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陆地生态系统碳储量调查和碳源汇数据收集规范/陆地生态系统碳源汇监测方法与技术丛书 版权信息
- ISBN：9787030723925
- 条形码：9787030723925 ; 978-7-03-072392-5
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
陆地生态系统碳储量调查和碳源汇数据收集规范/陆地生态系统碳源汇监测方法与技术丛书 内容简介
陆地生态系统是重要的碳库和碳汇，但在人为干扰和气候变化影响下，部分生态系统也可能转变为碳源。对陆地生态系统碳库进行系统调查，以及收集、整理文献中碳源汇数据，是科学评估陆地生态系统碳源汇功能的基础。本专著在对以往研究中样地尺度碳源汇调查和研究方法进行系统梳理和评估的基础上，总结形成了陆地生态系统植被和土壤碳库调查两套技术规范，包括野外样地设置、调查方法、样本分析、碳库估算等各环节的方法和操作规范。同时，在项目组大量文献数据收集和分析实践的基础上，制定了陆地生态系统碳收支文献数据收集规范。 本书旨在为从事碳源汇研究的科技人员提供野外样地调查和数据收集的技术规范，同时为相关领域研究的学者，学生和管理、技术人员提供参考和借鉴。
陆地生态系统碳储量调查和碳源汇数据收集规范/陆地生态系统碳源汇监测方法与技术丛书 目录
目录
第1章 陆地生态系统植被碳储量调查规范 1
引言 1
1.1 适用范围 1
1.2 引用规范文件 1
1.3 主要术语 2
1.3.1 植被类型相关术语 2
1.3.2 二级植被类型相关术语 3
1.3.3 群落调查相关术语 4
1.3.4 生物量和碳储量相关术语 5
1.4 样点布设 5
1.4.1 布设原则 5
1.4.2 样点布设方法 6
1.5 样方选择和设置 7
1.5.1 自然生态系统 7
1.5.2 农田生态系统 12
1.5.3 城市生态系统 12
1.6 样方的群落和生物量调查 14
1.6.1 森林生态系统 14
1.6.2 灌丛生态系统 19
1.6.3 草地生态系统 21
1.6.4 沼泽生态系统（以浮水或沉水植物为优势种） 21
1.6.5 农田生态系统 22
1.6.6 城市生态系统 23
1.6.7 木本植物生物量方程测定 24
1.7 实验室测定 27
1.7.1 样品的野外初步处理 27
1.7.2 样品的制备 27
1.7.3 样品含碳率测定 28
1.8 植被碳密度计算 28
1.8.1 森林生态系统 29
1.8.2 其他生态系统 32
1.9 区域植被碳库估算 32
1.9.1 森林生态系统 32
1.9.2 灌丛、草地生态系统 33
1.9.3 城市生态系统 35
参考文献 37
附录1 野外调查和室内测定表格 39
第2章 陆地生态系统土壤碳储量调查规范 47
引言 47
2.1 总论 47
2.1.1 适用范围 47
2.1.2 主要术语 47
2.1.3 引用规范文件 48
2.2 样点布设 48
2.2.1 布设原则 48
2.2.2 布设方法 48
2.3 样方设置 49
2.3.1 样方选择原则 49
2.3.2 样方采样设计 49
2.3.3 样方信息和命名 50
2.4 土壤调查与取样 50
2.4.1 取样方法 50
2.4.2 土壤调查 52
2.4.3 特殊问题处理 54
2.5 实验室分析 56
2.5.1 样品制备和保存 56
2.5.2 土壤水分含量测定 56
2.5.3 土壤 pH测定 57
2.5.4 土壤容重、砾石含量测定 57
2.5.5 土壤碳含量测定 57
2.6 数据质量控制 59
2.6.1 采样误差 59
2.6.2 分析误差 59
2.7 样地尺度土壤有机碳密度计算 60
2.7.1 自然生态系统 60
2.7.2 农田生态系统 60
2.7.3 城市生态系统 61
2.8 区域尺度碳储量计算 61
参考文献 63
附录2 土壤野外调查和室内测定表格 65
第3章 陆地生态系统碳收支文献数据收集规范 67
引言 67
3.1 适用范围 68
3.2 主要术语 68
