《滨海盐沼生态系统碳储量调查与评估技术规程(试行)》

《滨海盐沼生态系统碳储量调查与评估技术规程(试行)》1范围1.1本规程规定了滨海盐沼生态系统碳储量调查的准备工作、碳库调查方法、碳储量估算、不确定性分析、质量控制及成果编制的技术要求，适用于我国大陆沿海及海岛区域以草本耐盐植物为优势群落的潮间带、潮上带盐沼生态系统，河口区盐沼依照本规程执行，红树林、海草床生态系统碳储量调查不适用本规程。1.2本规程核算的碳库包括植被碳库（地上植被、地下根系）、凋落物碳库（含立枯体、地表凋落物）、0~100cm深度土壤有机碳库，需核算深层碳储量的区域可延伸采样深度至300cm。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。GB/T20257.1国家基本比例尺地图图式第1部分：1:5001:10001:2000地形图图式GB/T36197土壤质量土壤采样技术指南HJ1175滨海生态系统监测技术导则LY/T2258红树林湿地碳汇计量监测技术规程DB32/T3799滨海盐沼湿地生态监测技术规范IPCC2019年《国家温室气体清单指南湿地补充报告》3术语和定义3.1滨海盐沼：指受海洋潮汐周期性或间歇性影响、分布于平均高潮位至平均低潮位之间的潮滩及潮上带低洼区域，以盐生草本植物为优势群落的湿地生态系统，不含木本植物为优势的红树林、沉水植物为优势的海草床。3.2蓝碳：指海洋及海岸带生态系统通过光合作用固定的有机碳，以及长期储存在生态系统植被、土壤及沉积物中的碳。3.3生态系统碳储量：指单位面积或区域范围内，滨海盐沼植被、凋落物、土壤中储存的有机碳总量，单位为tC或tC/hm²。3.4碳密度：指单位面积内储存的碳质量，单位为tC/hm²。3.5碳埋藏速率：指单位时间内单位面积盐沼土壤中新增的有机碳储量，单位为tC/(hm²·a)。4调查准备4.1资料收集4.1.1空间数据：收集调查区域近1年分辨率≥10m的卫星遥感影像（哨兵2号、Landsat8/9、高分六号等）、分辨率≥1m的数字高程模型（DEM）、1:10000或更高精度的土地利用现状图、滨海湿地保护名录、海岸带功能区划图。4.1.2水文气象数据：收集调查区域近3年潮汐观测数据（平均高潮位、平均低潮位、潮差）、年降水量、年均温、极端天气事件记录。4.1.3本底资料：收集调查区域既往盐沼植被调查、土壤调查、碳储量研究成果，明确优势群落类型、分布范围、土壤类型等基础信息。4.2调查单元划分4.2.1边界划定：采用遥感监督分类结合实地验证的方法划定盐沼边界，排除已围垦转为农田、养殖塘、建设用地的区域，边界解译精度≥90%。4.2.2样地布设：按群落类型、潮位带（潮上带、高潮带、中潮带、低潮带）、土壤质地三类指标划分调查单元，每个调查单元布设不少于3个重复样地，样地间距≥50m，避开潮沟、人为踩踏区、工程扰动区等典型异质区域。样地规格为10m×10m，记录样地经纬度（亚米级GPS定位）、高程、潮汐淹水频率、群落盖度、优势种及伴生种信息。4.2.3样方布设：每个样地内按对角线法布设3个1m×1m的草本样方，用于植被、凋落物调查，同时在每个样地内布设3个土壤采样点，间距≥2m。4.3仪器设备准备4.3.1野外调查设备：亚米级手持GPS、标杆、卷尺、植被收获剪刀、根钻（直径≥10cm）、柱状土壤取土器（直径≥5cm）、环刀（100cm³）、铝盒、自封袋、标签、低温保温箱、压力式水位计。4.3.2实验室分析设备：电热恒温鼓风干燥箱、电子分析天平（精度0.001g）、玛瑙研钵、土壤筛（2mm、0.149mm）、元素分析仪、恒温水浴锅、重铬酸钾滴定装置。5碳库调查技术方法5.1植被碳库调查5.1.1地上植被碳库调查（1）采样：在每个1m×1m样方内齐地收割所有维管植物，区分物种装入网袋，样方内的立枯体（已死亡但未倒伏的植株）归入凋落物碳库采样范围。