碳計(jì)量方法專題培訓(xùn)班:2010年7月24~26日,成都張小全大自然保護(hù)協(xié)會，zxiaoquan@土地利用、土地利用變化和林業(yè)碳計(jì)量方法內(nèi)容提要森林固碳的途徑IPCC指南及其發(fā)展IPCC-土地利用分類IPCC-LULUCF計(jì)量方法我國面臨的挑戰(zhàn)主要發(fā)達(dá)國家LULUCF方法與源匯情況一、森林固碳途徑森林生態(tài)系統(tǒng)是全球重要的碳庫·

森林是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，在其生物量和土壤中貯存大量的碳?！躺种参锾己考s占干重的50%√1m3的木材的干重約為0.5噸(0.3~0.7t)√1m3的森林蓄積代表的生物量干重約為1噸?！掏寥烙袡C(jī)碳、無機(jī)碳一、森林固碳途徑

全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量約24770億噸碳，其中植被約占20％，土壤碳約占80％。

占全球土地面積30%的森林，其森林植被的碳貯量約占全球植被的77%，土壤的碳貯量約占全球土壤的39%。單位面積森林碳貯量是農(nóng)地的2~5倍，土壤和植被碳庫的比率在北方森林為5，但在熱帶林僅為1。一、森林固碳途徑森林生長是大氣CO2重要的吸收匯一、森林固碳途徑

草地植物和農(nóng)作物也具有很強(qiáng)的固碳能力，但其作用是短暫的。毀林是大氣CO2的重要的排放源·毀林指森林向其它土地利用的轉(zhuǎn)化或林木冠層覆蓋度長期或永久降低到一定的閾值以下。√

毀林導(dǎo)致生物量碳排放(除部分木材及其木制品可以較長時間保存外)√

毀林引起的土地利用變化還將引起森林土壤有機(jī)碳(SOC)的大量排放。一、森林固碳途徑√在1950s以前，毀林主要發(fā)生于北美和歐洲等溫帶地區(qū)以及熱帶亞洲和南美。在1950s以后，北美和歐洲（除前蘇聯(lián)外）的毀林基本遏止，而此期間熱帶亞洲、拉丁美洲和非洲熱帶地區(qū)的毀林大幅增加，從而成為大氣CO2的主要排放源。一、森林固碳途徑毀林速率:√1980~1995間熱帶地區(qū)的毀林速率達(dá)1550萬hm2/a√1990~2000年:毀林面積1460萬hm2/a，其中熱帶1420萬hm2/√2000-2005年:為1290萬hm2/a，其中原始林600萬hm2/a毀林碳排放:√

1850s:

0.3

GtC/a√1950s初:1.0

GtC/a√

1980s:

1.7±0.8

GtC.a-1√

1990s:

1.6±0.8

GtC.a-1，√1993~2003:1.1±0.3

GtC.a-1。一、森林固碳途徑林業(yè)活動與減排增匯林業(yè)部門的減排增匯行動主要包括以下四類活動：√通過減少毀林和森林退化以及植樹造林，保持或增加森林面積；√通過降低森林退化以及植樹、樹木遺傳改良、施肥、異齡林或其他合理的營林技術(shù)，保持或提高林分水平碳密度（單位面積碳儲量）；√通過森林保護(hù)、延長輪伐期、林火管理和森林病蟲害控制，提高或保持景觀水平碳密度；√通過利用森林生物質(zhì)材料替代化石燃料密集型產(chǎn)品，或林業(yè)生物質(zhì)燃料替代化石燃料，增加異地木制品碳儲量，增強(qiáng)產(chǎn)品和燃料替代。一、森林固碳途徑每類減排增匯活動及其成本效益都有其特定的時間尺度:√短期內(nèi)效益最大的無疑是減少或避免排放（即降低毀林或退化、林火和森林病蟲害控制等）。但是，一旦控制了排放，森林碳儲量僅僅維持穩(wěn)定或有緩慢增加。√造林的碳吸收則可持續(xù)數(shù)年至數(shù)十年，但要求較大的前期活動和投入。大多數(shù)旨在增加碳匯的森林經(jīng)營活動也要求前期投入，其碳效益因不同地區(qū)、活動類型和森林的初始條件而異?！虖拈L遠(yuǎn)來看，旨在維持或增加森林碳儲量，同時又能可持續(xù)地提供木材、纖維或能源的森林經(jīng)營活動，能產(chǎn)生最大的可持續(xù)的減排增匯效益。一、森林固碳途徑1995

