地块大小

一个碳排放清单要求既要大小又要数量示例图被决定。地块大小也会影响碳库存或监测的成本。图越大，两个样本之间的变异性越小。因此，地块大小取决于地块之间的变化程度和测量成本。根据Freese(1962)，地块大小与其变异系数(CV)之间的关系由下式给出:

其中P1和P2代表小区大小及其对应的变异系数。

地块大小的增加减少了地块之间的变异，导致地块数量减少。通常情况下，地块数量的选择是基于专家对树木大小、项目面积大小和林分密度变化的判断。一些不同树大小的说明性数字植被类型如下所示。多样性植被(自然植被)需要较大的样地，而同质植被(年龄和密度一致的人工林)需要较小的样地。在表10.2中，Pearson et al. (2005b)为不同大小的树木建议了地块大小。

由于样本单元和大项目面积的变化、测量技术或仪器、模型或异速生长方程以及其他错误，可能会发生影响精度的采样误差。抽样误差、总体方差和样本量之间的关系如下(IPCC 2003):

•增加样本量可以提高精确度

•异质人群(即群体内差异较大的人群)需要更大的样本才能达到给定的精度水平

•在估计面积比例时，抽样误差不仅取决于样本量，还取决于比例本身。

表10.2地块面积建议

阀杆直径圆形的情节广场

<5 1 2x2

21-50 14 25 x 25

10.8田野调查准备和信息记录

土地利用系统中生物量的估计和监测涉及测量基于植物的参数，如胸径和树的高度和非的权重树生物量．为了有效地利用工作人员和时间，提前规划实地工作是很重要的，在开展实地研究之前，有必要获得所有的背景资料。实地研究需要:

•经过培训的员工

•背景信息

•测量用仪器和材料

•植物样品采集安排

•记录数据的格式

训练有素的工作人员实地研究至少需要一名训练有素的人员和一到两名实地助理。经过培训的人员进行测量并按照所提供的格式进行记录;现场助理帮助铺设场地，拿着测量设备(卷尺、杆子或秤)，确定边界和放置角钉。在实地记录数据的人也应该是将数据输入计算机化数据库的人，这总是可取的。

背景资料在开始实地研究之前，获得所有相关的背景资料是很重要的，这将有助于铺设地块或进行测量。这些背景资料可从项目办公室、土地调查或森林部门、地方政府办公室和当地社区获得。特别重要的是收集所有可用的地图，并编制一份显示项目区域和边界、基线土地使用制度和特征以及项目设想活动的地图。所需的背景资料类型包括:

•投影位置地图，显示纬度和经度，地形图，森林地图和土壤地图

•土地使用系统及其位置和区域的名称

•海拔，地形，广阔的土壤类型和降雨量

•靠近人类住区，道路，城市中心，市场

•土地所有权

•牲畜数量和放牧地点

•过去土地利用的变化和特征

•造林、再造林、土壤和节约用水，即已实施或建议的计划或活动

薪材和木材的来源

•社会经济和人口特征

测量仪器和材料地面生物量估算实地研究所需的材料和仪器见下方框。所需的材料通常可以在当地采购。所使用的材料应具有耐用的质量，秤和测量仪器应经过验证或校准。

植物样本收集的安排采集植物样本时需要布袋和塑料袋，以获得新鲜重量和干重量。在野外称重时需要一个天平。干重是通过将已知重量的样品在烘箱中烘干至恒定重量来获得的。

数据记录格式根据不同的植物形式(如树木、灌木和草本植物)而有所不同，需要对现场记录和进入数据库进行标准化。示例格式在第10.11节中提供。

-精细测量卷尺测量胸径(1或1.5米)

-用于标记边界和角点的绳子和钉子

-用于标记测量胸径点的油漆和刷子

-用于标记树木的铝标签

-全球定位系统(GPS)

-测量用测斜仪树高

-用于测量小茎径的滑动卡尺

-用于称量灌木、木质凋落物和草本层生物量的天平

-布袋采样收获或落叶生物量干重估计

-用于草本植物层生物量采样的金属框架(1 x 1m)

-数据记录表和铅笔

10.9抽样设计

抽样设计的目的是在每个选定的地层中找到样本地块。土壤、地形、水分供应和植被状况在土地使用类别、为项目活动提议的地区，甚至在某一项目活动所涉及的地区，在空间上各不相同。树木、生物量和增长率在某一项目地区，甚至在某一项目活动中都不是均匀分布的，采样地的位置可以决定生物量或增长率估计数。项目工作人员可能偏向于将样地设在树木或草生长良好的地点，以获得较高的生物量存量值。抽样技术确保了在野外无偏倚地选择场地以布置样地。采用抽样设计的主要目的是避免在基线情景和项目情景下在土地使用系统中确定抽样地块时产生偏差。为植被研究布置样地的不同抽样设计如下。

