土壤有机碳的估算方法
土壤是最大的碳储层,占2011年GtC,或陆地生物圈总碳的81% (WBGU 1998)。土壤和大气之间的碳流动是一个连续的过程,受土地利用和管理的影响很大(Paustian et al. 1997)。土壤中储存的有机碳是一种重要的碳源碳池许多土地使用系统和项目,甚至不同土地使用类别的国家温室气体清单。“土壤有机碳”也常被称为“土壤有机质”。土壤有机质包括土壤的全部非矿物部分,从腐烂的植物和动物物质到没有原始解剖结构痕迹的棕色到黑色物质,通常被定义为“土壤腐殖质”。土壤有机质还包括活的和死的微生物组织、微生物合成的化合物以及由于微生物腐烂而产生的这些物质的衍生物。土壤有机碳定义为联合国政府间气候变化专门委员会(2006)包括“选定特定深度的矿物土壤中的有机碳,也包括土壤中的活细根和死细根”。虽然有机碳和无机碳都存在于土壤中,但土地利用和管理通常对有机碳的储量有更大的影响。因此,本章主要研究土壤有机碳。此外,土壤有机碳既与无机土壤有关,也与有机土壤有关。有机土壤按质量计算至少含有12-20%的有机物,在排水不良的湿地中发现(Brady和Weil 1999)。所有其他土壤都被归类为矿物土壤,通常有机物含量相对较低。矿物土壤在除湿地外的大多数生态系统中占主导地位,是本章的重点。
土壤有机碳储量因土地利用制度而异。土壤有机碳在总碳储量中所占的份额可能从森林的50% - 84%到草地的97%不等(Bolin和Sukumar 2000)。土壤有机碳可能是所有不含树木的土地利用系统(如草地和农田)的主要碳库。土壤碳储量在未受干扰的条件下,如天然森林或草地,相当稳定。土地利用变化对表层土壤的扰动导致有机质氧化和土壤有机碳的快速流失。土壤有机碳浓度以表土最高。土壤碳动态通常限制在顶部15-45 cm,这是微生物活动最大的区域。土壤有机碳通常估计深度为0-30厘米,因为大部分有机碳存在于表层,根系活动也集中在这一层。
矿质土壤有机碳储量的变化由下式估算:
地点:
矿质土壤碳储量年变化,吨C/年
SC. = t期初土壤有机碳储量,,吨C/ha 1 1 SC = t2期、5年或10年土壤有机碳储量,吨C/ha。
13.1土壤碳排放清单查阅土地用途计划及温室气体清单
13.1.1缓解项目的土壤碳清查
土壤有机碳(SOC)库的库存是必要的碳减排项目(如造林、再造林和农林业)以及所有土地复垦工程,如草地复垦、防护林和流域工程。在以下情况下需要估算SOC:
•基线情景,在项目活动开始之前估算SOC,如果SOC预计在基线情景下发生变化,则在项目监测阶段通过模拟基线情景条件在控制地块中估算SOC。
•项目情景涉及受项目活动影响的土地使用系统SOC的定期估计,分为均匀地层。
大多数碳减排和土地复垦项目都会增加SOC的存量。碳清单应提供以下阶段的SOC估计和预测:
•项目开发阶段,在项目活动实施之前,对所有土地使用系统和地层(见第10.3节地层定义)的SOC进行估计,并对未来进行预测。
•项目监测阶段,对实施项目活动的土地使用系统以及基线情景土地使用系统定期测量和估计SOC。
在大多数陆上项目中,土壤有机碳通常是作为项目活动对土壤碳储量、土壤肥力、保湿能力或土壤侵蚀影响的指标进行估算的。林业、农业、草地开发和保护项目的研究人员和项目经理估计SOC存量及其变化。估算SOC的方法有很好的记录,并在所有项目中广泛使用(IPCC 2003,2006;Mac Dicken 1997;Hairiah et al. 2001)。
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