IPCC國家溫室氣體清單指南1996

IPCC國家溫室氣體清單修訂指南IPCC

2000國家溫室氣體清單優(yōu)良做法指南和不確定性管理能源工業(yè)過程農(nóng)業(yè)LUCF城市廢棄物未包括LULUCFIPCC

LULUCF優(yōu)良做法指南2006

IPCC國家溫室氣體清單指南第4章：AFOLU二、IPCC指南及其發(fā)展包括KP條款的計(jì)量二、IPCC指南及其發(fā)展1996

IPCC

LUCF指南：四類人為因素引起的GHG源匯：

森林和其它木質(zhì)生物質(zhì)碳貯量的變化（5A）：包括森林和散生木，不包括未受人為干擾的森林；

森林和草地轉(zhuǎn)化（5B）：森林和草地轉(zhuǎn)化為其它地類（主要考慮農(nóng)地），包括轉(zhuǎn)化過程中生物質(zhì)碳貯量變化和生物質(zhì)燃燒引起的非CO2排放；放棄地植被的自然恢復(fù)引起的生物質(zhì)碳貯量變化（5C）；

土壤碳變化（5D）：土地利用和土地管理引起的礦質(zhì)土壤碳貯量變化、有機(jī)土壤轉(zhuǎn)化為農(nóng)地或人工林引起的CO2排放和農(nóng)業(yè)土壤施用石灰引起的CO2排放。IPCC-1996-LUCF主要問題：分類混亂：部分基于碳庫變化（5A和5D），部分基于引起土地利用變化的活動（如5B和5C）。方法缺乏靈活性：沒有提供備選方法。計(jì)量的源匯不完整：如缺少非林地轉(zhuǎn)化為有林地的計(jì)量，缺少對森林、草地、農(nóng)地、濕地等土地利用類型之間相互轉(zhuǎn)化引起的溫室氣體源匯變化的計(jì)量。對土地利用類型缺乏統(tǒng)一的定義，使各國的清單缺乏可比性。無法滿足KP有關(guān)LULUCF條款的計(jì)量要求。二、IPCC指南及其發(fā)展IPCC

GPG

LULUCF

統(tǒng)一和定義了土地利用分類:有林地、農(nóng)地、草地、濕地、居住用地和其它土地;

涵蓋所有地類及其相互間的轉(zhuǎn)化：針對每一地類及其轉(zhuǎn)化，分別五大碳庫計(jì)量碳貯量變化和非CO2溫室氣體排放。

解決了KP中有關(guān)LULUCF活動的碳計(jì)量方法：專門針對KP關(guān)于造林、再造林和毀林（ARD）的3.3條款，關(guān)于森林管理、植被恢復(fù)、農(nóng)地管理和牧地管理的3.4條款、第6和12款有關(guān)LULUCF項(xiàng)目的溫室氣體源匯計(jì)量提供了方法學(xué)指南。二、IPCC指南及其發(fā)展

提供了不同層次的方法：由簡單到復(fù)雜三個層次的計(jì)量方法，使各國根據(jù)其本國的活動水平和排放/清除因子或參數(shù)的可獲得性，選擇適合的方法。具有高質(zhì)量詳細(xì)數(shù)據(jù)的締約方可選擇較高層次的方法，使不確定性得以降低。而數(shù)據(jù)缺乏甚至沒有數(shù)據(jù)的締約方也可根據(jù)國際上統(tǒng)計(jì)或估計(jì)的活動水平數(shù)據(jù)和默認(rèn)的排放/清除因子或參數(shù)，完成

LULUCF計(jì)量。二、IPCC指南及其發(fā)展√Tier

1：采用IPCC-1996-LUCF的基本方法及其提供的或IPCC-GPG-LULUCF更新的排放/清除因子和參

數(shù)的默認(rèn)值，活動水平數(shù)據(jù)來自國際或國家級的估計(jì)或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；√Tier

