1、第 5章:农田 第5章 农田 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 5.1 来自 中国最大资料库下载第 4卷:农业、林业和其它土地利用 作者 Rodel D. Lasco (菲律宾)、 Stephen Ogle(美国)、 John Raison(澳大利亚)、 Louis Verchot (世界 农林中心/美国)、 Reiner Wassmann (德国)和 Kazuyuki Yagi (日本) Sumana Bhattacharya (印度)、 John S. Brenner(美国)、 Julius Partson Daka (赞比亚)、Sergio P. Gonzlez(智利)、 Th
2、elma Krug(巴西)、 Yue Li(中国)、Daniel L. Martino (匈牙利)、 Brian G. McConkey(加拿大)、Pete Smith(英国)、 Stanley C. Tyler(美国) 和 Washington Zhakata (津巴布韦) 参加作者 Ronald L. Sass(美国)和 Xiaoyuan Yan (中国) 5.2 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 来自 中国最大资料库下载第 5章:农田 目录 5 农田 5.1 导言 5.6 5.2 仍为农田的农田 5.7 5.2.1 生物量 5.7 5.2.1.1 方法的选择. 5.7 5.2.
3、1.2 排放因子的选择 . 5.8 5.2.1.3 活动数据的选择 . 5.10 5.2.1.4 方法 1和方法 2计算步骤 5.11 5.2.1.5 不确定性评估. 5.11 5.2.2 死有机物质. 5.12 5.2.2.1 方法选择. 5.12 5.2.2.2 排放/清除因子的选择 5.13 5.2.2.3 活动数据的选择 . 5.13 5.2.2.4 方法 1和方法 2的计算步骤 5.13 5.2.2.5 不确定性评估. 5.14 5.2.3 土壤碳 5.14 5.2.3.1 方法的选择. 5.14 5.2.3.2 库变化和排放因子的选择 . 5.15 5.2.3.3 活动数据的选择
4、. 5.18 5.2.3.4 方法1 计算步骤 . 5.21 5.2.3.5 不确定性评估. 5.22 5.2.4 源自生物量燃烧的非CO 2 温室气体排放. 5.23 5.2.4.1 方法的选择. 5.23 5.2.4.2 排放因子的选择 . 5.23 5.2.4.3 活动数据的选择 . 5.23 5.2.4.4 不确定性评估. 5.24 5.3 转化为农田的土地 5.24 5.3.1 生物量 5.24 5.3.1.1 方法的选择. 5.24 5.3.1.2 排放/清除因子的选择 . 5.26 5.3.1.3 活动数据的选择 . 5.28 5.3.1.4 方法 1和方法 2的计算步骤 5.2
5、8 5.3.1.5 不确定性评估. 5.29 5.3.2 死有机物质5. 29 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 5.3 来自 中国最大资料库下载第 4卷:农业、林业和其它土地利用 5.3.2.1 方法的选择. 5.29 5.3.2.2 排放/清除因子的选择 . 5.30 5.3.2.3 活动数据的选择 . 5.31 5.3.2.4 方法 1 和方法 2 的计算步骤 . 5.31 5.3.2.5 不确定性评估. 5.32 5.3.3 土壤碳 5.33 5.3.3.1 方法选择. 5.33 5.3.3.2 库变化和排放因子的选择 . 5.34 5.3.3.3 选择活动数据. 5.35
6、5.3.3.4 方法1 计算步骤 . 5.36 5.3.3.5 不确定性评估. 5.36 5.3.4 来自生物量燃烧的非CO 2 温室气体排放. 5.36 5.3.4.1 方法的选择. 5.37 5.3.4.2 选择排放因子. 5.37 5.3.4.3 选择活动数据. 5.37 5.3.4.4 不确定性评估. 5.38 5.4 完整性、时间序列、质量保证/质量控制和报告 5.38 5.4.1 完整性 5.38 5.4.2 建立一致的时间序列 5.39 5.4.3 质量保证和质量控制 5.40 5.4.4 报告及归档5. 40 5.5 稻子种植中的CH 4 排放. 5.41 5.5.1 方法的选
