DB15∕T 3765-2024 草地碳汇监测与核算技术规程

ICS65.020.01

CCSB04

15

内蒙古自治区地方标准

DB15/T3765—2024

草地碳汇监测与核算技术规程

Codeofpracticeforgrasslandcarbonsinkmonitoringandaccounting

2024-12-18发布2025-01-18实施

内蒙古自治区市场监督管理局发布

DB15/T3765—2024

前言

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》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由内蒙古自治区林业和草原局提出并归口。

本文件起草单位：中国科学院植物研究所、内蒙古自治区林业和草原监测规划院、内蒙古农业大学、

内蒙古自治区林业科学研究院、河北大学。

本文件主要起草人：白永飞、王扬、杨勇、常书娟、苏纪帅、赵玉金、刘爱军、王小亮、王成杰。

I

DB15/T3765—2024

草地碳汇监测与核算技术规程

1范围

本文件规定了基于库差法和涡度相关法的草地碳汇监测与核算技术方法。

本文件适用于草地生态系统的碳汇监测与核算工作。

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。

DB15/T3683草地碳汇计量与监测术语

DB15/T3763草地碳汇遥感监测技术指南

DB15/T3764草地碳储量调查与核算技术规程

3术语和定义

DB15/T3683界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

草地碳汇grasslandcarbonsink

草地生态系统中，植物群落通过光合作用吸收大气中CO2并将其固定在草地植被和土壤中的过程和

功能。

[来源：DB15/T3683-2024，3.1.2，有修改]

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。常用单位为吨碳（tC）。

注：监测实践中，通常关注有机碳。若需评估包括无机碳在内的碳储量，应明确说明。

碳通量carbonflux

生态系统在单位时间单位面积上的碳循环总量，包括碳的输入和输出。

净生态系统碳交换netecosystemcarbonexchange,（NEE）

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DB15/T3765—2024

单位时间单位面积草地生态系统从大气中吸收的碳通量与向大气释放的碳通量的净平衡值，是总

生态系统生产力与生态系统呼吸的差值。常用单位为kgC/hm2/a。

[来源：DB15/T3683-2024，3.2.1.16]

净生态系统生产力netecosystemproductivity,（NEP）

草地生态系统中，净初级生产力中减去异养生物呼吸消耗光合产物之后的部分。常用单位为kg

C/hm2/a。

[来源：DB15/T3683-2024，3.2.1.13，有修改]

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，即生态系统碳汇的方法。

[来源：DB15/T3683-2024，3.2.3.7，有修改]

涡度相关法eddycovariancemethod

基于微气象原理估算垂直风速与物质或能量脉动的协方差估算草地生态系统碳汇的方法。

[来源：DB15/T3683-2024，3.2.3.9，有修改]