（2）处理：将植物样品带回实验室后，105℃杀青30min，调整温度至65℃烘干至恒重（连续两次称重差值≤0.1%），称取干重并记录。取不少于20g的代表性样品粉碎后过0.149mm筛，待测有机碳含量。（3）季节校正：植被调查需在生长季末期（北方9月-10月、南方10月-11月）开展，若在其他时段调查，需参照附录A的季节校正系数对生物量进行校正，校正后的生物量用于碳密度计算。5.1.2地下根系碳库调查（1）采样：在每个样方内用直径10cm根钻采集土壤柱，按0~10cm、10~30cm、30~60cm、60~100cm分层取样，每个样方采集3个重复根柱，合并同层样品。若100cm深度仍有大量活根，可延伸采样至根系消失层。（2）处理：将根柱样品过2mm筛，用清水冲洗去除土壤，分拣出所有根系，按活根（颜色浅、韧性强）、死根（颜色深、质脆易断）分类，65℃烘干至恒重称取干重。直径<2mm的细根采用湿筛法收集，避免丢失。取代表性根系样品粉碎过0.149mm筛，待测有机碳含量。5.2凋落物碳库调查在每个1m×1m样方内收集地表所有凋落物（含已倒伏的枯落植株、落叶、残体），装入网袋带回实验室，65℃烘干至恒重称取干重，取代表性样品粉碎过0.149mm筛，待测有机碳含量。5.3土壤有机碳库调查5.3.1土壤样品采集（1）分层采样：用柱状取土器在每个土壤采样点采集0~10cm、10~20cm、20~30cm、30~50cm、50~100cm深度的土壤样品，每个层取不少于500g土样装入自封袋，同时用环刀采集同层原状土用于容重测定，每层3个重复。用铝盒采集10~20g新鲜土样，用于含水量测定。（2）容重校正：若土壤层中>2mm的砾石、贝壳含量超过5%，需记录砾石体积占比，用于后续土壤碳密度校正。若土壤过软无法用环刀采样，采用切除法：取已知体积的原状土，烘干后称重计算容重。5.3.2实验室分析（1）含水量测定：将铝盒中的新鲜土样105℃烘干至恒重，计算质量含水量，公式为：θ=(W_f-W_d)/W_d×100%，其中θ为质量含水量，W_f为鲜土重，W_d为烘干土重。（2）容重测定：环刀样品105℃烘干至恒重，扣除环刀重量后得到烘干土重，容重BD=W_d/V，其中V为环刀体积（100cm³），单位为g/cm³。（3）有机碳含量测定：将风干土样过2mm筛，去除砾石、根系，研磨过0.149mm筛。由于盐沼土壤可能存在碳酸盐，需先加入1mol/L盐酸振荡处理24h，直至无气泡产生，离心去除上清液后烘干样品。采用重铬酸钾氧化-外加热法或元素分析仪测定有机碳含量，单位为g/kg。每个样品做3次平行测定，相对误差≤5%，否则重新测定。5.4辅助参数调查5.4.1沉积速率测定：需核算碳埋藏速率的区域，采用²¹⁰Pb或¹³⁷Cs放射性同位素法测定沉积速率，每个典型群落类型采集不少于2个100cm深度的沉积柱，按1cm间隔切片分析。5.4.2淹水频率测定：采用压力式水位计连续监测样地潮位变化，监测周期不少于1个月，计算年淹水频率；或结合样地高程、区域潮汐数据计算淹水频率。6碳储量估算方法6.1碳密度估算6.1.1植被碳密度（1）地上植被碳密度：=(×)/S×10，其中为样方内地上植物烘干干重（g），（2）地下根系碳密度：=Σ[(×)/]（3）总植被碳密度：=+6.1.2凋落物碳密度=(×)/S×106.1.3土壤有机碳密度每层土壤有机碳密度：SOC=B×SO××(16.1.4生态系统总碳密度=+6.2区域总碳储量估算采用面积加权法计算区域总碳储量：=Σ(×)，其中为第k类调查单元（按群落、潮带、质地划分）的分布面积（hm²），为第k类调查单元的平均生态系统碳密度（tC/hm²），6.3碳埋藏速率估算=SR×BD×SOC×(6.4不确定性分析6.4.1不确定性来源：主要包括样地代表性误差（占总误差的40%~60%）、遥感解译面积误差（10%~20%）、采样及实验室分析误差（10%~15%）、参数选择误差（10%~25%）。