目前,我國區(qū)域范圍內(nèi)的自然資源碳匯調(diào)查及碳匯潛力評價已經(jīng)開展了一些工作,但缺乏系統(tǒng)的調(diào)查數(shù)據(jù)作為支撐和標準方法。我國研究技術和實踐經(jīng)驗缺乏,概念的分歧導致研究結(jié)果說服力和通用性不足,制約著自然資源碳匯的深入研究與發(fā)展,加之實踐中計量和監(jiān)管的錯誤邊界廣泛存在導致對碳匯的計算誤差較大,缺乏統(tǒng)一的監(jiān)測方法和標準,無法準確評估自然資源碳匯能力。按照碳匯調(diào)查可測量、可報告和可核查的"三可"要求,科學計量與監(jiān)測全國自然資源碳匯量及其動態(tài)變化,形成不同自然資源統(tǒng)一的調(diào)查技術指南或標準規(guī)范作指導就顯得尤為重要。本書規(guī)定了全國自然資源碳匯調(diào)查的基本要求、調(diào)查方法、樣點布設等內(nèi)容,指導全國自然資源碳匯綜合調(diào)查工作的規(guī)范化開展。
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先后主持科研項目20余項,其中國家自然科學基金面上項目、國家重點研發(fā)專項、省部級科研及地調(diào)項目等10項。
目錄
前言
第1章 全球變暖及其對策1
1.1 全球變暖與社會發(fā)展1
1.1.1 IPCC第一次評估報告1
1.1.2 IPCC第二次評估報告2
1.1.3 IPCC第三次評估報告3
1.1.4 IPCC第四次評估報告4
1.1.5 IPCC第五次評估報告6
1.1.6 IPCC第六次評估報告8
1.2 碳市場減排機制12
1.2.1 歐盟排放交易體系13
1.2.2 中國碳市場14
1.3 碳匯負排放效應16
1.3.1 降低大氣二氧化碳濃度的自然機制16
1.3.2 碳匯效應是實現(xiàn)碳中和的重要途徑17
1.3.3 提升碳匯能力的途徑20
參考文獻21
第2章 自然資源系統(tǒng)中碳的計量25
2.1 自然資源碳計量的概念和意義25
2.1.1 自然資源碳計量的概念25
2.1.2 自然資源碳計量的意義26
2.2 自然資源碳計量的方法與技術27
2.2.1 遙感技術27
2.2.2 生態(tài)學模型29
2.2.3 不同自然資源類型的碳計量方法30
2.3 國內(nèi)外自然資源碳計量33
2.3.1 北美33
2.3.2 歐洲34
2.3.3 中國35
參考文獻35
第3章 自然資源碳匯41
3.1 自然資源碳匯相關術語42
3.2 陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯與地質(zhì)碳匯研究的主要特點51
3.2.1 陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的垂向碳通量51
3.2.2 陸地生態(tài)系統(tǒng)不同組分碳匯的獨立核算51
3.2.3 地質(zhì)碳匯的時間敏感性與碳水耦合52
3.3 自然資源碳匯的要素耦合53
3.3.1 植被-微生物-土壤互作53
3.3.2 植被-土壤-巖石互作54
3.3.3 植被-水-巖石互作54
3.4 自然資源碳匯的過程約束55
3.4.1 土壤侵蝕過程55
3.4.2 巖石風化過程56
3.4.3 土地利用變化過程57
3.5 自然資源碳匯工作展望57
3.5.1 加強多數(shù)據(jù)融合,形成統(tǒng)一的評價指標體系57
3.5.2 加強人-地耦合的多過程碳循環(huán)模型研發(fā),開展長時序的模型模擬58
3.5.3 加強以流域為單元的多尺度自然資源碳匯的調(diào)查評估工作59
參考文獻59
第4章 區(qū)域自然資源碳匯調(diào)查監(jiān)測評價65
4.1 樣點預布設65
4.1.1 樣點預布設工作底圖65
4.1.2 樣點預布設操作步驟65
4.2 林地調(diào)查點66
4.2.1 調(diào)查點布設66
4.2.2 調(diào)查因子67
