草地地上生物量的生产
估算草地生物量产量(每年每公顷吨)对于草地开发项目评估管理实践对草地生产的影响很重要。草生物量以每年每公顷干吨表示。估计的方法将在第10章中描述。草、草本生物量的计算步骤如下:
第一步:获取每月收获的草或草药的新鲜重量示例图在实地研究时,估计样品的干重
步骤2:将样本地块面积每月估计的草或草药干重外推到每公顷值。步骤3:将每年每个月估计的草或草药产量(每公顷干生物量吨)制成表格或在图表上绘制。步骤4:每月值中的最高值被认为是该地区的草或草药生产力(每年每公顷干吨)。
17.3地下生物量
测量根系生物量的方法将在第11章中描述。在大多数情况下,挖根和整块土壤的方法并不实用,因为成本高,而且在森林、种植园或农林复合用地内拔根或挖土很困难。因此,最常见和可行的两种方法是
(i)标准根枝比(表17.6)
异速生长方程(表17.7)。
(i)根枝比利用根枝比估算根系生物量包括以下步骤:
第1步:使用第17.2节中描述的方法之一,以每公顷干生物量吨为单位估算地上生物量。第2步:从文献中选择适当的根枝比。Cairns等人(1997年)的一项综述涵盖了160多项热带、温带和北方森林的研究,估计平均根枝比为0.26,范围为0.18-0.30。因此,对于大多数项目,可以使用0.26的根枝比
步骤3:利用地上生物量数据和按下式选取的根冠比计算根系生物量:
根系生物量(干t/ha) = 0.26 ×地上生物量
异速方程生物质能方程已经发展出利用地上生物量数据估计根系生物量的方法。生物量方程的例子见表17。7.方法包括
•使用第17.2节中描述的方法之一估算地上生物量
•选择合适的生物量方程
•将地上生物量值代入公式,以每公顷干根生物量吨为单位获得根生物量
域 |
生态区域 |
地上生物量(t/ha) |
R |
热带 |
热带雨林 |
- |
0.37 |
热带湿润落叶林 |
<125 |
0.20 (0.009 - -0.25) |
|
<125 |
0.24 (0.22 - -0.33) |
||
热带干林 |
< 20 |
0.56 (0.28 - -0.68) |
|
< 20 |
0.28 (0.27 - -0.28) |
||
热带山地系统 |
0.27 (0.27 - -0.28) |
||
亚热带 |
亚热带潮湿的森林 |
<125 |
0.20 (0.09 - -0.25) |
<125 |
0.24 (0.22 - -0.33) |
||
亚热带干旱林 |
< 20 |
0.56 (0.28 - -0.68) |
|
< 20 |
0.28 (0.27 - -0.28) |
||
温带 |
温带海洋森林,温带大陆森林,温带山地系统 |
松柏< 50 |
0.40 (0.21 - -1.06) |
松柏50 - 150 |
0.29 (0.24 - -0.50) |
||
针叶林> 150 |
0.20 (0.12 - -0.49) |
||
桉树。>50 |
0.44 (0.29 - -0.81) |
||
桉属50-150 |
0.28 (0.15 - -0.81) |
||
其他阔叶林< 75 |
0.46 (0.12 - -0.93) |
||
其他阔叶林75-150株 |
0.23 (0.13 - -0.37) |
||
其他阔叶林>150 |
0.24 (0.17 - -0.44) |
||
北方 |
北方针叶林,北方苔原林地,北方山地系统 |
> 75 |
0.39 (0.23 - -0.96) |
< 75 |
0.24 (0.15 - -0.37) |
条件和自变量 |
方程Y =根生物量(t) |
样本大小 |
R2 |
|
所有森林,AGB |
Y = |
Exp[-1.085 + 0.9256*LN (AGB)] |
151 |
0.83 |
所有森林,AGB和年龄(年) |
Y = |
Exp[-1.3267 + 0.8877*LN(AGB) + 0.1045*LN(AGE)] |
109 |
0.84 |
热带森林,AGB |
Y = |
Exp[-1.0587 + 0.8836*LN(AGB)] |
151 |
0.84 |
温带森林,AGB |
Y = |
Exp[-1.0587 + 0.8836*LN(AGB) + 0.2840] |