2：采用具有較高分辨率的本國活動數(shù)據(jù)和排放/清除因子或參數(shù)；√Tier

3：采用專門的國家碳計(jì)量系統(tǒng)或模型工具，活動數(shù)據(jù)基于高分辨率的數(shù)據(jù)，包括地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)的應(yīng)用。二、IPCC指南及其發(fā)展GPG

LULUCF的主要問題：LULUCF的清單報告中涉及

農(nóng)地、草地及其與其它地類的轉(zhuǎn)換，因此容易出現(xiàn)重復(fù)或遺漏，也容易使清單編制人員混淆。如：

農(nóng)地非CO2排放在農(nóng)業(yè)部門編制和報告，而CO2在LULUCF部門編制和報告；

林地和濕地排水引起的N2O在LULUCF中報告，而農(nóng)地和草地排水引起的N2O排放在農(nóng)業(yè)部門報告；

其它地類轉(zhuǎn)化為農(nóng)地引起的非CO2和CO2排放均在LULUCF部門編制和報告。

熱帶稀樹草原燃燒引起的非CO2排放在農(nóng)業(yè)部門編制和報告，而其它地區(qū)草地燃燒則屬LULUCF。二、IPCC指南及其發(fā)展2006

IPCC指南

將IPCC-GPG-2000中的第四章（農(nóng)業(yè)）和IPCC-GPG-LULUCF進(jìn)行整合，但仍采用GPG-LULUCF的分類結(jié)構(gòu)。

過去屬選擇性計(jì)量的居住地和被管理濕地的CO2源排放和匯清除，在IPCC-2006-AFOLU給出了計(jì)量方法學(xué)指南。濕地CH4排放的計(jì)量方法作為附件提供

木質(zhì)林產(chǎn)品碳計(jì)量方法學(xué)得到進(jìn)一步改進(jìn)，并納入正式的方法學(xué)中，而不是作為附件。二、IPCC指南及其發(fā)展過去根據(jù)火燒的原因來識別是否納入GHG的計(jì)量，即不考慮自然火燒，但有時是很難區(qū)分發(fā)生的火燒是人為的還是自然因素引起的。AFOLU則根據(jù)火燒所發(fā)生的土地類別來區(qū)分，即只有發(fā)生在被管理或受人為干擾的土地上的火燒將納入清單計(jì)量，而不論火燒是人為的還是自然的。發(fā)生于未受人為干擾的土地的火燒不納入清單計(jì)量，除非這種火燒最終導(dǎo)致土地利用發(fā)生變化。二、IPCC指南及其發(fā)展要求：透明、一致、可比、完整和準(zhǔn)確。第13/CP.9號決議：決定附件I締約方應(yīng)根據(jù)“IPCC

LULUCF優(yōu)良做法指南”編制和報告2005年及其以后的年度清單。第15/CP.10號決議：鼓勵締約方在2007年以前自愿報告第3.3和3.4條下活動的溫室氣體源排放量和匯清除量的估算數(shù)字，并作為國家清單報告的補(bǔ)充信息。CMP.1第17號決議：批準(zhǔn)KP的附件I國家應(yīng)采用IPCCLULUCF優(yōu)良做法指南”報告第3.3和3.4條下活動的溫室氣體源排放量和匯清除量二、IPCC指南及其發(fā)展土地利用分類有林地：滿足森林定義標(biāo)準(zhǔn)的土地農(nóng)地：包括不滿足森林定義標(biāo)準(zhǔn)的混農(nóng)林系統(tǒng)；

