DZ∕T 0375-2021 巖溶碳循環(huán)調查與碳匯效應評價指南

中華人民共和國地質礦產(chǎn)行業(yè)標準巖溶碳循環(huán)調查與碳匯效應評價指南中華人民共和國自然資源部發(fā)布DZ/T0375—2021前言 Ⅲ V 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 1 24.1目的任務 2 24.3技術方法 24.4工作流程 35調查內容 35.1碳酸鹽巖風化溶解消耗大氣或土壤中CO?發(fā)生條件調查 3 46野外調查與監(jiān)測 46.1資料收集 4 46.3土壤地球化學調查 4 56.5大氣或土壤中CO?濃度調查 56.6植被生物量調查 6 6 76.9水一氣界面CO?交換通量調查 7 8 8 87流域巖溶碳匯通量評價 9 97.2評價方法 9 9.1成果報告編寫 I標準分享吧/DZ/T0375—2021 附錄A(規(guī)范性)巖溶碳循環(huán)調查表格式 附錄B(資料性)溶蝕試驗方法與計算 附錄C(資料性)飽和指數(shù)(SI)和CO?分壓(pco?)計算公式 附錄D(資料性)水生植物巖溶碳匯通量計算 附錄E(資料性)碳酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的 附錄F(資料性)水一氣界面CO?交換通量估算方法 附錄H(資料性)沉積物碳沉積速率及來源計算 附錄I(資料性)流域無機碳輸出量 42附錄J(資料性)流域巖溶碳匯強度及通量 43 44參考文獻 45Ⅱ標準分享吧/本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件由中華人民共和國自然資源部提出。本文件由全國自然資源與空間規(guī)劃技術委員會(SAC/TC93)歸口。Ⅲ標準分享吧/V標準分享吧/本文件適用于1:50000重點調查區(qū)和1:250000一般調查區(qū)巖溶碳循環(huán)調查和碳匯效應評價。1:500000和1:1000000巖溶碳循環(huán)調查及碳匯效應評價可參照使用。DZ/T0282—2015水文地質調查規(guī)范(1:50000)1標準分享吧/4總則4.1目的任務4.2基本要求4.2.1宜考慮在已開展相同比例尺區(qū)域地質、水文地質或環(huán)4.2.2調查可分為1:50000重點調查區(qū)和1:250000一般調查區(qū)。重點調查區(qū)主要部署于具有區(qū)域代表性的巖溶流域。調查主要技術定額參考DZ/T0282—2015,具體見表1。表1巖溶碳匯過程調查每百平方千米工作量調查區(qū)類別觀測點個水點個地質點個土壤點個個個試片點個大氣或土壤中CO?測量點個重點調查區(qū)裸露區(qū)覆蓋區(qū)一般調查區(qū)裸露區(qū)覆蓋區(qū)4.2.3工作量定額宜包括收集的資料中經(jīng)核實對本調查有效的工作量。4.3.1碳酸鹽巖風化溶解消耗大氣或土壤中CO?的發(fā)生條件可采用水文地球化學調查、巖石地球化學2標準分享吧/A中表A.1)。4標準分享吧/6.5大氣或土壤中CO?濃度調查5標準分享吧/用CO?測試泵和測試管檢測，每10cm測定一次土壤中CO?濃度，土深超過1m時，測量至1m;重點調泵和測試管檢測不同層位CO?濃度，了解土壤中CO?動態(tài)。填寫CO?測試野外記錄卡片(見附錄A中6.5.3.2土一氣界面CO?逸出通量：宜采用容器收集一氣相色譜法測定。6.5.3.3大氣中CO?:從0m～4.5m,按每0.5m間隔測定。填寫CO?測定野外記錄卡片(見附錄A6.6植被生物量調查6.6.1遙感反演植被生物量草地和農(nóng)作物生物量遙感反演可采用經(jīng)驗統(tǒng)計方法，可用的增強型植被指數(shù)(EVI)、土壤調節(jié)植被指數(shù)(SAVI)等。在生物量較低的草地或農(nóng)田宜使用NDVI;在生物量不高且土壤裸露較多時宜使用SAVI;在植被生物量較高時宜使用EVI。森林地上生物量的遙感反演宜采用融合機載激光雷達(LiDAR)和光學遙感數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法。