DB32T 4571-2023 生態(tài)公益林碳匯計量監(jiān)測技術(shù)規(guī)程

生態(tài)公益林碳匯計量監(jiān)測技術(shù)規(guī)程發(fā)出布版發(fā)出布版江蘇省市場監(jiān)督管理局Ⅰ前言 Ⅲ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4碳庫的確定與選擇 5碳庫計量方法 6碳匯監(jiān)測方法 附錄A（資料性）樣地調(diào)查取樣記錄表 附錄B（資料性）江蘇省部分公益林樹種的含碳率 附錄C（資料性）江蘇省部分公益林樹種單木生物量異速生長方程 附錄D（資料性）江蘇省部分樹種根莖比與生物量轉(zhuǎn)換擴展因子參考值 附錄E（資料性）不同森林類型地下生物量、灌、草及枯落物生物量換算參數(shù) 附錄F（資料性）碳排放計量參數(shù)記錄表 參考文獻 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(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)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由江蘇省林業(yè)局提出并歸口。本文件起草單位：江蘇省林業(yè)科學研究院。1DB32/T4571—2023生態(tài)公益林碳匯計量監(jiān)測技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了生態(tài)公益林碳匯計量監(jiān)測的碳庫確定與選擇、計量監(jiān)測的技術(shù)體系與方法及監(jiān)測的相關(guān)技術(shù)要求。本文件適用于開展生態(tài)公益林的碳匯計量監(jiān)測工作。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。LY/T1237森林土壤有機質(zhì)的測定及碳氮比的計算NY/T1121.4土壤檢測第4部分：土壤容重測定3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1生態(tài)公益林ecologicalpublic?welfareforest以生態(tài)效益和社會效益為主體功能，以提供公益性、社會性產(chǎn)品或者服務(wù)為主要利用方向，并依據(jù)國家規(guī)定和有關(guān)標準劃定的森林、林木和林地。注：包括防護林和特種用途林。3.2碳匯carbonsink植物群落通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳將其固定在森林植被和土壤中的所有過程、活動或機制。3.3碳庫carbonpools具有累積或釋放碳能力的庫或系統(tǒng)。注：通常包括地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木和土壤有機質(zhì)五個碳庫。3.4地上生物量above?groundbiomass土壤層以上以干重表示的植被所有活體的生物量。3.5地下生物量below?groundbiomass所有活根生物量，通常不包括難以從土壤有機成分或枯落物中區(qū)分出來的細根（直徑≤2.0mm）。2枯落物litter土壤層以上，直徑≤5.0cm、處于不同分解狀態(tài)的所有死生物量。注：包括凋落物、腐殖質(zhì)，以及難以從地下生物量中區(qū)分出來的細根。枯落物以外的所有死生物量。注：包括枯立木、枯倒木以及直徑≥5.0cm的枯枝、死根和樹樁。土壤有機質(zhì)soilorganicmatter土壤中通過微生物作用所形成的腐殖質(zhì)、動植物殘體和微生物體的合稱。注：包括不能憑經(jīng)驗從土壤中區(qū)分出來的直徑≤2.0mm的活細根。碳儲量carbonstock一個庫中碳的數(shù)量。含碳率carbonfraction單位質(zhì)量干物質(zhì)的含碳比例。注：無量綱。