黑龙江省第二次LULUCF碳汇计量监测研究综述

赵星财

(黑龙江省林业监测规划院,黑龙江 哈尔滨 150080)

碳汇的含义是碳的寄存体在空气中吸收CO2的活动和过程。碳汇对于降低大气当中温室气体的浓度和减缓全球的气候变暖产生非常重要的作用。森林是陆地生态系统最大的碳库，促进森林碳汇计量监测工作，能够降低大气中温室气体的浓度，还能够为国家环境治理工作做出积极贡献。碳汇的经济价值逐渐进入人们的视野，并引起相关研究的迅猛发展[1，2]。

林业行业应对气候变暖的工作是国家战略重要的组成部分，是我国参加国际气候谈判的优势与亮点。做好应对气候变暖的工作，彰显林业行业在应对气候变暖中的重要地位，强有力地支撑国家气候变化的内政外交具有非常重要意义[3]。

建立省级林业碳汇计量监测体系，是黑龙江省应对气候变化中一项十分重要的基础性、支撑性工作。黑龙江省林业碳汇计量监测体系建设是全国林业碳汇计量监测体系建设的重要组成部分，是建设生态文明的重要内容，也是支撑省级林业碳汇清单编制和碳汇交易，满足森林增长指标及其增汇能力年度考核的现实要求。体系建设自2013 年正式启动以来，在国家林业局林业碳汇计量监测中心的指导下，取得了一些成果。但总的来看，尚处于初级阶段。

资料显示：2017年全国碳交易体系的建立，为林业碳汇交易带来新的机遇，构建省级林业碳汇计量监测体系也显得尤为迫切。因此，应建立以模型和参数体系为支撑，以森林资源二类调查和全省湿地资源调查成果为基础的江西林业碳汇计量监测体系，运用遥感和GIS 技术，结合地面调查，准确查清森林、湿地资源各碳库碳储量现状、变化和空间分布，为全面测算林业碳汇实现年度数据提供参考[4]。

黑龙江省第二次LULUCF碳汇计量监测以2016年计量监测时间点，更新碳汇监测样地土地利用变化和碳汇属性因子数据，汇总出2013-2016年黑龙江省林地、湿地碳储量及其土地利用变化引起的碳储量等成果，掌握监测年份林业碳汇资源状况。稳步推进湿地碳计量方法、REDD+评估技术、森林碳储量遥感估测模型等研究和应用，充实完善LULUCF碳汇计量监测内容和方法。推进黑龙江林业碳汇计量监测体系建设，不断提升林业应对气候变化、国际涉林议题谈判、参与碳交易等工作的支撑保障能力。

1 工作任务

1.1 碳汇计量监测样地调查

黑龙江省各县市区为计量监测单位，制定计量监测技术方案，采用遥感区划解译、现地调查和模型更新相结合的方法，开展碳汇监测样地土地利用变化区划调查、碳汇属性因子更新和质量控制，获取2013-2016年黑龙江省LULUCF碳汇监测数据，更新黑龙江省数据库。

1.2 采集林业管理活动水平数据

以黑龙江省各县市区为采集单位，利用营造林统计、林地和森林资源管理等资料，按年度采集2014—2016年造林、森林抚育、森林采伐、森林灾害和林地使用等活动水平数据，为开展林业增汇减排分析提供支撑。

1.3 碳汇计量评估

年度计量统计与定期汇总分析相结合，开展林业碳汇计量评估，产出第二次LULUCF碳汇计量监测主要数据成果，编制年度计量监测报告和汇总分析报告。推进碳汇计量监测成果数据库建设，提升服务于黑龙江省的林业生态建设。

1.4 持续推动LULUCF碳汇计量监测技术进步

在森林碳储量遥感估测、湿地碳储量计量模型和温室气体排放因子测定、木质林产品碳储量估测和REDD+评估方法等方面，深化技术研究、试点应用和规程研制，建立健全LULUCF碳汇计量监测技术体系。

2 技术方法

以2013、2016年两期卫星影像反映的影像特征差异为依据，参考最新林业相关调查成果，综合运用遥感区划解译、典型类型实测调查、变化模型更新等方法，开展土地利用变化与林业碳汇调查。建立土地利用变化转移矩阵，采用生物量扩展因子法(BEF)、碳密度法等方法，计量2013—2016年土地利用变化与林业碳汇量，分析造林绿化、森林经营、保护管理和湿地保护对提升林业碳汇能力的作用。

