ICS65.020.01

CCSB04

15

內(nèi)蒙古自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)

DB15/T3765—2024

草地碳匯監(jiān)測與核算技術(shù)規(guī)程

Codeofpracticeforgrasslandcarbonsinkmonitoringandaccounting

2024-12-18發(fā)布2025-01-18實(shí)施

內(nèi)蒙古自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB15/T3765—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原局提出并歸口。

本文件起草單位：中國科學(xué)院植物研究所、內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原監(jiān)測規(guī)劃院、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)、

內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院、河北大學(xué)。

本文件主要起草人：白永飛、王揚(yáng)、楊勇、常書娟、蘇紀(jì)帥、趙玉金、劉愛軍、王小亮、王成杰。

I

DB15/T3765—2024

草地碳匯監(jiān)測與核算技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了基于庫差法和渦度相關(guān)法的草地碳匯監(jiān)測與核算技術(shù)方法。

本文件適用于草地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯監(jiān)測與核算工作。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

DB15/T3683草地碳匯計(jì)量與監(jiān)測術(shù)語

DB15/T3763草地碳匯遙感監(jiān)測技術(shù)指南

DB15/T3764草地碳儲(chǔ)量調(diào)查與核算技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語和定義

DB15/T3683界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

草地碳匯grasslandcarbonsink

草地生態(tài)系統(tǒng)中，植物群落通過光合作用吸收大氣中CO2并將其固定在草地植被和土壤中的過程和

功能。

[來源：DB15/T3683-2024，3.1.2，有修改]

草地碳儲(chǔ)量grasslandcarbonstorage

特定面積和土層深度下草地生態(tài)系統(tǒng)中植被和土壤的碳元素總質(zhì)量。包括植被碳儲(chǔ)量和土壤碳儲(chǔ)

量。常用單位為噸碳（tC）。

注：監(jiān)測實(shí)踐中，通常關(guān)注有機(jī)碳。若需評估包括無機(jī)碳在內(nèi)的碳儲(chǔ)量，應(yīng)明確說明。

碳通量carbonflux

生態(tài)系統(tǒng)在單位時(shí)間單位面積上的碳循環(huán)總量，包括碳的輸入和輸出。

凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換netecosystemcarbonexchange,（NEE）

1

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單位時(shí)間單位面積草地生態(tài)系統(tǒng)從大氣中吸收的碳通量與向大氣釋放的碳通量的凈平衡值，是總

生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力與生態(tài)系統(tǒng)呼吸的差值。常用單位為kgC/hm2/a。

[來源：DB15/T3683-2024，3.2.1.16]

凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力netecosystemproductivity,（NEP）

草地生態(tài)系統(tǒng)中，凈初級生產(chǎn)力中減去異養(yǎng)生物呼吸消耗光合產(chǎn)物之后的部分。常用單位為kg

C/hm2/a。

[來源：DB15/T3683-2024，3.2.1.13，有修改]

庫差法stock-differenceapproach

通過計(jì)算兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間碳庫的儲(chǔ)量變化來估算碳的凈吸收或釋放量，即生態(tài)系統(tǒng)碳匯的方法。

[來源：DB15/T3683-2024，3.2.3.7，有修改]

渦度相關(guān)法eddycovariancemethod

基于微氣象原理估算垂直風(fēng)速與物質(zhì)或能量脈動(dòng)的協(xié)方差估算草地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的方法。

[來源：DB15/T3683-2024，3.2.3.9，有修改]

4碳匯監(jiān)測

庫差法

4.1.1樣地設(shè)置

4.1.1.1區(qū)域樣地布設(shè)

以監(jiān)測區(qū)域的草地類型為基本單元布設(shè)區(qū)域樣地,選擇代表性草地類型和利用方式的地塊布設(shè)監(jiān)測

樣地。

為保證區(qū)域樣地的代表性，各類型草地所選區(qū)域樣地的代表面積分別為：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典型樣地設(shè)置

