目前,我國(guó)區(qū)域范圍內(nèi)的自然資源碳匯調(diào)查及碳匯潛力評(píng)價(jià)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(biāo)準(zhǔn)方法。我國(guó)研究技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏,概念的分歧導(dǎo)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(shí)踐中計(jì)量和監(jiān)管的錯(cuò)誤邊界廣泛存在導(dǎo)致對(duì)碳匯的計(jì)算誤差較大,缺乏統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn),無法準(zhǔn)確評(píng)估自然資源碳匯能力。按照碳匯調(diào)查可測(cè)量、可報(bào)告和可核查的"三可"要求,科學(xué)計(jì)量與監(jiān)測(cè)全國(guó)自然資源碳匯量及其動(dòng)態(tài)變化,形成不同自然資源統(tǒng)一的調(diào)查技術(shù)指南或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范作指導(dǎo)就顯得尤為重要。本書規(guī)定了全國(guó)自然資源碳匯調(diào)查的基本要求、調(diào)查方法、樣點(diǎn)布設(shè)等內(nèi)容,指導(dǎo)全國(guó)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(xiàng)目20余項(xiàng),其中國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)、省部級(jí)科研及地調(diào)項(xiàng)目等10項(xiàng)。
目錄
前言
第1章 全球變暖及其對(duì)策1
1.1 全球變暖與社會(huì)發(fā)展1
1.1.1 IPCC第一次評(píng)估報(bào)告1
1.1.2 IPCC第二次評(píng)估報(bào)告2
1.1.3 IPCC第三次評(píng)估報(bào)告3
1.1.4 IPCC第四次評(píng)估報(bào)告4
1.1.5 IPCC第五次評(píng)估報(bào)告6
1.1.6 IPCC第六次評(píng)估報(bào)告8
1.2 碳市場(chǎng)減排機(jī)制12
1.2.1 歐盟排放交易體系13
1.2.2 中國(guó)碳市場(chǎng)14
1.3 碳匯負(fù)排放效應(yīng)16
1.3.1 降低大氣二氧化碳濃度的自然機(jī)制16
1.3.2 碳匯效應(yīng)是實(shí)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(xiàn)21
第2章 自然資源系統(tǒng)中碳的計(jì)量25
2.1 自然資源碳計(jì)量的概念和意義25
2.1.1 自然資源碳計(jì)量的概念25
2.1.2 自然資源碳計(jì)量的意義26
2.2 自然資源碳計(jì)量的方法與技術(shù)27
2.2.1 遙感技術(shù)27
2.2.2 生態(tài)學(xué)模型29
2.2.3 不同自然資源類型的碳計(jì)量方法30
2.3 國(guó)內(nèi)外自然資源碳計(jì)量33
2.3.1 北美33
2.3.2 歐洲34
2.3.3 中國(guó)35
參考文獻(xiàn)35
第3章 自然資源碳匯41
3.1 自然資源碳匯相關(guān)術(shù)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(diǎn)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(dú)立核算51
3.2.3 地質(zhì)碳匯的時(shí)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(fēng)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(qiáng)多數(shù)據(jù)融合,形成統(tǒng)一的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系57
3.5.2 加強(qiáng)人-地耦合的多過程碳循環(huán)模型研發(fā),開展長(zhǎng)時(shí)序的模型模擬58
3.5.3 加強(qiáng)以流域?yàn)閱卧亩喑叨茸匀毁Y源碳匯的調(diào)查評(píng)估工作59
參考文獻(xiàn)59
第4章 區(qū)域自然資源碳匯調(diào)查監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)65
4.1 樣點(diǎn)預(yù)布設(shè)65
4.1.1 樣點(diǎn)預(yù)布設(shè)工作底圖65
4.1.2 樣點(diǎn)預(yù)布設(shè)操作步驟65
4.2 林地調(diào)查點(diǎn)66
4.2.1 調(diào)查點(diǎn)布設(shè)66
4.2.2 調(diào)查因子67
4.2.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查68
4.2.4 森林資源碳儲(chǔ)量的估算71
4.2.5 無人機(jī)調(diào)查構(gòu)建生物量評(píng)估基礎(chǔ)指標(biāo)—以云南省元謀縣為例74
4.2.6 森林地上生物量遙感估測(cè)—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(diǎn)95
4.3.1 灌叢樣地的調(diào)查指標(biāo)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(jì)算98
4.3.4 碳儲(chǔ)量評(píng)估方法99
4.4 草地調(diào)查點(diǎn)100
4.4.1 調(diào)查點(diǎn)布設(shè)100
4.4.2 調(diào)查因子102
4.4.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查102
4.4.4 草地資源碳儲(chǔ)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(diǎn)110
4.5.1 樣點(diǎn)布設(shè)110
4.5.2 調(diào)查因子112
4.5.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查113
4.5.4 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯計(jì)算114
參考文獻(xiàn)114
第5章 流域自然資源碳匯調(diào)查監(jiān)測(cè)194
5.1 林灌生態(tài)系統(tǒng)194
5.1.1 調(diào)查點(diǎn)的布設(shè)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(yàn)197
5.2 草地生態(tài)系統(tǒng)197
5.2.1 調(diào)查點(diǎn)的布設(shè)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(yàn)200
5.3 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)200
5.3.1 調(diào)查點(diǎn)的布設(shè)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(yàn)202
5.4 水文生態(tài)系統(tǒng)202
5.4.1 調(diào)查點(diǎn)的布設(shè)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(jì)算204
5.5 地質(zhì)碳匯204
5.5.1 調(diào)查點(diǎn)的布設(shè)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(cè)分析205
第6章 長(zhǎng)期觀測(cè)點(diǎn)建設(shè)215
6.1 長(zhǎng)觀點(diǎn)的布設(shè)原則215
6.2 監(jiān)測(cè)指標(biāo)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(cè)量方法221
7.5.2 測(cè)定儀器與材料222
7.5.3 測(cè)定步驟222
7.6 土壤機(jī)械組成223
7.7 土壤pH測(cè)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(cè)方法227
參考文獻(xiàn)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(yàn)方法與計(jì)算230
附錄C (資料性附錄)沉積物碳沉積速率及來源計(jì)算231
附錄D (資料性附錄)流域巖溶碳匯通量計(jì)算233