳库（1）水生植物生物量水生植物生物量估算通常有实测法和遥感估算法。遥感估算通常基于实测点生物量及其植物反射光谱来推导区域生物量并换算碳储量。（2）湿地水体碳储量大部分水体溶解碳库的研究旨在了解溶解碳的迁移转化。湖泊中溶解有机碳(DOC)是最大的有机碳库，此外还有溶解无机碳(DIC)。但水深的探测和不同水深的碳密度是影响水体碳储量估算的主要因素。湿地碳储量的估算方法五、湿地水生碳库（3）湿地沉积物碳储量湿地沉积物碳储量的估算通常以单位面积沉积物碳储量与沉积物深度的乘积来估算。模型模拟是通过数学模型来估算湿地生态系统的生产力和碳储量,是研究大尺度湿地生态系统碳循环的必要手段,也是预测土壤碳长