3.2.1 植被类型相关术语 68
3.2.2 二级植被类型相关术语 69
3.2.3 群落特征常用概念 70
3.2.4 土壤特征常用概念 71
3.2.5 生物量和碳储量相关术语 72
3.2.6 生态系统碳通量相关术语 72
3.3 陆地生态系统碳收支主要测定、计算方法 74
3.3.1 生物量测定 74
3.3.2 植被净初级生产力测定 79
3.3.3 呼吸测定 85
3.3.4 生态系统碳收支测定 89
3.3.5 凋落物分解测定 90
3.3.6 叶面积指数测定 90
3.4 文献数据收集表及填写说明 91
3.4.1 填写流程和常见情况的处理 91
3.4.2 数据基本情况 94
3.4.3 样地地理、环境属性 95
3.4.4 群落属性 96
3.4.5 碳循环属性 97
3.4.6 其他事宜 102
参考文献 103
附录3 陆地生态系统碳收支数据收集表及说明 107
附录 3-1“植物功能性状数据收集表”及其说明 107
附录 3-2“乔木、灌木生物量方程收集表”及其说明 109
附录 3-3“农田生态系统文献数据收集表”及其说明 112
附录 3-4“沼泽湿地生态系统碳收支数据收集表”及其说明 115
彩图
第1章 陆地生态系统植被碳储量调查规范 1
引言 1
1.1 适用范围 1
1.2 引用规范文件 1
1.3 主要术语 2
1.3.1 植被类型相关术语 2
1.3.2 二级植被类型相关术语 3
1.3.3 群落调查相关术语 4
1.3.4 生物量和碳储量相关术语 5
1.4 样点布设 5
1.4.1 布设原则 5
1.4.2 样点布设方法 6
1.5 样方选择和设置 7
1.5.1 自然生态系统 7
1.5.2 农田生态系统 12
1.5.3 城市生态系统 12
1.6 样方的群落和生物量调查 14
1.6.1 森林生态系统 14
1.6.2 灌丛生态系统 19
1.6.3 草地生态系统 21
1.6.4 沼泽生态系统（以浮水或沉水植物为优势种） 21
1.6.5 农田生态系统 22
1.6.6 城市生态系统 23
1.6.7 木本植物生物量方程测定 24
1.7 实验室测定 27
1.7.1 样品的野外初步处理 27
1.7.2 样品的制备 27
1.7.3 样品含碳率测定 28
1.8 植被碳密度计算 28
1.8.1 森林生态系统 29
1.8.2 其他生态系统 32
1.9 区域植被碳库估算 32
1.9.1 森林生态系统 32
1.9.2 灌丛、草地生态系统 33
1.9.3 城市生态系统 35
参考文献 37
附录1 野外调查和室内测定表格 39
第2章 陆地生态系统土壤碳储量调查规范 47
引言 47
2.1 总论 47
2.1.1 适用范围 47
2.1.2 主要术语 47
2.1.3 引用规范文件 48
2.2 样点布设 48
2.2.1 布设原则 48
2.2.2 布设方法 48
2.3 样方设置 49
2.3.1 样方选择原则 49
2.3.2 样方采样设计 49
2.3.3 样方信息和命名 50
2.4 土壤调查与取样 50
2.4.1 取样方法 50
2.4.2 土壤调查 52
2.4.3 特殊问题处理 54
2.5 实验室分析 56
2.5.1 样品制备和保存 56
2.5.2 土壤水分含量测定 56
2.5.3 土壤 pH测定 57
2.5.4 土壤容重、砾石含量测定 57
2.5.5 土壤碳含量测定 57
2.6 数据质量控制 59
2.6.1 采样误差 59
2.6.2 分析误差 59
2.7 样地尺度土壤有机碳密度计算 60
2.7.1 自然生态系统 60
2.7.2 农田生态系统 60
2.7.3 城市生态系统 61
2.8 区域尺度碳储量计算 61
参考文献 63
附录2 土壤野外调查和室内测定表格 65
第3章 陆地生态系统碳收支文献数据收集规范 67
引言 67
3.1 适用范围 68
3.2 主要术语 68
3.2.1 植被类型相关术语 68
3.2.2 二级植被类型相关术语 69
3.2.3 群落特征常用概念 70
3.2.4 土壤特征常用概念 71
3.2.5 生物量和碳储量相关术语 72
3.2.6 生态系统碳通量相关术语 72
