《林业碳汇计量与监测技术规程》

1DBXX/TXXXX—XXXX林业碳汇计量与监测技术规程1范围本文件规定了林业碳汇计量监测调查的术语和定义、监测的范围、周期、内容、流程、精度要求、监测方法、计量测算与数据统计等技术要求。本文件适用于陕西省林业碳汇的计量、监测与调查。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。LY/T2252碳汇造林技术规程LY/T2253造林项目碳汇计量监测指南LY/T3253林业碳汇计量监测术语3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1林业碳汇forestycarbonsink通过实施造林再造林和森林经营、植被恢复、减少毁林等活动，吸收并固定大气中的二氧化碳的过程、活动或机制。3.2碳库forestycarbonpool碳的储存库，通常包括地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木、和土壤有机质碳库。其单位为质量单位。土壤层以上以干重表示的所有活体的生物量，包括干、桩、枝、皮、种子、花、果、叶及草本植物。所有活根生物量，通常不包括难以从土壤有机成分或枯落物中区分出来的细根(直径≤2mm)。3.5枯死木deadwood2DBXX/TXXXX—XXXX枯落物以外的所有死生物量，包括枯立木、枯倒木和直径≥5cm的枯枝、死根和树桩。土壤层以上，直径小于≤5.0cm、处于不同分解状态的所有死生物量。包括凋落物、腐殖质，以及难以从地下生物量中区分出来的细根。一定深度内(通常为1.0m)矿质土和有机土(包括泥炭土)中的有机碳，包括难以从地下生物量中区分出来的细根(小于2mm)。监测区域一定时间段内，碳储量的变化量与碳排放量之间的差值。一个库中碳的数量，单位：吨碳(tC)。碳库中的碳储量由于碳增加与碳损失之间的差别而发生的变化。当损失大于增加时，碳储量变小，因而该碳库为源；当损失小于增加时，该碳库为汇。对监测区域边界内的林业碳储量、碳排放量和碳汇量进行动态的调查与测算。3.12生物量扩展系数(BEF)biomassexpansionfactor林分单位面积优势树种(组)的生物量(t/hm²)与单位面积优势树种(组)蓄积量(m³/hm²)的比值(简称BEF)。每克干物质的碳含量。4计量与监测4.1监测范围与监测周期监测范围为林业用地；监测周期一般为3-5年。4.2监测内容3DBXX/TXXXX—XXXX地上生物量、地下生物量、枯死木、枯落物和土壤有机碳五个碳库为计量监测碳库；计量监测期内监测总体碳库碳储量及因土地利用变化引起的碳库碳储量变化；监测总体内因土地利用变化引起的各地类面积变化、碳库碳储量变化及变化原因分析；监测总体内土地利用类型面积变化分析；监测总体碳库碳储量变化分析。4.3监测流程确定监测总体边界，制定监测方案，设置监测样地，利用林草湿图斑监测、第三次国土调查等数据资料，结合遥感影像判读，进行土地类型调查，获得监测区内土地利用类型及变化信息，分不同地类开展生物量调查，按照模型计量碳储量和碳变化量，推算监测总体碳储量和碳变化量，形成监测成果。确定监测总体边界制定监测方案设置监测样地按地类边界调查已划分地类边界统计地类变化信息分地类开展生物量调查乔灌草、枯落土壤结合林草湿综合监测数据、森林资源清查数据未划分地类边界遥感影像处理地类划分统计样地不同地类面积统计地类变化信息遥感影像处理、拼接、矫正现地调查数据第三次国土调查数据林草湿图斑监测数据模型计算各地类碳储量和碳变化量总体碳储量和碳变化量监测成果图1监测流程图44.4监测尺度4.4.1省级省级行政区域范围。4.4.2县级县(市、区)级行政区域范围。4.4.3项目级拥有土地所有权或使用权的项目业主及项目参与方实施的林业碳汇项目活动区域范围。4.5精度要求4.5.1省级、县级精度省级、县级调查精度及误差范围要求如下：a)胸径：精度0.1cm,误差范围小于5%;b)树高：精度0.1m,误差范围小于5%;c)郁闭度：精度0.1,误差范围小于10%;d)单株生物量：精度0.1kg,误差范围小于5%;e)样地生物量：精度1kg,误差范围小于5%;f)样地碳储量：精度0.1Mg/hm2,误差范围小于5%;g)材积：精度0.001m³,误差范围小于10%;h)蓄积量：精度0.1m³/hm²,误差范围小于10%。