湖北省LULUCF碳匯計量監(jiān)測體系建設(shè)

付 甜 王曉榮 胡文杰 潘 磊 鄭蘭英 曹 國 王福和

(1.湖北省林業(yè)科學(xué)研究院 武漢 430075；2.湖北省南漳縣林業(yè)局 襄陽 441500；3.湖北省麻城市林業(yè)局 黃岡 438300)

1 背景

近年來，隨著應(yīng)對氣候變化國際進程持續(xù)深入推進，尤其是哥本哈根、坎昆和德班氣候大會之后，國際社會普遍認識到，森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，具有強大的碳匯功能，在減緩和適應(yīng)氣候變化中具有特殊地位和重要作用。為減緩全球氣候變化，國際社會先后通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)、《京都議定書》等協(xié)議，各國就緩解氣候變化問題中與林業(yè)有關(guān)的問題達成了一致意見。2003年底，政府間氣候變化專門委員會(IPCC)組織完成了《土地利用、土地利用變化和林業(yè)優(yōu)良做法指南》(GPG LULUCF)。GPG LULUCF解決了《京都議定書》中有關(guān)土地利用、土地利用變化與林業(yè)(以下簡稱“LULUCF”)活動的碳計量方法，將所有土地及其轉(zhuǎn)化統(tǒng)一定義為有林地、農(nóng)地、草地、濕地、居住用地和其它土地及其之間相互間的轉(zhuǎn)化，針對每一地類及其轉(zhuǎn)化，分5大碳庫計量碳貯量變化和非CO2溫室氣體排放[1]。2006年制定了《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》，反映了以前的《國家溫室氣體清單優(yōu)良作法指南和不確定性管理》(GPG2000)和GPG LULUCF的主要成果并進行了適當(dāng)修改，成為指導(dǎo)各個國家編制國家溫室氣體清單的指導(dǎo)文件[2,3]。這些指南對土地利用變化和林業(yè)溫室氣體清單編制的方法提出了更高的要求，也使我國林業(yè)溫室氣體清單的編制面臨更大的挑戰(zhàn)。

1.1 國內(nèi)背景

為加快推進全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測體系建設(shè)，2009年以來，中國先后在36個(省、市、區(qū)、集團、兵團)全面推進體系建設(shè)工作。按照國家《 “十二五”控制溫室氣體排放工作方案》和《林業(yè)應(yīng)對氣候變化“十二五”行動要點》的要求，2016年已基本建成全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測的技術(shù)體系、數(shù)據(jù)體系和模型體系，為測準(zhǔn)、算清全國林業(yè)碳匯本底現(xiàn)狀及其動態(tài)變化，支撐國際國內(nèi)林業(yè)應(yīng)對氣候變化工作，服務(wù)國家應(yīng)對氣候變化大局奠定堅實基礎(chǔ)[4,5]。

1.2 湖北省林業(yè)碳匯計量監(jiān)測現(xiàn)狀

2014～2016年，國家林業(yè)局開展了首次全國LULUCF碳匯計量監(jiān)測，獲取了2005～2013年土地利用變化與林業(yè)碳匯數(shù)據(jù)，取得了階段性成果。2016年湖北省作為第二批數(shù)據(jù)報送單位，順利完成湖北省LULUCF碳匯計量監(jiān)測和林業(yè)管理活動水平統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取報送工作。按照國家應(yīng)對氣候變化總體部署和林業(yè)應(yīng)對氣候變化重點工作安排，計劃2017～2019年開展第二次全國LULUCF碳匯計量監(jiān)測。

1.3 湖北省林業(yè)碳匯計量監(jiān)測體系建設(shè)的必要性

中國作為《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》的簽署國，有向氣候公約秘書處報告中國溫室氣體清單的義務(wù)，而林業(yè)碳匯是溫室氣體清單的重要組成部分。為更好的履行義務(wù)，我國迫切需要制定符合我國林業(yè)實際的林業(yè)碳計量體系，提高林業(yè)清單的編制能力，為中國參與國際氣候變化戰(zhàn)略談判提供技術(shù)支撐。按照《全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測體系建設(shè)工作方案》統(tǒng)一部署和林業(yè)應(yīng)對氣候變化重點工作安排意見，深入推進全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測體系建設(shè)(以下簡稱體系建設(shè))[5]。湖北省是全國林業(yè)碳匯計量監(jiān)測試點，同時又是國家發(fā)改委低碳經(jīng)濟試點和碳排放權(quán)交易試點，在過去的幾年開展了大量的林業(yè)碳匯方面的工作，取得了一定成果。湖北省林業(yè)碳匯計量監(jiān)測體系建設(shè)是全國林業(yè)碳匯監(jiān)測體系的重要組成部分，是開展碳匯造林、碳匯交易、碳匯清單編制、年度碳匯出數(shù)的主要依據(jù)，是繼森林“雙增”目標(biāo)之后反映湖北省生態(tài)文明建設(shè)成就的重要指標(biāo)。