7、择5. 41 5.5.2 排放因子和换算系数的选择 5.44 5.5.3 活动数据的选择 5.47 5.5.4 不确定性评估 5.47 5.5.5 完整性、时间序列、质量保证/质量控制和报告 5.48 参考文献 . 5.51 公式 CH 45.41 公式 5.1 稻子种植中的 排放公式 5.2 调整后的日排放因子. 5.44 公式 5.3 调整后有机添加物的CH 4 排放换算系数 5.46 5.4 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 来自 中国最大资料库下载第 5章:农田 图 图 5.1 农田系统分类方案. 5.20 图 5.2 水稻生产中CH 4 排放的决策树 . 5.43 表 表
8、5.1 含有多年生物种的作物体系的地上部木材生物量和收获周期的缺省系数. 5.9 表 5.2 世界不同生态区中农林结合体系的潜在碳储量 5.9 表 5.3 多种类型多年生农田的缺省地上部生物量(吨/公顷) . 5.9 表 5.4 一国可能存在的多年生农田亚类的样例 5.10 表 5.5 农田不同管理活动的相关库变化因子(F LU 、F MG 和 F I )(20年以上) 5.16 表 5.6 有机耕作土壤的年排放因子(EF) . 5.18 表 5.7 土地转化活动对碳汇影响的简单扰乱矩阵(方法 2)实例 . 5.26 表 5.8 因土地转化为农田而清除的缺省生物量碳库 5.27 表 5.9 转
9、变后一年转化为农田的土地存在的缺省生物量碳库 5.27 表 5.10 土地利用转化为农田的土壤库变化因子 (F LU 、 F MG 、F I ) 5.34 表 5.11 缺省CH 4 基准排放因子假设稻子种植前 180天内没有进行灌水, 但稻子种植期中连续灌水(无有机添加物) 5.44 表 5.12 连续灌水稻田种植期中水分状况的缺省CH 4 排放换算系数 5.45 表 5.13 种植期前水分状况的缺省CH 4 排放换算系数 . 5.46 表 5.14 不同类型有机添加物的缺省转换系数 5.46 框 框 5.1 农田的相关碳汇 5.6 框 5.2 稻子种植产生的CH 4 排放的影响条件 . 5
10、.42 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 5.5 来自 中国最大资料库下载第 4卷:农业、林业和其它土地利用 5 农田 5.1 导言 本节概述了估算和报告农田温室气体排放的层级方法学。农田包括可耕地和耕地、稻田以及农林结 合体系(其植被结构低于林地类阈值,且预计以后也不会超过这些阈值)。农田包括所有的一年生和多 年生作物农田及临时休耕地(即再次耕种之前搁置一年或数年的土地)。一年生作物包括谷物、油料作 物、蔬菜、块根作物和饲料。多年生作物包括与草本作物混合生长的树木和灌木(例如农林结合体系) 或果园、葡萄园以及种植园,如:可可、咖啡、茶叶、油椰、椰子、橡胶树和香蕉,但符合林地归类标
11、准的土地除外。通常用于种植一年生作物,但作为一年生作物牧草轮作(混合体系)的组成部分, 临时用于饲料作物或放牧可耕地,属于农田类别。 永久农田中储存的排放或清除的碳数量,取决于作物类型、管理做法,以及土壤和气候变化。例 如,每年都会收获一年生作物(如谷物、蔬菜),所以没有长期的生物量碳存储。但是,果园、葡萄园 和农林结合体系中多年生木本植被能将大量的碳储存在长寿的生物量中,其数量取决于物种类型和培育 品种、密度、生长速率和收获及修枝方法。土壤中的碳库可能很大,而且库的变化可能与土壤特性和管 理做法有关,包括作物类型和轮作、犁耕、排水、残余物管理以及有机土壤改良。作物残余物的燃烧产 生大量非 C
12、O 2温室气体,并提供了计算方法。 由于碳动态情况的不同,分别为仍为农田的农田(CC)和转化为农田的土地(LC)提供指南。土地 利用由林地、草地和湿地转化为农田,通常会导致生物量和土壤中碳的净损失,以及 N 2 O 向大气的排 放。然而,在先前植被稀疏或受到严重扰乱的土地(例如采矿地)上营造的农田,会导致生物量和土壤 碳的净增加。特别是与土壤碳相关的一些变化,可能会发生在一年之后的时期。指南涉及的碳汇列在框 5.1中。 术语“土地利用转化”仅指土地从一种利用类型变为另一种。如果现有的多年生作物农田再植相同 或不同的作物,土地利用仍为农田;因此,应当采用与仍为农田的农田相关的方法来估算碳库的变化