151 |
0.84 |
北方森林,AGB |
Y = |
Exp[-1.0587 + 0.8836*LN(AGB) + 0.1874] |
151 |
0.84 |
LN =自然对数,Exp = "e的'次方,AGB =地上生物量(t);R2 =决定系数
LN =自然对数,Exp = "e的'次方,AGB =地上生物量(t);R2 =决定系数
估算非乔木植被的根生物量对于灌木、草本植物和草类等非乔木植被,是不可能计算的地下生物量利用地上生物量数据。因此,使用土芯法或坑法进行现场测量,如第11章所述。非乔木植物根系生物量可计算如下:
•通过岩心取样法获得根系生物量干重,同时获得岩心取样器的岩心体积(深度和高度)
•根据岩心直径和深度计算岩心采样器体积(岩心体积= p r2 x H),计算根系生物量的干重
•根据每公顷土壤体积的深度推断根系生物量,通常为每公顷土壤30厘米深(其中30厘米深= 3,000 m3)
17.4枯木和凋落物生物量计算
枯木和垃圾不太可能成为大多数陆上项目和温室气体库存的关键碳库。对于草地和农用林业项目,甚至是人工林项目,这两个池可能根本不存在,或者仅少量存在。枯木和凋落物生物量的计算可能只对林业项目有意义。监测枯木和凋落物生物量的方法将在第12章中描述。本节描述了从这两个池中计算生物量的过程。
17.4.1朽木
枯木生物量包括立枯木和倒枯木。根据木材的大小区分枯木和凋落物是很重要的。此外,可能无法确定枯木的种类,特别是在多物种森林中倒下的枯木。在单一栽培的种植园中,可以认为死树与组成种植园的活树属于同一物种。
(i)枯木
步骤1:通过现场测量,得到直立枯树的胸径和高度。死树可能有树冠,也可能没有树冠(第12章)第二步:计算站立的枯木的重量
•假设死树和活树的生物量与胸径或高度的关系相同
•采用使用胸径的生物量方程方法,必要时,使用17.1.5节中给出的程序和步骤计算高度
•估算每个样地的枯木干千克或吨,并计算所有样地的总重量
•从样地面积推断出每公顷面积的值
(ii)倒下的枯木
•倒下的枯木可以是整棵树,只有主干或只有大树枝或这些形式的组合
•倒下的整棵树采用与生物量方程法(第17.1.5节)相同的方法来处理站立的枯木。
°估算每个样地的枯木干生物量,并计算所有样地的总重量°外推该值为每公顷
•掉落的阀杆根据17.1.2节给出的步骤,估算掉落的阀杆的体积并计算其体积和干重
°用胸径和高度估计每根茎的体积°用木材密度和茎的体积估计茎的重量
°计算样本地块中所有茎的重量,并将其汇总为总样本面积°推断总掉落茎的重量为每公顷(干吨)
•倒地枯枝生物量可估算如下
重量用弹簧称所有掉落的树枝(不包括凋落物),取一个样本,在烤箱中烘干,估计干重,并从样本区域推断掉落树枝的重量为每公顷
如果树枝太大,无法用现场天平称重,请使用17.1.2节中描述的关于掉落树枝的方法估算体积
(iii)总枯木
枯木总生物量是用以下公式估算的直立枯木和倒下枯木的总和,以每公顷干物质吨表示。
总枯木=站立的枯木+(倒下的整棵树+倒下的树干+倒下的枯枝)
17.4.2垃圾
凋落物生物量的估算有两种方法,即年产量和种群变化(第12章)。这两种方法的计算步骤如下。
第12章所述的方法将提供从样地获得的木质和非木质凋落物的月度产量数字
步骤1:从所有样地获取凋落物鲜重和干重的月值(单位:kg)
步骤2:汇总所有样地12个月的干凋落物月重
步骤3:从样本面积外推干凋落物重量到每公顷价值,并表示为每年每公顷干凋落物产量吨
°通过重复上述凋落物组成部分的方法,可以分别估算每公顷木质凋落物和非木质凋落物的产量
(ii)种群变化这种种群变化方法需要在两个时间点估算凋落物种群。第12章描述了在给定时间点测量凋落物存量的野外方法。
步骤1:获得两个时期(t2和t1)样地凋落物的鲜重和干重。步骤2:将所有样地的样品干重相加,并外推为每公顷干物质吨
第三步:用以下公式计算每年的凋落物数量变化(以每年每公顷公吨计):
年凋落物存储量变化= (t2期凋落物存储量- t2期凋落物存储量
17.5土壤有机碳
土壤碳密度(tC/ha)的估算包括土壤容重和土壤有机质含量的估算。估计这两个参数的方法将在第13章中介绍。本节总结了计算土壤碳密度所涉及的步骤
第一步:选择土地用途类别、工程活动及地层
步骤2:进行实地和实验室研究,估计土壤的容重和有机质或碳含量(第13章)。
