草地碳汇监测和计量技术规程

2草地碳汇监测和计量技术规程本文件规定了草地碳汇监测和计量的内容及技术方法。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T42419地表碳核查技术规程NY/T2998草地资源调查技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1生态系统碳汇grasslandcarbonsequestration草原生态系统中，植物群落通过光合作用吸收大气中二氧化碳将其固定在草原植被和土壤中的过程和功能。3.2草地碳储量grasslandcarbonstorage特定面积和土层深度下草地生态系统中植被和土壤的碳元素总质量。包括植被碳储量和土壤碳储量。常用单位为tC、TgC或PgC。3.3植被碳储量vegetationcarbonstorage植被地上生物量、枯落物（含立枯和凋落物）和地下生物量的有机碳总量。3.4土壤碳储量soilcarbonstorage特定土层深度和一定面积下土壤有机碳和无机碳总量。3.5生态系统碳通量ecosystemcarbonflux生态系统在单位时间单位面积上的碳循环总量。3.6净生态系统碳交换netecosystemcarbonexchange,（NEE）生态系统与大气之间的CO2净通量，也称为生态系统碳收支。正值表示生态系统向大气中排放CO2，负值表示生态系统从大气中吸收CO2。33.7库差法stock-differenceapproach通过计算两个时间点之间碳库的储量变化来估算碳的净吸收或释放量,即生态系统的碳汇量。3.8涡度相关法eddycovariancemethod基于涡度相关原理，通过测量温室气体和能量垂直速度和浓度的变化来计算草地生态系统温室气体和能量通量的方法。4监测方法4.1库差法4.1.1样地设置样地设置参照NY/T2998中7.2的要求。4.1.2监测周期监测周期随监测任务要求制定。区域尺度的长期监测每5年一次。生态修复区碳汇监测在修复前后各进行一次。对于修复前未监测的修复区，选取项目区外未修复的区域做对照进行监测和碳汇评估。4.1.3碳储量调查4.1.3.1调查内容碳储量的调查内容包括植被碳储量和土壤碳储量。植被碳储量的调查指标包括地上生物量、枯落物生物量和地下生物量。土壤碳储量的调查指标包括一定土层深度的有机碳含量、砾石含量和土壤容重。4.1.3.2地上生物量每个调查点设置至少3个样方。针对每个调查样方，用剪刀齐地面剪下地面以上的所有绿色植物部分，65℃烘干至恒重获得地上植物生物量。对于具有灌木与高大草本样方，按照一定采样比例，分种收获地上部分。4.1.3.3枯落物生物量用手或耙子将调查样方内地表当年的凋落物和立枯物捡起，并小心去掉凋落物表面附着的细土粒。65℃烘干至恒重获得枯落物生物量。4.1.3.4地下生物量在每个草本样方内用具有明确内径的根钻，钻取3～5钻同层混合；在根系量较少的草地或下层土壤，适量增加钻数。地下生物量通常取至地表以下100cm。根据监测目的确定分层方案，具体包括：a)全剖面取样：按一定距离逐层取样。如：0cm～10cm、10cm～20cm、20cm～30cm、30cm~50cm、50cm～70cm、70cm～100cm。土层不足100cm时，根据土层实际深度确定采样层b)两层取样：分表层（0cm～30cm）和深层（30cm～100cm）两层取样；c)表层取样：只取表层（0cm～20cm或0cm～30cm）。无法采用根钻取样的沙地或多石块样地，通过挖取一定体积土柱的方法进行逐层切块取样。44.1.3.5土壤碳储量在每个调查样方，采用土钻进行土壤样品的分层取样，每层3～5钻混合，风干后测定土壤有机碳含量。采样深度的分层方案参见本文件5.3.4。砾石含量较多的土层，挖取采样坑，按规定土层厚度挖取土柱进行取样。土壤有机碳含量的测定参照NY/T1121.6要求执行。采用环刀法测定不同深度的土壤容重，具体参照NY/T1121.4的要求。采用排水法测定容重样品中筛出的直径大于2mm的砾石体积含量。4.1.4碳储量计算监测区的生态系统碳储量计算公式如下：式中：CS——生态系统碳储量，单位：tC、TgC等；CSveg——生态系统的植被碳储量，单位：tC、TgC等；CSsoil——生态系统的土壤碳储量，单位：tC、TgC等；式中：BioABLB和BioBBj——分别表示监测区的地上生物量，枯落物生物量和j层深度的植物地下生物量，单位为千克每公顷（kg/hm2）或吨每公顷（t/hm2CvegAB、CvegLB和CvegBB——分别表示植物地上生物量、枯落物生物量和j层深度植物地下生物量的有机碳含量，单位为百分比（%）或克每千克（g/kg）；Area表示监测区的草地面积，单位为公顷（hm2）或平方公里（km2）。Tj——监测区j层土体的深度（cm）；BDj——监测区j层土体的土壤容重（g/cm3SOCj——监测区j层土体的土壤有机碳含量（g/kg）；Cj——监测区j层土体的砾石体积比（%d——土体分层数量。Area表示监测区的草地面积，单位为公顷（hm2）或平方公里（km2）。4.1.5碳汇计算式中：ΔCS——监测区域在监测结束和起始时的生态系统碳储量差值，即碳汇，单位：tC、TgC等；计算结果为正值时，监测区域为碳汇，结果为负值，则为碳源；CSt1——监测起始时监测区域的生态系统碳储量；CSt2——监测结束时监测区域的生态系统碳储量。4.2涡度相关法54.2.1监测样地布设选取代表性地段安装涡度相关设备，满足设备测定所需要的环境条件。相关要求参考《陆地生态系统通量观测的原理与方法(第二版)》。4.2.2监测周期全年连续监测，监测频率为半小时。4.2.3监测指标包括气象数据和通量数据两部分。——气象数据：太阳总辐射、地表反射辐射、大气长波辐射、地面长波辐射、光合有效辐射、大气温度、大气湿度、降水量、多层次土壤温度和土壤湿度等；——通量数据：10Hz数据包括三维风速、CO2浓度、水汽浓度、温度等；半小时数据包括：CO2通量、显热通量、感热通量、净辐射（长波、短波辐射入射和反射辐射）、土壤热通量等相关数据。4.2.4碳汇计算涡度相关法直接采集高频的生态系统净碳交换量（平均周期为30分钟到1个小时不