13、, 如下文 5.2 节所述。 框 5.1 农田的相关碳汇 生物量 - 地上部生物量 - 地下部生物量 死有机物质 - 死木 - 枯枝落叶 土壤(土壤有机质) 与1996年 IPCC指南相比较,2006年 IPCC指南有以下新特色: 整个农田一节是新加的; 生物量碳和土壤碳在同一节; 稻子的CH4排放归为农田类别; 生物量燃烧中的非CO2气体排放(仍为农田的农田和转化为农田的土地)亦归在农田一章;以及 为农田和农林结合体系区域的生物量提供缺省值。 5.6 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 来自 中国最大资料库下载第 5章:农田 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 5.7 5.2
14、 仍为农田的农田 本节为至少 20年期间(缺省期 1 )未经过任何土地利用转化的农田的温室气体清单提供指南。5.3节 提供了比本节更新的转化为农田的土地的指南。仍为农田的农田的年度温室气体的排放和清除包括: 估算所有碳汇和源的年度碳库变化;及 估算所有碳汇和源的非 CO2气体年度排放。 采用公式 2.3估算仍为农田的农田中的碳库变化。 5.2.1 生物量 5.2.1.1 方法的选择 碳可存储在多年生木本植被农田的生物量中,包括但不限于下述单一栽培,如:咖啡、油椰、椰 子、橡胶园、水果和坚果园,以及多种栽培(如农林综复合体系)。第 2 章的 2.2.1 节提供了估算木材 生物量碳库变化的缺省方法
15、。本节详述了这些估算仍为农田的农田中生物量碳库的方法。 只估算了多年生木本作物的生物量变化。对于一年生作物,假设单一年份中生物量库的增加等于当 年收获和死亡引起的生物量损失,这样,生物量碳库无净累积。 农田生物量中的碳变化(C CC B )可以估算自:(a)年度生物量增加和损失率(第 2 章,公式 2.7)或者(b)两个时点的碳库(第 2 章,公式 2.8)。第一种办法(增加-损失方法)提供了缺省方法 1,并且经下文所述的改进后,也能用作方法 2 或方法 3。第二种办法(库-差别方法)适用于方法 2 或 方法 3,但不适用于方法 1。优良作法是根据给定的国家情况,通过采用可行的最高层级方法改进
16、清 单。如果仍为农田的农田的碳排放和清除是一个关键类别,并且生物量的子类别被视为非常重要,优良 作法是各国采用方法 2 或方法 3。优良作法是各国使用第 2 章图 2.2 中的决策树,来确定估算生物量中 碳库变化的适合层级。 方法 1 缺省方法是用生长引起的生物量净累积的估值乘以多年生木本作物农田的面积,并减去与收获或采 集或扰乱相关的损失(按照第 2 章公式 2.7)。将农田面积(收获多年生木本作物)与碳库值相乘来估 算损失。 缺省方法 1 假设为:清除的多年生木材生物量(例如,清除的并改种另一种作物的生物量)中所有 的碳在清除当年排放;而且多年生木本作物在相当于名义收获/成熟周期的一段时间
17、内累积碳。后一种假 设意味着,多年生木本作物在有限期间累积生物量,直至它们经收获被清除或达到一种稳定状态为止, 在这种状态下,生物量中没有碳的净累积,因为生长速率已经放慢,而且生长引起的增量被自然死亡、 修枝或其它损失所抵消。 在方法 1中,表 5.1所示的缺省系数适用于本国求出的土地面积估值。 方法 2 使用方法 2 估算生物量中的变化,可以采用两种方法。方法 1(亦称为增加-损失方法)要求从报告 年的生物量碳增量中减去生物量碳损失(第 2 章,公式 2.7)。方法 2(亦称为库-差别方法)要求对两 个时间点的特定土地利用面积进行生物量碳库清查(第 2章,公式 2.8)。 相反,方法 2 估
18、算一般确立按气候区划分的主要木本作物类别的估值,如果可能,采用国家特定碳 累积率或库损失,或两个时间点的国家特定碳库估值。按照方法 2,估算多年生木本植被中地上部和地 上部生物量的碳库变化。方法 2 要求按主要农田类型和管理体系所列的生物量库的国家特定或区域特定 估值,以及主要管理体系(例如,主要作物,生产管理)作用下库变化的估值。优良作法是各国应尽可 能地使用国家特定或区域特定数据,以纳入多年生作物或树木生物量变化。当数据丢失时,可使用缺省 数据。 1各国采用高层级方法可能使用不同的时间段,这取决于土地利用发生变化后碳库达到平衡所用的时间。 来自 中国最大资料库下载第 4卷:农业、林业和其它
