DB13-T 6003-2024 森林碳汇基础调查与测定技术规范

ICS65.020.40CCSB6413DB13/T6003—2024I本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分标准化文件的结构和起草规则》给出的本文件由河北省林业和草原局提出并归口。本文件起草单位：河北省林业和草原科学研究院、河北环境工程学院、承德市滦平国有林场总场、河北先进环保产业创新中心有限公司。本文件主要起草人：尤海舟、王超、赵忠宝、毕君、屈志松、刘金柱、孟宪聪、马林、周艳伶、韩淑敏、吕文辉、张云龙、胡宝君、祁敬涛、张杰、马闯。DB13/T6003—20241本文件规定了森林碳汇基础调查与测定的内容、方法和技术要求。本文件适用于森林碳汇基础调查与测定，疏林、灌木林等可参照执行。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/T42490土壤质量土壤与生物样品中有机碳含量与碳同位素比值、全氮含量与氮同位素比值的测定稳定同位素比值质谱法HJ/T658土壤有机碳的测定燃烧氧化-滴定法LY/T1267森林植物与森林枯枝落叶层样品的制备LY/T2250森林土壤调查技术规程LY/T2259立木生物量建模样本采集技术规程LY/T2416林业数表编制数据采集技术规程LY/T3256全国优势乔木树种（组）基本木材密度测定LY/T3330森林土壤碳储量调查技术规程NY/T1121.4土壤检测第4部分：土壤容重的测定NY/T1121.6土壤检测第6部分：土壤有机质的测定3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1碳库carbonpool在碳循环过程中，地球系统中碳储存的载体和场所，即碳的储存库。[来源：T/GSF011-2022,3.4,有修改]3.2森林碳储量forestcarbonstock森林地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木和土壤有机质等碳库中碳的储存量。3.3森林碳汇量forestcarbonsink森林生态系统各碳库在一定时间内增加的碳储量。3.4地上生物量above-groundbiomass土壤层以上以干物质质量计量的乔、灌、草植被活体的生物量，包括干、茎、枝、皮、种子、花、果和叶等，又可分为乔木层地上生物量、灌木层地上生物量和草本层地上生物量。[来源:T/GSF011-2022,3.4.1,有修改]3.5地下生物量below-groundbiomass以干物质质量计量的所有乔、灌、草植被活根的生物量，但通常不包括难以从土壤或枯落物中区分出来的细根（直径≤2.0mm）。[来源:T/GSF011-2022,3.4.2,有修改]DB13/T6003—202423.6枯落物现存量litterbiomass土壤层以上，直径＜5.0cm，处于不同分解状态的死有机质的干物质的质量，由未分解的凋落物、半分解的凋落物、腐殖质以及难以从凋落物中区分出来的细根3部分组成。[来源:LY/T3253-2021,2.2.20,有修改]3.7枯死木现存量deadanddringbiomass枯落物以外的所有死生物量的干物质的质量，由枯立木、枯倒木、伐桩以及直径≥5.0cm的枯枝等粗木质残体组成。[来源:LY/T3253-2021,2.2.19,有修改]3.8土壤有机碳soilorganiccarbon地表一定深度内矿质土和有机土（包括泥炭土）中有机质的含碳量，包括难以从土壤中区分出来的细根(≤2.0mm）。[来源:LY/T3253-2021,2.2.24,有修改]3.9生物量扩展系数biomassexpansionfactor树木地上生物量与树干生物量的比值。[来源:LY/T3253-2021,2.2.27,有修改]生物量换算与扩展系数biomassconversionandexpansionfactor树木地上生物量与树干材积之比。[来源:LY/T3253-2021,2.2.28,有修改]根冠比root/shootratio植物地下生物量与地上生物量的比值。基本木材密度basicwooddensity木材的绝对干物质质量（不包括树皮）与生材木材体积的比值。