T／CMSA 0027-2022  区域陆地碳汇评估技术指南

5. 1. 2 时间边界

根据评估目的，确定评估的时间边界（起止年份）

根据评估目的，确定评估的时间边界（起止年

根据评估区域内的生态系统类型、分布、气候、土壤特征和数据积累情况，按照数据、资料的可获 取性，按照第6章选择相应的评估模型，并根据区域的空间范围大小，按7.1确定评估的空间分辨率。

2018标准规范范本5.3数据收集、处理和补充观测

5.3.1参数率定和模型验证评价数据收集和处

5.3.2模型驱动数据收集和处理

土地利用、气候、土壤和大气CO2浓度 照第7章进行数据质量控制和标准化处理流程进行处理，并将数据插值到7.1要求的空间

利用获取的植被碳密度、土壤有机碳密度、NPP、NEP观测数据按照7.4进行模型验证和评价 5.5开展区域陆地碳汇评估

5.6撰写区域陆地碳汇评估报告

具区域陆地碳汇评估报告，宜按照附录A进行编

6.1区域陆地碳汇评估指标

宜使用附录B和附录C给出的中国自主研发的生态系统过程模型一一AVIM和CEVSA模型及其后续 算GPP，这两个模型均采用Farquhar的光合作用方案。

公式（2），利用6.2和6.3计算的GPP减去R，即行

6. 4. 2 基于光能利用率模型计算

如果能够及时获取评估区域内、评估时段内符合7.1要求分辨率的遥感数据，宜按照附录E使用光能 利用率模型计算NPP。

7.1区域陆地碳汇评估空间分辨率的确定

根据评估区域范围的大小和评估目标确定区域陆地碳汇评估的空间分辨率，一般宜： 全国陆地碳汇评估使用1km～10km; b) 省级单元陆地碳汇评估使用90m～1km； C 地市级和县级单元陆地碳汇评估使用10m～30m； d 乡镇或森林公园、林场、园区等更小区域陆地碳汇评估使用1m～10m。

7. 2. 1 气象数据

太阳辐射、地表气温、降水、相对湿度、云量、风速、大气压等气象观测数据宜来自评估区域内的 国家基本气象站、国家基准气候站及自动气象观测站，并按照QX/T118一2020对获取的观测数据缺测值 和机器误差进行处理，得到评估所需要时间时段内的站点数据。然后利用样条函数插值法对评估区域内 的气象观测数据进行内插，得到评估区域内所需分辨率的气象栅格数据，最终数据宜按照GB/T 33674一2017存储。插值方法见附录I。

7.2.2士地利用/士地覆盖数据

评估区域内逐年的土地利用/土地覆盖数据， 可采用卫星产品的反演结果，其空间分辨率符 要求。土地利用/土地覆盖可以使用表J.1给出的分类，也可使用GB/T21010一2017进行分类。

7.2.3土壤颗粒组成和十壤质地数据

7.2.4大气CO2浓度数据

可以从评估区域内气象观测站点获得逐月大气CO2浓度的数据，当评估区域内气象观测站点无 2浓度观测数据时，可从中国大气本底观测站，如青海瓦里关大气本底监测站获取大气CO2浓度数

评估区域内逐年的归一化植被指数（NDVI）数据，宜采用符合7.1空间分辨率要求的卫星产品 所有空间数据的准确性宜满足GB/T41149一2021。

7.3参数本地化和校准

区域陆地评估模型所需参数见表1

表1模型主要参数和初始状态变量

足所有参数本地化需求时，宜开展实地的调查与观测，评估区域样地调查方法和内容见附录K。 型验证和评价

7.4.1基于生态系统通量观测NEP的直接验证

如果评估区域有碳通量观测站，则直接通过观测的NEP数据对模型模拟的NEP进行验证。通量观 处理的流程和方法见《陆地生态系统通量观测的原理与方法》和《中国陆地生态系统碳通量观测 时空变化特征》

7.4.2基于样方调查的NPP、植被碳密度和土壤有机石

据进行自楼验证的文域， 日以用样方调查的、植被碳和土携有机概整度数循× 模型的模拟结果进行验证 在评估区内，首先根据土地利用图确定区域的主要生态系统类型，在每一种生态系统类型内，选择 代表性样地进行取样，分析获得评估区域内各样方的PP、植被碳密度和土有机碳密度数据，森林样 地内要调查树种组成和林龄。样地调查方法和内容见附录K

7.4.3模型准确性的评价

附录A （规范性） 区域陆地碳汇评估报告编制大纲 评估报告内容编制要素主要包括但不限于前言、评估区域概况、评估方法、数据来源和处理、准确 性评价、区域陆地碳汇量和空间格局、结论和附录。编制大纲示例见图A.1

