國(guó)家溫室氣體清單編制是各國(guó)劃分溫室氣體排放責(zé)任和承擔(dān)相應(yīng)減排義務(wù)的重要依據(jù)，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。森林、農(nóng)田和草地是受人為干擾最為頻繁的陸地生態(tài)系統(tǒng)，其碳儲(chǔ)量變化是國(guó)家溫室氣體清單的重要組成部分。《中國(guó)森林、農(nóng)田和草地溫室氣體計(jì)量方法》結(jié)合IPCC國(guó)家溫室氣體清單編制指南和我國(guó)碳計(jì)量相關(guān)成果，將我國(guó)森林、農(nóng)田和草地3種主要生態(tài)系統(tǒng)類型劃分為土地利用類型不變和土地利用類型相互轉(zhuǎn)化兩大計(jì)算情景，每個(gè)情景包括五大碳庫和一個(gè)溫室氣體排放的計(jì)算類別，即生物量(地上生物量、地下生物量)、死有機(jī)質(zhì)(枯死木、枯落物)、土壤有機(jī)碳和生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的非CO2(甲烷和氧化亞氮)溫室氣體排放。根據(jù)各計(jì)算類別所涉及的人為活動(dòng)構(gòu)建不同的排放因子、活動(dòng)水平數(shù)據(jù)及計(jì)算實(shí)例方法體系。
《中國(guó)森林、農(nóng)田和草地溫室氣體計(jì)量方法》旨在為國(guó)家或區(qū)域編制溫室氣體清單及相關(guān)研究人員從事相關(guān)工作提供技術(shù)支持和服務(wù)。
前言
1 IPCC清單指南簡(jiǎn)介
1.1 IPCC清單指南的發(fā)展
1.2 土地利用和土地利用變化
1.2.1 概述
1.2.2 土地利用和土地利用變化分類
1.2.3 我國(guó)土地利用分類與定義
1.3 IPCC LULUCF清單方法
1.3.1 碳儲(chǔ)量變化和非CO2溫室氣體排放計(jì)算方法分類
1.3.2 碳儲(chǔ)量變化估算的一般方法
1.3.3 非CO2溫室氣體排放估算的基本方法
1.3.4 土壤碳儲(chǔ)量變化估算的基本方法
2 林地溫室氣體源/匯核算方法
2.1 國(guó)家森林資源連續(xù)清查和林地分類
2.1.1 森林資源清查
2.1.2 林地分類體系
2.2 計(jì)量方法
2.2.1 概述
2.2.2 生物質(zhì)碳儲(chǔ)量
2.2.3 枯落物碳儲(chǔ)量
2.2.4 枯死木碳儲(chǔ)量
2.3 實(shí)例
3 農(nóng)田碳源/匯清單編制的方法
3.1 農(nóng)田仍為農(nóng)田的土地利用方式
3.1.1 生物質(zhì)碳庫碳儲(chǔ)量變化
3.1.2 死有機(jī)質(zhì)碳庫碳儲(chǔ)量年變化
3.1.3 土壤碳庫碳儲(chǔ)量變化
3.1.4 生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的非CO2溫室氣體排放
3.2 其他土地利用方式轉(zhuǎn)為農(nóng)田
3.2.1 生物質(zhì)碳庫碳儲(chǔ)量變化
3.2.2 死有機(jī)質(zhì)碳庫碳儲(chǔ)量年變化
3.2.3 土壤碳庫碳儲(chǔ)量年變化
3.2.4 生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的非CO2溫室氣體排放
4 草地碳源/匯清單編制的方法
4.1 草地仍為草地的土地利用方式
4.1.1 生物質(zhì)碳庫碳儲(chǔ)量年變化
4.1.2 死有機(jī)質(zhì)碳庫碳儲(chǔ)量年變化
4.1.3 土壤碳庫碳儲(chǔ)量年變化
4.1.4 生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的非CO2溫室氣體排放
4.2 其他土地利用方式轉(zhuǎn)為草地
4.2.1 生物質(zhì)碳庫碳儲(chǔ)量年變化
4.2.2 死有機(jī)質(zhì)碳庫碳儲(chǔ)量年變化
4.2.3 土壤碳庫碳儲(chǔ)量年變化