生物量擴展系數(shù)biomassexpansionfactor;BEF生態(tài)公益林的林分某樹種（組）單位面積生物量與蓄積量的比值。碳計量與碳監(jiān)測carbonaccountingandmonitoring對現(xiàn)有生態(tài)公益林的碳儲量、碳匯量和監(jiān)測區(qū)域邊界范圍內(nèi)的碳排放情況進行動態(tài)的調(diào)查與測算。碳匯量carbonsinks一定時間段內(nèi)生態(tài)公益林的碳儲量變化量，減去監(jiān)測邊界內(nèi)的排放量，反映生態(tài)公益林對大氣二氧化碳的清除能力和貢獻。4碳庫的確定與選擇生態(tài)公益林碳庫選擇時充分考慮成本有效性、保守性和降低不確定性的原則。由于在國家發(fā)展改革委備案的方法學中，對枯死木碳儲量進行了忽略，因此本文件中生態(tài)公益林的碳匯主要考慮地上生物量、地下生物量、枯落物和土壤有機質(zhì)4個碳庫。若需要計算枯死木碳儲量，則參考溫洛克國際《陸地碳測量4.2樣地抽樣與設(shè)置根據(jù)調(diào)查總體邊界和范圍以及碳匯計量內(nèi)容，按區(qū)域、森林資源類型等條件，進行樣地的抽樣與3設(shè)置。4.2.2樣地抽樣樣地抽樣包括總體邊界確定、樣本單元確定、抽樣方法選取、確定樣本量等內(nèi)容。4.2.2.2總體邊界確定一般采用地形圖或二類調(diào)查成果來確定，根據(jù)碳匯計量與監(jiān)測范圍確定區(qū)域或項目尺度碳匯計量與監(jiān)測總體。4.2.2.3樣本單元確定碳匯計量與監(jiān)測樣本單元在滿足不重不漏和有序的原則基礎(chǔ)上，依據(jù)精度要求和植被類型進行確定。本規(guī)程針對對象為生態(tài)公益林，因此采用最新的《江蘇省林地保護利用規(guī)劃（2010—2020年）》及森林資源管理“一張圖”中公益林小班為基本單元。4.2.2.4抽樣方法選取生態(tài)公益林管理嚴格，調(diào)查數(shù)據(jù)詳實，人為擾動相對較小，因此采用典型取樣法進行抽樣。4.2.2.5確定樣本量在《江蘇省林地保護利用規(guī)劃（2010—2020年）》及森林資源管理“一張圖”中的公益林小班中選取樣地，依據(jù)樹種（組）及齡組進行綜合劃分，每種類型抽取3個~5個。如果現(xiàn)有樣地不能完全滿足碳匯計量監(jiān)測要求，可再根據(jù)需要增設(shè)有典型代表性的樣地類型。所有樣地布點都需落實到森林資源管理“一4.2.3樣地與樣方設(shè)置樣地采用GPS定位，以定位樣點作為樣地的西南角，統(tǒng)一標記并編號。喬木典型樣地為25m×25m，以樣地西南角為起點，羅盤儀測角，皮尺量距離，閉合差小于1/200。灌木層、草本層和枯落物層采用樣方調(diào)查。灌木層樣方規(guī)格2m×2m，共設(shè)置4個，分別位于樣地西南角向西2m處、西北角向北2m處、東北角向東2m處、東南角向南2m處，草本、枯落物層按1m×1m在灌木樣方內(nèi)設(shè)置并進行生物量調(diào)查。土壤剖面調(diào)查設(shè)置在樣地東南角向東2m處。4.3喬木層調(diào)查記錄喬木樣地因子，包括：平均年齡、平均胸徑、平均樹高、起源、下層主要植被類型及蓋度、土壤類徑大于5.0cm的活立木進行每木檢尺。調(diào)查樣方內(nèi)灌木種類（包括未達起測直徑D<5.0cm的幼樹）、地徑、蓋度、株數(shù)、平均高度等。選擇樣方中3株平均大小的標準木，采用全株收獲法分別測定其地上干、枝、葉和地下根系的鮮重，選取干、枝、葉和根樣品（不低于300g）帶回實驗室測定其含水率。如為叢生灌木，則在樣方內(nèi)選取1叢~2叢平均冠幅的灌叢，采用完全收獲法測定其鮮重和樣品鮮重，帶樣品回實驗室測定其含水率。樣品統(tǒng)一編號、貼標簽，標明樣品采集的樣地號、樣方號、樣品種類和采集日期，并填寫附錄A中的取樣記錄表。44.5草本層調(diào)查調(diào)查樣方內(nèi)草本植物種類、叢數(shù)量、高度、蓋度，收集樣方內(nèi)全部草本測定鮮重，并對每個樣方的草本進行混合樣品采集300g，帶回實驗室測定其含水率。