T_CSF 076-2023 经济林碳计量与监测技术指南.pdf
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1、ICS65.020.20CCS B66CSF团体标准T/CSF 0762023经济林碳计量与监测技术指南Technical Guideline on Carbon Accounting and Monitoring of Non-wood ProductForest2023-00-00 发布2023-00-00 实施中国林学会发 布T/CSF 0762023I目次前言.III1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14基本原则.14.1保守性.14.2透明性.14.3确定性.15碳计量方法.15.1碳计量和温室气体排放计量内容.25.1.1碳计量内容.25.1.2温室气体排放源计量内容.2
2、5.2碳计量边界.25.3碳层划分.25.4乔木经济树种生物质碳储量及变化量的计算方法.25.4.1乔木经济树种生物质碳储量计算方法.25.4.2乔木经济树种生物质碳储量变化量计算方法.35.5灌木经济树种生物质碳储量及变化量的计算方法.45.5.1灌木经济树种生物质碳储量计算方法.45.5.2灌木经济树种生物质碳储量变化量计算方法.45.6土壤有机质碳储量及变化量计算方法.55.6.1土壤有机质碳储量计算方法.55.6.2土壤有机质碳储量变化量计算方法.65.7温室气体排放量计量.65.7.1施肥引起的温室气体排放量计量.65.7.2机械使用引起的温室气体排放量计量.75.7.3森林火灾引起
3、的温室气体排放量计量.85.8碳汇量计量.86监测方法.96.1监测频率.96.2监测样地设置.96.2.1样地数量.96.2.2样地规格.96.2.3样地设置.96.2.4样地调查.96.3经济树种生物质碳储量测算方法.96.4精度控制.9附录 A(资料性)参数参考值.11T/CSF 0762023II附录 B(规范性)需要监测的数据和参数.17附录 C(资料性)经济林树种的生物量方程.19附录 D(资料性)经济树种生物质碳储量测算方法.22D.1乔木经济树种生物质碳储量测算方法.22D.1.1计算样地内各树种的乔木经济树种生物量.22D.1.2计算 t 时边界范围的乔木经济树种生物质总碳储
4、量.22D.1.3计算边界范围内乔木经济树种生物质碳储量的变化量.22D.2灌木经济树种生物质碳储量测算方法.22D.2.1计算某一样地内灌木经济树种的单位面积生物量.22D.2.2计算 t 时边界范围内的灌木经济树种总生物质碳储量.23D.2.3计算边界范围内灌木经济树种生物质碳储量的变化量.23D.3土壤有机质碳储量测算方法.23参考文献.24T/CSF 0762023III前言本文件按照GB/T 1.12020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。本文件由中国林学会提出。本文件由中国林学会归口。本文件起草单位:红杉天枰科技集团有限公司、北京林业大学、佳木斯市林业和
5、草原局、佳木斯市林业产业服务站、桦川县林业和草原局、鹤岗市林业和草原局、黑龙江科霖环境咨询有限公司。本文件主要起草人:朴依彤、李哲、王睿、王赛怡、胡玥、张丽、孔凡荣、张梨、陈洁、李海涛、林喜。T/CSF 07620231经济林碳计量与监测技术指南1范围本标准规定了经济林碳计量和监测方法,包括碳库和温室气体排放源的选择,乔木、灌木经济林和土壤有机质碳储量的变化量和温室气体排放量的核算和监测方法。本标准适用于中国境内经济林碳计量与碳监测。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
6、版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 26424森林资源规划设计调查技术规程GB/T 36197土壤质量土壤采样技术指南LY/T 2253造林项目碳汇计量监测指南LY/T 2736经济林名词术语LY/T 2988森林生态系统碳储量计量指南LY/T 3317竹林低碳经营与碳汇计量监测技术规范LY/T 3330森林土壤碳储量调查技术规程3术语和定义请选择适当的引导语3.1经济林 non-wood forests以生产果品、食用油料、工业原料和药材为主要目的的乔木和灌木。来源:LY/T 27362016,2.13.2经济林树种 non-wood forest species指生产木材以外的