3.3 陆地生态系统碳收支主要测定、计算方法 74
3.3.1 生物量测定 74
3.3.2 植被净初级生产力测定 79
3.3.3 呼吸测定 85
3.3.4 生态系统碳收支测定 89
3.3.5 凋落物分解测定 90
3.3.6 叶面积指数测定 90
3.4 文献数据收集表及填写说明 91
3.4.1 填写流程和常见情况的处理 91
3.4.2 数据基本情况 94
3.4.3 样地地理、环境属性 95
3.4.4 群落属性 96
3.4.5 碳循环属性 97
3.4.6 其他事宜 102
参考文献 103
附录3 陆地生态系统碳收支数据收集表及说明 107
附录 3-1“植物功能性状数据收集表”及其说明 107
附录 3-2“乔木、灌木生物量方程收集表”及其说明 109
附录 3-3“农田生态系统文献数据收集表”及其说明 112
附录 3-4“沼泽湿地生态系统碳收支数据收集表”及其说明 115
彩图
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陆地生态系统碳储量调查和碳源汇数据收集规范/陆地生态系统碳源汇监测方法与技术丛书 节选
第1章 陆地生态系统植被碳储量调查规范 引言 陆地生态系统是重要的碳汇，每年吸收的 CO2占全球工业排放 54%～67%（Le Quéré et al.，2009）。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）认为陆地生态系统固碳是目前*经济可行和环境友好的减缓大气 CO2浓度升高的途径之一（ IPCC，2007）。通过野外调查准确估算植被碳储量是评估陆地生态系统碳汇功能的基础，对于我国履行气候公约以及国际碳贸易谈判有着重要意义。但是，由于过去我国不同生态系统的资源清查是由各行业部门独立进行的，资源清查的主要目的也不是碳储量评估，目前还缺乏一套统一、简明的植被碳储量调查规范。本规范在以往调查规范和研究成果的基础上，通过对不同环节研究方法的梳理、评估而制定，以为我国不同陆地生态系统的生物量调查和估算提供一套相对规范化的方法和操作指南。 1.1 适用范围 本规范适用于我国主要陆地生态系统（森林、灌丛、草地、荒漠、沼泽、农田和城市）的植被碳储量调查，规范的细则主要针对植被碳储量的野外调查，包括样点布设、样地选择和设置、样方调查、样品采集保存和实验室分析，以及数据分析汇总等。 1.2 引用规范文件 中华人民共和国国家林业局. 2011. 林业行业标准，森林生态系统长期定位观测方法（LY/T 1952—2011）. 中华人民共和国环境保护部. 国家环境保护标准，生物多样性观测技术导则水生维管植物（HJ 710.12—2016）. 中华人民共和国农林部 . 1977. 部标准，立木材积表（ LY 208—1977，后调整为 LY/T 1353—1999）. 中华人民共和国农业部 . 1988. 国家标准，土壤有机质测定法（ GB 9834—1988）. 方精云， 王襄平 ， 沈泽昊， 等. 2009. 植物群落清查的主要内容、方法和技术规范. 生物多样性， 17(6): 533-548. 生态系统固碳项目技术规范编写组. 2015.生态系统固碳观测与调查技术规范 . 北京: 科学出版社. 中国植被编辑委员会. 1980.中国植被. 北京: 科学出版社 . 中国科学院中国植被图编委会. 2007.中华人民共和国植被图（ 1︰100万）. 北京: 地质出版社. Hoover C M. 2008. Field measurements for forest carbon monitoring. Berlin: Springer. 1.3 主要术语 1.3.1植被类型相关术语 本规范涉及如下几种陆地生态系统的生物量野外调查：森林、灌丛、草地、荒漠、沼泽、农田和城市植被。各植被类型定义如下。 森林：森林的定义有多种，这里参考联合国粮食及农业组织、联合国政府间气候变化专门委员会，以及宋永昌（ 2001）、生态系统固碳项目技术规范编写组（ 2015）等的定义。本规范中森林是指面积大于 0.05 hm2，冠层郁闭度大于 20%，成熟时树高大于 5 m的以乔木种为主体构成的植物群落。