選擇有較好代表性和一致性的地塊設(shè)置監(jiān)測樣地，記錄經(jīng)緯度、海拔等樣地信息。

樣地面積不小于100m×100m。沿樣地對角線布設(shè)5～10個(gè)樣方，樣方間隔不小于10m。

4.1.1.3監(jiān)測時(shí)間與頻次

植被監(jiān)測時(shí)間在地上生物量達(dá)到最大時(shí)（7～8月）進(jìn)行，土壤監(jiān)測可在6~9月進(jìn)行。

植被監(jiān)測每年一次，土壤監(jiān)測每3～5年一次。

4.1.2碳儲(chǔ)量調(diào)查

包括植被碳儲(chǔ)量和土壤碳儲(chǔ)量：

2

DB15/T3765—2024

--植被碳儲(chǔ)量：地上生物量、枯落物生物量和地下生物量；

--土壤碳儲(chǔ)量：有機(jī)碳含量、礫石含量和土壤容重。一般建議土壤深度為50cm～100cm。

碳儲(chǔ)量的調(diào)查按照DB15/T3764的規(guī)定執(zhí)行。

渦度相關(guān)法

4.2.1樣地設(shè)置

4.2.1.1區(qū)域樣地布設(shè)

參見4.1.1.1。

4.2.1.2典型樣地設(shè)置

選擇代表監(jiān)測區(qū)域植被類型和利用方式的地塊設(shè)置監(jiān)測樣地。要求下墊面地勢平坦（坡度<10°）、

植被均一。樣地大小一般要求保證以通量塔為中心，半徑為儀器安裝高度的50～100倍。

對于有放牧和打草利用的監(jiān)測區(qū)，應(yīng)設(shè)置圍欄避免監(jiān)測儀器被牲畜或打草機(jī)械損壞。圍欄大小為20

m×20m。圍欄內(nèi)應(yīng)定期對下墊面植被進(jìn)行刈割，以保持與圍欄外一致的植被高度，避免圍欄內(nèi)外植被

差異對測定結(jié)果的影響。

4.2.2監(jiān)測儀器

渦度相關(guān)監(jiān)測儀器包括通量觀測系統(tǒng)和微氣象觀測系統(tǒng)兩部分。根據(jù)下墊面的均一性，儀器安裝高

度通常為2m～5m。

4.2.3監(jiān)測時(shí)間與頻度

全年自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測頻度通常為半小時(shí)。

4.2.4監(jiān)測指標(biāo)

通量觀測指標(biāo)包括通量數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)。

4.2.4.1通量數(shù)據(jù)

高頻數(shù)據(jù)：三維風(fēng)速、CO2濃度、水汽濃度、溫度等，監(jiān)測頻度10Hz。

半小時(shí)數(shù)據(jù)：CO2通量、顯熱通量、感熱通量、輻射通量、土壤熱通量等，監(jiān)測頻度半小時(shí)。

4.2.4.2氣象數(shù)據(jù)

太陽總輻射、凈輻射、光合有效輻射、大氣溫濕度、降水量、土壤溫濕度等，監(jiān)測頻度半小時(shí)。

4.2.5數(shù)據(jù)處理

4.2.5.1處理流程

數(shù)據(jù)處理流程包括：數(shù)據(jù)校正和質(zhì)控、數(shù)據(jù)插補(bǔ)和通量數(shù)據(jù)拆分三個(gè)步驟。

計(jì)算原理和詳細(xì)方法參見《陸地生態(tài)系統(tǒng)通量觀測的原理與方法(第二版)》（于貴瑞,孫曉敏等，

2018）。

4.2.5.2數(shù)據(jù)校正和質(zhì)控

將原始高頻數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行校正，得到半小時(shí)數(shù)據(jù)，再進(jìn)行質(zhì)控、插補(bǔ)和拆分。

3

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數(shù)據(jù)校正流程包括：數(shù)據(jù)趨勢去除、延遲時(shí)間校正、野點(diǎn)剔除、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)、WPL（Webb-Pearman-Leuning）

校正、頻率響應(yīng)校正等。

根據(jù)監(jiān)測樣地的地形、氣候和植被條件，使用適合監(jiān)測區(qū)域的臨界摩擦風(fēng)速，剔除夜間低湍流期間

的異常數(shù)據(jù)。

上述處理流程可在配套商業(yè)軟件中進(jìn)行。

4.2.5.3數(shù)據(jù)插補(bǔ)

氣象數(shù)據(jù)：缺失數(shù)據(jù)小于2h，使用相鄰數(shù)據(jù)進(jìn)行線性內(nèi)插獲得。大于2h的缺失數(shù)據(jù)使用滑動(dòng)平均