草地：包括未利用草地、放牧地、不滿足森林定義標(biāo)準(zhǔn)的混牧林系統(tǒng)；

濕地：包括永久或季節(jié)性水濕地，包括河流、湖泊、沼澤、水庫等。居住用地：居住用地，包括工礦用地、交通基礎(chǔ)設(shè)施用地。其它用地：包括裸地、裸巖、冰川、荒漠等。三、IPCC-土地利用分類土地亞類5.A.有林地：√5.A.1一直為有林地(FF)亞類：森林類型…..√5.A.2其它地類轉(zhuǎn)化為有林地(LF)：5.A.2.1:農(nóng)地轉(zhuǎn)化為有林地；5.A.2.2:草地轉(zhuǎn)化為有林地；5.A.2.3:濕地轉(zhuǎn)化為有林地；5.A.2.4:居住地轉(zhuǎn)化為有林地；5.A.2.5:其他地類轉(zhuǎn)化為有林地。三、IPCC-土地利用分類5.B農(nóng)地：√

5.B.1一直為農(nóng)地(CC)亞類√

5.B.2其它地類轉(zhuǎn)化為農(nóng)地(LC)；5.B.2.1有林地轉(zhuǎn)化為農(nóng)地;–森林類型、草地類型；5.B.2.2草地轉(zhuǎn)化為農(nóng)地;5.B.2.3濕地轉(zhuǎn)化為農(nóng)地;5.B.2.4居住地轉(zhuǎn)化為農(nóng)地;5.B.2.5其他地類轉(zhuǎn)化為農(nóng)地;三、IPCC-土地利用分類5.C草地：√

5.B.1一直為草地(GG)亞類√

5.B.2其它地類轉(zhuǎn)化為草地(LG)；5.B.2.1有林地轉(zhuǎn)化為草地;–森林類型、草地類型5.B.2.2草地轉(zhuǎn)化為草地;5.B.2.3濕地轉(zhuǎn)化為草地;5.B.2.3居住地轉(zhuǎn)化為草地;5.B.2.3其他地類轉(zhuǎn)化為草地;…….三、IPCC-土地利用分類轉(zhuǎn)化后LU原LU有林地農(nóng)地草地濕地居住地其它用地有林地5.A.1

FF5.B.2.1

FC5.C.2.1

FG5.D.2.1

GW5.E.2.1

FS5.F.2.1

FO農(nóng)地5.A.2.1

CL5.B.1

CC5.C.2.2

CG5.D.2.2

CW5.D.2.2

CS5.F.2.2

CO草地5.A.2.2

GL5.B.2.2

GC5.C.1GG5.D.2.3

GW5.D.2.3

GS5.F.2.3

GO濕地5.A.2.3

WL5.B.2.3

WC5.C.2.3

WG5.D.1

WW5.D.2.4

WS5.F.2.4

WO居住地5.A.2.4

SL5.B.2.4

SC5.C.2.4

SG5.D.2.4

SW5.E.1

SS5.F.2.5

SO其它用地5.A.2.5

OL5.B.2.5

OC5.C.2.5

OG5.D.2.5

OW5.D.2.5

OS5.F.1

OO三、IPCC-土地利用分類區(qū)分土地利用類型轉(zhuǎn)化：IPCC缺省值為20年（各國可根據(jù)國情選擇20年以上的時間），例如，對清查年為2005年，1986-2005年期間一直為有林地的：劃入5.A.1

FF;1986-2005年期間從其它地類轉(zhuǎn)化為有林地的：劃入5.A.2

LF經(jīng)營性采伐導(dǎo)致的暫時無林地仍劃入5.A.1

FF。為此需要知道過去20年內(nèi)每年的各類土地利用轉(zhuǎn)化面積。三、IPCC-土地利用分類三、IPCC-土地利用分類·

時間點(diǎn)1時間點(diǎn)2轉(zhuǎn)化后LU原LU有林地農(nóng)地草地濕地居住地其它用地合計(jì)有林地1521119農(nóng)地3291134草地52501260濕地1146居住地55其它1124三、IPCC-土地利用分類土地利用、土地利用變化面積矩陣（過去20年每年一個矩陣）轉(zhuǎn)化后LU原LU管理森林未管理森林農(nóng)地管理草地濕地居住地其它用地管理森林FMDDDDD未管理森林FMDDDDD農(nóng)地ARCMGM/RVRVRV管理草地ARCMGM/RVRVRV未管理草地ARCMGMRV濕地ARCMGMRVRV居住地ARCMGM/RRVRV三、IPCC-土地利用分類土地利用轉(zhuǎn)化與KP活動碳庫：地上生物量、地下生物量、枯落物、死木和土壤有機(jī)碳，木產(chǎn)品。