樣品統(tǒng)一編號、貼標簽，標明樣品采集的樣地號、樣方號、樣品種類和采集日期，并填寫附錄A中的取樣記錄表。4.6枯落物層調(diào)查調(diào)查樣方內(nèi)枯落物的厚度，收集全部枯落物稱其鮮重，并選取樣品（不低于200g）帶回實驗室測定其含水率。樣品統(tǒng)一編號、貼標簽，標明樣品采集的樣地號、樣方號、樣品種類和采集日期，并填寫附錄A中的取樣記錄表。4.7土壤調(diào)查調(diào)查內(nèi)容包括：土壤類型、土層厚度、土壤密度和有機質(zhì)含量。每個土壤剖面采樣層次按0cm~10裝入小信封，編號、帶回室內(nèi)烘干，測定土壤含水率。另外，用環(huán)刀取各層土樣充分混合，四分法取不低于500g的土樣直接裝入塑封袋，編號、帶回室內(nèi)測定土壤有機質(zhì)含量。填寫附錄A中的取樣記錄表。5碳庫計量方法5.1生態(tài)公益林的總碳儲量生態(tài)公益林的總碳儲量是監(jiān)測區(qū)域內(nèi)各碳庫的碳儲量之和，計算見公式（1C總=C喬+C灌+C草+C枯落物+C土壤…………（1）式中：C總——生態(tài)公益林總的碳儲量，單位為噸每公頃（t/hm2C喬——喬木層碳儲量，單位為噸每公頃（t/hm2C灌——林下灌木層碳儲量（包括灌木林碳儲量單位為噸每公頃（t/hm2C草——草本層碳儲量，單位為噸每公頃（t/hm2C枯落物——枯落物碳儲量，單位為噸每公頃（t/hm25.2喬木層碳儲量5.2.1喬木層的碳儲量計算喬木層的碳儲量為喬木層各樹種地上生物量與地下生物量之和與其含碳率的乘積，計算見公式（2C喬=∑(Wj上+Wj下）×CFj…………（2）式中：C喬——喬木層碳儲量，單位為噸每公頃（t/hm2Wj上——喬木層j樹種的地上生物量，單位為噸每公頃（t/hm2Wj下——喬木層j樹種的地下生物量，單位為噸每公頃（t/hm2n——喬木層樹種數(shù)（無量綱CFj——j樹種的含碳率，以%表示。含碳率可采用附錄B中所列的樹種含碳率參考值，也可實際測定獲得。55.2.2喬木層地上生物量生態(tài)公益林的喬木樣地調(diào)查獲得不同樹種的胸徑、樹高數(shù)據(jù)之后，可采用附錄C中所列的喬木樹種生物量異速生長方程進行生物量計算，或可根據(jù)調(diào)查喬木樹種的蓄積量，利用生物量擴展因子法進行生物量推算。a)生物量異速生長方程法喬木層總地上生物量W喬上：W喬上=1W喬i…………（3）第i生態(tài)公益林類型喬木層地上生物量W喬i：W喬i=S喬i×樣喬i 樣喬i第i生態(tài)公益林類型樣地喬木層地上生物量W樣喬i：W樣喬i=∑1Wj…………（5）第i生態(tài)公益林類型樣地內(nèi)第j單株樹木地上生物量Wj：Wj=aDb或者Wj=a(D2H)b 或可采用樹木各部分的異速生長方程：Wj=W干+W枝+W葉 其中：樹干生物量W干：W干=aDb或W干=a(D2H)b 枝條生物量W枝：W枝=a(D2H)b 樹葉生物量W葉：W葉=aDb或W葉=a(D2H)b 式中：W喬上——喬木層總地上生物量，單位為噸（tW喬i——第i生態(tài)公益林類型喬木層地上生物量，單位為噸（tm——生態(tài)公益林類型總數(shù)（無量綱，下同S喬i——第i生態(tài)公益林類型面積，單位為公頃（hm2W樣喬i——第i生態(tài)公益林類型樣地喬木層地上生物量，單位為噸（tS樣喬i——第i生態(tài)公益林類型樣地面積，單位為公頃（hm2ni——第i生態(tài)公益林類型樣地內(nèi)喬木株數(shù)，無量綱；wj——第j單株樹木地上生物量，單位為噸（tW干——樹干生物量，單位為噸（tW枝——樹枝生物量，單位為噸（t各樣地單位面積林分地上生物量的測算優(yōu)先采用生物量異速生長方程法。如果沒有可用的生物量方程，可用生物量擴展因子法。