4.2.4 生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的非CO2溫室氣體排放
5 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制管理及其不確定性分析
5.1 排放因子數(shù)據(jù)的不確定性來源
5.2 降低不確定性的良好做法
5.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與管理
5.4 不確定性計(jì)算方法
附表 關(guān)鍵參數(shù)取值表
參考文獻(xiàn)
1 IPCC清單指南簡(jiǎn)介
1.1 IPCC清單指南的發(fā)展
政府間氣候變化專業(yè)委員會(huì)(IPCC)相繼了1995年?1996年?2000年?2003年?2006年國(guó)家溫室氣體清單編制指南或國(guó)家溫室氣體清單優(yōu)良做法指南，土地利用?土地利用變化與林業(yè)(LULUCF)的清單方法學(xué)也在不斷改進(jìn)和完善?1995年IPCC出版了《1995 IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》，經(jīng)過進(jìn)一步修訂，IPCC出版了《1996 IPCC國(guó)家溫室氣體清單修訂指南》(IPCC，1996)，其中的第五章為土地利用變化和林業(yè)(LUCF)的溫室氣體清單指南(IPCC-1996-LUCF)，并得到《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(UNFCCC)的各締約方在編制其國(guó)家溫室氣體清單過程中廣泛應(yīng)用?隨后IPCC編制了《2000 IPCC國(guó)家溫室氣體清單優(yōu)良做法指南和不確定性管理》(IPCC-GPG-2000)(IPCC，2000a)?考慮到當(dāng)時(shí)正在編寫土地利用?土地利用變化和林業(yè)特別報(bào)告(IPCC，2000b)，且UNFCCC締約方正在就土地利用?土地利用變化和林業(yè)(LULUCF)的范圍?定義和核算規(guī)則進(jìn)行談判，為使未來的指南能考慮到締約方的談判結(jié)果，IPCC-GPG-2000不涉及LUCF?UNFCCC的第七次締約方會(huì)議(COP7)就LULUCF議題形成決定(UNFCCC，2001)，決定要求IPCC于2003年編制《IPCC土地利用?土地利用變化和林業(yè)優(yōu)良做法指南》(IPCC-GPG-LULUCF)(IPCC，2003)?應(yīng)UNFCCC附屬科學(xué)技術(shù)咨詢機(jī)構(gòu)(SBSTA)第17屆會(huì)議要求，IPCC于2006年出版了《2006年 IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》(以下簡(jiǎn)稱《2006 IPCC清單指南》)?經(jīng)過IPCC和各國(guó)專家十余年的努力，LUCF部門的清單方法學(xué)得到不斷改進(jìn)和完善(圖1.1)?
圖 1.1IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南的發(fā)展
IPCC-1996-LUCF主要考慮4類人類活動(dòng)引起的溫室氣體排放(IPCC，1997)?
(1) 森林和其他木質(zhì)生物質(zhì)碳儲(chǔ)量的變化(5A):包括森林和散生木，不包括未受人為干擾的森林?
(2) 森林和草地轉(zhuǎn)化造成的碳儲(chǔ)量變化(5B):森林和草地轉(zhuǎn)化為其他地類(主要考慮農(nóng)地)，包括轉(zhuǎn)化過程中生物質(zhì)碳儲(chǔ)量變化和生物質(zhì)燃燒引起的非CO2排放?
(3) 放棄地(農(nóng)地和牧地)植被的自然恢復(fù)引起的生物質(zhì)碳儲(chǔ)量變化(5C)?
(4) 土壤碳儲(chǔ)量變化(5D):土地利用和土地管理引起的礦質(zhì)土壤碳儲(chǔ)量變化?有機(jī)土壤轉(zhuǎn)化為農(nóng)地或人工林引起的CO2排放和農(nóng)業(yè)土壤施用石灰引起的CO2排放?