7、林产品的树种。来源:LY/T 27362016,2.23.3碳计量 carbon accounting对经济林栽培活动产生的碳汇量进行核算和监测。4基本原则4.1保守性使用保守的假定、数值和程序,以确保不高估项目产生的碳汇量。4.2透明性碳汇量计算中使用的数据、资料有来源且可核查,使目标用户能够在合理的置信度做出决策。4.3确定性选择的核算方法和参数来源可靠,确保计量和监测的准确性与精度。5碳计量方法T/CSF 076202325.1碳计量和温室气体排放计量内容5.1.1碳计量内容只选择项目活动边界内地上生物量、地下生物量以及土壤有机质3个主要碳计量内容。枯落物、枯死木的监测和计量较为复杂,根
8、据保守性原则,忽略枯落物、枯死木碳库。5.1.2温室气体排放源计量内容只考虑项目实施过程中,可能发生火灾而引起的N2O和CH4排放、施用肥料引起的N2O排放和使用机械引起的CO2排放。5.2碳计量边界根据最新的森林资源规划设计调查数据、林地一张图或经营规划图确定经济林栽培活动的地理边界。5.3碳层划分基线情景碳层可根据植被类型、植被冠层盖度和(或)土地利用类型进行划分;项目情景碳层主要根据项目设计的栽培计划(如树种、栽培时间等)和未来经营管理计划(修剪、疏果和施肥等)进行划分。5.4乔木经济树种生物质碳储量及变化量的计算方法5.4.1乔木经济树种生物质碳储量计算方法通过乔木经济树种生物量含碳率
9、将乔木经济树种生物量转化为碳含量,再利用CO2与C的分子量(44/12)比将碳含量(t C)转换为二氧化碳当量(t CO2-e),由此计算乔木经济树种生物质碳储量:,=4412=1,?(1)式中:,t 时,第 i 层乔木经济树种生物量的碳储量,单位为吨二氧化碳当量每年(tCO2-ea-1);,t 时,第 i 层乔木经济树种 j 的生物量,单位为吨生物量(t d.m.);树种 j 含碳率,单位为吨碳每吨生物量(t C(t d.m.)-1);i1,2,3,碳层;j树种;4412CO2与 C 的分子量之比。选择采用其中的一个方法来估算乔木经济树种生物量(,):方法:生物量-树高胸径方程法,=1,2,
10、3,1+,(2)式中:,t 时,第 i 层乔木经济树种 j 的生物量,单位为吨生物量(t d.m.);f1,2,3,将 t 时第 i 碳层乔木经济树种 j 的测树因子(x1,x2,x3,)转化为地上生物量的回归方程。测树因子(x1,x2,x3,)可以是胸径、树高等,单位为吨生物量每株(t d.m株-1);,第 i 碳层乔木经济树种 j 的地下生物量/地上生物量之比;T/CSF 07620233,t 时,第 i 碳层乔木经济树种 j 的株数;单位为株每公顷(株ha-1);边界范围内第 i 碳层的面积,单位为公顷(ha);i1,2,3,碳层;t1,2,3,项目开始以来的年数。方法:生物量扩展因子法
11、通过乔木经济树种的胸径(DBH)和(或)树高(H),查材积表或运用材积公式转化成乔木树干材积;利用基本木材密度(D)和生物量扩展因子(BEF)将乔木经济树种树干材积转化为乔木地上生物量;再利用地下生物量/地上生物量的比值(R)将地下生物量转化为乔木经济树种生物量:,=,1+,(3)式中:,t 时,第 i 碳层乔木经济树种 j 的生物量,单位为吨生物量(t d.m.);,t 时,第 i 碳层乔木经济树种 j 的材积,是通过胸径和(或)树高数据查材积表或将数据代入材积方程计算得来,单位为立方米每株(m3株-1);,第 i 碳层乔木经济树种 j 的基本木材密度(带皮),单位为吨生物量每立方米(t d
12、.mm3);,第 i 碳层乔木经济树种 j 的生物量扩展因子,用于将树干材积转化为乔木经济树种 j 地上生物量,无量纲;,乔木经济树种 j 的地下生物量/地上生物量之比,无量纲;,t 时,第 i 碳层乔木经济树种 j 的株数,单位为株每公顷(株ha-1);边界范围内第 i 碳层的面积,单位为公顷(ha);i1,2,3,碳层;t1,2,3,项目开始以来的年数。5.4.2乔木经济树种生物质碳储量变化量计算方法假定一段时间内(t1至t2)乔木经济树种生物量的变化是线性的,单位时间内乔木经济树种生物质碳储量的变化量(,)计算如下:,=1?,=1,2,121?(4)式中:,t 时,边界范围内乔木经济树种