对于未受扰动的土壤,采用筒芯法或块法估算松密度,计算公式如下:
容重(克/立方厘米)=(含锡土壤重量-空锡重量)/锡体积或土块重量/土块体积
土壤碳密度(tC/ha)以百分比计算的土壤有机碳含量需要使用容重、土壤深度和面积(10,000 m2)换算成吨/公顷。
有机碳(t/ha) = [0 - 30 cm土层土壤质量×有机碳浓度(%)]/ 100
土壤质量(t/ha) =[面积(10000 m2/ha) ×深度(0.3 m) ×容重(t/m3)]
17.6估算不同碳库的公式和计算
的主要目标碳排放清单是估算选定土地使用类别、项目活动和地层的碳储量和变化。估算碳储量的变化需要两个时间点的碳储量值,而估算总储量则需要估算给定土地使用系统中所有相关碳库的变化。计算碳库存时需要考虑的关键问题如下,表17.8也对这些问题进行了总结:
•碳库存计算的目标
•项目或计划所需的库存输出类型
碳储量类型 |
碳池 |
的频率 |
|||
项目或计划 |
碳清查的目的 |
估计需要 |
计算 |
计算 |
方法 |
陆基缓解 |
额外费用估计 |
C库存变化总量 |
全部5个池子 |
3 - 5年 |
C stock-difference |
项目 |
碳封存超过基线 |
在两个时间点之间 |
|||
商业圆木 |
商业计算 |
商业总 |
主要是地上 |
在最后 |
C stock-difference |
生产项目 |
全销生物质生产 |
生物质生产 |
生物质 |
旋转周期 |
|
社区林业 |
薪材计算 |
总生物量 |
地上 |
一年一度的生物量 |
C增益损失 |
制作:trunk + |
生产 |
生物质 |
生产 |
||
细枝+树枝 |
|||||
填海或 |
改善土壤肥力 |
土壤增加 |
土壤有机碳 |
定期,说 |
C stock-difference |
草原发展 |
有机碳 |
3-5年一次 |
|||
温室气体清单 |
碳的计算 |
变动总额 |
所有池 |
库存一年 |
C stock-difference |
估计 |
排放和清除 |
C股票 |
或C增益-损失 |
2用户界面
•计算和报告碳池
•计算和报告的频率
要采用的方法或方法
(i)目标碳清查的目标是回答与具体土地使用类别、植被类型和项目或方案目标有关的问题。需要碳清单的一些计划和项目的例子是
•减raybet雷竞技最新缓气候变化
圆木(薪材、木材)生产
•土地使用类别温室气体清单
•成本和效益分析
(二)存货产出类型碳的种类所需的库存估计或产出
•缓解项目中生物质和土壤中封存的碳吨
减少二氧化碳排放量(避免森林砍伐)
•生产的商业生物质或传统薪材的吨数
•估计土地使用类别的二氧化碳排放量或清除量(以吨计)
(iii)碳库计算和报告的碳库取决于项目类型及其目标。项目可以只报告地上生物量,也可以报告所有碳库的生物量。一些例子是
•气raybet雷竞技最新候减缓项目:所有碳库
•圆木生产方案:地上生物量,特别是商业木材(主干)
•社区林业:地上生物量、枯木和凋落物
•温室气体排放估计:所有五个碳库,取决于关键类别分析
在项目周期的各个阶段需要估计碳储量和变化,即
•项目建议书准备
•项目实施
•项目监控
•项目周期结束或轮岗周期结束
•库存的年度变化
此外,根据碳清查项目或方案的目标,需要以不同的频率进行碳清查估计。报告可以是年度报告,定期报告,或者只在项目结束时报告。
(v)方法或方法计算方法包括根据在现场或实验室中测量或观察到的指示性参数而采取的步骤。计算过程以IPCC(2003,2006)为基础,采用一系列方程,包括估算地上和地下生物量、枯木、凋落物和土壤碳储量的变化。虽然考虑了五个碳库,但鉴于资源限制,有必要为某一特定项目或方案或库存确定关键的碳库。
编制碳清单需要估计两个时间点或碳点的碳储量得与失在某一年。这两种方法在第9章中使用IPCC(2003,2006)的一系列方程进行了描述。
在碳“存量差”方法中,计算每公顷每年的碳储量变化,然后乘以每个地层下的总面积,得到每个池的总储量变化。这些值最终被聚合。在碳“损益”法中,计算的是给定年份或一段时期内不同碳库的损益。
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