[来源:LY/T3253-2021,2.2.26,有修改]碳密度carbondensity单位面积碳库的碳储量。[来源:LY/T3253-2021,2.2.30,有修改]3.14土壤碳密度soilcarbondensity单位面积指定深度土壤层的碳储量。4缩略语BEF：生物量扩展系数（biomassexpansionfactor）BCEF：生物量扩展和换算系数（biomassconversionandexpansionfactor）R：根冠比（root/shootratio）WD：木材基本密度（basicwooddensity）CF：含碳率（basicwooddensity）SOC：土壤碳密度（soilcarbondensity）B：生物量（biomass）DB13/T6003—202435样地设置5.1设置原则和基本要求根据调查区域不同植被类型的特征，如优势树种、起源、林龄、立地条件、生长状况和经营措施等设置相应的调查样地。具体原则和要求按照LY/T2416确定的方法进行。5.2形状和面积样地形状一般为矩形（含正方形复杂地貌时可设置不规则多边形样地。样地面积应≥600m2。5.3设置方法5.3.1矩形样地采用罗盘仪、全站仪、RTK系统等确定边界，操作步骤如下：——罗盘仪测角，皮尺、超声波或激光测距仪量距，坡地量距应修正为水平距离，测线闭合差应≤1/200。——将全站仪依次架设在矩形样地3个角点，通过测距和测角确定样地边界。全站仪测角精度要求达到秒级，测距精度达到毫米级。——RTK系统根据移动站和基准站的相关性对样地各边界点进行放样，得出平面坐标和高程，定位精度达到厘米级。5.3.2多边形样地宜采用全站仪或RTK系统测点确定边界，对边界线测距。5.3.3边界设置确定边界线时应伐开灌木，清除杂草，对测线外的树木在面向样地内侧用喷漆在胸高位置做出明显记号。样地各角应埋设临时或固定标桩。5.4样地调查对样地基本情况进行调查记录，填写样地基本信息调查记录表，示例见附录A.1，并绘制样地示6生物量测定6.1乔木层生物量测定6.1.1每木检尺——对样地所有胸径≥5cm的林木（不包括枯立木）进行每木检尺。用胸径尺或围尺测定每株树木的胸径（1.3m处以cm为单位，记录到小数点后1位数。——林木胸径＜5cm时可按灌木林采用样方法测定，也可实际检尺。——经济林可用地径代替胸径。填写每木检尺记录表，示例见附录B.1。6.1.2树高测量分树种对胸径值进行2cm径阶整化，每径阶选择2～3株生长中等水平的树木，中间径阶适当增加株数，并加测1～2株优势木，用测高器测量树高。每块样地所选株数应≥15株。6.1.3林分平均胸径和平均树高计算按径阶计算平均胸径，绘制树高曲线图或建立树高曲线方程，计算平均树高。DB13/T6003—202446.1.4标准木选择对照每木检尺表，至少选择最接近平均胸径和平均树高的1株树作为标准木，混交林中应对占样地蓄积成数2成以上的树种分别选取标准木。标准木冠幅应接近中等水平，干形、冠形生长正常、无明显病虫害、不断梢，避开林缘。6.1.5标准木材积测定——标准木伐倒后测定树干的基径、胸径和树干从基部至树梢1/4、1/2、3/4位置处的直径，树高大于10m时应加密测量，采用中央断面积区分求积法计算标准木材积。——可使用树干解析获取不同高度的树干直径，采用中央断面积区分求积法计算标准木材积。填写标准木材积及林分蓄积量计算表，示例见附录B.2。6.1.6树干解析树高≥8m时按2m区分段截取解析木圆盘，树高＜8m时按1m区分段截取解析木圆盘。测定每圆盘的年轮数和轮距，绘制生长过程曲线，计算各龄阶的材积、生长量和蓄积生长率等，测定和计算方法按照LY/T2416确定的方法进行。6.1.7树干生物量测定与样品采集测定每区分段的质量。在每区分段中央位置截取厚度2cm～3cm圆盘的样品，分别称质量。填写标准木树干生物量调查记录表，示例见附录B.3。6.1.8枝、叶生物量测定与样品采集6.1.8.1将全部树枝取下，按枯枝、活枝进行分类，活枝按粗枝、中枝、细枝进行分级，摘取叶片后分别称各级枝和叶的质量。叶片摘取工作量过大时，可分级选取带叶片枝条样品，抽样测定枝条和叶片的质量分配比例。