GBT 43648-2024e 主要树种立木生物量模型与碳计量参数标准立项发展报告

主要树种立木生物量模型与碳计量参数标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TreeBiomassModelsandCarbonMeasurementParametersforMajorTreeSpecies摘要在全球气候变化治理体系深化演进与中国"双碳"战略目标全面实施的双重背景下，林业碳汇的精准计量已成为国家温室气体清单编制、碳交易市场运行及生态补偿机制构建的核心技术支撑。GB/T43648-2024《主要树种立木生物量模型与碳计量参数》于2024年3月15日由国家标准化管理委员会正式发布，自2024年10月1日起实施。该标准作为林业碳计量领域首个系统性的国家标准，立足我国第九次全国森林资源清查成果，融合大量实测生物量数据与现代统计建模技术，系统规定了主要树种（组）的立木生物量模型、碳计量参数及其适用条件，构建了涵盖地上生物量、地下生物量及全树生物量的多层次计量技术框架。本报告全面梳理了该标准的编制背景、核心内容、技术路线与应用价值，并就该标准对全国林业碳汇计量监测体系建设、省级温室气体清单编制及碳交易机制运行所产生的深远影响进行了系统分析，同时展望了标准未来深化修订的方向及其在"双碳"目标实现进程中的持续支撑作用。关键词：立木生物量模型；碳计量参数；林业碳汇；碳储量；国家标准；森林资源清查；双碳目标Keywords：TreeBiomassModel;CarbonMeasurementParameters;ForestryCarbonSink;CarbonStock;NationalStandard;ForestResourceInventory;CarbonPeakandCarbonNeutralityGoals一、引言1.1编制背景与战略需求应对气候变化已成为当今全球治理体系中的核心议题。2020年9月，中国在第七十五届联合国大会上郑重提出"二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和"的战略目标。森林作为陆地生态系统最大的碳库，其碳汇功能在实现"双碳"目标进程中占据不可替代的地位。然而，森林碳汇的精准计量依赖于科学的生物量模型和可靠的碳计量参数，这直接关系到国家碳收支核算的准确性、碳交易市场的公平性以及林业碳汇项目开发的合规性。在国际层面，《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）及其《巴黎协定》要求各缔约方建立透明、一致、可比、完整和可核查的温室气体清单报告体系。IPCC发布的《2006年国家温室气体清单指南》（2019年修订版）明确要求各国采用基于本土数据的生物量方程和碳参数开展林业碳计量。长期以来，我国在该领域缺乏统一的国家标准，各部门和科研机构分别采用不同的生物量方程和碳含量参数，导致碳计量结果缺乏可比性和权威性，难以满足国家温室气体清单编制和国际履约报告的精度要求。1.2标准制定必要性在此背景下，制定统一的立木生物量模型与碳计量参数国家标准具有突出的现实紧迫性。首先，森林资源清查和碳汇计量工作需要在全国范围内采用一致的技术规范，以确保各省份、各时期数据的高度可比性；其次，全国碳排放权交易市场（CCER机制）的启动运行对林业碳汇项目的碳计量方法学和参数取值提出了严苛的合规要求；再次，国际碳贸易和气候谈判需要国家级的权威碳计量数据作为话语支撑。GB/T43648-2024的发布实施，正是回应上述多重需求的关键制度供给和技术保障。二、标准编制概况2.1标准基本信息本标准依据《中华人民共和国标准化法》及相关管理规定，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。标准编号为GB/T43648-2024，由全国森林资源标准化技术委员会提出并归口。