19、土地利用 方法 3 方法 3估算可采用高度分解的方法 2或涉及过程模式和/或详细测量的国家特定方法。方法 3涉及长 期采用碳库统计抽样和/或过程模式的清查体系,按气候、农田类型和管理制度进行分类。例如,纳入了 如收获和施肥等管理效应的经过验证的国家特定生长模型,以及与其相应的管理活动数据,可用来估算 农田生物量碳库随时间的净变化。 模型,或许结合测量(如森林清查中的测量),可用来估算库变化乃至外推整个农田面积,如方法 2 中所示。选择合适模式的关键标准为:它们能够表述在活动数据中体现的所有管理做法。关键是在代 表了国内气候、土壤和农田管理体系的国家或特定区域现场位置进行独立观测,来验证模式。
20、5.2.1.2 排放因子的选择 估算碳库变化所需的排放和清除因子包括(a)生物量年累积率或年生长率,及(b)受到清除(采 伐)、燃木采集和扰乱等活动影响的生物量损失因子。 地上部木材生物量的生长率 方法 1 5.1-5.3 各表提供了主要气候区域和农业体系的生物量库和生物量生长率及损失的估值。然而,鉴于 作物体系(包括树木或木本作物)中的重大变化,优良作法是寻求地上部木材生物量生长率的国家数 据。 方法 2 在更细分类的类别,木材生物量年生长率数据可以依据不同作物和农林结合体系的国家数据源。估 算年度木材生物量生长率的变化率应当反映特定管理/土地利用活动(例如施肥、收获、疏伐)中的变 化。应将
21、实地研究的结果与其它来源的生物量生长估值作比较,以核实它们处于纪录范围内。在生物量 累积率估算的求导中,重要的是认识到生物量生长率主要产生于管理改变后的最初 20 年,20 年后生长 率将趋于一个新的稳定状态(很少或没有发生变化)水平,除非管理条件发生进一步变化。 方法 3 方法 3,需要高度分解的生物量累积系数。这可能涉及物种的分类,纳入管理效应(如收获和施 肥)的特定生长模式。地上部生物量的测量是必须的,这与定期测量地上部生物量累积的森林清单相 似。 5.8 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 来自 中国最大资料库下载第 5章:农田 表 5.1 含有多年生物种的作物体系的地上部木材
22、生物量和收获周期的缺省系数 气候区 收获时地上部 生物量碳库 (吨碳/ 公 顷) 收获 /成熟 周期 (年) 生物量累积率 (G) (吨碳/公顷/年) 生物量碳损失 (L) (吨碳/公顷/年) 误差范围 1温带(所有湿度状 况) 63 30 2.1 63 + 75% 热带,干 9 5 1.8 9 + 75% 热带,湿润 21 8 2.6 21 + 75% 热带,湿 50 5 10.0 50 + 75% 注:数值摘自 Schroeder (1994 年)出版的文献调查与综合资料。 1 表示名义误差估值,作为均值的百分比,相当于两倍标准偏差。 表 5.2 世界不同生态区中农林结合体系的潜在碳储量
23、区域 生态区 体系 地上部生物量 (吨/ 公顷) 范围 (吨/ 公顷) 非洲 高度潮湿热带 农林结合 41.0 29 - 53 南美 低度潮湿热带 农林结合 70.5 39 - 102 南美 干低地 农林结合 117.0 39 - 195 东南亚 潮湿热带 农林结合 120.0 12 - 228 东南亚 干低地 农林结合 75.0 68 - 81 澳大利亚 潮湿热带 林牧结合 39.5 28 - 51 北美洲 高度潮湿热带 林牧结合 143.5 133 - 154 北美洲 低度潮湿热带 林牧结合 151.0 104 - 198 北美洲 干低地 林牧结合 132.5 90 - 175 北亚 低度
24、潮湿热带 林牧结合 16.5 15 - 18 资料来源:Albrecht 和 Kandji, 2003年 表 5.3 多种类型多年生农田的缺省地上部生物量(吨/公顷) 农田类型 区域 地上部生物量 范围 误差 参考文献 油椰 东南亚 136.0 62 - 202 78 成熟橡胶 东南亚 178.0 90 Palm等,1999年 未成熟橡胶 东南亚 48.0 16 - 80 Wasrin 等,2000年 未成熟肉桂(7年) 东南亚 68.0 47 Siregar 和 Gintings,2000年 椰子 东南亚 196.0 Lasco等,2002年 改良的休耕地 2年期休耕地 东非 35.0 27