冠层高未达 5 m、郁闭度未达 20%的天然、人工幼林也属森林。 灌丛：指主要由丛生木本高芽位植物（灌木）为优势种、群落高度一般在 5 m以下、盖度为 30%～40%的植被类型。灌丛与森林的区别不仅在于群落高度不同，更主要的是灌丛建群种多为丛生的灌木生活型，不包含幼树占优势的幼年林。它与灌木荒漠的区别在于灌丛多少具有一个较为郁闭的植被层，裸露地面不到 50%，不像荒漠那样植被稀疏、以裸露的基质为主。此外，灌丛是偏中生性的，而荒漠则是极度旱生的（宋永昌， 2001；中国科学院中国植被图编委会，2007；谢宗强等， 2015）。 草地：指禾草、禾草型的草本植物和其他草本植物占优势，而木本植物较少（盖度不超过 30%）的植被类型。可分为旱生和中生草本植被；前者包括草原、稀树草原，后者可分为草甸和（灌）草丛（宋永昌，2001）。 荒漠：此处的荒漠植被，指荒漠及其他稀疏植被，包括所有植物覆盖稀疏或十分低矮、紧贴地面生长的植被类型，它们多是在极端严酷（干旱、寒冷或酷热，以及土壤贫瘠）条件下出现的植物群落。荒漠植被往往比较稀疏、以裸露的基质为主，裸露地面大于 50%。按其生境条件可分为干旱荒漠、冻原和高山垫状植被、流石滩稀疏植被（宋永昌，2001）。 由于在生物量调查方法上与灌丛接近，在下文中，荒漠调查归入灌丛统一叙述。 沼泽：沼泽是湿地的一种重要类型，由于土壤过湿或地表季节性积水使沼泽植物发育繁衍而形成了以沼生植物占优势的植被类型。沼泽是以湿生植物为建群种的植物群落。在沼泽植物的整个生长期间或大部分生长期间，其所生长的土壤处于水分饱和状态，并往往有季节性地表积水。我国的沼泽绝大多数都是受到地下水的影响，并不反映大气降水规律，所以被认为是“非地带性”或“隐域性”的植被类型，散布在各个植被带内（中国科学院中国植被图编委会， 2007）。由于在生物量调查方法上与草地相对接近，在下文中，沼泽只叙述以浮水或沉水植物为优势种的群落类型的调查，其他类型沼泽的调查归入草地统一叙述。农田：这里的农田植被，定义为只包括栽培植被中以农业生产为目的的草本、灌木栽培植被（宋永昌， 2001）。乔木栽培植被（粮果林、经济林等）归入森林，城市中不以农业生产为目的的草本、灌木栽培植被则归入城市生态系统。 栽培植被，指采取了改造植物本身和改善生态环境的一系列措施（如育种、选种、耕翻土地、播种、灌溉、除草、施肥、防治病虫害、埋土越冬、覆盖防寒）后，人工栽培所形成的植物群落（中国科学院中国植被图编委会，2007）。 城市植被：包括盖在城市地表上的所有的自然种类和人工栽培植物种类构成的植被。 1.3.2二级植被类型相关术语 这里参考中国 1∶100万植被图的“植被型组”进行划分（中国科学院中国植被图编委会，2007）。植被型组为 1∶100万植被图植被分类系统的*高分类单位。凡建群种生活型相近，且群落的形态外貌相似的植物群落联合为植被型组。全国共划分为 12个植被型组（ 1. 针叶林；2. 针阔叶混交林；3. 阔叶林； 4. 灌丛； 5. 荒漠；6.草原；7. 草丛；8. 草甸； 9. 沼泽；10. 高山植被； 11.农田；12.城市植被）。 下面是对各植被型组的简要描述（中国科学院中国植被图编委会，2007）。 针叶林：指以针叶树种（松科、杉科、柏科的植物）为建群种所组成的各种森林植被的总称。 针阔叶混交林：指以针叶、阔叶树混交的群落。 阔叶林：指以阔叶树种为建群种的群落。 灌丛：见 1.3.1节。 荒漠：（注意这里的定义与 1.3.1节不同，不包含高山植被）荒漠植被是地球上旱生性*强的一类植物群落。它是由强旱生的半乔木、半灌木和灌木或者肉质植物占优势的群落组成，分布在极端干燥地区，具有明显的地带性特征。 草原：宏观上草原植被区域在地球表面处于湿润的森林区域和干旱的荒漠区域之间，占据着由半湿润到干旱气候梯度之间的特定空间位置。根据地理分布和区系组成，我国草原植被通常被划分为两大类：温带草原和高寒草原。 草丛（灌草丛）：指以中生和旱中生多年生草本为主要建群种的植被群落，多数情况下，群落中散生着稀疏的矮小灌木。这是一种群落较为特殊的植被类型，由于它的建群种并不完全是中生性的，而且往往有灌木种类伴生，所以它不属于草甸。