简述我国碳汇监测体系的发展

张 厦，朱秩辉

（辽宁省青山保护局，沈阳110003）

·生态建设·

简述我国碳汇监测体系的发展

张 厦，朱秩辉

（辽宁省青山保护局，沈阳110003）

以森林碳汇监测研究背景，阐述我国开展林业碳汇工作背景、碳汇林业发展现状与开展林业碳汇监测评估重要性；简述监测技术路线及主要技术手段，并运用遥感方法监测计量森林地上部分碳汇，探讨碳汇监测未来发展方向。

森林碳汇；遥感监测；发展现状

1 森林碳汇监测研究背景

1.1 林业碳汇

大气中温室气体浓度不断增加，致使全球环境改变，对人类生存与社会经济可持续发展造成很大威胁，近年来环境问题已经成世界各国政府、科学家及公众重点关注的问题。中国政府在近20年期间，一直坚持实施造林绿化工程建设，森林植被持续增加，对二氧化吸收功能明显增大，每年工业产生的二氧化碳5%～8%都会被吸收掉，在缓解全球气候变暖方面做出了重大贡献重大。

1.2 森林碳汇监测研究概况

目前我国森林碳汇计量监测还相对落后，大多还是针对项目级碳汇的计量与监测，在这方面的方法已很成熟，但区域级碳汇方面的计量监测还没有大量的展开，关于区域性森林碳汇方面的计量监测成果也较少，目前大多根据固定监测样地代表的面积对区域及全国碳汇量推算，基于省级以下的小区域范围内的碳汇量估算存在着较大的误差，难以实现实践性操作。

2 碳汇监测体系

2.1 碳汇监测主要技术手段

①抽样技术。对大量样地和小班进行调查，有效的抽样方法可在保证精度的前提下减少地面工作来节约人力物力量。

②森林资源调查技术。包括样地地面、小班地面和其他调查，该技术是最直接、精确和可靠的信息来源，相较其他技术具备无可替代的地位。

③遥感技术。遥感数据时效性、宏观性较好，而且有很高性价比，可据不同的情况，合理应用遥感技术实施“一类”清查、“二类”和“三类”调查。

④模型技术。森林碳汇计量监测中，对于实际监测中的可实测部分，不能直接进行调查和测定，可以建立生物量生长模型，首先对和其有关的其他容易测定的因子进行监测，将其视作辅助变量，利用数学模型对其进行模拟得到估测值。

2.2 部分碳汇监测系统

2.2.1 区域碳汇小班监测系统

①以样地调查为基础，建立样地碳库关系模型和参数。建立乔木层与灌木层、草本层、枯落物层关系的模型；还有无乔木层各地类灌木层、草本层、枯落物层生物量的模型及参数；对各地类、树种林地土壤类型的有机碳参数进行统计估算。

②在样木调查基础上建立主要树种单株生物量生长模型。在构建某地主要树种森林生物量模型时，首先选取对应的乔木样本数据，对样品的含水率、碳含率等进行计算，建立起主要树种的单株生物量生长模型，拟合出不同乔木层树种生物量的生长模型。

③基于GIS技术及遥感的林地类型面积年度变化监测。采用遥感判读，选取某地区森林资源“二类”调查档案数据进行调查，并结合实地验证方法。

④区域森林碳汇监测数据汇总与计算。基于遥感和GIS技术，对年度林地监测的林地地类、乔木层树种、龄级等年度面积数据进行计算，计算结果乘以上述单位面积碳储量，就得到林木碳库、林下植被碳库、森林枯落物碳库和森林土壤碳库碳储量，统计各年度的碳储量变化即得到碳汇量。

2.2.2 区域碳汇样地监测系统

通常所说的区域碳汇样地监测，就是以某一地区的森林资源“一类”清查样地为基础，基期采取每5年一次的“一类”调查，对基期的森林碳储量进行调查监测；再依据样地的地类、树种、龄级等因子特征，抽取其中的10%连清样地一起跟踪调查，对年度生态清查间隔期作监测，利用对样地年度生态监测，样地碳储量的变化的确定，就可以对某地总体碳汇量进行推算，进而对全省森林年度总的碳储量进行估算。

