江西林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系建設(shè)思路

鄧清華，賴仁財(cái)，陶少軍，魯順保

(1.江西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃研究院，江西 南昌 330046； 2.吉水縣林業(yè)局，江西 吉水 331603； 3.江西師范大學(xué)，江西 南昌 330022)

林業(yè)應(yīng)對氣候變化工作是我國氣候變化國家戰(zhàn)略的重要組成部分，也是當(dāng)前和未來我國參與氣候談判的亮點(diǎn)和優(yōu)勢。做好林業(yè)應(yīng)對氣候變化工作，對于實(shí)現(xiàn)雙增目標(biāo)，突顯林業(yè)在應(yīng)對氣候變化中的特殊地位，更加有力地支撐國家氣候變化內(nèi)政外交具有重要意義[1]。建立省級林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系，是江西省應(yīng)對氣候變化中一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)性、支撐性工作。江西林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系建設(shè)是全國林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系建設(shè)的重要組成部分，是建設(shè)生態(tài)文明的重要內(nèi)容，也是支撐省級林業(yè)碳匯清單編制和碳匯交易，滿足森林增長指標(biāo)及其增匯能力年度考核的現(xiàn)實(shí)要求。體系建設(shè)自2013年正式啟動以來，在國家林業(yè)局林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測中心的指導(dǎo)下，取得了一些成果。但總的來看，尚處于初級階段。

2015年12月，第21屆聯(lián)合國氣候變化大會通過繼續(xù)將森林作為2020年后減緩氣候變暖的重要手段，充分說明國際社會高度認(rèn)可林業(yè)在應(yīng)對氣候變化、維系人類生存和可持續(xù)發(fā)展中的作用[2]。2017年全國碳交易體系的建立，為林業(yè)碳匯交易帶來新的機(jī)遇，構(gòu)建省級林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系也顯得尤為迫切。因此，應(yīng)建立以模型和參數(shù)體系為支撐，以森林資源二類調(diào)查和全省濕地資源調(diào)查成果為基礎(chǔ)的江西林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系，運(yùn)用遙感和GIS技術(shù)，結(jié)合地面調(diào)查，準(zhǔn)確查清森林、濕地資源各碳庫碳儲量現(xiàn)狀、變化和空間分布，為全面測算林業(yè)碳匯實(shí)現(xiàn)年度數(shù)據(jù)提供參考。

1 江西林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系建設(shè)的工作基礎(chǔ)

1.1 構(gòu)建了森林碳匯專項(xiàng)調(diào)查體系

2013年，按照國家林業(yè)局的統(tǒng)一部署，江西開展了全國林業(yè)碳匯監(jiān)測體系建設(shè)江西省監(jiān)測工作。監(jiān)測自2013年4月開始，經(jīng)歷前期準(zhǔn)備、技術(shù)培訓(xùn)、外業(yè)調(diào)查、樣品測定、數(shù)據(jù)分析與碳匯計(jì)量6個(gè)階段，共完成樣地調(diào)查211個(gè)。專項(xiàng)調(diào)查共采集樣品4269份，構(gòu)建了江西省森林碳匯專項(xiàng)調(diào)查體系。

1.2 建立了林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測方法

2014年，江西作為全國12個(gè)試點(diǎn)省(市、區(qū))，開展土地利用、土地利用變化與林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測工作。主要開展2005—2013年LULUCF數(shù)據(jù)獲取，2006—2013年度林業(yè)管理活動水平統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲取工作。共完成大樣地調(diào)查290個(gè)，總面積976654.59 hm2，區(qū)劃小班150750個(gè)，初步建立了林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測方法。

1.3 開展了省級溫室氣體清單編制

2015年，根據(jù)國家發(fā)展改革委《國家發(fā)改委辦公廳關(guān)于開展下一階段省級溫室氣體清單編制工作的通知》要求，省規(guī)劃院編制了《江西省2012和2014年溫室氣體排放清單(土地利用變化與林業(yè)部分)》，主要開展江西省2012年及2014年溫室氣體土地利用變化與林業(yè)排放源的界定、排放量估算方法、活動水平數(shù)據(jù)及其來源、排放因子的確定、排放清單估算等工作。