25、 - 44 40 Albrecht 和 Kandji, 2003年 1年期休耕地 东非 12.0 7 - 21 89 Albrecht和 Kandji,2003年 6年期休耕地(平均) 东南亚 16.0 4 - 64 Lasco 和 Suson,1999年 条植法 东南亚 2.9 1.5 - 4.5 105 Lasco等,2001年 多层体系 丛林式橡胶 东南亚 304.0 17 Tomich等,1998年 石梓-可可 东南亚 116.0 53 Lasco等,2001年 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 5.9 来自 中国最大资料库下载第 4卷:农业、林业和其它土地利用 地下部生物量
26、的累积 方法 1 缺省假设农业体系中多年生树木的地下部生物量没有发生变化。无法获得用于农业体系的地下部生 物量的缺省值。 方法 2 方法 2 包括实际测量的多年生木本植被地下部生物量数据的使用。建议采用方法 2 的计算,估算地 下部生物量的累积量。根茎比例表明了单一种类(例如,Anderson 等,1972 年)和共有类别(例如, Jackson 等,1996 年;Caims 等,1997 年)各种值的广泛范围。因而,可获得的地下部生物量的数据是 有限的,应尽可能使用由经验求出的特定区域或植被类型的根茎比例。 方法 3 如果采用库差别方法,将包括使用实地研究(与森林清单相同)和建模研究数据。
27、清除、燃木和扰乱产生的生物量损失 方法 1 缺省假设为:假设所有生物量损失在同一年被排放。没有农田来源产生的生物量清除、燃木收集和 扰乱损失的数据。粮农组织提供圆木和燃木消费总数据,但并没有按来源(例如,农田、林地等)分 类。人们认识到,世界范围内关于燃木的统计资料极为缺乏而且并不确定。缺省清除和燃木收集的统计 资料(第 4 章 4.2 节进行了讨论)可能包括来自农田的生物量(如,来自家庭庭院的燃木采伐)。因 此,必须确保不重复计算损失。如果不能获得源自农田的圆木或燃木数据,缺省办法会包括林地中的损 失(4.2节),但不包括来自农田的损失。 方法2和方法3 更精细尺度的国家级数据,依据不同来源
28、(包括农业体系)的清单研究或生产和消费研究,可用来 估算生物量损失。这些数据可以通过多种方法获得,包括通过航空摄影(或者高分辨率卫星图像)和基 于地面的测量林地来估算木本植被的密度(林冠覆盖)。农田类型和条件的不同,使得物种组成、密度 和地上部与地下部生物量的比例均有极大的不同,因而,最有效的是按农田类型对抽样和调查地块进行 分层。第 3章附件 3A.3给出了关于生物量清单调查和抽样技术的一般性指南。 5.2.1.3 活动数据的选择 本节的活动数据指多年生木本作物蓄积量和收获土地的土地面积估值。面积数据采用第 3 章所述的 方法估算。数据应视作总农田面积的层(保持土地利用数据的一致性),并应根
29、据采用的方法层及生长 和损失因子的可获性进行分解。农田亚类的样例见表 5.4。 表 5.4 一国可能存在的多年生农田亚类的样例 广义亚类 具体亚类 果园 芒果、柑桔、苹果 种植园作物 橡胶、椰子、油椰、咖啡、可可 农林结合体系 灌木种植(条植)、改良的休耕地、多层体系、家庭庭园、边界 种植、防风林 方法 1 在方法 1 中,结合第 3 章概述的方法,采用年度或定期调查来估算定植的以及收获或清除的多年生 木本作物年均面积。将面积估值进一步细分为一般气候区或土壤类型,以匹配缺省生物量增加和损失 值。方法 1 的计算,可使用国际统计资料,如粮农组织数据库和其它来源的数据,来估算多年生木本作 物的土地
30、面积。 方法2 方法 2 中,使用了更详细的年度或定期调查来估算不同类别的多年生木材生物量作物的土地面积。 面积进一步分类为相关亚类,以使多年生木本作物类型和气候区的所有主要组合都按各自的面积估值来 表述。这些面积估值必须与用方法 2 得出的任何国家特定的生物量碳增量和损失值相匹配。如果只能获 5.10 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 来自 中国最大资料库下载第 5章:农田 得部分国家特定的较高分辨率数据,鼓励各国利用根据最佳可获知识所做的可靠假定来推断多年生木本 作物的整体土地基础。 方法3 方法 3 需要分解到国家以下级精细格网程度的高分辨率活动数据。与方法 2 相似,土地面积
31、根据主 要气候和土壤类别以及其它具有潜在重要性的区域变量(例如,区域管理做法的模式),分为多年生木 本作物的各特定类型。此外,优良作法是结合使用空间明晰的面积估值与当地生物量增量估值、损失率 和管理做法,以提高估值的准确性。 5.2.1.4 方法 1 和方法 2 计算步骤 下文概述了利用方法 1 和方法 2 估算仍为农田的农田中生物量碳库变化( C B )的步 骤 使用农田的工作表(参见附件 1AFOLU工作表),计算仍为农田的农田中生物量碳库的变化。 步骤 1:输入报告年的农田亚类。 一般而言,覆盖多年生木本多种农田类别的国家,有着多变的生物量库和增量。这些例子为:果园 (例如芒果、柑桔)、