(5) 其他(5E):其他非CO2溫室氣體排放?
IPCC-1996-LUCF分類混亂，部分基于碳庫變化(5A和5D)，部分基于引起土地利用變化的活動(dòng)類型分類(5B和5C)?提供的方法缺乏靈活性，沒有提供可供各國(guó)選擇的備選方法?土地利用變化包含的內(nèi)容也不完整，如缺少通過造林或再造林活動(dòng)將非林地轉(zhuǎn)化為有林地的計(jì)量，缺少對(duì)森林?草地?農(nóng)地?濕地等土地利用類型之間相互轉(zhuǎn)化引起的溫室氣體源匯變化的計(jì)量?對(duì)土地利用類型缺乏統(tǒng)一明確的定義，使各國(guó)的清單缺乏可比性?此外，IPCC-1996-LUCF無法滿足《京都議定書》有關(guān)LULUCF條款的計(jì)量要求?為提高各締約方編制的國(guó)家溫室氣體清單完整性?透明性?一致性?可比性，并降低不確定性，與IPCC-1996-LUCF相比，IPCC-GPG-LULUCF有了實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)和提高，包括以下幾個(gè)方面:
(1) 土地利用分類的一致性?將土地利用劃分為六大類，并對(duì)各類土地利用給出了明確的定義，在此基礎(chǔ)上考慮各地類內(nèi)及其相互轉(zhuǎn)化引起的溫室氣體源匯變化，使LUCF清單的結(jié)構(gòu)更清晰，溫室氣體源匯更透明?
(2) 與《京都議定書》的關(guān)聯(lián)性?其第四章專門針對(duì)《京都議定書》中的造林?再造林和毀林(ARD)條款(第三條第三款)?森林管理?植被恢復(fù)?農(nóng)地管理和放牧草地管理的條款(第三條第四款)?清潔發(fā)展機(jī)制條款(第12條)和聯(lián)合履約(第6條)等與LULUCF有關(guān)的溫室氣體源匯計(jì)量提供了方法學(xué)指南?
(3) 計(jì)量方法的靈活性?提出了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜3個(gè)層次的計(jì)量方法，使各締約方根據(jù)其本國(guó)的活動(dòng)水平和排放/清除因子或參數(shù)的可獲得性，選擇適合的方法?具有高質(zhì)量詳細(xì)數(shù)據(jù)的締約方可選擇較高層次的方法，使不確定性得以降低?而數(shù)據(jù)缺乏甚至沒有數(shù)據(jù)的締約方也可根據(jù)國(guó)際上統(tǒng)計(jì)或估計(jì)的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)和缺省的排放/清除因子或參數(shù)，完成LULUCF溫室氣體排放清單?
(4) 完整性?針對(duì)每一地類及其轉(zhuǎn)化，分別計(jì)量碳儲(chǔ)量變化和非CO2溫室氣體排放?對(duì)于碳儲(chǔ)量及其變化的計(jì)量，定義了五大碳庫(地上生物量?地下生物量?枯落物?枯死木和土壤碳)，分別計(jì)量不同的碳庫，并分別提出了各碳庫3個(gè)層次的計(jì)量方法?
(5) 交叉問題?論證和提出了不確定性評(píng)估?關(guān)鍵排放源分析?時(shí)間序列的一致性處理和核查的方法以及數(shù)據(jù)質(zhì)量保障和質(zhì)量控制程序，以保障清單的一致性和性?
(6) 更新并提供了大量的缺省參數(shù)或排放/清除因子，對(duì)于缺少參數(shù)的發(fā)展中國(guó)家編制清單十分有用?
(7) 在附件中提供了可為締約方選用的木質(zhì)林產(chǎn)品碳儲(chǔ)量變化的計(jì)量方法學(xué)?