2 計量監(jiān)測體系建設(shè)思路

2.1 總體思路

體系建設(shè)以IPCC相關(guān)指南為依據(jù)，參照LULUCF優(yōu)良做法指南和REDD+有關(guān)測算技術(shù)要求，根據(jù)本省實際情況和林情，充分利用林業(yè)資源監(jiān)測調(diào)查技術(shù)與成果，以森林、濕地、木質(zhì)林產(chǎn)品的碳庫變化為計量監(jiān)測核心內(nèi)容，分別建立技術(shù)體系、數(shù)據(jù)體系、模型體系和評估體系，逐步推進森林、濕地、木質(zhì)林產(chǎn)品碳庫以及REDD+方面的增匯與減排測算、報告與不確定分析，滿足服務(wù)國內(nèi)與國際林業(yè)應(yīng)對氣候變化兩個大局要求。

2.2 體系組成

在國家及地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系框架下，以資源數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以模型和參數(shù)體系為支撐，逐步建立符合湖北省情和林業(yè)現(xiàn)狀的碳匯計量監(jiān)測體系。體系具體構(gòu)成包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、模型參數(shù)體系和碳匯數(shù)據(jù)體系。其中，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)是林業(yè)碳匯相關(guān)國家及地方標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、方法指南等的大集合；模型參數(shù)體系是結(jié)合國家和湖北現(xiàn)有建模成果，如統(tǒng)計模型、機理模型和遙感模型等。碳匯數(shù)據(jù)體系包括專項調(diào)查數(shù)據(jù)，一類、二類調(diào)查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及碳匯動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)等。

3 計量監(jiān)測體系建設(shè)方法與內(nèi)容

3.1 主要技術(shù)手段

(1)抽樣技術(shù)。林業(yè)碳匯監(jiān)測一般包括大量的樣地調(diào)查和小班調(diào)查，有效的抽樣方法可大量減少地面調(diào)查工作量。湖北省林業(yè)碳匯計量體系采用機械布點采樣，以全省為獨立總體，大小為24 km×24 km的公里格網(wǎng)作為抽樣單元，分別以公里格網(wǎng)中心點進行布點，設(shè)置4 km×4 km大小的樣方，共布設(shè)樣方319塊，將對所有樣方定期開展監(jiān)測工作。

(2)森林資源調(diào)查技術(shù)。包括樣地地面調(diào)查、小班地面調(diào)查和其他調(diào)查。其中樣地地面調(diào)查用于獲取林業(yè)相關(guān)計算參數(shù)及驗證等；小班地面調(diào)查可及時掌握當(dāng)年林業(yè)資源的實際情況，便于數(shù)據(jù)變更與更新；其它調(diào)查包括數(shù)據(jù)補充調(diào)查等。

(3)遙感技術(shù)。高清遙感影像數(shù)據(jù)時效性強，覆蓋范圍廣。通過對特定年份的遙感影像的解譯，能夠及時獲取全省樣地土地利用和植被覆蓋變化情況。

(4)模型技術(shù)。在實現(xiàn)林業(yè)碳匯計量監(jiān)測的過程中，眾多數(shù)據(jù)無法直接調(diào)查和測定，只能通過調(diào)查和監(jiān)測容易測定的相關(guān)因子，作為變量，構(gòu)建經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M行模擬來估測。如需構(gòu)建生物量生長模型、地上碳庫關(guān)系模型等。

(5)地理信息系統(tǒng)技術(shù)。地理信息技術(shù)是小班森林資源屬性更新的基礎(chǔ)，用于對碳匯數(shù)據(jù)進行管理、更新、統(tǒng)計和輸出。

3.2 主要監(jiān)測內(nèi)容

(1)獲取土地利用、土地利用變化與林業(yè)(LULUCF)數(shù)據(jù)。在充分利用湖北省現(xiàn)有森林、濕地、荒漠化土地調(diào)查成果基礎(chǔ)上，通過對機械布點抽取的所有樣方開展遙感區(qū)劃調(diào)查和現(xiàn)地驗證工作，實現(xiàn)對全省范圍內(nèi)土地利用類型分布及其變化信息的監(jiān)測。獲取監(jiān)測年份的各類土地利用活動變化邊界信息(類型、面積)等基于LULUCF活動變化引起的土地利用類型變化的屬性信息，使得土地利用類型變化的邊界清晰，獲取湖北省林業(yè)與土地利用本底數(shù)據(jù)，以及林業(yè)與土地利用變化數(shù)據(jù)，建立LULUCF數(shù)據(jù)庫。

