ICS 65.020.01 CCS B 04 15 内蒙古自治区 地方 标准 DB15/T 3765—2024 草地碳汇监 测与核算技术规程 Code of practice for grassland carbon sink monitoring and accounting 2024-12-18发布 2025-01-18实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发布 DB15/T 3765 —2024 I 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —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。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由内蒙古自治区林业和草原局提出并归口。 本文件起草单位： 中国科学院植物研究所、 内蒙古自治区林业和草原监测规划院、 内蒙古农业大学、 内蒙古自治区林业科学研究院、河北大学 。 本文件主要起草人：白永飞、王扬、杨勇、常书娟、苏纪帅、赵玉金、刘爱军、王小亮、王成杰。 DB15/T 3765 —2024 1 草地碳汇监测与核算技术 规程 1 范围 本文件规定了基于库差法和涡度相关法的草地碳汇监测与核算技术方法。 本文件适用于草地生态系统的碳汇监测与核算工作。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 DB15/T 3683 草地碳汇计量与监测术语 DB15/T 3763 草地碳汇遥感监测技术指南 DB15/T 3764 草地碳储量调查与核算技术规程 3 术语和定义 DB15/T 3683 界定的以及下 列术语和定义适用于本文件。 草地碳汇 grassland carbon sink 草地生态系统中，植物群落通过光合作用吸收大气中 CO2并将其固定在草地植被和土壤中的过程和 功能。 [来源：DB15/T 3683 -2024，3.1.2，有修改 ] 草地碳储量 grassland carbon storage 特定面积和土层深度下草地生态系统中植被和土壤的碳元素总质量。包括植被碳储量和土壤碳储 量。常用单位为吨碳（ t C）。 注： 监测实践中，通常关注有机碳。若需评估包括无机碳在内的碳储量，应明确说明。 碳通量 carbon flux 生态系统在单位时间单位面积上的碳循环总量，包括碳的输入和输出。 净生态系统碳交换 net ecosystem carbon exchange, （NEE） DB15/T 3765 —2024 2 单位时间单位面积草地生态系统从大气中吸收的碳通量与向大气释放的碳通量的净平衡值，是总 生态系统生产力与生态系统呼吸的差值。常用单位 为kg C/hm2/a。 [来源：DB15/T 3683 -2024，3.2.1.16] 净生态系统生产力 net ecosystem productivity, （NEP） 草地生态系统中，净初级生产力中减去异养生物呼吸消耗光合产物之后的部分。常用单位为 kg C/hm2/a。 [来源：DB15/T 3683 -2024，3.2.1.13 ，有修改 ] 库差法 stock-difference approach 通过计算两个时间点之间碳库的储量变化来估算碳的净吸收或释放量，即生态系统碳汇的方法。 [来源：DB15/T 3683 -2024，3.2.3.7，有修改 ] 涡度相关法 eddy covariance method 基于微气象原理估算垂直风速与物质或能量脉动的协方差估算草地生态系统碳汇的方法。 [来源：DB15/T 3683 -2024，3.2.3.9，有修改 ] 4 碳汇监测 库差法 4.1.1 样地设置 4.1.1.1 区域样地布设 以监测区域的草地类型为基本单元布设 区域样地 ,选择代表性草地类型和利用方式的地块布设监测 样地。 为保证区域样地的代表性，各类型草地所选区域样地的代表面积分别为：典型草原、草甸草原、草 甸大于10000 hm2，荒漠草原大于 15000 hm2，草原化荒漠大于 20000 hm2。 4.1.1.2 典型样地设置 选择有较好代表性和一致性的地块设置监测样地，记录经纬度、海拔等样地信息。 样地面积不小于 100 m ×100 m。沿样地对角线布设 5～10个样方，样方间隔不小于 10 m。 