湖北省LULUCF碳汇计量监测体系建设

付 甜 王晓荣 胡文杰 潘 磊 郑兰英 曹 国 王福和

(1.湖北省林业科学研究院 武汉 430075；2.湖北省南漳县林业局 襄阳 441500；3.湖北省麻城市林业局 黄冈 438300)

1 背景

近年来，随着应对气候变化国际进程持续深入推进，尤其是哥本哈根、坎昆和德班气候大会之后，国际社会普遍认识到，森林是陆地生态系统的主体，具有强大的碳汇功能，在减缓和适应气候变化中具有特殊地位和重要作用。为减缓全球气候变化，国际社会先后通过了《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)、《京都议定书》等协议，各国就缓解气候变化问题中与林业有关的问题达成了一致意见。2003年底，政府间气候变化专门委员会(IPCC)组织完成了《土地利用、土地利用变化和林业优良做法指南》(GPG LULUCF)。GPG LULUCF解决了《京都议定书》中有关土地利用、土地利用变化与林业(以下简称“LULUCF”)活动的碳计量方法，将所有土地及其转化统一定义为有林地、农地、草地、湿地、居住用地和其它土地及其之间相互间的转化，针对每一地类及其转化，分5大碳库计量碳贮量变化和非CO2温室气体排放[1]。2006年制定了《2006年IPCC国家温室气体清单指南》，反映了以前的《国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理》(GPG2000)和GPG LULUCF的主要成果并进行了适当修改，成为指导各个国家编制国家温室气体清单的指导文件[2,3]。这些指南对土地利用变化和林业温室气体清单编制的方法提出了更高的要求，也使我国林业温室气体清单的编制面临更大的挑战。

1.1 国内背景

为加快推进全国林业碳汇计量监测体系建设，2009年以来，中国先后在36个(省、市、区、集团、兵团)全面推进体系建设工作。按照国家《 “十二五”控制温室气体排放工作方案》和《林业应对气候变化“十二五”行动要点》的要求，2016年已基本建成全国林业碳汇计量监测的技术体系、数据体系和模型体系，为测准、算清全国林业碳汇本底现状及其动态变化，支撑国际国内林业应对气候变化工作，服务国家应对气候变化大局奠定坚实基础[4,5]。

1.2 湖北省林业碳汇计量监测现状

2014～2016年，国家林业局开展了首次全国LULUCF碳汇计量监测，获取了2005～2013年土地利用变化与林业碳汇数据，取得了阶段性成果。2016年湖北省作为第二批数据报送单位，顺利完成湖北省LULUCF碳汇计量监测和林业管理活动水平统计数据获取报送工作。按照国家应对气候变化总体部署和林业应对气候变化重点工作安排，计划2017～2019年开展第二次全国LULUCF碳汇计量监测。

1.3 湖北省林业碳汇计量监测体系建设的必要性

中国作为《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的签署国，有向气候公约秘书处报告中国温室气体清单的义务，而林业碳汇是温室气体清单的重要组成部分。为更好的履行义务，我国迫切需要制定符合我国林业实际的林业碳计量体系，提高林业清单的编制能力，为中国参与国际气候变化战略谈判提供技术支撑。按照《全国林业碳汇计量监测体系建设工作方案》统一部署和林业应对气候变化重点工作安排意见，深入推进全国林业碳汇计量监测体系建设(以下简称体系建设)[5]。湖北省是全国林业碳汇计量监测试点，同时又是国家发改委低碳经济试点和碳排放权交易试点，在过去的几年开展了大量的林业碳汇方面的工作，取得了一定成果。湖北省林业碳汇计量监测体系建设是全国林业碳汇监测体系的重要组成部分，是开展碳汇造林、碳汇交易、碳汇清单编制、年度碳汇出数的主要依据，是继森林“双增”目标之后反映湖北省生态文明建设成就的重要指标。

2 计量监测体系建设思路

2.1 总体思路

体系建设以IPCC相关指南为依据，参照LULUCF优良做法指南和REDD+有关测算技术要求，根据本省实际情况和林情，充分利用林业资源监测调查技术与成果，以森林、湿地、木质林产品的碳库变化为计量监测核心内容，分别建立技术体系、数据体系、模型体系和评估体系，逐步推进森林、湿地、木质林产品碳库以及REDD+方面的增汇与减排测算、报告与不确定分析，满足服务国内与国际林业应对气候变化两个大局要求。