地上生物量：土壤層以上以干重表示的所有活生物量，包括干、樁、枝、皮、種子和葉。如果林下植被生物量在總地上生物量中的比例相對較小，可以忽略，但要保持計(jì)算和監(jiān)測的一致性。

地下生物量：所有活根生物量。由于細(xì)根通常很難從土壤有機(jī)成分或枯落物中區(qū)分出來，因此通常不納入該部分。四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法

枯落物：礦質(zhì)土層或有機(jī)土壤以上、直徑小于10cm或其它規(guī)定直徑的、處于不同分解狀態(tài)的所有死生物量，包括凋落物、腐殖質(zhì)，以及不能從經(jīng)驗(yàn)上從地下生物量中區(qū)分出來的小于一定直徑的活細(xì)根。

死木：枯落物以外的所有死生物量，包括枯立木、直徑大于或等于10cm或其它規(guī)定直徑的枯倒木、死根和樹樁。

土壤有機(jī)碳：一定深度內(nèi)礦質(zhì)土和有機(jī)土（包括泥炭土）中的有機(jī)碳，包括不能從經(jīng)驗(yàn)上從地下生物量中區(qū)分出來的小于一定直徑的活細(xì)根。四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法Tier

1假定：地下生物量為零枯落物和死木通常合為死有機(jī)質(zhì)除有林地外，死有機(jī)質(zhì)碳庫碳儲量為零有林地轉(zhuǎn)化為其它地類：IPCC為死有機(jī)質(zhì)提供了缺省值有林地死有機(jī)質(zhì)碳儲量變化為零。對采伐、火災(zāi)等干擾，假定碳排放全部發(fā)生于當(dāng)年。四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法碳儲量變化：兩種方法基于過程的方法（碳庫輸入-輸出）基于儲量的方法非CO2排放四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法生物量：5.X.1基于儲量的方法四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法生物量：5.X.1基于過程的方法四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法生物量：5.X.1基于過程的方法四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法生物量：5.X.2四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法死有機(jī)質(zhì)：5.X.1Tier

1:四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法死有機(jī)質(zhì)：5.X.1Tier

2/3四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法死有機(jī)質(zhì)：5.X.2Tier

1:Tier

2Tier

1

for

non-forested

land:土壤有機(jī)質(zhì)：5.X.1Tier

1:礦質(zhì)土壤：假定土地利用變化后，土壤有機(jī)碳呈線性變化，并在一定時間內(nèi)達(dá)到新的平衡，考慮30cm土層c,s,i:氣候、土壤、管理方式，t:兩次土壤調(diào)查間隔土地利用因子、管理因子、有機(jī)質(zhì)輸入因子四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法土壤有機(jī)質(zhì)：5.X.1Tier

1:有機(jī)土壤：c:

climate

zoneTier

2:方法同Tier

1，使用國家參數(shù)四、IPCC-LULUCF

計(jì)量方法五、主要附件I國家LULUCF清單方法與源匯情況參數(shù)

除了少數(shù)幾個經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型國家采用IPCC缺省值外，大多數(shù)國家均采用基于國家森林資源清查獲得的森林生長和消耗數(shù)據(jù)，通過木材密度、生物量擴(kuò)展因子轉(zhuǎn)換得到碳儲量的變化量。對于5A1，單位面積森林生物量中的碳儲量年變化量因不同hm-2森林類型而異，各國的平均值從0.2

~3.5

tC a-1不等。據(jù)我國首次編制的林業(yè)溫室氣體清單，我國單位面積林分平均生物量中的碳儲量變化量約為1.8

tChm-2a-1。參數(shù)