具體實a)通過野外實驗獲取LiDAR數(shù)據(jù)及森林地上生物量觀測數(shù)據(jù)；b)利用LiDAR提取的森林結構形態(tài)參數(shù)(如點云高度/密度),構建這些參數(shù)與地面實測的森林地c)構建LiDAR提取的森林結構參數(shù)與對應光學影像特征參數(shù)(如影像紋理、植被指數(shù))之間的統(tǒng)6.6.2地面植被樣方調查驗證a)農(nóng)作物和草地生物量宜通過破壞性的收獲法獲取，在一個大的區(qū)域(如30m×30m)內可布設5個1m×1m的樣方(4個位于角點，一個位于對角線的交叉點上),利用收獲法得到每個樣方的生物量，取5個樣方生物量的平均值作為真值驗證遙感數(shù)據(jù)反演的對應像元的生物量。b)森林地上生物量可采用每木檢尺的方法獲取，在一片長勢相對均一的森林區(qū)域，選擇一塊標準樣地(其大小可以與遙感影像像元的空間分辨率相對應),測量該樣地內每棵樹的胸徑和樹高。利用前人已經(jīng)建立的不同樹種胸徑或樹高與森林地上生物量之間的統(tǒng)計關系，計算得到樣地生物量作為遙感影像單個像元所對應的真實森林地上生物量。c)填寫植物群落野外調查記錄卡片(見附錄A中表A.5)、喬木層野外樣方調查記錄卡片(見附錄A中表A.6)、灌木層野外樣方調查記錄卡片(見附錄A中表A.7)和草本層野外樣方調查記錄卡片(見附錄A中表A.8)。6.7巖溶洞穴動態(tài)監(jiān)測6.7.1監(jiān)測網(wǎng)布置基本要求巖溶洞穴監(jiān)測點宜選擇包氣帶洞穴和有地下河發(fā)育的洞穴，包氣帶洞穴宜選擇頂板薄、地表植被覆6.7.2監(jiān)測內容和監(jiān)測頻率6890.5h1次，洪水事件15min1次。儀器供電充足的情況下可設置為每15min記錄1組數(shù)據(jù)。暴雨監(jiān)測：建議從降雨前2h開始采樣直到整場降雨結束后2h(或洪峰過后)。每15min記錄1組數(shù)據(jù)(儀器自動記錄);每1h或2h記錄1次，同時采樣(人工記錄)?，F(xiàn)場監(jiān)測指標宜包括水溫、pH、6.12.2地表水巖溶碳匯過程動態(tài)監(jiān)測流量(水位)、溶解氧、氣溫、降雨量等指標。監(jiān)測間隔建議設置為每15min記錄1組數(shù)據(jù)。建議遠程數(shù)據(jù)實時傳輸。沒有實時傳輸條件時，可利用自動記錄數(shù)據(jù)存儲器，設置好記錄時間間隔，保障1月～2月洪水監(jiān)測：建議從洪峰來臨前2h開始采樣直到洪峰結束后2h。每15min記錄1組數(shù)據(jù)(儀器自動記錄);每1h或2h記錄1次，同時采樣(人工記錄)?，F(xiàn)場監(jiān)測指標宜7流域巖溶碳匯通量評價7.1評價內容7.2評價方法7.2.1碳酸鹽巖溶解速率可采用溶蝕試驗，參見附錄B。7.2.2源匯分析宜包括無機碳中碳酸溶蝕碳酸鹽巖比例，參見附錄E;水一氣界面CO?交換通量，參見附錄F;流域內源有機碳，參見附錄G;沉積物碳沉積速率及來方法參見附錄J。8圖件編制8.1一般要求8.1.1巖溶碳循環(huán)調查圖件可由基礎圖件和成果圖件組成。8.1.2基礎圖件和成果圖件比例尺建議為1:50000,選編成果圖件依據(jù)實用性選定比例尺，也可作為8.1.3所有圖件均宜數(shù)字化，地理底圖宜采用國家地理信息中心1:50000地理底圖空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、2000國家大地坐標系、高斯一克呂格地8.2基礎圖件8.3成果圖件8.3.1建議巖溶流域碳匯強度分布圖為必編成果圖件。8.4巖溶碳循環(huán)調查實際材料圖8.4.1巖溶碳循環(huán)調查實際材料圖是反映區(qū)域巖溶碳匯調查的工作程度、基本狀況的基礎性圖件。8.4.2巖溶碳循環(huán)調查實際材料圖基本內容如下。8.5巖溶流域碳匯強度分布圖8.5.1碳匯強度分布圖是反映巖溶流域碳循環(huán)的性質(源、匯)和強度的成果圖件。8.5.2碳匯強度分布圖基本內容如下。學特征及地下水徑流模數(shù)等內容。