1.4 積累了項(xiàng)目層面林業(yè)碳匯研究

近年來，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院承擔(dān)了中國科學(xué)院組織開展的“中國森林生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀、速率、機(jī)制和潛力研究”課題以及江西省林業(yè)廳項(xiàng)目辦委托的氣候變化贈款項(xiàng)目(CCF)。CCF項(xiàng)目是江西省林業(yè)系統(tǒng)第一個(gè)以碳匯監(jiān)測為主要內(nèi)容的贈款項(xiàng)目，主要建設(shè)內(nèi)容為在江西省建立森林碳MVRS系統(tǒng)和實(shí)施可持續(xù)性森林管理實(shí)踐的示范。碳匯項(xiàng)目開發(fā)方面，江西除了樂安林業(yè)(國際自愿碳標(biāo)準(zhǔn))外，還有江西豐林公司、吉安群興實(shí)業(yè)、安遠(yuǎn)林業(yè)開發(fā)公司、會昌綠源林業(yè)、蓮花玉壺山林場、玉山林業(yè)工程監(jiān)理中心等企業(yè)，通過與中介方合作分成的方式完成了項(xiàng)目文件，目前僅處于國家發(fā)改委自愿減排交易信息平臺項(xiàng)目公示階段，后續(xù)還需經(jīng)項(xiàng)目備案、監(jiān)測、核證及減排量簽發(fā)等程序方可進(jìn)入市場交易。

2 江西省級林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系建設(shè)思路

2.1 監(jiān)測技術(shù)路線

以森林資源調(diào)查和碳匯計(jì)量有關(guān)理論為指導(dǎo)，以全國森林資源連續(xù)清查固定樣地以及全省森林資源二類調(diào)查小班數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以抽樣調(diào)查等技術(shù)為支撐，通過樣地調(diào)查、小班區(qū)劃及實(shí)地驗(yàn)證、社會調(diào)查、模型建立、數(shù)據(jù)分析等方法，建立一個(gè)與森林資源調(diào)查相兼容的省級林業(yè)碳匯監(jiān)測體系，實(shí)現(xiàn)碳匯計(jì)量監(jiān)測技術(shù)框架共用，監(jiān)測信息共享，為社會提供不同層次、不同需求的碳匯監(jiān)測結(jié)果，成為政府林業(yè)碳匯信息發(fā)布平臺[3]。

2.2 監(jiān)測體系主要內(nèi)容

2.2.1 模型和參數(shù)建立 以全國森林資源連續(xù)清查樣地為基礎(chǔ)，采用抽樣方法建立省級碳匯監(jiān)測樣地，通過碳匯調(diào)查，構(gòu)建分地類、樹種(組)、齡組的樣地碳庫關(guān)系模型和參數(shù)[4]。主要模型和參數(shù)包括：各森林類型喬木與灌木、草本(枯落物)層關(guān)系模型；各地類、優(yōu)勢樹種(組)林地土壤類型的有機(jī)碳估算參數(shù)。通過主要樹種單株樣本采集，測定樣品的含水率、碳含率，建立主要樹種單株生物量生長模型，結(jié)合江西省森林資源小班調(diào)查檔案數(shù)據(jù)，擬合出主要樹種生物量生長模型。

2.2.2 碳匯計(jì)量監(jiān)測 以江西省森林資源小班調(diào)查檔案數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用區(qū)劃與實(shí)地驗(yàn)證相結(jié)合方法調(diào)查。利用兩期遙感影像進(jìn)行分析對比，提取遙感影像變化信息，運(yùn)用GIS技術(shù)，確定變化小班，再對變化小班進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，確定各小班的變化類型、范圍，統(tǒng)計(jì)各林地地類、主要樹種面積等數(shù)據(jù)，作為碳儲量的計(jì)算基數(shù)[5]。

2.2.3 森林碳匯核算 碳匯監(jiān)測碳庫主要包括林木、林下植被、森林枯落物和森林土壤等碳庫[6]。林木碳庫計(jì)算包括喬木林和疏林地中林木，采用擬合的主要樹種生物量模型，結(jié)合小班檔案數(shù)據(jù)，計(jì)算單位面積喬木層碳儲量；通過碳庫關(guān)系模型和參數(shù)，計(jì)算灌草等林下植被和枯落物層單位面積碳儲量，以及單位面積土壤有機(jī)碳含量；通過GIS統(tǒng)計(jì)計(jì)算各林地地類、主要樹種等年度面積數(shù)據(jù)，與上述單位面積碳儲量相乘，得出各類型林木、林下植被、森林枯落物和森林土壤碳儲量，期間碳儲量變化統(tǒng)計(jì)為碳匯量。