13、生物质碳储量的单位时间变化量,单位为吨二氧化碳当量每年(t CO2-ea-1);,t 时,第 i 碳层乔木经济树种生物质碳储量的变化量,单位为吨二氧化碳当量每年(t CO2-ea-1);T/CSF 07620234i1,2,3,碳层;t1,2,3,项目开始以来的年数。5.5灌木经济树种生物质碳储量及变化量的计算方法5.5.1灌木经济树种生物质碳储量计算方法通过乔木经济树种生物量含碳率将灌木经济树种生物量转化为碳含量,再利用CO2与C的分子量(44/12)比将碳含量(t C)转换为二氧化碳当量(t CO2-e),由此计算灌木经济树种生物质碳储量。,=4412=1,?(5)式中:,t 时,第 i
14、碳层灌木经济树种生物量的碳储量,单位为吨二氧化碳当量每年(tCO2-ea-1);,t 时,第 i 碳层灌木经济树种 j 的生物量,单位为吨生物量(t d.m.);灌木经济树种 j 生物量的含碳率,单位为吨碳每吨生物量(t C(t d.m.)-1);i1,2,3,碳层;j树种;4412CO2与 C 的分子量之比;t1,2,3,项目开始以来的年数。通过利用生物量-测树因子方程法来计量灌木经济树种生物量(,),计量方法如下:,=1,2,3,1+,(6)式中:,t时,第i碳层灌木经济树种j的生物量,单位为吨生物量(t d.m.);f 1,2,3,将 t 时第 i 碳层灌木经济树种 j 的测树因子(x1
15、,x2,x3,)转化为地上生物量的回归方程。测树因子(x1,x2,x3,)可以是基径、株高等,单位为吨生物量每株(t d.m株-1);,灌木经济树种 j 的地下生物量/地上生物量之比,单位无量纲;,t 时,第 i 碳层灌木经济树种 j 的株数,单位为株每公顷(株ha-1);边界范围内第 i 碳层的面积,公顷(ha);i1,2,3,碳层;t1,2,3,项目开始以来的年数。5.5.2灌木经济树种生物质碳储量变化量计算方法根据划分的碳层,计算各碳层的灌木经济树种生物质碳储量的变化量之和,假定一段时间内(t1至t2)灌木经济树种生物量的变化是线性的,单位时间内灌木经济树种生物质碳储量的变化量(,)计算
16、如下:,=1,2,121?(7)式中:T/CSF 07620235,t 时,灌木经济树种生物质碳储量的变化量,单位为吨二氧化碳当量每年(tCO2-ea-1);,t 时,第 i 碳层灌木经济树种生物量的碳储量,单位为吨二氧化碳当量每年(tCO2-ea-1);i1,2,3,碳层;t1,2,3,项目开始以来的年数。5.6土壤有机质碳储量及变化量计算方法5.6.1土壤有机质碳储量计算方法根据划分的碳层,按照下述测量方法计算土壤有机碳储量,为了测定土壤有机碳储量变化,需要采用国家标准(如土壤采样标准)方法对土壤进行采样、处理和储存、测定和质量控制。,=1,?(8),=1,1,?+=1,2,?/(9),1
17、,=,1,1,1 1 ,1,100(10),2,=,2,2,2 1 ,2,100(11)式中:,t 时,边界范围内土壤碳库的总碳储量,单位为吨碳(tC);,1,t 时,第 i 碳层样地 s 表层 0-20cm 土壤的土壤有机碳密度,单位为吨碳每公顷(tCha-1);,2,t 时,第 i 碳层样地 s 表层 20-40cm 土壤的土壤有机碳密度,单位为吨碳每公顷(tCha-1);,1,t 时,第 i 碳层样地 s 表层 0-20cm 土壤的平均有机碳含量,单位为克碳每 1000克土壤(gC/1000g 土壤);,2,t 时,第 i 碳层样地 s 表层 20-40cm 土壤的平均有机碳含量,单位为
18、克碳每 1000克土壤(gC/1000g 土壤);,1,t 时,第 i 碳层样地 s 表层 0-20cm 土壤的土壤容重,单位为克每立方厘米(gcm-3);,2,t 时,第 i 碳层样地 s 表层 20-40cm 土壤的土壤容重,单位为克每立方厘米(gcm-3);1土壤深度(0-20cm),耕作层,单位为厘米(cm);2表层土壤深度(20-40cm),心土层,单位为厘米(cm);,1,t 时,第 i 碳层样地 s 表层 0-20cm 土壤的直径大于 2mm 的砾石、根茎和其他枯木残余物所占的百分比,单位为百分比(%);,2t 时,第 i 碳层样地 s 表层 20-40cm 土壤的直径大于 2m
19、m 的砾石、根茎和其他枯木残余物所占的百分比,单位为百分比(%);i1,2,3,碳层;s代表监测样点;T/CSF 07620236100单位转换系数;,t 时,第 i 碳层的土壤有机碳密度,单位为吨碳每公顷(tC ha-1);S第 i 碳层监测样点总数;t1,2,3,项目开始以来的年数。5.6.2土壤有机质碳储量变化量计算方法单位时间内土壤有机质碳储量的变化量(,)计算如下:,=,?4412(12)式中:,t 时,边界范围内土壤有机碳储量的变化量,单位为吨二氧化碳当量每年(tCO2-ea-1);,t 时,边界范围内土壤碳库的总碳储量,单位为吨碳(tC);第 i 碳层的总面积;,上次碳计量时,第