4.5.2项目级精度碳汇造林项目应符合LY/T2253—2014中5.12要求。森林经营碳汇项目应符合AR-CM-003-VO1中6.6要求。4.6监测样地设置省级、县级调查：在监测总体内进行监测样地布设，样地为方形样地，大小为4km×4km,样地每边过监测样地的属性特征值对监测总体碳储量及变化量进行统计估算。项目级或小区域调查：按照监测总体内各类型林地面积权重和地域分布情况，统筹考虑样地的合理布局，确定各类型样地的布设、落点。若调查区域面积过小，也可调查全部监测范围。4.7数据获取对每个监测样地，以第三次国土调查数据、林草湿图斑监测数据为基础数据，借助目标年的高分辨率卫星遥感数据，根据地形地貌、立地条件、树种组成和林分状况在监测样地内进行林分图斑划分，生成目标年的土地利用矢量图，并与基期年矢量图进行对比，确定土地利用变化信息，形成完整的矢量数据。最小林分图斑面积不应小于0.067hm²,最大林分型图斑面积不限。5碳储量计算汇总55.1碳库碳储量、变化量测算5.1.1地上、地下生物量碳储量变化量测算土地利用类型没有变化时的生物量碳储量变化量按式(1)计算△C₈——在保持相同类别的土地上(例如，仍为林地的林地),生物量中的年度碳库碳储量变化(地上和地下生物量的总和),单位为吨碳每年(tc/a);t₁、t₂——分别为变化初期与计算末期时的时间，单位为年(a);对应土地类型为有林地，则其乔木层地上与地下碳储量按式(2)计算A,——保持土地利用类别不变的面积，单位为公顷(hm²);V₁——蓄积量，单位为立方米每公顷(m²/hm²);R——为对应气候带(或区域)i树种类型j的根茎比BCEF,——将蓄积量转换为地上生物量的生物量转化和扩展系数，BCEF=BEF×D,单位为吨/R根茎比、CF含碳率、BEF、D为木材基本对应土地类型为有林地，其非乔木层碳储量测算方法为：C东——时间t、t₂的非乔木层生物量碳，单位为吨碳(tc);j——森林类型或优势树种(组);没有发生地类变化的土地类型生物量碳库年变化量，计算公式如下：土地利用类型发生变化的碳库碳储量变化量按式(5)计算6(tc/a);土地利用类别不变的枯死木和枯落物碳库碳储量变化量按式(6)计算 转化为另一种土地利用类型的枯死木和枯落物碳库变化量按式(8)计算 7DBXX/TXXXX—XXXX5.1.3土壤碳库碳储量变化量测算土壤碳库变化也分为保持土地利用类别不变的土地和转化为新土地利用的土地来进行计算，只关注其最上层30cm厚土壤碳进出变化，土壤碳变化估算包括对矿质土壤中土壤有机碳库变化和有机土壤中的CO₂排放的估算。土壤碳库的年度变化量按式(9)、(10)计算： D——土壤碳库变化系数的时间，即平衡的SOC值间转移的缺省时间段，单位为年，通常是20年。如果T超过D,使用T值获得监测期间的年度变化率(0-T年)。c——表示气候带(气候区、植被类型区等);s=表示土壤类型；i——表示某种土地管理方式(如农田上的不同耕作方式);5.2数据统计5.2.1土地利用类型面积统计1.土地利用类型面积所占比均值估算：……8A——大样地面积，(不跨边界时为4km×4km,跨边界时以其实际面积计算);N——样地总数。P₄估计的标准差： 绝对误差限：△,=t×S……………(13) 2.土地利用类型i总面积计算：S——总体面积，公顷(hm²)。5.2.2土地利用类型碳储量统计本部分计算主要是针对林地并覆盖有森林植被部分所采取的统计计算方法。此部分的统计计算是依据面积统计后，然后分别森林类型的单位面积特征值(生物量碳密度)、枯死部分碳密度、土壤碳特征值等内容，计算相应碳库中的碳储量。1.土地利用类型生物量碳储量可分别由单位面积平均蓄积量或单位面积平均生物量来计算相应土地利用类型的乔木层地上与地下碳储量。平均蓄积量计算方法：平均生物量计算方法：9DBXX/TXXXX—XXXXC——生物量总碳储量(吨碳);A——总体面积(公顷);公式中其他指标与前面公式中一致。非乔木层生物量包括下层的灌木和草本生物量，其计算公式可采用下式两种方法计算：(2.