2.3 森林地上部分碳汇遥感监测方法

2.3.1 光学遥感数据估算森林地上部分碳汇

①多元回归分析法。估量计算研究区域内的森林地上生物量，利用含碳系数换算得出碳储量，根据监测到的两个时期的碳储量变化来对研究区森林地上部分碳汇进行监测。该分析法直观易懂，应用广泛。

②人工神经网络。遥感光谱信息、植被指数和纹理特征等这些可以看作是神经网络的输入变量，输出变量则用样地调查的森林地上的调查生物量，以其中的一些样本数据输入到神经网络系统训练获取模型算方法，利用得出的模型算法对森林地上的生物量及碳汇进行估量计算。

③最近邻分类算法。要想将碳密度的空间分布上的异质性和相似性特点得到稳定，应估量计算森林碳汇，其结果相比较使用样地数据对生物量的估算要偏高。

④土地覆盖分类法。首先对遥感图像分类，对样地进行抽样调查，然后根据调查结果建立生物量转换表。在分类结果图像上，每一个像元都为一个不同类型，通过查找该像元对应的平均生物量，计算出被生物量覆盖的地域图像，最后监测和计算森林碳汇数据。

2.3.2 利用激光雷达数据估算森林地上部分碳汇

可设立有代表性的样地，对样地中林木树高和胸径作好调查，代入异速生长方程估算出样地森林地上的生物量，再利用激光雷达数据获取的冠层高度等森林结构参数，分析建模，来估算出整个研究区内森林地上生物量和碳汇。激光雷达数据获取成本相对较高，同时对图像处理技术要求很高，限制了其广泛应用。

3 碳汇监测的意义及发展趋势

3.1 碳汇监测的意义

建立健全我国林业碳汇计量理论、方法与技术体系，对于森林碳库、碳汇的在时间和空间上的分布及碳库的变化过程和驱动机制进行研究分析，得出完整、正确、实用的森林碳汇监测数据，用于国家开展碳汇计量与监测上，根据这些具有科学性和权威性的数据来评估和挖掘碳汇潜力，推动林业碳汇发展，彰显气候变化应对中林业独特的地位和作用。

3.2 碳汇林业监测发展方向

针对国家和区域尺度碳汇研究发展和生态安全评估，应充分结合森林资源清查和森林资源定点监测数据，对区域尺度上的碳储量、地理分布、碳储量变化率（碳汇）等进行评估；了解林产品生物量和碳储量和林木资源的去向。就林业项目上，对土地的利用进行监测，监测土地利用变化及森林（LULUCF）项目碳变化，其中土地利用变化包括林地转化为其他用地以及其他用地转化为林地；对减少毁林和森林退化排放（REDD）项目进行监测，即合法毁林（APD）项目，避免非法的前缘地带毁林和退化（AUFDD）项目和避免非法的马赛克（Mosaic）毁林和退化（AUMDD）项目；做好造林再造林、森林经营、抚育及保护等增加林业碳汇活动的监测。

［责任编辑：路 实］

Resume Development of Carbon sink Monitoring System in China

ZHANGXia,ZHUZhi-hui
(LiaoningQingshan Protection Bureau,Shenyang110003,China)

Based on the research background of forest carbon sink monitoring,this paper expounds the background of the development of forestry carbon sequestration in China,the present situation of carbon sequestration forestry development and the importance of monitoring and evaluation of forestry carbon sequestration;Briefly introduces the technical route and main technical means of monitoring,and uses the remote sensing method to monitor and measure the carbon sequestration on the upper part of the forest, discuss on the future development ofcarbon sink monitoring.

Forest Carbon Sink;Remote SensingMonitoring;Development Status

F326.21

：A

：1673-5919（2017）02-0088-02

10.13691/j.cnki.cn23-1539/f.2017.02.028

2017-03-09

张厦（1986-），男，沈阳人，工程师。研究方向：林业管理。