20、 i 碳层的土壤碳储量,单位为吨碳每公顷(t C ha-1);T两次计量之间的时间间隔。5.7温室气体排放量计量温室气体排放量由森林火灾、施肥和机械使用引起的温室气体排放三部分构成,按公式(13)计算。,=+2,+,(13)式中:,第 t 年时,温室气体排放的增加量,单位为吨二氧化碳当量每年(t CO2-ea-1);,第 t 年时,火灾引起林木和灌木生物质燃烧造成的温室气体排放的增加量,单位为吨二氧化碳当量每年(t CO2-ea-1);2,第 t 年时,由于施肥引起的非 CO2温室气体排放的增加量,单位为吨二氧化碳当量(t CO2-ea-1);,第 t 年时,使用机械导致化石燃料和电力损耗造成
21、的 CO2排放量,单位为吨二氧化碳当量(t CO2-ea-1);t1,2,3,项目开始以来的年数。5.7.1施肥引起的温室气体排放量计量假定施用肥料引起的N2O排放全部发生在施用当年。采用以下公式计算:2,=,+,14428 2(14),=1,?1 (15),=1,?1 (16)式中:2,第 t 年时,活动边界内施肥造成的 N2O 直接排放,单位为吨二氧化碳当量每年(t CO2-ea-1);T/CSF 07620237,扣除以 NH3和 NOx形式挥发的 N 以外,第 t 年合成氮肥施用量,t-N;,扣除以 NH3和 NOx形式挥发的 N 以外,第 t 年有机氮肥施用量,t-N;1肥料的 N2
22、O 排放因子,tN2O-N/施入的 t-N;2N2O 的增温潜势,298;,第 t 年时,合成氮肥施用量,单位为吨(t);,第 t 年时,有机肥施用量,单位为吨(t);合成氮肥类型 i 的含氮量,t-N/t有机肥类型 i 的含氮量,t-N/t合成氮肥以 NH3和 NOx 形式挥发的比例,默认值为 0.1;有机肥以 NH3和 NOx 形式挥发的比例,默认值为 0.2;i合成氮肥类型;j有机肥类型。5.7.2机械使用引起的温室气体排放量计量根据经济林栽培活动中机械设备使用情况,根据机械设备的类型,记录各种活动的耗电量、耗油种类和耗油量,采用公式(17)(19)计算机械使用引起的温室气体排放。,=,
23、+,(17),=1=1,2,?(18),=0.001(19)式中:,第 t 年,使用机械产生的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳当量每年(t CO2-ea-1);,第 t 年,使用机械产生的化石燃料燃烧排放量,单位为吨二氧化碳当量每年(tCO2-ea-1);,第 t 年,使用机械电力使用产生的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳当量每年(tCO2-ea-1);,使用机械类型 l 时消耗的燃料类型 k 的量,重量或者体积;2,燃料类型 k 的排放因子,单位为吨碳每消耗的燃料类型 k 的量(tCO2/GJ);燃料类型 k 的净热值,GJ/重量或体积;电力排放因子,kg CO2kWh-1第 t 年,机械使
24、用的耗电量,kWh0.001将 kg 转换成 t 的常数k燃料类型;K使用的燃料类型数量;l机械类型;T/CSF 07620238L机械类型数量。5.7.3森林火灾引起的温室气体排放量计量森林火灾引起的温室气体排放量计算采用公式(20)。,=0.001=1,4,4+2,2?(20)式中:_,第 t 年时,活动边界内由于森林火灾引起林木地上生物质燃烧造成的非 CO2温室气体排放的增加量,单位为吨二氧化碳当量每年(t CO2-ea-1);,第 t 年时,项目第 i 层发生燃烧的土地面积,单位为公顷(ha);,火灾发生前,项目最近一次核查时(第 tL年)第 i 层的林木地上生物量,如果只是发生地表火
25、,即林木地上生物量未被燃烧,则 BTREE,i,t设定为 0,单位为吨生物量每公顷(t d.mha-1);,火灾发生前,项目最近一次核查时(第 tL年)第 i 层的灌木地上生物量,如果只是发生地表火,即林木地上生物量未被燃烧,则 BTREE,i,t设定为 0,单位为吨生物量每公顷(t d.mha-1);项目第 i 层的燃烧指数(针对每个植被类型),单位无量纲;4,项目第 i 层的 CH4排放指数,单位为 g CH4(kg 燃烧的干物质 d.m.)-1;2,项目第 i 层的 N2O 排放指数,单位为 g N2O(kg 燃烧的干物质 d.m.)-1;4CH4的全球增温潜势,用于将 CH4转换成 C
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