由于缺少參數(shù)，僅少部分國家計(jì)量和報告了死有機(jī)質(zhì)和土壤有機(jī)質(zhì)中的碳儲量變化。大部分國家沒有計(jì)量和報告，或者采用IPCC缺省值或保守性假設(shè)。各國單位面積平均死有機(jī)質(zhì)中的碳儲量年變化量，“5A1森h(huán)m-2林”約為-0.315~0.279

t

C a-1，占生物量碳儲量變化6.8%；“5A2非林地轉(zhuǎn)化為森林”在-0.041~0.510MgChm-2a-1之間，占該類生物量碳儲量變化的11.3%。就天然和半天然林而言，熱帶森林、針葉林和闊葉林枯死木的量平均占活生物量的百分比分別為11%、20%、14%，最大不超過25%，按IPCC缺省的5年周轉(zhuǎn)期計(jì)算，其年碳儲量的變化量約為活生物量碳庫變化量的2~5%。IPCC

Tier

1方法假定這兩類森林中死有機(jī)質(zhì)的碳儲量變化為零參數(shù)各國單位面積平均礦質(zhì)土壤有機(jī)碳儲量年變化量，“5A1森h(huán)m-2林”約為0.009~0.061tC a-1，占生物量碳儲量變化的0.3~13.8%，大部分小于2%，平均為4.5%；“5A2非林地轉(zhuǎn)hm-2化為森林”在0.006~0.443

tC a-1之間，占該類生物量儲量變化的平均為11.0%。對于“5A1森林”，IPCCTier1方法假定森林土壤有機(jī)碳處于動態(tài)平衡狀態(tài)，不論其管理程度如何，碳儲量變化為零附件I國家

LUCF清單方法。盡管加拿大森林面積達(dá)2.3億hm2，但它是森林表現(xiàn)為凈排放源的唯一國家，主要與森林火災(zāi)有關(guān)，同時森林轉(zhuǎn)化也是加拿大的一個重要碳排放源。美國以其2.56億hm2的有林地，成為林業(yè)碳匯量最大的國家，高于歐盟15個成員國林業(yè)碳匯量的總和，俄羅斯為全球森林面積最大的國家，達(dá)6.19億hm2，但由于其地入寒溫帶，林業(yè)碳匯量相對較低附件I國家LULUCF溫室氣體源匯量林業(yè)碳匯量在國家溫室氣體源排放量（不包括LULUCF）中的所占百分比以拉脫維亞最高，達(dá)151.5%。其次為北歐的挪威、瑞典和芬蘭，分別為56.6%、50.8%和46.9%。其它主要發(fā)達(dá)國家為：美國9.1%，日本6.3%，德國7.8%，法國15.5%，丹麥3.8%，意大利16.7%，荷蘭1.0%，西班牙7.7%，瑞士5.5%，英國和北愛爾蘭2.2%。歐盟15個成員國平均為10.0%。1990~2006年，附件I國家林業(yè)的碳匯總量在總的溫室氣體源排放中所占的比例在5.0~9.1%間波動，無明顯變化趨勢。大部分發(fā)達(dá)國家的林業(yè)碳源匯在其總的溫室氣體源排放中所占的比例在10%以下；美國略有增加，從8.0%增加到9.1%；歐盟在7.8~10.0%之間；英國呈小幅增加趨勢，從1990年的1.5%增加到2006年的2.2%；意大利從1990年的11.5%增加到2006年的16.7%；德國從1990年的6.0%穩(wěn)定增加到2006年的7.8%；法國從1990年的10.8%穩(wěn)定增加到2006年的15.5%；澳大利亞的林業(yè)為凈排放，但其占該國總溫室氣體排放量的比例從1990年的23.2%穩(wěn)定下降到2006年的2.0%。LUCF碳源匯占國家溫室氣體源排放的%六、我國面臨的挑戰(zhàn)我國的土地分類與IPCC指南的六大地類有一定差別，各地類分別在不同的部門調(diào)查統(tǒng)計(jì)，調(diào)查統(tǒng)計(jì)的時間頻率、方法和標(biāo)準(zhǔn)不一致，使各地類及其變化不協(xié)調(diào)例如：√我國耕地面積從1957年的16.8億畝遞減到1995年的14.2億這種耕地的面積變化主要是基于各級上報數(shù)據(jù)，而非土地查數(shù)據(jù)?！探?jīng)過10余年的土地清查，耕地面積比過去統(tǒng)計(jì)的面積要大多，于是1996年我國的耕地面積增加為19.