选择性、主观或有目的抽样设计用于植被研究，以评估某些选定地点的生物量碳储量或圆木产量，或作为某些项目的一部分。尽管有选择地定位和布置样地所需的时间和精力是最少的(Kangas和Maltamo 2006年)，但生物量估计可能不可靠，因为它反映的地面值不能代表该地点。误差可能很大。例如，可以采用有目的的抽样，通过在靠近或远离村庄定居点的地方铺设小块地来估计一个项目活动的地上生物量，以评估放牧或取用薪材的影响。

简单随机抽样应用简单随机抽样技术，将项目区域转化为大量大小相等的网格。在这种方法中，样本地块是随机布置的，以避免地块定位上的偏差(图10.4)。随机抽样可以确保库存区域中的每个点或网格都有相同的机会被包括在样本中。此外，一个地块的位置对其他地块的位置没有影响。随机化可以获得无偏的可变性估计以及单位面积的平均值。然而，随机抽样布局并不方便现场工作人员在定期监测期间定位地块(Myers和Shelton 1980)。由于考虑到人群或项目区的异质性，通常不采用简单随机抽样方法，因为它是建立在人群同质的前提下的，但当没有项目区域的先验信息时，可以采用该方法。因此，项目活动的所有区域都被视为一个单元，土壤、地形或其他特征的非均匀性没有被考虑在内。分层随机抽样分层抽样的特点和好处已在10.3节中介绍。分层导致有效的抽样和减少标准误差。 Each stratum can be considered as a subpopulation. In this technique, the project or activity area is stratified based on key features such as soil quality, topography, level of degradation and vegetation status and particularly the density and size of the trees. Area under each stratum is subdivided into a large number of equal-sized grids and the grids are numbered. The sample plots are chosen randomly among the grid numbers of each stratum, using the approach adopted for simple random sampling. The steps involved in stratified random sampling are as follows:

•分层随机抽样随着各层内均匀性的增加而变得更加有效。

•该方法是在每个地层中分别实施采样程序，然后为给定的项目活动或土地使用类别收集信息。

•分层采样避免了地层之间的大差异导致采样误差的可能性。样本的分层只留下各层内相对较小的变化反映在抽样误差中。

a.随机抽样b.系统抽样

图10.4简单随机抽样布局(左)和系统抽样布局(右)

系统抽样在系统随机抽样中，样本地块在整个项目区域内以固定的间隔放置。顾名思义，样本地块不是随机分布在库存区域，而是以系统模式排列(图10.4)。系统抽样和布局的一个重要特征是，随机选择的第一个地块的位置决定了所有后续地块的位置。根据Myers和Shelton(1980)的说法，这种方法的主要优点是简单，即使在没有地图的情况下也可以采用。规则的间距和系统的布局确实倾向于为旅行和野外工作提供方便的模式。

其缺点包括:(i)采样单元的常规间距可能与被采样植被的某些周期性波动相吻合;(ii)依赖于第一采样单元的位置;(iii)难以从系统样本中估计总体的变异性。

10.10样地选址与铺设

本节介绍在不同土地使用制度下在实地确定和布置样地的方法。确定地块位置的标准如下:

•所定位的地块必须具有土地使用系统的代表性。

•地块必须在土地使用系统中以公正的方式定位，但用于估算泄漏的地块除外(第6章)。

•地块应便于调查人员测量和监测。

考虑到土壤、地形、植被等的变化，所选择的地块数量需要无偏见地在碳清查区域进行选址和铺设。需要在项目发展阶段和项目监测阶段确定和布置样地。主要方法包括:(i)确定每个地层或项目活动的地块数量;抽样设计的选择;(iii)碳清查区的样地位置转换为各采样层的网格。样地无偏置铺设方式如下:

第一步:选择并分层项目区域或每项活动下的区域。步骤2:获取项目总面积的地图，并根据项目活动或基线土地使用制度下的面积，将其转换为适当大小的网格。网格可以是10 × 10米到100 × 100米。网格的大小应该大于样地的大小。此外，网格的数量通常是样地数量的几倍。步骤3:将网格编号从1到n，其中n为网格总数。第四步:使用第10.7.3节所述的方法，在基线情景和项目活动层下，为每个土地使用系统选择样本地块数量。

第五步:选择抽样设计:简单随机抽样、分层随机抽样或系统抽样。第六步:使用所采用的抽样设计(使用以下部分描述的步骤)在碳库存区域找到样本地块。

简单随机抽样

•使用随机数字表或抽签，随机选择与样本地块数量相同的网格编号。例如，如果要选择5个树形图，请选择5个随机数。

•确保随机绘制的图不都落在一个集群中，这是罕见的。

•根据一些永久可见的地标，在现场选定的网格中定位树木地块，并标记每个树木地块的边界或使用GPS。

•准备并存储一张包含所有细节的地图，包括标记在地图上的样地位置。如果GIS可用，它将非常有用。

分层随机抽样

•将土地使用系统或项目活动分层为同质单元。

•选择地层。

•对每一层采用简单随机抽样所给出的程序。

•重复下一层的铺设程序，直到覆盖所有地层。

系统抽样

•将土地使用系统分层为若干同质单元。

•获取一张地图，显示每个采样层的网格，并估计每个层的网格总数(N):例如，总项目面积为40公顷，200个网格(下面作为示例计算)。在碳库存区域网格图上标注了样地编号和位置。