4.2.3 現(xiàn)場調(diào)查68
4.2.4 森林資源碳儲量的估算71
4.2.5 無人機調(diào)查構建生物量評估基礎指標—以云南省元謀縣為例74
4.2.6 森林地上生物量遙感估測—以云南省元謀縣為例83
4.2.7 森林生物量碳匯估算86
4.2.8 森林土壤碳密度模型制圖87
4.2.9 森林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳匯估算90
4.2.10 森林生物量碳匯潛力估算92
4.3 灌叢調(diào)查點95
4.3.1 灌叢樣地的調(diào)查指標95
4.3.2 灌叢樣地的調(diào)查方法95
4.3.3 灌叢生態(tài)系統(tǒng)碳密度計算98
4.3.4 碳儲量評估方法99
4.4 草地調(diào)查點100
4.4.1 調(diào)查點布設100
4.4.2 調(diào)查因子102
4.4.3 現(xiàn)場調(diào)查102
4.4.4 草地資源碳儲量的估算107
4.4.5 草地資源碳匯現(xiàn)狀的估算107
4.4.6 草地資源碳匯潛力的估算108
4.5 耕地調(diào)查點110
4.5.1 樣點布設110
4.5.2 調(diào)查因子112
4.5.3 現(xiàn)場調(diào)查113
4.5.4 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯計算114
參考文獻114
第5章 流域自然資源碳匯調(diào)查監(jiān)測194
5.1 林灌生態(tài)系統(tǒng)194
5.1.1 調(diào)查點的布設原則194
5.1.2 調(diào)查因子194
5.1.3 調(diào)查方法195
5.1.4 溶蝕試驗197
5.2 草地生態(tài)系統(tǒng)197
5.2.1 調(diào)查點的布設原則197
5.2.2 調(diào)查因子197
5.2.3 調(diào)查方法198
5.2.4 溶蝕試驗200
5.3 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)200
5.3.1 調(diào)查點的布設原則200
5.3.2 調(diào)查因子201
5.3.3 調(diào)查方法201
5.3.4 溶蝕試驗202
5.4 水文生態(tài)系統(tǒng)202
5.4.1 調(diào)查點的布設原則202
5.4.2 調(diào)查因子203
5.4.3 調(diào)查方法203
5.4.4 流域碳匯通量的計算204
5.5 地質(zhì)碳匯204
5.5.1 調(diào)查點的布設原則204
5.5.2 調(diào)查因子204
5.5.3 調(diào)查方法205
5.5.4 樣品采集與檢測分析205
第6章 長期觀測點建設215
6.1 長觀點的布設原則215
6.2 監(jiān)測指標及方法215
6.2.1 林灌、草地、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)215
6.2.2 水文系統(tǒng)216
第7章 樣品分析與保存220
7.1 樣品的制備220
7.2 樣品的干燥220
7.3 樣品的粉碎220
7.3.1 植物樣品220
7.3.2 土壤樣品220
7.4 樣品的保存221
7.5 植物及土壤樣品總碳、全氮含量分析221
7.5.1 總碳測量方法221
7.5.2 測定儀器與材料222
7.5.3 測定步驟222
7.6 土壤機械組成223
7.7 土壤pH測定224
7.8 同位素分析224
7.8.1 水樣同位素224
7.8.2 土壤樣品δ13C檢測方法227
參考文獻228
附錄229
附錄A (資料性附錄)水-氣界面CO2交換通量估算方法229
附錄B (資料性附錄)溶蝕試驗方法與計算230
附錄C (資料性附錄)沉積物碳沉積速率及來源計算231
附錄D (資料性附錄)流域巖溶碳匯通量計算233