6b)生物量擴展因子法喬木層地上總生物量：W喬上=1∑=1Wi,j…………（11）第i生態(tài)公益林類型第j樹種的地上生物量：Wi,j=Ai×W單ij=Ai×V單ij×BEFi,j×SVDi,j 式中：Ai——第i生態(tài)公益林類型的面積，單位為公頃（hm2W單ij——第i生態(tài)公益林類型第j樹種單位面積地上生物量，單位為噸每公頃（t/hm2V單ij——第i生態(tài)公益林類型第j樹種的每公頃蓄積，單位為立方米每公頃（m3/hm2BEFi,j——第i生態(tài)公益林類型第j樹種的生物量擴展系數(shù)，無量綱；SVDij——第i生態(tài)公益林類型第j樹種的木材密度，單位為噸每立方米（t/m35.2.3喬木層地下生物量生態(tài)公益林的喬木層地下生物量計量通常采用附錄D或附錄E中所列的地下部分和地上部分生物量換算關(guān)系（根莖比）作近似計算。喬木層總地下生物量是生態(tài)公益林所有類型喬木層地下生物量之和，計算見公式（13W喬下=∑=1∑=1Ai×ri,j×W單ij…………（13）式中：W喬下——喬木層總地下生物量，單位為噸（tri,j——第i生態(tài)公益林類型第j樹種的樹木根莖比，無量綱。生態(tài)公益林的灌木層生物量采用樣本收獲法進行分析，推算獲取單位面積灌木層生物量數(shù)據(jù)。區(qū)域灌木層生物量是區(qū)域內(nèi)所有灌木層（林）生物量之和（含地下部分生物量灌木層的碳儲量C灌為灌木層生物量與含碳率的乘積，含碳率采用缺省值0.4672。計算見公式（14C灌=∑=1Ai×W單灌i×CF灌…………（14）式中：W單灌i——第i生態(tài)公益林的單位面積灌木層生物量的平均值，單位為噸（tCF灌——灌木層含碳率，以%表示。此法亦適用于灌木林中的其他類型植物。如受條件限制，可使用附錄E中的單位面積灌木層生物量換算參數(shù)進行計算。5.4草本層碳儲量草本層生物量采用樣本收獲法測定，推算獲取單位面積草本層生物量數(shù)據(jù)。區(qū)域草本層生物量是區(qū)域內(nèi)所有生態(tài)公益林類型草本層生物量之和（含地下部分生物量草本層的碳儲量C草為草本層生物量與含碳率的乘積，含碳率采用缺省值0.3270。計算見公式（15C草=∑=1Ai×W單草i×CF草…………（15）式中：W單草i——第i生態(tài)公益林單位面積草本層生物量的平均值，單位為噸（tCF草——草本層含碳率，以%表示。可使用附錄E中的單位面積草本層生物量換算參數(shù)進行區(qū)域草本層碳儲量近似推算。75.5枯落物碳儲量采用樣本收獲法測定枯落物樣品的生物量，推算獲得單位面積枯落物層的生物量數(shù)據(jù)。區(qū)域枯落物層生物量是不同類型生態(tài)公益林枯落物層生物量之和，枯落物的碳儲量C枯落物是其生物量與含碳率的乘積。含碳率可由室內(nèi)樣品直接測定，也可采用缺省值0.5000。計算見公式（16C枯落物=∑=1Ai×W單枯落物i×CF枯落物…………（16）式中：W單枯落物i——第i生態(tài)公益林類型單位面積枯落物層生物量，單位為噸（tCF枯落物——枯落物層含碳率，以%表示。如未做此碳庫調(diào)查，可使用附錄E中所列的枯落物碳儲量來近似代替。5.6土壤有機碳儲量土壤密度的測定按照NY/T1121.4的規(guī)定執(zhí)行。土壤有機質(zhì)的測定按照LY/T1237的規(guī)定執(zhí)行。土壤有機碳密度計算見公式（17SOC=C×D×E×…………（17）式中：SOC——土壤的有機碳密度，單位為千克每平方米（kg/m2C——土壤有機碳含量，單位為克每千克（g/kgD——土壤密度，單位為毫克每立方米（mg/m3E——土壤厚度，單位為厘米（cmG——直徑≥2mm的石礫所占體積的百分比。生態(tài)公益林的土壤碳儲量，計算見公式（18TOC=∑=1Ai×SOCi…………（18）式中：TOC——區(qū)域土壤的有機碳儲量，單位為噸（tSOCi——第i種生態(tài)公益林類型土壤的碳密度，單位為噸每公頃（t/hm2）。6碳匯監(jiān)測方法對計量與監(jiān)測區(qū)域內(nèi)因人為活動，如施用含氮肥料引起的N2O排放、營造林過程中使用燃油機械、剩余物處理和病蟲害防控引起的CO2排放，以及森林火災(zāi)引起的溫室氣體排放等進行計量與監(jiān)測，填寫附錄F中的碳排放計量參數(shù)記錄表。