32、种植园(例如椰子、橡胶)和农林复合农场。 步骤 2:对每一亚类,输入多年生木质生物量和农田年度面积 每一亚类农田的面积(A)(公顷)一般可获自国家土地利用机构、农业部和自然资源部。可能的 数据来源包括:卫星图像、航空摄影和基于土地的调查,以及粮农组织数据库。 步骤 3:对每一亚类,输入多年生木质生物量累积中的年均碳库(吨碳/公顷/年) 把表 5.1中的生物量累积率 G的每一农田亚类的年均生长率( C G ),输入工作表适合的栏中。 步骤 4:对每一亚类,输入生物量损失中的年度碳库(吨碳/公顷/年) 如果存在采伐,将来自采伐的生物量的碳库量(C L )输入适合的栏。用表 5.3 中缺省的多种农田
33、 地上部木质以上生物量,乘以缺省碳密度(0.5吨碳/吨生物量),进行估算。 步骤 5:计算每一亚类中的生物量的年度碳库变化 采用第 2章中的公式 2.7,计算生物量中的年度碳库变化C B 。 步骤 6:将所有亚类的估值相加,计算碳库中的总变化(C B )。 例 1:清查年,在热带湿润环境下栽培了 9万公顷多年生木本作物,与此同时,有 1 万公顷 的作物遭到采伐。未成熟的多年生木本作物面积,以大约 2.6 吨碳/公顷/年的速率累积地上 部碳。在清除年,采伐地区损失了生物量库中所有的碳。热带湿润环境下多年生木本作物 农田的碳库损失缺省值是 21 吨碳/公顷/年。从这些值中,估算每年累积 23.4
34、万吨碳和损失 21 万吨碳。采用第2章中的公式 2.7,热带湿润环境下碳库的净变化是 2.4 万吨碳/年。 5.2.1.5 不确定性评估 下面的讨论对与每层方法生物量碳估算相关的不确定性的评估办法提出了指导意见。 方法1 采用方法 1 时不确定性的来源包括:土地面积估值(见第 3 章)以及碳累积和损失率缺省值的准确 度。不同作物体系的面积估值不确定性可能较低(10%),因为大多数国家每年都会使用可靠方法估 算农田面积。使用公布的农林结合体系碳库研究汇编来求出表 5.1 提供的缺省数据(Schroeder,1994 年)。虽然缺省值是从各项研究中求出,但与它们有关的不确定性范围未包括在出版物中。
35、因此,根据 专家判断,参数值的不确定性水平可默认为75%。可利用方法 1,将此信息连同本报告第 3 章面积估值 的不确定性的衡量一起用来,评估农田生物量中碳排放和清除估值的不确定性。第 3 章第 1 卷中给出了 关于不确定性分析的指导意见。 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 5.11 来自 中国最大资料库下载第 4卷:农业、林业和其它土地利用 方法2 方法 2 将降低总体不确定性,因为国家特定的排放和清除因子比率应能提供本国境内作物体系和气 候区碳增量和损失的更准确的估值。优良作法是计算国家特定的碳增长率的误差估值(即标准偏差、标 准误差或范围),并将这些变量用于基本的不确定性评估。
36、优良作法是各国评估国家特定系数的误差范 围,并与碳累积系数缺省值的误差范围作比较。如果国家特定比率有着等于或大于缺省系数的误差范 围,优良作法是使用方法 1并根据更多的实地测量进一步精确国家特定比率。 方法 2 也可利用更高分辨率的活动数据,如本国境内不同气候区或特定作物体系的面积估值。较高 分辨率的数据与那些更精细尺度的土地基础界定的生物量碳增量因子的结合使用,可进一步降低不确定 性水平(例如,求咖啡种植园的面积时用咖啡种植系数相乘,而不是通用的农林结合体系缺省值)。 方法3 方法 3 与方法 1 和方法 2 相比,能提供最大程度的确定性。优良作法是计算所有本国界定的生物量 增长和损失率的标
37、准偏差、标准误差或范围。优良作法是各国建立模式参数的概率密度函数,以用于蒙 特卡罗模拟。对耕作系统而言,不确定性,特别是与面积估值相关的,可能较小或不存在。 5.2.2 死有机物质 本节列出了仍为农田的农田(CC)中估算关于死有机物质池的碳库变化的方法。为两种类型的死有 机物质池提供了方法。1) 死木及 2) 枯枝落叶。本报告第 1章给出了关于这些池的详细定义。 死木是一个多变的池,在实地测量和转为枯枝落叶、土壤或排放到大气层中的速率的相关不确定性 测量方面有着许多实际困难。死木碳在景观林分间变化很大。死木的量取决于最后扰乱的时间、扰乱时 投入的量(死亡)、自然死亡率、衰减率以及管理。 枯枝落