為使采用IPCC-GPG-LULUCF與過去采用IPCC-1996-LUCF編制的清單具有可比性，該指南保障了新的指南中各種土地利用和林業(yè)活動(dòng)類別能通過歸類納入IPCC-1996-LUCF的報(bào)告格式中?
但是，由于在清單編制和報(bào)告時(shí)，農(nóng)業(yè)部門是一個(gè)獨(dú)立的清單部門，而在上述LULUCF的清單編制和報(bào)告中又涉及農(nóng)地?草地及其與其他地類的轉(zhuǎn)換，因此兩個(gè)部門在清單編制和報(bào)告時(shí)容易出現(xiàn)重復(fù)或遺漏，也容易使清單編制人員混淆?例如，農(nóng)地非CO2排放在農(nóng)業(yè)部門編制和報(bào)告，而CO2在LULUCF部門編制和報(bào)告;其他地類轉(zhuǎn)化為農(nóng)地引起的非CO2和CO2排放均在LULUCF部門編制和報(bào)告?熱帶稀樹草原燃燒引起的非CO2排放在農(nóng)業(yè)部門編制和報(bào)告，而其他土地利用方式轉(zhuǎn)為草地時(shí)燃燒產(chǎn)生非CO2排放則屬LULUCF?
為避免上述問題，《2006 IPCC清單指南》中的第四卷(農(nóng)業(yè)?林業(yè)和其他土地利用，IPCC-2006-AFOLU)，將IPCC-GPG-2000中的第四章(農(nóng)業(yè))和IPCC-GPG-LULUCF進(jìn)行整合，使整個(gè)土地利用變化和林業(yè)成為一個(gè)有機(jī)的整體?同時(shí)在以下幾方面得到提高(IPCC，2006):
(1) 將過去的人類活動(dòng)引起的溫室氣體源排放和匯清除明確定義為發(fā)生于被管理土地上的溫室氣體源排放和匯清除，即只有在受到人為干擾的土地上發(fā)生的溫室氣體源排放或匯清除才納入國(guó)家清單的計(jì)量中?
(2) 在對(duì)待火燒引起的溫室氣體排放方面，過去根據(jù)火燒的原因來識(shí)別是否納入溫室氣體清單的計(jì)量，即不考慮自然火燒，但有時(shí)很難區(qū)分發(fā)生的火燒是人為引起的還是自然因素引起的?IPCC-2006-AFOLU則根據(jù)火燒所發(fā)生的土地類別來區(qū)分，即只要發(fā)生在被管理或受人為干擾的土地上的火燒將納入清單計(jì)量，而不論火燒是人為的還是自然的?發(fā)生于未受人為干擾土地上的火燒不納入清單計(jì)量，除非這種火燒最終導(dǎo)致土地利用方式發(fā)生變化?
(3) 過去屬于選擇性計(jì)量的居住地和被管理濕地的CO2源排放和匯清除，在IPCC-2006-AFOLU給出了計(jì)量方法學(xué)指南?
(4) 木質(zhì)林產(chǎn)品碳計(jì)量方法學(xué)得到進(jìn)一步改進(jìn)，并納入正式的方法學(xué)中，而不是作為附件?
(5) 增加了濕地土地利用變化引起的CO2排放的計(jì)量方法，并將CH4排放的計(jì)量方法作為附件提供，成為今后進(jìn)一步完善方法學(xué)的基礎(chǔ)?
1.2土地利用和土地利用變化1.2.1概述IPCC指南(IPCC，2003，2006)將陸地生態(tài)系統(tǒng)劃分為六大地類，即有林地?農(nóng)地?草地?濕地?建設(shè)用地和其他，然后估算各地類(包括各子類)及其相互轉(zhuǎn)化(土地利用變化)引起的各碳庫(地上生物量?土壤有機(jī)碳?枯落物?枯死木和木產(chǎn)品)碳儲(chǔ)量的變化和溫室氣體源匯的量(圖1.2)?