4碳汇监测

库差法

4.1.1样地设置

4.1.1.1区域样地布设

以监测区域的草地类型为基本单元布设区域样地,选择代表性草地类型和利用方式的地块布设监测

样地。

为保证区域样地的代表性，各类型草地所选区域样地的代表面积分别为：典型草原、草甸草原、草

甸大于10000hm2，荒漠草原大于15000hm2，草原化荒漠大于20000hm2。

4.1.1.2典型样地设置

选择有较好代表性和一致性的地块设置监测样地，记录经纬度、海拔等样地信息。

样地面积不小于100m×100m。沿样地对角线布设5～10个样方，样方间隔不小于10m。

4.1.1.3监测时间与频次

植被监测时间在地上生物量达到最大时（7～8月）进行，土壤监测可在6~9月进行。

植被监测每年一次，土壤监测每3～5年一次。

4.1.2碳储量调查

包括植被碳储量和土壤碳储量：

2

DB15/T3765—2024

--植被碳储量：地上生物量、枯落物生物量和地下生物量；

--土壤碳储量：有机碳含量、砾石含量和土壤容重。一般建议土壤深度为50cm～100cm。

碳储量的调查按照DB15/T3764的规定执行。

涡度相关法

4.2.1样地设置

4.2.1.1区域样地布设

参见4.1.1.1。

4.2.1.2典型样地设置

选择代表监测区域植被类型和利用方式的地块设置监测样地。要求下垫面地势平坦（坡度<10°）、

植被均一。样地大小一般要求保证以通量塔为中心，半径为仪器安装高度的50～100倍。

对于有放牧和打草利用的监测区，应设置围栏避免监测仪器被牲畜或打草机械损坏。围栏大小为20

m×20m。围栏内应定期对下垫面植被进行刈割，以保持与围栏外一致的植被高度，避免围栏内外植被

差异对测定结果的影响。

4.2.2监测仪器

涡度相关监测仪器包括通量观测系统和微气象观测系统两部分。根据下垫面的均一性，仪器安装高

度通常为2m～5m。

4.2.3监测时间与频度

全年自动连续监测，监测频度通常为半小时。

4.2.4监测指标

通量观测指标包括通量数据和气象数据。

4.2.4.1通量数据

高频数据：三维风速、CO2浓度、水汽浓度、温度等，监测频度10Hz。

半小时数据：CO2通量、显热通量、感热通量、辐射通量、土壤热通量等，监测频度半小时。

4.2.4.2气象数据

太阳总辐射、净辐射、光合有效辐射、大气温湿度、降水量、土壤温湿度等，监测频度半小时。

4.2.5数据处理

4.2.5.1处理流程

数据处理流程包括：数据校正和质控、数据插补和通量数据拆分三个步骤。

计算原理和详细方法参见《陆地生态系统通量观测的原理与方法(第二版)》（于贵瑞,孙晓敏等，

2018）。

4.2.5.2数据校正和质控

将原始高频数据用数据处理软件进行校正，得到半小时数据，再进行质控、插补和拆分。

3

DB15/T3765—2024

数据校正流程包括：数据趋势去除、延迟时间校正、野点剔除、坐标旋转、WPL（Webb-Pearman-Leuning）

校正、频率响应校正等。

根据监测样地的地形、气候和植被条件，使用适合监测区域的临界摩擦风速，剔除夜间低湍流期间

的异常数据。

上述处理流程可在配套商业软件中进行。

4.2.5.3数据插补

气象数据：缺失数据小于2h，使用相邻数据进行线性内插获得。大于2h的缺失数据使用滑动平均

法进行插补。长时段（大于10天）缺失的数据，利用不同气象变量之间的关系或临近气象站数据进行插

补。

通量数据：缺失数据小于2h，使用线性内插法。缺失大于2h的白天数据，使用光响应方程插补。

缺失大于2h的夜间数据采用温度响应方程插补。

4.2.5.4通量数据拆分

通量系统直接测量数据为净生态系统碳交换（NEE），如需进一步获取生态系统总初级生产力（gross

primaryproductivity，GPP）和生态系统呼吸（ecosystemrespiration，ER），需通过模型拆分。

通量数据拆分方法：

——呼吸方程法，利用夜间碳通量测量值与环境因子之间的关系建立生态系统呼吸方程，推导白天

生态系统呼吸，并计算生态系统GPP。

——光响应方程法，利用白天碳通量测量值与光合有效辐射之间的关系，建立生态系统水平的光响

应方程，并进一步计算ER和GPP。

5碳汇核算

基于面积累积的碳汇核算

5.1.1库差法

5.1.1.1样地尺度的碳汇

样地尺度的碳汇大小为两个测定时间点之间监测样地碳储量的变化量。变化量为正值，表示监测样

地为碳汇，结果为负值，表示碳源。计算公式见公式（1）。

푐푠=퐶퐷2−퐶퐷1……………………(1)

式中：

cs——监测样地的碳汇，单位为吨碳每公顷（tC/hm2）；

2

CD2——监测样地i在第二个测定时间点的生态系统碳储量，单位为吨碳每公顷（tC/hm）；

2

CD1——监测样地i在第一个测定时间点的生态系统碳储量，单位为吨碳每公顷（tC/hm）；

监测样地的碳储量计算方法参见DB15/T3764。

5.1.1.2监测区域的碳汇

监测区域的碳汇大小为两个测定时间点之间监测样地碳储量的变化量与相应面积乘积的累加值。

计算结果为正值时，监测区域为碳汇，结果为负值，监测区域为碳源。计算公式见公式（2）。

푛

퐶푆=∑푖=1(푐푠푖×퐴푟푒푎푖)……………………(2)

4

DB15/T3765—2024

式中：

CS——监测区域的碳汇，单位为吨碳（tC）；

csi——监测样地i的碳汇，单位为吨碳（tC）；

2

Areai——监测样地i所代表的监测区草地面积，单位为公顷（hm）。

5.1.2涡度相关法

涡度相关法直接测定的是净生态系统碳交换（NetEcosystemExchange,NEE）。监测样地的碳汇

为一定时期净生态系统碳交换（NEE）累加值的负值，即净生态系统生产力（NEP）。当NEP为正值时，

表示监测区域为碳汇；当NEP为负值时，表示监测区域为碳源。

区域尺度的碳汇为样地尺度的NEP与监测样地所代表区域草地面积的乘积。计算公式见公式（3）。

푛

퐶푆=∑푖=1(푁퐸푃푖×퐴푟푒푎푖)……………………(3)

式中：

CS——监测区域的碳汇，单位为吨碳（tC）；