4.1.1.3 监测时间与频次 植被监测时间在地上生物量达到最大时（ 7～8月）进行，土壤监测可在 6~9月进行。 植被监测每年一次，土壤监测每 3～5年一次。 4.1.2 碳储量调查 包括植被碳储量和土壤碳储量： DB15/T 3765 —2024 3 --植被碳储量：地上生物量、枯落物生物量和地下生物量； --土壤碳储量：有机碳含量、砾石含量和土壤容重。一般建议土壤深度为 50 cm～100 cm。 碳储量的调查按照 DB15/T 3764 的规定执行。 涡度相关法 4.2.1 样地设置 4.2.1.1 区域样地布设 参见4.1.1.1。 4.2.1.2 典型样地设置 选择代表监测区域植被类型和利用方式的地块设置监测样地。 要求下垫面地势平坦 （坡度 <10°） 、 植被均一。样地大小一般要求保证以通量塔为中心，半径为仪器安装高度的 50～100倍。 对于有放牧和打草利用的监测区，应设置围栏避免监测仪器被牲畜或打草机 械损坏。围栏大小为 20 m×20 m。围栏内应定期对下垫面植被进行刈割，以保持与围栏外一致的植被高度，避免围栏内外植被 差异对测定结果的影响。 4.2.2 监测仪器 涡度相关监测仪器包括通量观测系统和微气象观测系统两部分。根据下垫面的均一性，仪器安装高 度通常为 2 m～5 m。 4.2.3 监测时间与频度 全年自动连续监测，监测频度通常为半小时。 4.2.4 监测指标 通量观测指标包括通量数据和气象数据。 4.2.4.1 通量数据 高频数据：三维风速、 CO2浓度、水汽浓度、温度等，监测频度 10 Hz。 半小时数据： CO2通量、显热通量、感热通量、辐射通量、土壤热 通量等，监测频度半小时。 4.2.4.2 气象数据 太阳总辐射、净辐射、光合有效辐射、大气温湿度、降水量、土壤温湿度等，监测频度半小时。 4.2.5 数据处理 4.2.5.1 处理流程 数据处理流程包括：数据校正和质控、数据插补和通量数据拆分三个步骤。 计算原理和详细方法参见《 陆地生态系统通量观测的原理与方法 (第二版)》（于贵瑞, 孙晓敏等， 2018）。 4.2.5.2 数据校正和质控 将原始高频数据用数据处理软件进行校正，得到半小时数据，再进行质控、插补和拆分。 DB15/T 3765 —2024 4 数据校正流程包括： 数据趋势去除、 延迟时间校正、 野点剔除、 坐标旋转、 WPL（Webb-Pearman-Leuning） 校正、频率响应校正等。 根据监测样地的地形、气候和植被条件，使用适合监测区域的临界摩擦风速，剔除夜间低湍流期间 的异常数据。 上述处理流程可在配套商业软件中进行。 4.2.5.3 数据插补 气象数据： 缺失数据小于 2 h，使用相邻数据进行线性内插获得。大于 2 h的缺失数据使用滑动平均 法进行插补。长时段（大于 10天）缺失的 数据，利用不同气象变量之间的关系或临近气象站数据进行插 补。 通量数据：缺失数据小于 2 h，使用线性内插法。缺失大于 2 h的白天数据 ，使用光响应方程插补 。 缺失大于 2 h的夜间数据采用温度响应方程插补。 4.2.5.4 通量数据拆分 通量系统直接测量数据为净生态系统碳交换 （ NEE） ， 如需进一步获取 生态系统总初级生产力 （ gross primary productivity ，GPP）和生态系统呼吸（ ecosystem respiration ，ER），需通过模型拆分。 通量数据拆分方法： ——呼吸方程法，利用夜间碳通量测量值与环境因子之间的关系建立生态系统呼吸方程，推导白天 生态系统呼吸，并计算生态系统 GPP。 ——光响应方程法，利用白天碳通量测量值与光合有效辐射之间的关系，建立生态系统水平的光响 应方程，并进一步计算 ER和GPP。 5 碳汇核算 基于面积累积的碳汇核算 5.1.1 库差法 5.1.1.1 样地尺度的碳汇 样地尺度 的碳汇大小为两个测定时间点之间监测样地碳储量的变化量。变化量为正值，表示监测样 地为碳汇，结果为负值，表示碳源。 计算公式见公式（ 1）。 𝑐𝑠=𝐶𝐷 2−𝐶𝐷 1 ……………………………………………………(1) 式中： cs——监测样地的碳汇， 单位为吨碳每公顷（ t C/hm2）； CD2——监测样地 i在第二个测定时间点的生态系统碳储量， 单位为吨碳每公顷（ t C/hm2）； CD1——监测样地 i在第一个 测定时间点 的生态系统 碳储量， 单位为吨碳每公顷 （t C/hm2）； 监测样地的碳储量计算方法参见 DB15