2.3 監(jiān)測方法

2.3.1 樣地體系

1)抽樣方法：以公里格網(wǎng)作為抽樣單元，基于連清樣地布設(shè)抽樣單元，分別以公里格網(wǎng)中心點(diǎn)為抽樣點(diǎn)，通過抽樣點(diǎn)的屬性特征值對各總體進(jìn)行統(tǒng)計(jì)估算。

2)樣地布設(shè)：以每個(gè)公里格網(wǎng)中心點(diǎn)為4 km×4 km樣地的西南角點(diǎn)進(jìn)行布點(diǎn)。樣地選擇方形樣地，大小為2 km×2 km，樣地每邊的方位角為0°、90°、180°、270° 4個(gè)正方向。

3)調(diào)查內(nèi)容：調(diào)查內(nèi)容為樣地內(nèi)地類調(diào)查與主要地類生物量碳測算數(shù)據(jù)的獲取。地類調(diào)查包括土地類型的劃分，各類型邊界提取與面積計(jì)算，森林、濕地等地類生物量碳測算數(shù)據(jù)獲取[7]。

2.3.2 區(qū)劃調(diào)查

1)基本要求：充分利用已有的森林資源調(diào)查成果，包括二類小班數(shù)據(jù)庫、林地一張圖數(shù)據(jù)、森林資源清查數(shù)據(jù)、濕地調(diào)查等，采用內(nèi)外業(yè)相結(jié)合的技術(shù)方法。土地利用類型界線位置準(zhǔn)確，認(rèn)定正確，表示規(guī)范；實(shí)地調(diào)查必須做到走到、看清、問明、記全、畫準(zhǔn)。

2)精度要求：與相應(yīng)高分辨率遙感影像對比，調(diào)繪、標(biāo)繪的各種明顯界線(同名地物)移位不得超過圖上±0.5 mm，不明顯界線移位不得超過圖上±1.0 mm。

3)圖斑區(qū)劃：以行政區(qū)域界線或土地權(quán)屬界線分割成圖斑，但不得穿越圖斑；以道路、水系等單線線狀地物的自然分割成圖斑；城市、建制鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點(diǎn)及其他獨(dú)立建設(shè)用地的外圍界線圍成圖斑；按照林地、濕地等土地利用類型劃分的規(guī)定分割為不同圖斑。各種界線以行政區(qū)域、土地權(quán)屬、單線線狀地物、地類界線為高低順序，當(dāng)重合時(shí)，只表示高一級界線。

2.3.3 屬性確定 將二類調(diào)查數(shù)據(jù)和林地“一張圖”數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，同時(shí)輔以濕地資源調(diào)查數(shù)據(jù)、沙化監(jiān)測數(shù)據(jù)。通過分析森林類型、地類、樹種、林齡和立地因子等判斷區(qū)劃后的土地利用變化圖斑的屬性信息，主要包括小班號、圖斑號、面積等基本信息，地貌、坡向、坡位、坡度、土壤類型等自然地理信息，地類、土地權(quán)屬等土地信息，起源、優(yōu)勢樹種(組)、齡組、郁閉度/覆蓋度、每公頃株數(shù)、平均胸徑、公頃蓄積等其它因子。

2.3.4 現(xiàn)地驗(yàn)證 為確保圖斑邊界和地類區(qū)劃的質(zhì)量，以及管理屬性和林分因子盡可能地反映林分的實(shí)際情況，抽取部分圖斑進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證調(diào)查，抽取驗(yàn)證面積占監(jiān)測區(qū)域面積不少于5%。選取的地面實(shí)地調(diào)查樣地(或圖斑)應(yīng)盡量均勻地分布于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)；驗(yàn)證對象應(yīng)重點(diǎn)調(diào)查在室內(nèi)遙感解譯時(shí)不清晰的圖斑和區(qū)域。主要調(diào)查內(nèi)容包括圖斑邊界、圖斑地類和圖斑屬性和林分因子。

2.3.5 地類變化分析 根據(jù)遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量確定處理方法。如果兩期遙感數(shù)據(jù)空間、時(shí)間、光譜分辨率基本一致，或者前期遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量好于后期，可采用前期全面區(qū)劃，后期分析區(qū)劃變化地塊，未變化部分利用前期區(qū)劃結(jié)果。如果后期遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量好于前期，則后期全面區(qū)劃，前期分析區(qū)劃變化地塊，未變化部分利用后期區(qū)劃結(jié)果。變化面積統(tǒng)計(jì)的最小面積同最小上圖圖斑。對前后期分析出的變化圖斑，記錄地類變化原因。