评估报告内容编制要素主要包括但不限于前言、 、评估区域概况、评估方法、数据来源和处理、 评价、区域陆地碳汇量和空间格局、结论和附录。编制大纲示例见图A.1

区域陆地碳汇评估报告大纲

一、前言：介绍评估背景、目的意义、任务来源等； 1.1评估背景 1.2目的意义 1.3任务来源 二、评估区域概况：介绍评估区域地理范围、气候、土壤、植被等基本情况； 2.1地理位置 2.2地形地貌 2.3气候与水文 2.4植被类型 2.5土壤类型 2.6土地覆盖 三、评估方法：说明评估方法选择的标准、依据及使用范围，详细介绍碳汇评估的 方法； 3.1评估方法选择依据 3.2评估方法 四、数据来源：说明评估数据、参数的来源、采集方式及采集过程，数据处理原则、 方法及其过程； 4.1观测数据获取方法 4.2模型输入数据来源与数据处理 五、准确性评价：按照正文7.3推荐的指标，基于区域地面观测数据对不同生态系 统进行评估结果准确性评价，如 5.1森林生态系统模型模拟准确性评价 5.2草地生态系统型模拟准确性评价 5.3 六、区域陆地碳汇量及空间格局：对区域陆地碳汇的空间格局和各统计结果进行详 细分析； 6.1区域陆地碳汇量 6.2区域陆地碳汇空间格局 七、结论：介绍区域陆地碳汇评估结论； 7.1评估区域情况 7.2评估准确性说明 八、附录：包括校准后的模型参数表。

图A.1区域陆地碳汇评估报告大纲参考样例

Farquhar的光合作用方案考虑了光合作用的生物化学过程对环境变化的响应，叶片的光合 umol·m"·s"，以cO2计）由叶绿素光合酶浓度限制下的羧化效率W和光通量限制下的羧化效率W 小值决定，即：

公式（B.8）和（B.9）中： Ca 一大气CO2的分压，单位为帕（Pa）； Ci 一叶子内部CO2的分压，单位为帕（Pa）； PS 一地面气压，单位为帕（Pa）； g、9b一一分别是气孔导度及其最小值，单位为米每秒（ms"） hs 一叶片周围的相对湿度：

孔导度、呼吸作用、氮吸收和蒸发蒸 理生态过程来决定GPP。光合作用速率决定于叶 肉组织光合酶对CO2的利用效率和CO2向叶肉组织 率。由生物化学过程决定的光合速率（A） 农达公式（）

So一一气孔导度为0时的土壤含水量，单位是克每克（g·g"）； S2一一当土壤含水量达到最大值时气孔导度响应平缓时的速率，单位是克每克（g·g"） 为求出实际的光合速率，可以采用连续迭代的方法解有关的非线性方程组使由生物化学过程和气孔 专导度决定的光合速率相等，最终求得光合速率A。在植被冠层尺度上，光合速率还与叶面积及由此决 定的光合有效辐射和叶片氮含量垂直分布有关。把植被冠层划分为与叶面积指数相等的层次并对其所接 受的光合有效辐射，气孔传导度和光合速率分别进行计算。整个冠层的光合速率等于冠层每个层次光合 速率的总和，模型中根据日长计算每天整个冠层的光合总量GPP，即每天的GPP为：

canA=J A;dLAI (C. 14) GPP =, canAd.t.... .. (.C.15)

分为植物维持呼吸R和植物生长呼吸R两部分，

式中： ni 叶、茎和根的分配系数； Qi 生长呼吸系数； A 光合速率，根据附录G和H中的方法可以算出 Lossi 植被的凋落率，茎和根的调落率与生物量成正比，叶的调落率与叶丛的生物量和植物的 物候期有关。 植物生长呼吸R按公式（D.4）计算

叶、茎和根的分配系数港口水运施工组织设计，Z;ni=1。对叶（f)、茎（s）、根（r)的分配比例系数nf、ns、nr的计算 见公式（D.5）；

（规范性） 基于光能利用率模型计算NPP

光能利用率模型用植物的光合有效辐射（APAR）和实际光能利用率（ε）来估算NPP，见公

式中： EET(x,t)一一区域实际蒸散量； EPT(x,t)——区域潜在蒸散量。

附录G （资料性） 不同森林类型叶、茎、根和凋落物占总生物量的比例 表G.1给出了根据观测数据计算的中国主要森林类型的叶、茎、根、凋落物占总生物量的比例，森 林类型按照优势树种划分

粉煤灰标准表G.1叶、茎、根和凋落物占总生物量的比例

.1叶、茎、根和凋落物占总生物量的比例（缓

进入土壤的落物分解 。土壤有 机碳库被分为8个部分：地表结构和新陈 陈代谢根调落物，地表微生物和土壤微 主物，缓性土壤碳（其周转时间大约为20年。 生土壤碳（周转时间为200年～1500年）。 这些有机物质的分解和转化作为一级速率反应，每个有机碳库有各自的潜在衰变速率K(P）（取值见表 T.6），其分解受温度、土壤水分、氮的有效性、土壤颗粒组成和碳库木质素含量的影响。各碳库土壤 异养呼吸Rh(P)由公式（H.1）决定： POLC(P) × K(P) ×ABF × NLIM(P) × F(P) × Lc P = 1,2 Rh(P) =3 POLC(P) × K(P) × ABF × NLIM(P) × F(P) × Tm P = 3 .. ... (..