标准于2024年3月15日由国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）批准发布，2024年10月1日起正式实施。2.2标准定位与技术特征作为现行有效的国家标准，本标准的适用范围涵盖全国范围内主要树种的立木生物量估算与碳计量工作。标准的技术定位立足于三个核心维度：统一性（在全国层面统一主要树种生物量模型形式、参数取值和碳计量方法）、本土性（全部模型和参数基于我国本土实测数据建模，充分反映中国森林植被的区域特征）、可操作性（模型形式简洁、参数获取便捷，便于基层林业调查人员和碳计量技术人员直接应用）。2.3编制原则标准编制过程中严格遵循以下原则：一是科学性，以大量实测样本数据为基础，采用国际公认的统计建模方法；二是系统性，覆盖我国主要造林树种和天然优势树种，兼顾不同气候区和地形条件；三是协调性，与现行森林资源调查监测体系有机衔接，与生态文明建设相关法律法规相协调。三、标准核心内容解析3.1主要树种（组）的确定与划分我国国土空间辽阔，跨越寒温带、温带、亚热带和热带等多个气候带，树种资源极为丰富。本标准在充分分析第九次全国森林资源清查数据和已有研究成果的基础上，按照森林面积占比、蓄积量贡献率、碳汇功能重要性等指标，筛选确定了涵盖针叶树、阔叶树在内的主要树种（组），构建了覆盖全国主要森林类型的树种框架体系。该划分方案既考虑到我国南北区域差异和主要造林树种的分布格局，又兼顾了不同区域典型植被类型的代表性，为各级林业部门开展碳汇计量提供了明确的对象范围。3.2立木生物量模型的技术架构3.2.1模型形式选择立木生物量模型以胸径（D）和树高（H）为主要自变量，采用非线性回归模型构建生物量与树木尺寸间的定量关系。标准推荐采用以胸径为单一自变量的幂函数模型和以胸径、树高为联合自变量的相容性生物量模型两类基本形式。其中以胸径为单一自变量的模型形式简洁、外业测量工作量小，适用于大尺度森林资源清查中的快速估算；以胸径和树高为自变量的模型则具有更高的估算精度，适用于碳汇项目计量和科学研究等对精度要求较高的应用场景。3.2.2模型兼容性与总量一致性为确保地上生物量、地下生物量与全树生物量之间的数学兼容性和逻辑一致性，本标准引入了非线性联立方程组技术和总量控制方法。具体而言，地上生物量模型、地下生物量模型和全树生物量模型通过参数之间的函数约束关系实现内在统一，确保任一单株树木通过不同模型计算的生物量结果在数学上完全相容。这一技术方案不仅体现了当代生物量建模研究的前沿水平，也为实际应用中不同计量尺度间的数据衔接提供了有力保障。3.3碳计量参数的确定3.3.1生物量碳含量参数碳计量参数是将生物量转换为碳储量的关键转化因子。本标准在系统收集和整理国内外已发表文献数据的基础上，结合我国近年来开展的森林生态系统碳汇监测专项研究成果，分类给出了不同树种（组）的生物量碳含量推荐参数。研究数据表明，不同树种由于木材密度、化学组成和组织结构的差异，其碳含量并非统一采用国际通用的0.47或0.50系数。标准在碳含量参数确定过程中，区分了针叶树与阔叶树的差异性，分类给出了适宜的参数取值，显著提升了碳计量结果的科学精度。3.3.2根茎比参数地下生物量是森林生态系统碳储量的重要组成部分，但由于野外调查的困难性，通常难以直接实测。本标准通过大量挖掘法实测数据，确定了各树种（组）的根茎比（R/S）参数，即地下生物量与地上生物量的比值。该参数的确定考虑了林分类型、年龄阶段和立地条件等因素的影响，为通过地上生物量推算地下生物量提供了可靠的换算依据。3.4数据采集与模型适用性规定为保障标准应用的科学性，标准详细规定了建模数据的采集方法和样本要求。标准中采用的每一株建模样本树木均包含准确的树种鉴定记录、胸径、树高实测值、地上和地下各器官生物量实测数据，同时记录采样地点、林分起源、海拔和立地类型等辅助信息。这种严格的样本信息管理为模型的科学性和适用性判定提供了完整的数据支撑，也为后续标准修订积累了宝贵的基础数据资产。四、主要编制单位介绍4.1牵头编制单位概况本标准的主要牵头编制单位为中国林业科学研究院资源信息研究所（以下简称"资源所"）。