•使用以下公式计算采样间隔“k”:

k = N/ N，其中k =网格或图的采样间隔= 200/5 = 40,N =代表给定地层的网格总数(200)，N =待选择的样地(样方)数量(例如5)。

•画一个小于k的随机数(在这个例子中小于40)，比如25。

•根据随机数选择并标记第一个网格。

•第一个采样网格号为25。

•第二个采样网格或图=采样间隔k(40) +第一个采样网格(25)= 65。

•第三个采样网格或图=采样间隔k(40) +第二个采样网格(65)= 105。

•对剩余数量的样地重复上述步骤。

在碳清查区网格图上标出样地编号和位置。这些网格编号必须设在实地，以便长期定期监测植被。可以考虑以下步骤来促进这一过程:步骤1:使用碳清单项目区域地图，在网格地图上标记样本地块及其地理坐标(纬度和经度)。

步骤2:使用地图上的GPS点或使用现场任何永久可见的地标，在地面上定位样本网格。第三步:用钉子或其他永久性标记装置在地面上标记样本样方的角落，以便长期定期监测。为了避免对永久样地进行任何特殊处理，可能需要隐藏样方的角点。步骤4:利用样方角的GPS位置进行长期周期性访问，避免样地植被处理存在偏差。测量时，应用绳子或彩色粉笔粉标记地块界线。

乔木、灌木和草本样方的标记乔木样方通常比灌木样方大几倍，而灌木样方又比草本或草本样方大几倍:

•测量并标记现场树样方的角和边界。

•在每个树样方内标记灌木样方，通常在两个相对的角落，每个树样方保留两个灌木样地。

•在相对的角落，在灌木样方内标记草本或草样方，每个灌木样方保留两个草本样方。

乔木、灌木和草本样方的位置和布局可以沿着以下路线(图10.5)。

a)矩形图

草的阴谋

灌木地块乔木地块b)圆形地块

草的阴谋

灌木地块乔木地块b)圆形地块

c)条状图

图10.5抽样图的形状或类型:(a)矩形，(b)圆形，(c)条状图

图10.5抽样图的形状或类型:(a)矩形，(b)圆形，(c)条状

表10.3基线和项目设想下不同土地用途制度或项目活动的地块大小和数目。(摘自Pearson et al. 2005b.)

	树		灌木		草/草		土壤
	的大小	不。的	的大小	不。的	的大小	不。的	的大小	不。的
土地使用制度	情节(m)	情节	情节(m)	情节	情节(m)	情节	情节(m)	情节
天然林或	50 x 40	5	5 × 5	10	1 × 1	20.	1 × 1	20.
异构	50 x 50	4	5 × 5	10	1 × 1	20.	1 × 1	20.
植被
种植园和	50 x 20	5	5 × 5	8	1 × 1	16	1 × 1	16
同质	或
植被或	40 x 25
统一的物种
分布
和密度
萨凡纳或	50 x 40	5	5 × 5	10	1 × 1	20.	1 × 1	20.
草原或
牧场,
几棵树
退化的森林	50 x 40	5	5 × 5	10	1 × 1	20.	1 × 1	20.
或者贫瘠
休耕的土地

表10.3给出了不同土地使用系统的树木、灌木和草本地块的说明性样本量和数量。通常采用这种样本量。

10.11指标参数现场测量

估算生物量中的碳储量或其生长速率需要测量诸如树高和GBH等指标参数。这些参数是通过抽样设计在现场测量的。需要在以下地点进行生物质碳评估的实地测量:

•基线情景土地使用系统和拟议项目情景活动的项目开发阶段

•基线情景使用系统和已实施的项目情景活动的项目监测阶段

在任何典型的以陆地为基础的树木、灌木和草本/草类项目中估算地上生物量。这些植物形态的生物量是用以下步骤测量的:

第一步:确定样本量;确定并标记地上的树木、灌木和草本植物样地(第10.7和10.11节)。步骤2:选择树木、灌木和草本植物生物量的参数(章节10.6)，并获取实地研究所需的所有材料。

第三步:测量树木的参数，即树种、高度、胸径和状态或特征。

步骤4:测量灌木的各项参数，即木质和非木质生物量的高度、胸径和重量。步骤5:测量样地草本/草的种类、株数、重量等参数。第六步:以标准格式记录树木、灌木和草本/草的所有参数。

步骤1和步骤2已经在前面的部分中描述过。步骤3-6在10.11.1-10.11.5节中有描述。这些步骤主要集中于测量作为植物生物量指标的不同参数。

继续阅读:树木地上生物量

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