自然资源碳汇技术方法体系

本书是中国地质调查局资助项目所获部分成果的总结，在全面总结现有研究成果的基础上，利用严密的方法、全新的模式，阐述了针对自然资源各要素开展野外调查、监测，进行自然资源碳汇成果评估的系统性工作，特别是在以流域为单元的工作尺度上提出了新思路新方法，为全面翔实评估区域自然资源碳汇强度提供了参考。本书可供生态、环境、地质等领域的相关工作人员参考使用。

前言
第1章 全球变暖及其对策1
1.1 全球变暖与社会发展1
1.1.1 IPCC第一次评估报告1
1.1.2 IPCC第二次评估报告2
1.1.3 IPCC第三次评估报告3
1.1.4 IPCC第四次评估报告4
1.1.5 IPCC第五次评估报告6
1.1.6 IPCC第六次评估报告8
1.2 碳市场减排机制12
1.2.1 欧盟排放交易体系13
1.2.2 中国碳市场14
1.3 碳汇负排放效应16
1.3.1 降低大气二氧化碳浓度的自然机制16
1.3.2 碳汇效应是实现碳中和的重要途径17
1.3.3 提升碳汇能力的途径20
参考文献21
第2章 自然资源系统中碳的计量25
2.1 自然资源碳计量的概念和意义25
2.1.1 自然资源碳计量的概念25
2.1.2 自然资源碳计量的意义26
2.2 自然资源碳计量的方法与技术27
2.2.1 遥感技术27
2.2.2 生态学模型29
2.2.3 不同自然资源类型的碳计量方法30
2.3 国内外自然资源碳计量33
2.3.1 北美33
2.3.2 欧洲34
2.3.3 中国35
参考文献35
第3章 自然资源碳汇41
3.1 自然资源碳汇相关术语42
3.2 陆地生态系统碳汇与地质碳汇研究的主要特点51
3.2.1 陆地生态系统碳汇的垂向碳通量51
3.2.2 陆地生态系统不同组分碳汇的独立核算51
3.2.3 地质碳汇的时间敏感性与碳水耦合52
3.3 自然资源碳汇的要素耦合53
3.3.1 植被-微生物-土壤互作53
3.3.2 植被-土壤-岩石互作54
3.3.3 植被-水-岩石互作54
3.4 自然资源碳汇的过程约束55
3.4.1 土壤侵蚀过程55
3.4.2 岩石风化过程56
3.4.3 土地利用变化过程57
3.5 自然资源碳汇工作展望57
3.5.1 加强多数据融合，形成统一的评价指标体系57
3.5.2 加强人-地耦合的多过程碳循环模型研发，开展长时序的模型模拟58
3.5.3 加强以流域为单元的多尺度自然资源碳汇的调查评估工作59
参考文献59
第4章 区域自然资源碳汇调查监测评价65
4.1 样点预布设65
4.1.1 样点预布设工作底图65
4.1.2 样点预布设操作步骤65
4.2 林地调查点66
4.2.1 调查点布设66
4.2.2 调查因子67
4.2.3 现场调查68
4.2.4 森林资源碳储量的估算71
4.2.5 无人机调查构建生物量评估基础指标—以云南省元谋县为例74
4.2.6 森林地上生物量遥感估测—以云南省元谋县为例83
4.2.7 森林生物量碳汇估算86
4.2.8 森林土壤碳密度模型制图87
4.2.9 森林生态系统土壤碳汇估算90
4.2.10 森林生物量碳汇潜力估算92
4.3 灌丛调查点95
4.3.1 灌丛样地的调查指标95
4.3.2 灌丛样地的调查方法95
4.3.3 灌丛生态系统碳密度计算98
4.3.4 碳储量评估方法99
4.4 草地调查点100
4.4.1 调查点布设100
4.4.2 调查因子102
4.4.3 现场调查102
4.4.4 草地资源碳储量的估算107
4.4.5 草地资源碳汇现状的估算107
4.4.6 草地资源碳汇潜力的估算108
4.5 耕地调查点110
4.5.1 样点布设110
4.5.2 调查因子112
4.5.3 现场调查113
4.5.4 农田生态系统碳汇计算114
参考文献114
第5章 流域自然资源碳汇调查监测194
5.1 林灌生态系统194
5.1.1 调查点的布设原则194
5.1.2 调查因子194
5.1.3 调查方法195
5.1.4 溶蚀试验197
5.2 草地生态系统197
5.2.1 调查点的布设原则197
5.2.2 调查因子197
5.2.3 调查方法198
5.2.4 溶蚀试验200
5.3 农田生态系统200
5.3.1 调查点的布设原则200
5.3.2 调查因子201
5.3.3 调查方法201
5.3.4 溶蚀试验202
5.4 水文生态系统202
5.4.1 调查点的布设原则202
5.4.2 调查因子203
5.4.3 调查方法203
5.4.4 流域碳汇通量的计算204
5.5 地质碳汇204
5.5.1 调查点的布设原则204
5.5.2 调查因子204
5.5.3 调查方法205
5.5.4 样品采集与检测分析205
第6章 长期观测点建设215
6.1 长观点的布设原则215
6.2 监测指标及方法215
6.2.1 林灌、草地、农田生态系统215
6.2.2 水文系统216
第7章 样品分析与保存220
7.1 样品的制备220
7.2 样品的干燥220
7.3 样品的粉碎220
7.3.1 植物样品220
7.3.2 土壤样品220
7.4 样品的保存221
7.5 植物及土壤样品总碳、全氮含量分析221
7.5.1 总碳测量方法221
7.5.2 测定仪器与材料222
7.5.3 测定步骤222
7.6 土壤机械组成223
7.7 土壤pH测定224
7.8 同位素分析224
7.8.1 水样同位素224
7.8.2 土壤样品δ13C检测方法227
参考文献228
附录229
附录A （资料性附录）水-气界面CO2交换通量估算方法229
附录B （资料性附录）溶蚀试验方法与计算230
附录C （资料性附录）沉积物碳沉积速率及来源计算231
附录D （资料性附录）流域岩溶碳汇通量计算233