6.1.8.2分别各级枝条均匀选取鲜样品200g～500g，称质量。6.1.8.3按冠长将叶片分为上、中、下3层，分层称叶片质量；均匀选取50g～150g样品，称质量。6.1.8.4填写标准木枝、叶生物量调查记录表，示例见附录B.4、附录B.5。6.1.9地下生物量测定与样品采集根据林分密度，计算单株林木所占林地面积的平均值（直径），以标准木为圆心按直径画圆，0.5cm）分级称质量，取各级根100g～500g样品，称质量。填写标准木地下生物量调查记录表，示例见附录B.6。6.1.10样品处理样品剪或劈成小段，放入鼓风干燥箱85℃烘干至恒重，称质量。6.1.11基本木材密度测定取样和测定方法按照LY/T3256确定的方法进行。6.1.12生物量计算根据样品干质量与鲜质量，计算干物质率，推算标准木生物量。根据标准木与样地林木胸高断面积的比值，推算林分的乔木层生物量。6.2灌木层生物量测定6.2.1样方设置在样地四角和中心位置设置5个面积5m×5m的灌木样方。6.2.2采样方法DB13/T6003—20245采用如下方法进行采样：——样方灌木数量较少时，将灌木全部收获，分别干、枝、叶和根称质量。——样方灌木数量较多时，选择3株标准株，收获并分别干、枝、叶和根称质量。——灌木为丛生状时，选取1丛～2丛标准灌丛，收获并分别干、枝、叶和根称质量。6.2.3样品采集每样方分别灌木种类，均匀选取干、枝、叶和根100g～300g样品，称质量。6.2.4样品处理所取样品剪或劈成小段，放入鼓风干燥箱85℃烘干至恒重，称质量。6.2.5生物量计算根据样品干质量与鲜质量，计算干物质率，推算灌木样方的生物量。根据面积比推算样地灌木的生物量和林分的灌木层生物量。填写灌木层调查记录表，示例见附录B.7。6.3草本层生物量测定6.3.1样方设置在样地四角与中央位置设置5个面积1m×1m的草本样方。6.3.2生物量测定收获样方中所有草本植物，对地上部分和地下部分称质量。6.3.3样品采集对每样方地上部分和地下部分均匀选取50g～150g样品，称质量。6.3.4样品处理所取鲜样品剪成小段在85℃鼓风干燥箱恒温下烘干至恒重，称质量。6.3.5生物量计算根据样品干质量与鲜质量，计算干物质率，推算草本植物样方的生物量。根据面积比，推算样地和林分的草本植物生物量。填写草本层生物量调查记录表，示例见附录B.8。6.4枯落物现存量测定6.4.1样方设置在样地四角和中央位置设置5个面积1m×1m的枯落物样方。6.4.2现存量测定收集样方内所有枯落物，称质量。6.4.3样品采集每样方均匀选取50g～150g样品。6.4.4样品处理样品在85℃鼓风干燥箱中恒温下烘干至恒重，称质量。6.4.5现存量计算根据样品干质量与鲜质量，计算干物质率，推算枯落物样方现存量。根据面积比，推算样地和林分的枯落物现存量。DB13/T6003—20246填写枯落物层现存量调查记录表，示例见附录B.9。6.5枯死木现存量测定6.5.1枯立木现存量测定6.5.1.1标准木调查对样地内枯立木每木检尺，选取接近平均水平的1株枯立木作为标准木。6.5.1.2现存量测定将标准木全株伐倒，根部挖出。分别地上部分和地下部分，称质量。6.5.1.3样品采集对地上部分和地下部分均匀选取100g～300g样品，称质量。6.5.1.4样品处理样品在85℃鼓风干燥箱中恒温下烘干至恒重，称质量，计算干物质率。6.5.1.5现存量计算根据干物质率计算标准木现存量，推算林分的枯立木现存量。填写枯立木现存量调查记录表，示例见附录B.10。6.5.2伐桩现存量测定6.5.2.1标准伐桩调查对样地内伐桩进行计数，选择大、中、小3种类型的伐桩各1个作为标准伐桩。6.5.2.2现存量测定将标准伐桩挖出，称质量。6.5.2.3样品采集每个标准伐桩均匀选取100g～300g样品，称质量。6.5.2.4样品处理样品在85℃鼓风干燥箱中恒温下烘干至恒重，称质量，计算干物质率。6.5.2.5现存量计算根据干物质率计算样地伐桩现存量，推算林分的伐桩现存量。填写伐桩现存量调查记录表，示例见附录B.10。6.5.3直径≥5.0cm枯枝现存量测定6.5.3.1现存量调查——收集样地所有直径≥5.0cm枯枝，称质量。——样地直径≥5.0cm枯枝分布均匀时，宜采用样方法测定。