(2)獲取年度林業(yè)管理活動水平統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在充分利用湖北省現(xiàn)有林業(yè)年度統(tǒng)計數(shù)據(jù)、林業(yè)資源調(diào)查監(jiān)測成果等數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，獲取湖北省2006以來各年度的林業(yè)管理活動水平統(tǒng)計數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)內(nèi)容包括林地征收占用數(shù)據(jù)、荒山荒(沙)地造林?jǐn)?shù)據(jù)、中、幼齡林撫育數(shù)據(jù)、公益林?jǐn)?shù)據(jù)。

(3)測算基于LULUCF活動變化引起的森林碳儲量和碳變化量。獲取監(jiān)測年間的LULUCF活動變化引起的土地利用類型變化信息，確定測算對象范圍、主要碳庫、獲取數(shù)據(jù)方法，開展森林碳儲量、林地轉(zhuǎn)化引起碳變化量的測算，實現(xiàn)由此導(dǎo)致的碳儲量和變化量的計量監(jiān)測，進行不確定性分析，準(zhǔn)確查清湖北省森林各碳庫碳儲量現(xiàn)狀、變化和空間分布，預(yù)測未來我省森林碳儲量、碳匯量及其潛力。

3.3 預(yù)期成果

湖北省LULUCF碳匯計量監(jiān)測體系的預(yù)期成果主要包括五個方面：一是編制省級土地利用變化與林業(yè)溫室氣體清單，報告林地、濕地因土地利用變化引起的碳變化量；二是了解和掌握湖北省森林碳匯現(xiàn)狀及動態(tài)變化，為國家林業(yè)局和省政府提供所需的碳匯監(jiān)測成果；三是通過濕地資源調(diào)查獲取不同類型濕地面積、分布，查清全省濕地碳匯現(xiàn)狀及其動態(tài)變化；四是開展全省森林碳匯項目(主要包括碳匯造林、森林經(jīng)營二類)的計量監(jiān)測；五是通過分析和綜合所有碳匯監(jiān)測成果，為各級政府決策部門提供森林碳匯評估、碳匯項目評估等技術(shù)報告。

4 結(jié)語與討論

湖北省LULUCF碳匯計量監(jiān)測體系主要的數(shù)據(jù)依托是2013年全省林業(yè)碳匯樣地調(diào)查、全省森林資源“二類”調(diào)查小班、濕地資源、以及森林資源連續(xù)清查統(tǒng)計報表等數(shù)據(jù)。對LULUCF碳匯樣方的小班進行定期監(jiān)測是全省碳匯監(jiān)測體系的主要形式，補充樣地調(diào)查可對小班監(jiān)測結(jié)果進行驗證與修正，最終通過統(tǒng)計計算，獲得全省區(qū)域的LULUCF碳匯監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而提升我省林業(yè)碳匯監(jiān)測水平。湖北省多年來在森林資源監(jiān)測上積累了大量經(jīng)驗與數(shù)據(jù)，能夠為下一步工作提供堅實的基礎(chǔ)，但本文旨在介紹湖北省LULUCF碳匯計量監(jiān)測體系建設(shè)的基本組成與內(nèi)容，未對如統(tǒng)計算法等細節(jié)問題進行具體闡述。另外，基于遙感解譯模型估測等方法進行更新的小班監(jiān)測數(shù)據(jù)，投入統(tǒng)計計算得出的碳儲量及碳匯量存在一定的不確定性，未來將會在模型參數(shù)修正、模型驗證以及統(tǒng)計方法等方面展開向相關(guān)探索，進一步在數(shù)據(jù)精確度上提高LULUCF碳匯計量監(jiān)測體系的建設(shè)成果。

參 考 文 獻

[1]IPCC.土地利用、土地利用變化與林業(yè)優(yōu)良做法指南(GPG LULUCF) [EB/OL].(2003)[2017-12-20]. http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gpglulucf/gpglulucf_languages.html.

[2]IPCC. 2006年IPCC國家溫室氣體清單指南[EB/OL].(2006)[2017-12-20]. http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/chinese/index.html.

[3]IPCC. 國家溫室氣體清單優(yōu)良作法指南和不確定性管理(GPG2000) [EB/OL].(2000)[2017-12-20]. http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gp/chinese/gpgaum_cn.html.

[4]國務(wù)院辦公廳，國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十二五”控制溫室氣體排放工作方案的通知[EB/OL]. (2012-01-13)[2018-02-23]. http://www.gov.cn/zwgk/2012-01/13/content_2043645.html.

[5]國家林業(yè)局辦公室. 林業(yè)局印發(fā)林業(yè)應(yīng)對氣候變化“十二五”行動要點[EB/OL]. (2012-02-01) [2018-02-23].http://www.gov.cn/gzdt/2012-02/01/content_2055853.html.