黑龍江省泥炭沼澤生物量和碳庫調(diào)查淺析

趙星財(cái)

(黑龍江省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院,黑龍江 哈爾濱 150080)

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黑龍江省泥炭沼澤生物量和碳庫調(diào)查淺析

趙星財(cái)

(黑龍江省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院,黑龍江 哈爾濱 150080)

泥炭沼澤是濕地資源中的重要組成部分，是陸地生態(tài)系統(tǒng)中的重要碳庫，單位面積的碳儲(chǔ)量在各種陸地生態(tài)系統(tǒng)中最高。所以保護(hù)好泥炭沼澤的生態(tài)環(huán)境，對(duì)調(diào)節(jié)區(qū)域環(huán)境和緩解氣候變化具有非常重要的意義。

泥炭；碳庫；調(diào)查；黑龍江

2015年，國家林業(yè)局決定在黑龍江省開展泥炭沼澤資源調(diào)查，目的是全面清查黑龍江省泥炭資源的儲(chǔ)量，建立、健全泥炭沼澤的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，探索進(jìn)一步保護(hù)泥炭資源的措施與途徑，為全國泥炭沼澤資源的調(diào)查提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，更好地實(shí)現(xiàn)增匯減排，為履行《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，兌現(xiàn)負(fù)責(zé)任的大國承諾做出積極貢獻(xiàn)[1]。所以，必須要從思想上去高度重視本次生物量和碳庫調(diào)查工作，通過合理的組織安排，全面啟動(dòng)泥炭沼澤的碳庫資源調(diào)查，并為制定泥炭沼澤碳庫資源長期保護(hù)和利用規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)資源的有效保護(hù)與永續(xù)利用奠定良好基礎(chǔ)。

1 調(diào)查區(qū)現(xiàn)狀

黑龍江省地處中國東北部，北部和東部以黑龍江、烏蘇里江為界河與俄羅斯為鄰，與俄羅斯的水陸邊界長約3 045 km；西部接內(nèi)蒙古自治區(qū)，南部連吉林省。介于43°26′—53°33′ N，121°11′—135°05′ E，南北長約為1 120 km，東西寬約為930 km，面積約47.3萬km2。

黑龍江西部是松嫩平原，東北部是三江平原，北部、東南部是山地，多處平原海拔50～200 m。

目前，黑龍江省已在烏蘇里江沿岸建立了興凱湖、月牙湖、虎口、東方紅、珍寶島、烏蘇里江和饒河大佳河、三江等8處國家級(jí)和省級(jí)自然保護(hù)區(qū)，基本覆蓋了烏蘇里江沿岸。在三江平原腹地的七星河、撓力河流域建立了七星河、撓力河2處國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)和東升、三環(huán)泡2處省級(jí)自然保護(hù)區(qū)。在嫩江源頭及嫩江、松花江流域已經(jīng)建立和規(guī)劃建立的濕地保護(hù)區(qū)也達(dá)到15處。

2 調(diào)查方法

2.1 泥炭沼澤分布范圍及面積的確定

采用地面調(diào)查與遙感判讀相結(jié)合的方法，以地面調(diào)查為主。

首先根據(jù)相關(guān)資料分析和調(diào)查訪問初步確定調(diào)查地點(diǎn)和大致范圍，利用地理信息軟件在調(diào)查范圍內(nèi)通過遙感影像判讀區(qū)劃泥炭沼澤斑塊；然后進(jìn)行現(xiàn)地調(diào)查，同時(shí)對(duì)遺漏的泥炭沼澤地塊進(jìn)行補(bǔ)充區(qū)劃和調(diào)查[2]?，F(xiàn)地調(diào)查判定斑塊界線，調(diào)查植被、土壤相關(guān)因子并取樣，同時(shí)調(diào)查泥炭沼澤自然環(huán)境狀況、受威脅情況等內(nèi)容。最后通過樣品檢測和統(tǒng)計(jì)匯總，獲得黑龍江省泥炭沼澤生物量和碳庫總量數(shù)據(jù)[3，4]。

2.2 植物地上、地下和枯落物層生物量及其碳庫調(diào)查

(1)喬木調(diào)查：主要通過獲取喬木層各樹種胸徑、樹高等與樣地生物量計(jì)算相關(guān)的喬木層調(diào)查因子，目的是根據(jù)所獲得的調(diào)查數(shù)據(jù)，選擇適合該區(qū)域的生物量或蓄積量計(jì)算參數(shù)與模型，計(jì)算出喬木層生物量或蓄積量。

本次調(diào)查采用收獲法，伐倒標(biāo)準(zhǔn)木，按樣品分類稱重，按各類樣品權(quán)重取樣。樣品質(zhì)量占全株的2%或不少于1 000 g。

(2)灌木，調(diào)查灌木層植物時(shí)，在每個(gè)樣方中，選取3株平均大小的灌木作為平均灌木，采用收獲法，選擇灌木標(biāo)準(zhǔn)從或收割樣方內(nèi)所有灌木的地上部分，稱重，按各分類樣品權(quán)重取樣。樣品質(zhì)量占總質(zhì)量的5%～10%或不少于1 000 g。