枯死部分生物量碳储量其计算方法与非乔木层生物量计算类似，统计计算公式如下：a3.土壤碳储量土壤碳储量是通过调查获得的土壤类型面积和相应土壤类型平均碳密度(可选用1m、0.30m厚)参数，计算相应类型土壤碳库，然后相加得到土壤总碳储量。均碳密度相乘求和得到土壤总碳储量。)各统计量的估计标准差和估计精度可根据抽样的样本单元数分别计算其相应的估计值。4.估计精度计算各碳库统计量的估计标准差和估计精度可根据抽样的样本单元数分别计算其相应的估计值。其数据源来自于一类资源清查、二类规划设计调查，抽样精度与误差来自于原数据样本量和测算值，为了保证在原有数据统计精度不降低，要求各类型碳库抽样估计精度不低于90%。各项指标具体计算公式如下： 以上估计值的误差与精度计算，可分别类型按碳库统计进行计算，或者根据实际数据源及其所包括的内容进行相应统计分析与计算，确保每项碳库指标都有估计误差与精度。5.2.3土地利用类型碳变化量统计根据土地利用变化与林业相关活动导致的碳库变化，可分为利用类型发生变化和没有发生变化两方面进行计算，通常选用库一差别法进行变化后导致的碳库变化量计算。本指南是针对与林地相关的并发生变化后的碳库变化计算；1.土地利用类型未发生变化对于土地利用类型没有发生变化可采用下式进行计算各碳库，其在t时间的碳库储量可选用上面相应碳库的计算获得，然后将两个时间段相减关除以相应时间长，就可得到年度碳库变化量，可进一步计算出其年碳汇量大小。2.土地利用类型发生变化参照10.2相应部分计算公式来完成此部分的计算。DBXX/TXXXX—XXXX6附录A(规范性附录)表A.1间隔期土地利用类型总面积变化对比表地类总计林地聚居地其它土地小计乔木林地疏林地灌木林地未成林造林地未成林封育地苗圃地迹地小计林地辅助生产用地居民地和建设用地小计未利用地宜林地其它土地地类代码前期(hm²)本期(hm²)净变化量(hm²)净变化率(%)DBXX/TXXXX—XXXX表A.2间隔期土地利用类型面积变化矩阵表本期与前期地类代码前期合计(hm²)乔木林地疏林地灌木林地未成林造林地未成林封育地苗圃地迹地居民地和建设用地未利用地宜林地其它土地地类代码总计变化面积(由此地类转为其他地类)未变化面积本期合计(hm²)总计变化面积(由其他地类转为此地类)未变化面积乔木林地疏林地灌木林地未成林造林地未成林封育地苗圃地迹地居民地和建设用地未利用地宜林地其它土地DBXX/TXXXX—XXXX表A.3间隔期土地利用类型面积变化原因表地类变化原因类别总计人为因素灾害因素自然因素调查因素其它因素小计采伐I采伐造林更新种植结构调整规划调整征占林地毁林开荒特殊对待其它人为原因小计火灾病虫害其它灾害小计天然更新自然变化其它自然因素小计样地未复位前期误判标准变化人工造林人工更新I人工更新造林更新失败飞播造林退耕还林其它规划调理玉山育林其它天然更新面积DBXX/TXXXX—XXXX表A.4间隔期碳储量统计对比表年度及变化总计乔木层林下层枯死木和枯落物土壤生物量碳储量生物量碳储量生物量碳储量生物量碳储量碳储量前期(t)本期(t)前期-本期净变化量(t)前期-本期净变化率(%)DBXX/TXXXX—XXXX前期地类本期地类总计(t)乔木层林下层枯死木和枯落物土壤生物量碳储量生物量碳储量生物量碳储量生物量碳储量碳储量前期-本期年净变化量(t)其它林地农地草地湿地聚居地其它土地由其它地类转为有林地合计(t)其它林地有林地农地草地湿地聚居地其它土地DBXX/TXXXX—XXXX表B.1陕西省常见树种生物量计算参数序号森林类型优势树种生物量转换系数BEF木材基本密度D(t/m³)根茎比R含碳率CF1针叶林冷杉0.35730.20200.50742针叶林云杉0.37280.24100.49943针叶林铁杉0.42510.23390.50225针叶林落叶松0.50530.18800.51377针叶林樟子松0.37500.20800.5223针叶林油松0.41570.20800.5184针叶林华山松0.38630.19000.5177针叶林马尾松0.44820.17300.5271针叶林白皮松0.46490.18100.4963针叶林杉木0.30710.20300.5127针叶林水杉0.27400