又因其建群种不是典型的旱生植物，因此不能称为草原。至于它和灌丛的区别，则是由于草丛中灌木种类分布稀疏而不形成背景，同时在群落中也起不到制约环境的作用。因此在植被分类系统中将它作为一种特殊的类型，与森林、灌丛、草原、草甸等并列。多数情况下，草丛是由森林、灌丛等群落经破坏后形成的次生植被，是一种植被的逆行演替现象。 草甸：指以适应低温或温凉气候的多年生中生草本植物为优势种的植被类型。这里所说的中生植物，既包括典型中生植物，也包括旱中生植物、湿中生植物以及适盐耐盐的盐中生植物。由这些植物为建群种而形成的植物群落称为草甸，它广泛分布于温带的低平潮湿地段。草甸的形成和分布与中、低温度和适中的水分条件紧密相关，一般不呈地带性分布。在我国主要分布于秦岭 —淮河一线以北的温带森林区、半干旱草原区和干旱荒漠区，以及青藏高原地区，此外在亚热带的山地上部和湖滨湿地也有少量分布。 沼泽：见 1.3.1节。 高山植被：一般指森林线或灌丛带以上到常年积雪带下限之间的、由适冰雪与耐寒的植物成分组成的群落所构成的植被。它包括高山苔原、高山垫状植被和高山稀疏植被等类型。 农田、城市植被：见 1.3.1节。 1.3.3群落调查相关术语 样地（site）：指群落调查的所在地，在空间上它包含样方，一般没有特定的面积。 样方（plot）：指群落调查所要实施的特定地段，有特定的面积，如森林调查的样方面积一般为 600 m2或 1000 m2（方精云等，2009）。 样格（module）：森林样方一般为长方形，由几个 10 m×10 m的样格组成（见后文图 1-1）。划分为样格既可以避免在调查中遗漏个体，也可增加样方设置（如 1.5.1.2节）、数据分析等环节的灵活性。后文把这种对样方进行划分的单元称为样格。 优势种：在植物群落中各个层或层片中数量*多、盖度*大、群落学作用*明显的种。其中，主要层片（建群层片）的优势种称为建群种。 多度：是对样方中物种个体数量的一种目测估计指标，主要用于快速获得数据的野外调查，常采用德氏（ Drude）多度的七级制进行分级（见附表 1-4《草本层调查表》的表注），常用于草本层的描述。 个体密度：指样方中单位面积的植物个体数量。每种植物各自的个体数量，称种群密度。所有物种的种群密度之和即是群落的个体密度。 盖度：指植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，又称投影盖度。群落调查时，可以记载每个优势种的盖度（称种盖度或分盖度）；任何单个物种的盖度都不会超过 100%，但所有种的盖度之和可能超过 100%。 冠幅：指单个植株冠层的垂直投影面积。群落调查中一般测量植株冠层*长方向和*短方向的长度（即冠幅），然后假设树冠为椭圆形计算。 基径：指植株基部直径（以 D0表示），以厘米或毫米为单位。 株高：指植株基部至顶部的长度（以 H表示），以米为单位，精确度为 0.1 m。小灌木、草本一般调查时以厘米为单位，精确度为 0.1 cm。 以下术语用于森林群落。 郁闭度：也称林冠层盖度，以林冠层在地面的垂直投影面积与林地面积之比来表示，林业上一般以郁闭度*大值为 1进行记录。一般来说郁闭度≥0.70的为密林， 0.20～0.69为中度郁闭，<0.20为疏林。 胸径：指胸高（我国规定为离地面 1.3 m）处木本植物主干直径（以 D表示），以厘米为单位，精确度为 0.01 cm。胸径是森林群落调查中*重要、也*易测定的指标，群落分析中常常使用的胸高断面积（basal area）和生物量的计算都需要胸径数据。 林分：是对单个森林片段的一种称谓。指林分内的林木起源、林相、树种组成、年龄、地位级疏密度、林型等内部特征相同，但与相邻群落有所区别。 天然林：又称自然林，包括自然形成与人工促进天然更新或萌生所形成的森林，分原始林和次生林两种。原始林是指自然发生并未经人工培育或人为干扰的森林；次生林是指受自然或人为因素的严重干扰破坏后自然演替形成的森林。 人工林：指用人工种植的方法营造和培育而成的森林。 1.3.4生物量和碳储量相关术语 植被生物
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