38、叶累积可衡量枯枝落叶年度脱落量(包括所有的树叶、细枝条及小树枝、干草、果实、花和 树皮)减去年分解率。枯枝落叶量还受最后扰乱的时间和扰乱类型的影响。木材和牧草的采伐、燃烧和 放牧等管理极大地改变了枯枝落叶的性质,然而很少有研究能明确记录管理对枯枝落叶碳所产生的效 应。 一般而言,农田含少量或不含死木,作物残余物或枯枝落叶(除了农林结合系统),可算入农田或 林地,这取决于各国报告所采用的定义。 5.2.2.1 方法选择 第2章图2.3 中的决策树为执行估算程序而选择适合层级提供指南。估算死有机物质碳库的变化需 要死木库和枯枝落叶库变化的估值(参阅第 2章公式 2.17)。 每个死有机物质池(死木
39、和枯枝落叶)应分别处理,但确定每个池变化的方法是相同的。 方法1 方法 1 假设农田中不存在死木和枯枝落叶库,或者它们处于平衡状态(如在农田结合系统和果园 中)。因此,不必估算这些池的碳库变化。 方法2和方法3 方法 2 和方法 3 可计算由管理做法引起的死木和枯枝落叶的碳变化。提出了估算死有机物质中碳库 变化的两种方法。 方法 1(亦称为 增加-损失方法, 第 2章中的公式 2.18):方法 1涉及估算农田管理类别的面积,以及 由死木及枯枝落叶库转入和转出的年均转移量。这需要仍为农田的农田下的面积估值,根据:1)不同 气候或农田类型;2)管理制度,或其它明显影响死木和枯枝落叶碳汇的因素;3)
40、根据不同的农田类 型,每公顷基础上上转为死木和枯枝落叶库的生物量的数量,以及由死木和枯枝落叶库转为生物量的数 量。 方法 2(亦称为 库-差别方法, 第 2章中的公式 2.19): 方法 2涉及估算农田的面积,以及两个时间段 (t 1和 t 2 )的死木和枯枝落叶库。用库变化除以两次测量之间的时期(年),得到清查年死木和枯枝落 叶库的变化量。对于进行定期清查的国家,方法 2 是可行的。此方法更适合采用方法 3 的国家。当国家 存在国家特定排放因子和国家数据时,采用方法 3。国家界定的方法可能基于农田永久样地和/或模式的 详细清单。 5.12 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 来自 中
41、国最大资料库下载第 5章:农田 5.2.2.2 排放/清除因子的选择 碳比例死木和枯枝落叶的碳比例是变化的,取决于分解的阶段。木材的变化比枯枝落叶的小的多, 可采用值为 0.50吨碳/吨干物质的碳比例。 方法1 方法 1 的假设是:所有仍为农田的农田中,死有机物质碳库都微不足道或未发生变化,因此不需要 排放/清除因子和活动数据。农田管理或扰乱发生明显变化(很可能影响死有机物质池)的国家,鼓励其 使用方法 2或方法 3建立国内数据以量化并报告这种影响。 方法2 对于部分农田类别,如果不能获得国家特定或区域值,优良作法是结合缺省值,采用不同农田类别 中死有机物质的国家一级数据。从被采伐的活体树转移
42、到采伐残余物的碳的国家特定值,以及分解率 (方法 1 的情况下)或死有机物质池中的净变化(方法 2 的情况下),可以在国家特定数据中获得,同 时应考虑农田类型、生物量利用率、采伐做法和采伐活动中损坏的植被量。 方法3 对于方法 3,国家应建立自己的方法学和参数,以估算死有机物质的变化。这些方法学可能来自上 文具体描述的方法 1或方法 2,或可能基于其它方法。采用的方法需要明确记录。 国家一级分解的死有机物质碳估值应该确定为国家农田清单,国家一级模式的组成部分,或者来自 专项温室气体清单项目,遵循第 3 章附件 3A.3 所示的原则进行定期抽样。清单数据可以结合模式研究 以捕捉所有农田碳汇的动态
43、。 5.2.2.3 活动数据的选择 活动数据包括仍为农田的农田面积,按主要农田类型和管理做法进行概述。农田总面积应与本章其 它各节报告的面积一致,尤其是仍为林地的林地的生物量相关节(4.2.1 节)。将这些信息与国家土壤、 气候、植被和其它地理数据相联系,使其更易于评估死有机物质的变化。 5.2.2.4 方法 1 和方法 2 的计算步骤 下文归纳了估算死有机物质碳库中变化的步骤 方法1 由于假设死有机物质池是稳定的,因此不需要活动数据。 方法 2(增加-损失方法) 第 2 章中的公式 2.18 将每种死有机物质池(死木和枯枝落叶)分开处理,但用于每个池的方法是相同的。 步骤 1:确定将用于此评