監(jiān)測間隔期內(nèi)（n時間段內(nèi)）的凈碳匯/源量，計算見公式（19C源匯=ΔC-C排…………（19）式中：C匯源——在n時間段內(nèi)的凈碳匯/源量，單位為噸（tC排——在n時間段內(nèi)林地的碳排放量灌木層含碳率，以%表示。ΔC——在n時間段內(nèi)生態(tài)公益林碳儲量的變化量，單位為噸（tΔC=ΔC地上+ΔC地下+ΔC枯落物+ΔC土壤…………（20）若計算結(jié)果為正值，則為吸收匯；若計算結(jié)果為負值，則為排放源。8監(jiān)測應(yīng)基于樣地開展，其中樣地的復(fù)位率應(yīng)達到100%，樣木的復(fù)位率應(yīng)≥98%。一般植被層碳匯量的監(jiān)測間隔期為5年，土壤有機碳監(jiān)測間隔期為5年~10年。如監(jiān)測間隔期間，有明確資料表明灌木層、草本層、枯落物和土壤碳庫相對穩(wěn)定，則不予考慮。9（資料性）樣地調(diào)查取樣記錄表表A.1給出了林地因子調(diào)查記錄表。表A.1林地因子調(diào)查記錄表B調(diào)查員：調(diào)查日期：年月日項目記錄內(nèi)容樣地號地理位置 GPS_X：（GPS橫坐標，整型，8位）GPS_Y：（GPS縱坐標，整型，7位）生態(tài)公益林類型樣地面積環(huán)境因子地貌地形地形：坡度°坡向坡位海拔群落特征群落類型：優(yōu)勢樹種：郁閉度：平均樹高：m齡組：林齡：年起源：樹種組成：土壤土類：干擾情況干擾類型干擾程度生物量損失程度經(jīng)營措施備注表A.2給出了喬木（層）每木檢尺記錄表。表A.2喬木（層）每木檢尺記錄表樣地號面積調(diào)查員：調(diào)查日期：年月日樹種胸徑a/cm樹高b/m生長狀況ca測量胸徑時，如果樹干在1.3m處以下分枝，測定所有分枝胸徑，并記錄相應(yīng)株數(shù)；如果在1.3m以上分枝，在胸高處測定，只記錄1株。在坡地時，檢尺位置為樹干離上坡根莖1.3m高度處。b如果樹木已經(jīng)倒伏但仍然存活，則將測桿放在倒伏樹的根部測量樹高，且必須按照樹木的自然傾斜角度測定。在主林層優(yōu)勢以優(yōu)勢樹種選擇3株~5株平均樣木測定樹高，采用算術(shù)平均法計算平均樹高作為林分平均高。c生長狀況需標注是否為死樹或枯立木。表A.3給出了樣地調(diào)查取樣記錄表。表A.3樣地調(diào)查取樣記錄表樣地號：面積：優(yōu)勢樹種：調(diào)查員：調(diào)查時間：年月日樣方號123456草本（樣方面積/m2）蓋度帶回樣品鮮重（g）帶回樣品干重（g）灌木（樣方面積/m2）蓋度葉帶回樣品鮮重（g）葉帶回樣品干重（g）枝帶回樣品鮮重（g）枝帶回樣品干重（g）根帶回樣品鮮重（g）根帶回樣品干重（g）凋落物（樣方面積/m2）帶回樣品鮮重（g）帶回樣品干重（g）環(huán)刀土壤濕重（含環(huán)刀，g）環(huán)刀土壤干重（g）環(huán)刀土壤濕重（含環(huán)刀，g）環(huán)刀土壤干重（g）環(huán)刀土壤濕重（含環(huán)刀，g）環(huán)刀土壤干重（g）各層土樣充分混合后取樣（資料性）江蘇省部分公益林樹種的含碳率江蘇省部分公益林樹種含碳率見表B.1。表B.1江蘇部分公益林樹種含碳率植物名稱含碳率/%地上部分地下部分毛竹馬尾松杉木楓香杜英銀杏香樟榆樹楊樹女貞水杉欒樹闊葉混針葉混（資料性）江蘇省部分公益林樹種單木生物量異速生長方程江蘇省部分公益林樹種單木生物量異速生長方程見表C.1。表C.1江蘇省部分公益林樹種單木生物量異速生長方程樹種干生物量/kg枝生物量/kg葉生物量/kg根生物量/kg水杉Ms=-0.656+0.028D2HMb=-1.258+0.007D2HMf=0.135+0.003D2HMR=0.522+0.006D2H柳杉MR=10.329+0.009D2H楊樹刺槐火炬松Mb=0.00751D2.6463Mf=0.03432D2.0606MR=0.0343D2.2313濕地松（資料性）江蘇省部分樹種根莖比與生物