圖1.2LULUCF溫室氣體清單計(jì)量方法框架
1.2.2土地利用和土地利用變化分類
IPCC給出了六大土地利用類型的分類標(biāo)準(zhǔn):
(1) 有林地:其木本植被符合森林定義閾值指標(biāo)的所有土地，包括目前尚不滿足但有潛力達(dá)到森林定義閾值指標(biāo)的未成林林地?
(2) 農(nóng)地:種植農(nóng)作物的土地，包括稻田和不滿足森林定義閾值指標(biāo)的混農(nóng)林系統(tǒng)?
(3) 草地:未劃入農(nóng)地類型的草場(chǎng)?草原，以及其他不滿足森林定義閾值指標(biāo)的草本和木本植被(如灌木)?
(4) 濕地:未納入有林地?農(nóng)地?草地?建設(shè)用地地類的泥炭地以及長(zhǎng)期或季節(jié)性水淹的土地，包括水庫?天然河流和湖泊?
(5) 建設(shè)用地:未納入其他土地利用類別的城鎮(zhèn)?工礦?居住和基礎(chǔ)設(shè)施(如交通)用地?
(6) 其他:包括裸地?裸巖?冰川?荒漠以及未納入上述各土地利用類別的地類?
將上述每一地類進(jìn)一步劃分為現(xiàn)有地類和其他地類轉(zhuǎn)化為該地類兩個(gè)子類:
(1) 有林地:包括現(xiàn)有有林地(FF)和其他5個(gè)地類轉(zhuǎn)化為有林地(LF)?
(2) 農(nóng)地:包括現(xiàn)有農(nóng)地(CC)和其他5個(gè)地類轉(zhuǎn)化為農(nóng)地(LC)?
(3) 草地:包括現(xiàn)有草地(GG)和其他5個(gè)地類轉(zhuǎn)化為草地(LG)?
(4) 濕地:包括現(xiàn)有濕地(WW)和其他5個(gè)地類轉(zhuǎn)化為濕地(LW)?
(5) 建設(shè)用地:包括現(xiàn)有建設(shè)用地(SS)和其他5個(gè)地類轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地(LS)?
(6) 其他:包括現(xiàn)有其他土地(OO)和其他5個(gè)地類土地轉(zhuǎn)化為其他土地(LO)?
由此得到土地利用和土地利用變化矩陣如表1.1所示?現(xiàn)有地類和土地利用類型轉(zhuǎn)化兩個(gè)子地類的區(qū)分是根據(jù)轉(zhuǎn)化為新地類后的年限(IPCC缺省值為20年，各國(guó)可根據(jù)國(guó)情選擇20年以上的時(shí)間)?例如，若清查年為2005年，則1986~2005年一直為有林地的，則劃入現(xiàn)有有林地(5.A.1 FF)，1986~2005年從其他地類轉(zhuǎn)化為有林地的，則劃入轉(zhuǎn)化為有林地地類(5.A.2 LF)?需要明確的是，經(jīng)營(yíng)性采伐導(dǎo)致的暫時(shí)無林地(采伐跡地)仍劃入5.A.1 FF?為此需要知道過去20年內(nèi)每年的各類土地利用轉(zhuǎn)化面積?
表1.1土地利用和土地利用變化矩陣
每個(gè)子類還應(yīng)根據(jù)氣候?土壤和植被類型等進(jìn)一步劃分為細(xì)類，分類詳細(xì)程度取決于土地利用和土地利用變化的數(shù)據(jù)情況?例如，現(xiàn)有有林地和其他5個(gè)地類轉(zhuǎn)化為有林地不可進(jìn)一步劃分為不同的森林類型?
1.2.3我國(guó)土地利用分類與定義
全國(guó)森林資源清查中各類土地利用類型的定義如表1.2所示?我國(guó)的土地利用分類與IPCC土地利用分類有一定差別，將我國(guó)的土地利用分類按IPCC分類歸類如表1.3所示?
表1.2依照IPCC土地利用分類方法整合的我國(guó)土地分類及相關(guān)定義