6.4.2量化方法：采用蒙特卡洛模拟法，对各输入参数设置概率分布（正态分布、均匀分布），进行10000次随机抽样，计算碳储量的95%置信区间，得到相对不确定性。相对不确定性应控制在20%以内，若超过20%需补充样地调查、优化参数精度。7质量控制7.1野外采样质量控制7.1.1样地布设需符合随机、代表性原则，每个调查单元重复样地不少于3个，采样记录需完整填写样地编号、经纬度、高程、群落类型、采样深度、样品编号等信息，样品标签一式两份，分别置于袋内和袋外。7.1.2土壤采样需在低潮时段开展，采样后立即密封样品，避免水分蒸发、样品污染。根系样品冲洗时需控制水流速度，避免细根丢失。7.2实验室分析质量控制7.2.1所有烘干样品需恒重后称重，天平需定期校准，称量精度符合要求。7.2.2有机碳测定每10个样品插入1个标准物质（土壤标样GBW07401、植物标样GBW07603）进行质量控制，标准物质回收率需在95%~105%之间，否则重新测定该批次样品。7.2.3数据录入采用双人双录法，比对无误后存入数据库，原始记录不得涂改，需修改时要标注修改人、修改日期。7.3成果质量控制7.3.1遥感解译边界需经过至少10%的实地样点验证，解译精度≥90%，否则重新分类。7.3.2碳储量计算结果需进行合理性校验，我国滨海盐沼生态系统碳密度参考范围为80~350tC/hm²，若核算结果超出该范围，需核查采样、分析、计算过程是否存在误差。8成果编制8.1调查评估报告报告需包含以下内容：（1）调查区域概况（地理位置、气候、水文、盐沼分布现状）；（2）调查方法（样地布设、采样方法、分析方法、估算方法）；（3）结果分析（各碳库碳密度特征、空间分布规律、总碳储量、碳埋藏速率、不确定性分析）；（4）对策建议（盐沼蓝碳保护、碳汇提升的具体措施）。8.2数据成果8.2.1原始数据集：包括样地调查记录表、实验室分析原始数据、遥感解译原始影像、验证样点数据。8.2.2空间成果：包括盐沼分布矢量图、各碳库碳密度空间分布图、总碳储量空间分布图，分辨率≥10m，投影采用CGCS2000国家大地坐标系。8.2.3参数数据集：包括各群落类型植被碳含量、根系生物量垂直分布、土壤容重、有机碳含量、沉积速率等参数的统计结果。8.3归档管理所有原始资料、实验室记录、成果报告、数据成果需采用电子、纸质双归档，电子数据存储于加密存储介质，纸质资料装订成册，保存期限不少于30年。9附则9.1本规程由自然资源部、生态环境部负责解释。9.2本规程自发布之日起试行，后续根据实践应用情况修订完善。9.3本规程未尽事宜，参照国家相关标准规范执行。附录A典型滨海盐沼植被参数参考值表A.1典型植被有机碳含量及季节校正系数群落类型地上碳含量（gC/g）地下碳含量（gC/g）春季校正系数夏季校正系数冬季校正系数芦苇0.45±0.020.42±0.030.620.810.48碱蓬0.43±0.020.40±0.020.710.890.39互花米草0.44±0.020.41±0.030.580.790.52藨草0.42±0.030.40±0.020.650.830.45凋落物0.42±0.03----B.1试剂配制：0.8mol/L重铬酸钾标准溶液、0.2mol/L硫酸亚铁标准溶液、邻菲罗啉指示剂、浓硫酸。B.2操作步骤：称取0.1~0.5g处理后的土样置于硬质试管，加入10ml0.8mol/L重铬酸钾溶液、10ml浓硫酸，摇匀后置于油浴锅，170~180℃条件下煮沸5min，冷却后将试管内溶液全部转移至三角瓶，用蒸馏水冲洗试管内壁3~4次，控制总溶液体积在60~70ml，加入3滴邻菲罗啉指