样方面积应≥2m×2m，样方数量应6.5.3.2样品采集均匀选取3份100g～300g样品，称质量。6.5.3.3样品处理样品在85℃鼓风干燥箱中恒温下烘干至恒重，称质量，计算干物质率。6.5.3.4现存量计算DB13/T6003—20247根据干物质率计算样方的直径≥5.0cm枯枝现存量，推算林分的直径≥5.0cm枯枝现存量。填写直径≥5.0cm枯枝现存量调查记录表，示例见附录B.10。7有机碳含量测定7.1生物质有机碳测定7.1.1取样方法生物质样品包括乔木（不同器官）、灌木（不同器官）、草本（地上和地下部分）、枯落物等，样品采集方法按照LY/T2259确定的方法进行，样品制备方法按照LY/T1267确定的方法进行。7.1.2测定方法采用燃烧氧化滴定法（干烧法）测定；或采用稳定同位素比值质谱法测定，按照GB/T42490确定的方法进行。7.2土壤有机碳测定7.2.1土壤剖面设置在样地内沿对角线均匀设置3个土壤剖面，深度以挖到母质层为止，土层深厚样地以1.0m为限。土壤剖面挖掘方法按照LY/T2250确定的方法进行。7.2.2剖面分层按0cm～10cm、10cm～30cm、30cm～50cm、50cm～70cm、70cm～100cm从上至下机械分层，分层深度不足的部分据实分层。7.2.3容重测定用环刀取原状土，每剖面每层3个环刀，测定方法按照NY/T1121.4确定的方法进行。7.2.4样品采集对土壤剖面分层取200g～300g样品，取样顺序自下而上。将样地各剖面同一土层的样品混合，采用四分法取样品约250g。7.2.5石砾含量测定将烘干的原装土用研钵研磨，用2mm筛筛出不能通过的石砾，称质量。采用排水法测定石砾的体积。石砾分离的操作过程按照LY/T3330确定的方法进行。7.2.6样品处理所取样品在室内摊放于阴凉处阴干，或在烘干箱内30℃~35℃下阴干，应使用洁净的器具或材7.2.7测定方法——土壤有机碳含量低于15%时可采用重铬酸钾-外加热法、燃烧氧化-滴定法或稳定同位素比值质谱法测定。——土壤有机碳含量超过15%时应采用燃烧氧化-滴定法或稳定同位素比值质谱法测定。重铬酸钾-外加热法按照NY/T1121.6确定的方法进行，稳定同位素比值质谱法按照GB/T42490确定的方法进行，燃烧氧化-滴定法按照HJ/T658确定的方法进行。填写土壤有机碳含量测定记录表，示例见附录C.1。8数据统计分析与异常值处理8.1数据统计分析DB13/T6003—20248采用数理统计的分析方法，计算样本平均值、变异系数、标准差、误差限、精度及不确定性等。8.2异常值处理样本调查、测定过程中出现的异常值，应认真分析原因，不能确定的原因以舍弃为主。9档案资料9.1数据汇总将调查数据统计汇总，填写森林碳汇基础数据汇总表，示例见附录D.1和D.2。9.2档案管理原始技术资料应包括但不限于调查的文件、影像资料、记录表格等，应整理、编目、归档和长DB13/T6003—20249样地基本信息调查记录表示例A.1样地基本信息样地基本信息调查的相关信息见表A。表A.1样地基本信息调查记录表样地编号调查时间调查人员地理位置纬度样地形状样地面积m海拔m坡向坡位坡度林分类型乔木层树种组成优势树种树木年龄范围~年林龄年林分密度株/hm郁闭度平均树高m平均胸径平均冠幅m起源林层结构灌木层类型盖度%m主要种类草本层类型盖度%m主要种类枯落物层枯落物盖度%枯落物厚度干扰程度土壤层土壤类型土层厚度石砾含量土壤质地DB13/T6003—2024生物量调查记录表示例B.1乔木层每木检尺乔木层每木检尺的相关信息见表B.1。表B.1乔木层每木检尺记录表树种生长状况1B.2林分蓄积量林分蓄积量调查计算的相关信息见表B.2。表B.2林分蓄积量调查计算记录表径阶株数)平均树高(m)标准木材积)68合计B.3标准木树干生物量标准木树干生物量调查记录的相关信息见表B.3。表B.3标准木树干生物量调查记录表123合计样段/(m～m)DB13/T6003—2024B.4标准木枝生物量标准木枝生物量调查记录的相关信息见表B.4。表B.4标准木枝生物量调查记录表类别干物质率（%）枯枝-粗中细合计-B.5标准木叶生物量标准木叶生物量调查记录的相关信息见表B.5。表B.5标准木叶生物量调查记录表冠层部位上(~)中(~)下(