2.3.6 碳匯計(jì)量 通過兩期遙感影像數(shù)據(jù)區(qū)劃結(jié)果的疊加分析，結(jié)合人機(jī)交互解譯，統(tǒng)計(jì)匯總遙感樣地內(nèi)林地與其他土地類型及林地之間相互轉(zhuǎn)化的類型和面積，據(jù)此推算總體土地利用變化類型和總變化面積?；跇拥氐耐恋乩米兓瘻y算碳儲量和碳變化量，形成碳變化監(jiān)測成果。

3 建議

3.1 增強(qiáng)碳匯意識

江西是南方重點(diǎn)林區(qū)，森林資源十分豐富，森林碳匯量的增長具有較大的空間與潛力。要統(tǒng)一思路，站在戰(zhàn)略和全局的高度充分認(rèn)識發(fā)展林業(yè)碳匯的重要意義，將林業(yè)碳匯作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和開創(chuàng)性工作來抓。充分認(rèn)識林業(yè)碳匯工程是落實(shí)習(xí)近平總書記“綠水青山就是金山銀山”的綠色富民工程；是節(jié)能減排，緩解溫室效應(yīng)的綠色生態(tài)工程；是提高森林生態(tài)效益的服務(wù)價(jià)值，是為民扶貧的綠色扶貧工程。隨著2017年全國統(tǒng)一碳匯市場的啟動，林業(yè)碳匯作為中國自愿減排市場的主要項(xiàng)目來源，越來越受到國內(nèi)外的高度關(guān)注。要加強(qiáng)輿論引導(dǎo)，在全社會形成關(guān)注林業(yè)碳匯發(fā)展的良好氛圍。

3.2 提高監(jiān)測精度

根據(jù)《全國林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系建設(shè)2014年樣地抽樣與分配方案》，江西以全省為總體，以公里格網(wǎng)作為抽樣單元，大小為24 km×24 km，全省共布設(shè)290個(gè)大樣地開展調(diào)查，有些土地利用類別精度太低，其代表性有限。江西省森林覆蓋率高，森林植被類型豐富，需要進(jìn)一步加密網(wǎng)格樣地，增加樣地?cái)?shù)量，建立覆蓋江西省所有土地類型的碳匯計(jì)量監(jiān)測體系，以提高監(jiān)測精度。此外，碳匯計(jì)量參數(shù)缺少，存在較大的不確定性。由于大部分土地類別都缺乏實(shí)測模型與參數(shù)，在計(jì)量過程中直接引用IPCC指南中的參數(shù)或一些研究學(xué)者總結(jié)的參數(shù)，存在較大不確定性。應(yīng)通過碳匯專項(xiàng)調(diào)查，逐步對各類土地的計(jì)量模型或參數(shù)進(jìn)行研建，以提高計(jì)量精度和準(zhǔn)確度。

3.3 加快項(xiàng)目開發(fā)

從目前經(jīng)國家發(fā)改委備案的4個(gè)自愿減排林業(yè)碳匯項(xiàng)目方法學(xué)來看，分析江西森林資源現(xiàn)狀，符合碳匯造林條件的林地并不多。應(yīng)結(jié)合森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升工程和森林經(jīng)營規(guī)劃，在森林經(jīng)營管理中充分考慮不同區(qū)域、樹種、土壤、氣候條件等因素，精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量，增強(qiáng)森林碳匯能力和生態(tài)功能，大力開發(fā)森林經(jīng)營和竹林經(jīng)營碳匯項(xiàng)目，使森林經(jīng)營者把提質(zhì)增匯與增收相結(jié)合，提高應(yīng)對氣候變化的能力。

3.4 注重基礎(chǔ)研究

江西在林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測方面才剛剛起步，任務(wù)十分艱巨，碳匯監(jiān)測、宣傳、人才培養(yǎng)、設(shè)備購置、技術(shù)交流、標(biāo)準(zhǔn)制訂和基礎(chǔ)研究等方面的工作量很大。尤其是，要建立省級林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測體系，必須各級政府高度重視，加大政策支持和資金投入，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，組織科研院校積極開展林業(yè)碳匯項(xiàng)目方法學(xué)開發(fā)、樹種碳匯功能模型構(gòu)建、碳匯功能預(yù)測預(yù)報(bào)等基礎(chǔ)工作，建立省級區(qū)域尺度的林業(yè)碳匯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為江西林業(yè)碳匯發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

[1]國家林業(yè)局.林業(yè)應(yīng)對氣候變化“十三五”行動要點(diǎn)[Z].北京：2016.

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