2.1 基础资料和卫星影像准备

黑龙江省第二次LULUCF碳汇计量监测采用CGCS2000坐标系、1985国家高程基准和6度分带高斯-克吕格投影。

2.1.1 基础资料 以最新林地保护利用规划数据、公益林区划界定、湿地调查因子更新、一类资源清查数据以及造林、森林抚育、退化林修复、采伐利用、使用林地、灾害发生情况等资料，作为土地利用类型区划、森林和湿地调查因子更新的参考依据。

2.1.2 影像资料 包括2013、2016年两期卫星影像，以空间分辨率在2m左右的“资源三号”等影像为主，时相以生长季为主。经辐射校正、正射校正和增强处理，按1:10万标准分幅制作监测工作影像底图，用于LULUCF计量监测区划调查。

2.2 碳汇监测样地土地利用变化区划调查

通过外业踏查或最新成果资料，采集主要土地利用类型、森林类型等的实地地物照片、景观描述等数据，分区域建立遥感解译标志库，掌握主要地物类型的影像描述特征。以2013年LULUCF碳汇监测样地数据为本底，根据2013、2016年两期卫星影像特征差异，参考相关调查监测成果资料，按土地利用类型、森林(林地)类型、林种、权属、起源等不同进行区划，提取发生变化的图斑，获取2016年碳汇监测样地土地利用区划数据和2013—2016年土地利用变化区划数据。

2.3 碳汇监测样地图斑属性因子更新

根据最新相关调查监测成果资料，结合典型调查、模型更新等方法，更新2016年碳汇监测样地中林地、湿地图斑的属性因子。地类未发生变化图斑，起源、土地权属、郁闭度、林种、覆盖度、工程类别、森林(林地)类别、 公顷蓄积、平均胸径、公顷生物量等属性，可依托相关监测结果数据，结合实地调查或建立变化模型等方法更新到2016年。地类发生变化图斑的属性值，通过实地补测等方法获取，并更新到2016年。

2.4 计量监测成果质量检查

对碳汇计量监测成果实行省级自查二级检查。采取内业查验和外业检查相结合的方法，对碳汇计量监测技术方案、监测样地投影和坐标系、解译标志建立、图斑区划、属性调查记载、属性数据逻辑关系、生长模型更新等进行质量检查。根据内业查验和外业检查结果进行质量评定，确保质量要求。

2.5 林业碳汇计量评估

汇总碳汇监测样地数据，建立黑龙江省碳汇计量数据库。构建土地利用变化转移矩阵，汇总统计2013—2016年土地利用变化。运用生物量扩展因子法(BEF)、生物量关系模型和碳密度法等方法，测算各类林地、湿地碳库储量，分析土地利用变化和林业相关活动导致的碳储量变化，反映林业增汇减排成效。

3 碳汇计量监测预期成果

黑龙江省LULUCF碳汇计量监测的预期主要成果有下面几个方面：

3.1 碳汇计量监测的数据成果

主要有2016年碳汇计量监测的土地利用区划的矢量数据、2013-2016年碳汇计量监测的土地利用变化区划的矢量数据、2014-2016年碳汇计量监测林业管理活动水平统计数据。

3.2 碳汇计量监测的报告成果

主要有计量监测单位碳汇计量监测总结报告、自查质量检查报告、年度和定期计量监测主要结果报告。

3.3 碳汇计量监测的标准规程

主要有计量监测单位碳汇计量监测技术方案、林业碳汇计量监测相关标准和技术指南。

4 总结

黑龙江省LULUCF碳汇计量监测基础数据是2016年黑龙江省碳汇监测的实地调查、湿地调查数据、森林资源调查数据和连续清查基础统计表等。对碳汇计量监测样地进行定期监测是碳汇监测体系的主要形式，补充实地调查可对样地成果进行核实和改正，并进行统计计算，取得黑龙江省的LULUCF碳汇计量监测的基础数据，进而提高碳汇计量监测水平。黑龙江省在资源监测工作上积累了很多数据和经验，为后续工作打下夯实的基础，本文主要提出黑龙江省第二次LULUCF碳汇计量监测的工作目标、工作任务、技术方法和预期成果，没有对具体统计算法等技术问题进行详细说明。基于遥感解译等方法对监测数据的更新，进行统计并计算出的生物量和碳储量等有一定的局限性，将来应以碳汇计量模型的参数选取、统计的方法和模型的验证等几个方面进行必要的研究，提高LULUCF碳汇计量监测工作的成果。