.35100.5083针叶林柏类0.47220.21900.5088针叶林紫杉(红豆杉)0.39130.21970.5156阔叶林栎类0.61190.28900.4798阔叶林红桦0.52700.25300.4914阔叶林白桦0.49690.25300.5055阔叶林水曲柳0.54620.31900.4803阔叶林胡桃楸0.43020.28630.4803阔叶林樟木0.46490.25800.4916阔叶林楠木0.48070.25800.5002阔叶林榆树0.48680.25040.4803阔叶林椴树0.41770.19970.4392阔叶林杨树0.36440.18500.4502阔叶林柳树0.44090.18500.4803阔叶林泡桐0.23670.23600.4695阔叶林刺槐0.60620.23410.4465注：表中未列明的树种，如需精准计算其生物量，可参照《LY/T2253—2014造林项目碳汇计量监测指南》中列明的参数进行计算。DBXX/TXXXX—XXXX树种生物量方程刺槐干V=0.02583(D2)0.9540皮W=0.00763(D²H)0.94478枝W=0.00464D3.21307叶W=0.02340D¹.92708根W=001779D²·6448C杨树干V=33.88386(DH)⁰.8765皮V=5.93658(DH).94024枝N=0.42042(D²H)1.3870叶W=0.31081(D2H)1.2043根W=21.53283(D²H)0.7756油松干1nW=1.040861n(DH)-4.63143皮1nW=0.773961n(D²H)-4.69348枝1nW=2.577331nD-4.08026叶1nW=2.574951nD-5.11712根1nW=2.286921nD-4.14198华山松干1nW=1.023631n(D²H)-4.49970皮1nW=0.884171n(DH)-5.38472枝1nW=2.577111nD-4.08452叶1nW=2.756871nD-5.75891根1nW=0.971201n(DH)-5.26301华北落叶松干1nW=0.997941n(DH)-4.29251皮1nW=0.803981n(DH)-4.53535枝1nW=2.045971nD-2.55078叶lnW=1.904881nD-3.44704根1nW=2.186251nD-3.46236栓翅卫矛根W=70.204D³-218.429D²+301.435D-85.317茎W=62776+32268(D²·H)-0.941(D²·H)²叶1nW=5.261-0.951/CW皮1nW=3.219+0.5801n(D²·H)刚毛忍冬根1nW=3.950+1.8981nD茎1nW=3.106+0.7371n(D²·H)叶1nW=4.099+2.884(CW)皮W=5.389+1.574(D²·H)+0.063(D²·H)²托叶樱桃根W=256.194-423.799/D茎1nW=2.066+1.0821n(D²·H)叶1nW=1.327+1.656CW皮1nW=-22.342+16.8361n(D²·H)白檀根W=-114.802D+804.745D²-1577.297D+1019.276茎1nW=4.520+0.4881n(D²·H)叶W=59.487+136.5131nCWDBXX/TXXXX—XXXX皮1nW=2.580+0.5571n(D²·H)披针胡颓子根W=176.736D³-715.549D²+1002966D+372002茎1nW=3.722+0.8111n(D²·H)叶1nW=7.111-2.786CW皮1nW=1.647+0.8571n(D²·H)锐齿栎干1nW=0.992531n(DH)-3.78818皮1nW=0.756321n(DH)-3.92450枝1nW=3.499341nD-6.50726叶1nW=2.293441nD-4.88581根1nW=2.764351nD-4.20817树高1/H=8.01921/D²-5922²+0.05263红桦干1nW=0.910351n(D²H)-3.79362皮1nW=0.810211n(D²H)-4.2