法進(jìn)行插補(bǔ)。長時(shí)段（大于10天）缺失的數(shù)據(jù)，利用不同氣象變量之間的關(guān)系或臨近氣象站數(shù)據(jù)進(jìn)行插

補(bǔ)。

通量數(shù)據(jù)：缺失數(shù)據(jù)小于2h，使用線性內(nèi)插法。缺失大于2h的白天數(shù)據(jù)，使用光響應(yīng)方程插補(bǔ)。

缺失大于2h的夜間數(shù)據(jù)采用溫度響應(yīng)方程插補(bǔ)。

4.2.5.4通量數(shù)據(jù)拆分

通量系統(tǒng)直接測量數(shù)據(jù)為凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換（NEE），如需進(jìn)一步獲取生態(tài)系統(tǒng)總初級生產(chǎn)力（gross

primaryproductivity，GPP）和生態(tài)系統(tǒng)呼吸（ecosystemrespiration，ER），需通過模型拆分。

通量數(shù)據(jù)拆分方法：

——呼吸方程法，利用夜間碳通量測量值與環(huán)境因子之間的關(guān)系建立生態(tài)系統(tǒng)呼吸方程，推導(dǎo)白天

生態(tài)系統(tǒng)呼吸，并計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)GPP。

——光響應(yīng)方程法，利用白天碳通量測量值與光合有效輻射之間的關(guān)系，建立生態(tài)系統(tǒng)水平的光響

應(yīng)方程，并進(jìn)一步計(jì)算ER和GPP。

5碳匯核算

基于面積累積的碳匯核算

5.1.1庫差法

5.1.1.1樣地尺度的碳匯

樣地尺度的碳匯大小為兩個(gè)測定時(shí)間點(diǎn)之間監(jiān)測樣地碳儲(chǔ)量的變化量。變化量為正值，表示監(jiān)測樣

地為碳匯，結(jié)果為負(fù)值，表示碳源。計(jì)算公式見公式（1）。

??=??2???1……………………(1)

式中：

cs——監(jiān)測樣地的碳匯，單位為噸碳每公頃（tC/hm2）；

2

CD2——監(jiān)測樣地i在第二個(gè)測定時(shí)間點(diǎn)的生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量，單位為噸碳每公頃（tC/hm）；

2

CD1——監(jiān)測樣地i在第一個(gè)測定時(shí)間點(diǎn)的生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量，單位為噸碳每公頃（tC/hm）；

監(jiān)測樣地的碳儲(chǔ)量計(jì)算方法參見DB15/T3764。

5.1.1.2監(jiān)測區(qū)域的碳匯

監(jiān)測區(qū)域的碳匯大小為兩個(gè)測定時(shí)間點(diǎn)之間監(jiān)測樣地碳儲(chǔ)量的變化量與相應(yīng)面積乘積的累加值。

計(jì)算結(jié)果為正值時(shí)，監(jiān)測區(qū)域?yàn)樘紖R，結(jié)果為負(fù)值，監(jiān)測區(qū)域?yàn)樘荚础Ｓ?jì)算公式見公式（2）。

?

??=∑?=1(???×?????)……………………(2)

4

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式中：

CS——監(jiān)測區(qū)域的碳匯，單位為噸碳（tC）；

csi——監(jiān)測樣地i的碳匯，單位為噸碳（tC）；

2

Areai——監(jiān)測樣地i所代表的監(jiān)測區(qū)草地面積，單位為公頃（hm）。

5.1.2渦度相關(guān)法

渦度相關(guān)法直接測定的是凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換（NetEcosystemExchange,NEE）。監(jiān)測樣地的碳匯

為一定時(shí)期凈生態(tài)系統(tǒng)碳交換（NEE）累加值的負(fù)值，即凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力（NEP）。當(dāng)NEP為正值時(shí)，

表示監(jiān)測區(qū)域?yàn)樘紖R；當(dāng)NEP為負(fù)值時(shí)，表示監(jiān)測區(qū)域?yàn)樘荚础?/p>

區(qū)域尺度的碳匯為樣地尺度的NEP與監(jiān)測樣地所代表區(qū)域草地面積的乘積。計(jì)算公式見公式（3）。

?

??=∑?=1(????×?????)……………………(3)

式中：

CS——監(jiān)測區(qū)域的碳匯，單位為噸碳（tC）；