资源所成立于1958年，是我国最早从事森林资源监测与信息技术研究的国家级科研机构，长期承担全国森林资源清查的技术支撑工作，在森林生物量建模、碳计量方法学和林业应对气候变化等领域积累了深厚的研究基础。资源所设有森林可持续经营、林业遥感与地理信息系统、森林经理与林业统计等多个优势学科方向，拥有国家林业和草原局森林生态系统监测与评估重点实验室。研究团队由森林经理学、生物统计学、生态学和遥感技术等多学科交叉的科研人员组成，其中高级职称研究人员占比超过60%，多人具有国际林业研究组织联盟（IUFRO）的学术任职经历。4.2核心研究积累与技术贡献资源所在立木生物量建模领域的研究工作可追溯至20世纪80年代。经过近四十年的持续积累，团队建立了覆盖全国主要树种的生物量实测数据库，积累了数万株标准木的生物量实测数据，构建了系统的生物量模型研发技术体系。“十二五”以来，团队连续承担了国家科技支撑计划、国家重点研发计划中关于森林碳汇计量与监测关键技术研究的重大项目，研究成果获多项省部级科技奖励。在本标准编制过程中，资源所联合全国各省（区、市）林业调查规划院、相关农林院校和科研机构，组织了覆盖全国主要林区的专项补充调查。在充分整合既有数据的基础上，完成了模型研建、参数率定、精度验证和规范文本起草等全链条工作，为本标准的科学性、先进性和适用性提供了根本保障。五、标准应用前景与发展展望5.1应用场景与实施路径GB/T43648-2024的实施应用场景广泛，涵盖以下主要领域：全国森林资源连续清查（为第九次、第十次全国森林资源清查中的生物量与碳储量估算提供统一模型参数）、省级温室气体清单编制（服务于省级人民政府应对气候变化主管部门的清单编制工作）、碳排放权交易市场（为CCER林业碳汇项目减排量核算提供合规性计量依据）、生态效益补偿与生态价值评估（为森林生态服务功能评估和生态保护补偿机制提供碳计量基础参数）。5.2预期效益与战略价值本标准的实施预期将产生显著的综合效益。在生态效益层面，科学精准的碳计量方法将为国家掌握森林碳汇动态变化趋势、优化林业碳汇提升策略提供可靠数据支撑，助力"双碳"目标如期实现。在经济效益层面，统一标准有助于降低碳计量成本、提高碳交易效率，推动林业碳汇产业健康发展。在社会效益层面，标准将促进全社会对森林碳汇功能的科学认知，增强社会各界参与林业碳汇建设和气候行动的积极性。5.3未来修订与深化方向随着国家"双碳"战略的纵深推进和技术进步，标准未来可在以下方向持续深化：一是模型动态更新，持续扩充建模样本数据，逐步涵盖更多次要树种和珍稀濒危树种；二是多尺度扩展，从单木模型向林分尺度、景观尺度模型拓展，实现从单木到大区域的尺度升级；三是遥感技术融合，结合激光雷达、高光谱等主动和被动遥感技术，实现大范围森林碳储量的高效精准估测；四是智能化应用工具开发，研制配套的软件系统和移动端应用程序，降低标准应用门槛，提升标准使用效率。六、结论GB/T43648-2024《主要树种立木生物量模型与碳计量参数》作为我国林业碳计量领域首个系统性的国家标准，填补了该领域国家标准长期缺位的空白。标准首次在全国层面统一了主要树种的立木生物量模型形式和碳计量参数取值，构建了科学规范、可操作性强、具有国际可比性的林业碳计量技术框架体系。标准的发布实施标志着我国林业碳汇计量工作从部门分散走向全国统一，从科研探索走向标准化应用，为国家温室气体清单编制、碳交易市场运行和"双碳"目标实现提供了坚实的标准化技术支撑。展望未来，随着碳达峰碳中和战略的持续深入推进，林业碳汇在气候治理体系中的作用将更加凸显，本标准也将在实施应用中不断检验、更新和完善，持续为生态文明建设和全球气候治理贡献中国标准力量。参考文献[1]国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.GB/T43648-2024主要树种立木生物量模型与碳计量参数[S].北京:中国标准出版社,2024.[2]国家林业和草原局.中国森林资源报告（2014—2018）[M].北京:中国林业出版社,