(3)草本、蘚類地上部分取樣

采用收貨法，分別收割樣方內(nèi)所有草本、蘚類地上部分，稱重。按各分類樣品權(quán)重取樣。樣品質(zhì)量占總質(zhì)量的5%～10%或不少于1 000 g。

(4)枯落物，在喬木、灌木、草本以及蘚類地上生物量調(diào)查取樣之后，選取典型位置設(shè)置枯落物樣方，收獲地表枯落物稱重后取樣。樣品質(zhì)量占總質(zhì)量的5%～10%或不少于1 000 g。

(5)地下物(根系)，樣方深度要求達(dá)到所收集到的地下生物量超過地下總生物量的90%。用水清洗干凈，陰干，取5%～10%或不少于1 000 g作為樣品。

2.3 土壤有機(jī)碳庫、pH值等指標(biāo)調(diào)查

對(duì)容重、有機(jī)碳含量、黏土含量、pH值、泥炭類型、分解度等6項(xiàng)指標(biāo)：按上述采樣深度要求，采用固定容積的土壤采樣器采集土樣，剖面不再細(xì)分，整個(gè)剖面的土樣混合均勻，然后采用相應(yīng)方法測定。

在野外操作過程中，可依據(jù)土層剖面顏色變化情況，判斷泥炭土分布的大致深度界線，除了取該界線之內(nèi)的土壤樣品，還應(yīng)適當(dāng)超過該界線深度0.2 m增加取樣，以防顏色判斷不準(zhǔn)確。具體的土壤取樣深度以有機(jī)碳含量和黏土含量兩個(gè)指標(biāo)為依據(jù)。

土壤樣品取出后，裝入樣品袋或鋁盒，檢查密封達(dá)到良好后，帶回實(shí)驗(yàn)室處理和測定。

對(duì)于可溶性有機(jī)碳指標(biāo)，土壤水溶液取出后迅速裝在液氮瓶或放置冰塊的保溫瓶中保存，盡快帶回實(shí)驗(yàn)室處理和測定。當(dāng)野外取不到土壤水溶液樣品時(shí)，則采用土壤有機(jī)碳含量的測定樣品，按照相應(yīng)規(guī)定處理和測定，獲得土壤可溶性有機(jī)碳指標(biāo)。

2.4 泥炭沼澤其他現(xiàn)狀信息調(diào)查

采用收集、走訪與現(xiàn)地核實(shí)相結(jié)合的方法進(jìn)行調(diào)查。

3 統(tǒng)計(jì)匯總

3.1 斑塊信息統(tǒng)計(jì)

(1)建立基本數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。包括泥炭沼澤斑塊編碼、外業(yè)調(diào)查碼、地理位置、坐標(biāo)、地形、海拔、斑塊面積、自然環(huán)境狀況、保護(hù)管理及受威脅情況、植被調(diào)查因子、土壤調(diào)查因子、植物生物量、植物碳庫、土壤碳庫等所有調(diào)查、統(tǒng)計(jì)信息及測算結(jié)果。

(2)整理斑塊信息填入數(shù)據(jù)庫，每個(gè)斑塊形成一條記錄。

3.2 碳庫匯總

(1)泥炭沼澤區(qū)匯總

把同一泥炭沼澤區(qū)的斑塊數(shù)量、泥炭沼澤面積、厚度范圍、土壤碳庫、植物碳庫、總碳庫、30 cm土壤碳庫等信息匯總于相應(yīng)泥炭沼澤區(qū)內(nèi)。

(2)全省碳庫匯總

把所有泥炭沼澤區(qū)的生物量、植物碳庫、土壤碳庫等信息匯總，得到全省碳庫。

4 泥炭沼澤生物量和碳庫調(diào)查成果

通過上述內(nèi)容，黑龍江省泥炭沼澤生物量和碳庫調(diào)查的成果主要有：(1)以省級(jí)行政區(qū)為單位的泥炭沼澤的位置圖，含四至邊界、樣方、采樣點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)等矢量數(shù)據(jù)。(2)泥炭沼澤碳庫分布圖，按地形地貌、形成發(fā)育和植被類型劃分，含植物碳庫、枯落物碳庫和土壤碳庫等矢量數(shù)據(jù)。(3)黑龍江省泥炭沼澤碳庫調(diào)查報(bào)告。

[1] 陳余釗．溫州濕地資源[M]．北京：中國林業(yè)出版社，2006

[2] 周德民，宮輝力，胡金明，等．中國濕地衛(wèi)星遙感的應(yīng)用研究[J]．遙感技術(shù)與應(yīng)用，2006，21(6) : 577-583

[3] 王鉅谷，張偉才．不同沉積類型泥炭的研究[M]．西安：陜西人民出版社，1986：28-90

[4] 李漢鼎，呂金福，王強(qiáng)，等．中國北方沿海泥炭形成環(huán)境[M]．北京：海洋出版社，1995：77-98

1005-5215(2016)11-0070-02

2016-10-12

趙星財(cái)(1986-)，男，黑龍江哈爾濱人，碩士，工程師，現(xiàn)從事林業(yè)數(shù)據(jù)圖文處理工作.

S141.6

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.11.028