9.2成果評審與提交統(tǒng)一編號室內編號省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺地質點(主要包括地層界線點和巖石取樣點):地層(可通過查地質底圖獲得):巖溶區(qū)巖性(白色/灰白色/灰色/深灰色、中厚層/薄層、灰?guī)r/白云質灰?guī)r/灰質白巖):非巖溶區(qū)巖性(砂巖/花崗巖/變質巖):節(jié)理(數(shù)量、節(jié)理面的走向)、斷層(斷層性質、走向、傾向及斷層角礫巖)、褶皺(向斜、背斜):地形地貌[峰叢洼地/峰林平原/巖溶峽谷/巖溶槽谷/坡立谷/斷陷盆地/溶丘洼地度和走向等)]:土壤[顏色、質地(砂土/粉砂土/壤土/黏土)、結構(片狀/棱柱狀/柱狀/角塊狀/半角塊狀/粒狀)].植被(類型、優(yōu)勢種、覆蓋率):土/石灰土等):表A.1地質點野外調查記錄卡片(續(xù))平面示意圖剖面示意圖表A.2土壤點野外調查記錄卡片統(tǒng)一編號省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺天氣時間品數(shù)量類別坡向%℃電導率ggg□常規(guī)化學成分□TK口無機碳□其他成因類型(石灰土、地帶性土壤)、質地(砂土/粉砂土/壤土/黏土),土壤分層、植被根系、石塊體積比例：利用方式及覆耕地(水田、旱地)/林地(有林地、疏林地、灌叢、草地)/園地/未利用地，主要植被類型、覆蓋率等：剖面示意圖平面示意圖備注表A.3溶蝕試驗野外記錄卡片統(tǒng)一編號省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺天氣試片重復1gggggg土地利用試片1、2、3的標識(若為當?shù)卦嚻?，寫明與之對應的標準試片野外編號、試坑位置等):互查：審核：表A.4CO?測試野外記錄卡片統(tǒng)一編號省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺天氣土壤中CO?測試記錄大氣中CO?測試記錄%℃離地高度℃土地利用耕地(水田、旱地)/林地(有林地、疏林地、灌叢、草地)/園地/未利用地，主要植被類型、覆蓋率等：相應的土壤點卡片編號照片編號：統(tǒng)一編號室內編號省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺坡向總蓋度貌特點小地形及樣各層特點層高度層高度層高度層高度層高度突出的生人為影響平面示意圖照片備注層次名稱層高度層蓋度調查時間記錄者拉丁名m高度m%生活力附記表A.7灌木層野外樣方調查記錄卡片拉丁名高度m冠徑mmm株叢數(shù)%物候期生活力附記表A.8草本層野外樣方調查記錄卡片拉丁名葉層高冠徑株叢數(shù)%物候期生活力附記統(tǒng)一編號省市縣鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺地質峰叢、洼地、山腰、峰谷、埡口、孤峰、植被、土壤、覆蓋育狀況廊道/洞道、裂隙、廳堂、洞穴：化學沉積、機械沉積、坍塌、滴水、流水、地下河沉積、坍塌物：℃%表A.9巖溶洞穴環(huán)境野外調查記錄卡片(續(xù))平面剖面示意圖統(tǒng)一編號原編號或名稱工作基礎圖或報告中編號或名稱省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺天氣調查點類型□地下河出口□地下河進口□巖溶泉□裂隙泉□其他性質℃色℃嗅m電導率矩形堰(長、寬、高):浮標法(浮標法移動距離及第一次、第二次、第三次計時時間):流速儀測量(河流寬度、河流深度及三次測量的流速):□全分析□簡分析地形地貌、地形地貌[峰叢洼地/峰林平原/巖溶峽谷/巖溶槽谷/坡立谷/斷陷盆地/溶丘洼地度和走向等)]:土等):土壤[類型，顏色，質地(砂土/粉砂土/壤土/黏土)]:植被(類型、優(yōu)勢種、覆蓋率):地層巖性(通過底圖獲得):巖溶區(qū)(白色/灰白色/灰色/深灰色、中厚層/薄層、灰?guī)r/白云質灰?guī)r/灰質白云巖/白云巖/泥灰?guī)r):非巖溶區(qū)(砂巖/花崗巖/變質巖等):水文地質水生植物[種類(挺水植物、沉水植物)和生長情況]:開采利用平面示意圖剖面示意圖備注