44、估和代表性面积的类别或农田类型以及管理体系。应采用第 3 章所描述的方法 获得面积数据。 步骤 2:确定每个类别中死有机物质库的净变化。确定来自清单或科学研究的,用于各类死木或枯枝落 叶平均投入量和产出量的值。国家应该采用当地可获得的来自这些池的投入量和产出量数据。用投入量 减去产出量,以计算死有机物质池的净变化。负值表明库的净减少。 步骤 3:基于步骤 2,确定每个类别死有机物质碳库中的净变化。将死木和枯枝落叶的碳比例乘以死有 机物质库中的变化,以确定死木碳库中的净变化。对于死木,碳比例缺省值为 0.50 吨碳/吨干物质;对 于枯枝落叶,碳比例缺省值为 0.40吨碳/吨干物质。 步骤 4:确
45、定每个类别死有机物质碳汇中的总变化,需要各类别的代表面积与那个类别死有机物质碳库 的净变化相乘。 步骤 5:总和所有类别死有机物质的总变化,以确定死有机物质碳库的总变化。 2006年 IPCC 国家温室气体清单指南 5.13 来自 中国最大资料库下载第 4卷:农业、林业和其它土地利用 方法 2(库-差别方法) 第 2 章中的公式 2.19 将每种死有机物质池分开处理,但用于每个池的方法是相同的。 步骤 1:如方法 1所述,确定将用于评估和代表面积的类别。 步骤 2:确定每个类别死有机物质库的净变化。从清查数据中,确定清查时间间隔、清查初期(t 1 )死 有机物质的平均库量以及清查末期(t 2
46、)死有机物质平均库量。通过用 t 2 的死有机物质库减去 t 1 的死有 机物质库并除以时间间隔,使用这些数值进行死有机物质库的年净变化的计算。负值表明死有机物质库 的减少。 步骤 3:确定每个类别死有机物质碳库中的净变化。将每个类别死有机物质库中的净变化乘以死有机物 质的碳比例,来确定死有机物质碳库中的净变化。死木的碳比例缺省值为 0.50 吨碳/吨干物质,枯枝落 叶的碳比例缺省值为 0.40 吨碳/吨干物质。方法 3 需要国家特定或生态体系特定的扩展系数。方法 2 可 以采用国家一级的缺省扩展系数。 步骤 4:通过将每个活动类别的代表面积乘以那个类别死有机物质碳库中的净变化,以确定每个活动
47、类 别死有机物质碳汇中的总变化。 步骤 5:总和所有活动类别死有机物质中的总变化,以确定死有机物质碳库的总变化。 5.2.2.5 不确定性评估 因为假设死有机物质库是稳定的,所以方法 1 不需要进行不确定性的估算。对于方法 2 和方法 3, 应该采用第 3章中的方法获得面积数据和不确定性的估值。应该在当地评估碳累积和损失因子。 5.2.3 土壤碳 农田管理改良土壤碳库的变化程度,取决于具体活动如何影响土壤体系的碳投入和产出(Paustian 等,1997年;Bruce等,1999年;Ogle等,2005年)。影响农田中土壤碳库的主要管理做法分类为:残 余物管理类型、耕作管理、肥料管理(矿肥和有
48、机改良)、作物的选择和耕作系统的强度(例如,连作 与休耕时期的轮作)、灌溉管理,以及轮作中作物和干草或牧草的混合体系。此外,有机土壤的排水和 种植可降低土壤碳库(Armentano和 Menges,1986年)。 估算土壤碳库变化的一般信息和指南(包括公式)见第 2 章 2.3.3 节。应先阅读该节,再阅读关于 农田土壤碳库的具体指南。采用公式 2.24(第 2 章)估算农田土壤碳库总变化,此公式总合了矿质土壤 和有机土壤的土壤有机碳库变化;以及与土壤无机碳汇相关的碳库变化(仅方法 3)。本节提供了估算 土壤有机碳库变化的具体指南。土壤无机碳的充分叙述见 2.3.3.1节。 为了计算仍为农田的
49、农田的相关土壤碳库变化,各国至少需要有清单期开始和结束时农田面积的估 值。如果土地利用和管理活动数据有限,那么总计数据,如粮农组织关于农田的统计资料,与土地管理 体系大概分布(例如,中等、低和高投入耕作系统等)的专家知识一起,可以用作起点。农田管理分类 的分层必须根据气候区和主要土壤类型,后者可根据缺省或国家特定分类。其实现方法是将土地利用与 适当的气候和土壤图吻合。 5.2.3.1 方法的选择 可采用方法 1、2 或 3 编制清单,每一连续层方法需要比前一层更多的详细资料和来源。各国将有 可能采用不同的层级方法,准备对各土壤碳亚类的估算(即矿质土壤和有机土壤中土壤有机碳库变化; 以及与土壤无机碳汇相关的库变化)。2.3.3.1 节(第 2 章)中提供了用于矿质土壤(图 2.4)和有机土壤 (图 2.5)的决策树,以帮