2.2 体系组成

在国家及地方技术标准体系框架下，以资源数据库为基础，以模型和参数体系为支撑，逐步建立符合湖北省情和林业现状的碳汇计量监测体系。体系具体构成包括技术标准体系、模型参数体系和碳汇数据体系。其中，技术标准体系应是林业碳汇相关国家及地方标准、规范、方法指南等的大集合；模型参数体系是结合国家和湖北现有建模成果，如统计模型、机理模型和遥感模型等。碳汇数据体系包括专项调查数据，一类、二类调查基础数据，以及碳汇动态监测数据等。

3 计量监测体系建设方法与内容

3.1 主要技术手段

(1)抽样技术。林业碳汇监测一般包括大量的样地调查和小班调查，有效的抽样方法可大量减少地面调查工作量。湖北省林业碳汇计量体系采用机械布点采样，以全省为独立总体，大小为24 km×24 km的公里格网作为抽样单元，分别以公里格网中心点进行布点，设置4 km×4 km大小的样方，共布设样方319块，将对所有样方定期开展监测工作。

(2)森林资源调查技术。包括样地地面调查、小班地面调查和其他调查。其中样地地面调查用于获取林业相关计算参数及验证等；小班地面调查可及时掌握当年林业资源的实际情况，便于数据变更与更新；其它调查包括数据补充调查等。

(3)遥感技术。高清遥感影像数据时效性强，覆盖范围广。通过对特定年份的遥感影像的解译，能够及时获取全省样地土地利用和植被覆盖变化情况。

(4)模型技术。在实现林业碳汇计量监测的过程中，众多数据无法直接调查和测定，只能通过调查和监测容易测定的相关因子，作为变量，构建经验模型进行模拟来估测。如需构建生物量生长模型、地上碳库关系模型等。

(5)地理信息系统技术。地理信息技术是小班森林资源属性更新的基础，用于对碳汇数据进行管理、更新、统计和输出。

3.2 主要监测内容

(1)获取土地利用、土地利用变化与林业(LULUCF)数据。在充分利用湖北省现有森林、湿地、荒漠化土地调查成果基础上，通过对机械布点抽取的所有样方开展遥感区划调查和现地验证工作，实现对全省范围内土地利用类型分布及其变化信息的监测。获取监测年份的各类土地利用活动变化边界信息(类型、面积)等基于LULUCF活动变化引起的土地利用类型变化的属性信息，使得土地利用类型变化的边界清晰，获取湖北省林业与土地利用本底数据，以及林业与土地利用变化数据，建立LULUCF数据库。

(2)获取年度林业管理活动水平统计数据。在充分利用湖北省现有林业年度统计数据、林业资源调查监测成果等数据基础上，获取湖北省2006以来各年度的林业管理活动水平统计数据。数据内容包括林地征收占用数据、荒山荒(沙)地造林数据、中、幼龄林抚育数据、公益林数据。

(3)测算基于LULUCF活动变化引起的森林碳储量和碳变化量。获取监测年间的LULUCF活动变化引起的土地利用类型变化信息，确定测算对象范围、主要碳库、获取数据方法，开展森林碳储量、林地转化引起碳变化量的测算，实现由此导致的碳储量和变化量的计量监测，进行不确定性分析，准确查清湖北省森林各碳库碳储量现状、变化和空间分布，预测未来我省森林碳储量、碳汇量及其潜力。

3.3 预期成果

湖北省LULUCF碳汇计量监测体系的预期成果主要包括五个方面：一是编制省级土地利用变化与林业温室气体清单，报告林地、湿地因土地利用变化引起的碳变化量；二是了解和掌握湖北省森林碳汇现状及动态变化，为国家林业局和省政府提供所需的碳汇监测成果；三是通过湿地资源调查获取不同类型湿地面积、分布，查清全省湿地碳汇现状及其动态变化；四是开展全省森林碳汇项目(主要包括碳汇造林、森林经营二类)的计量监测；五是通过分析和综合所有碳汇监测成果，为各级政府决策部门提供森林碳汇评估、碳汇项目评估等技术报告。

4 结语与讨论

湖北省LULUCF碳汇计量监测体系主要的数据依托是2013年全省林业碳汇样地调查、全省森林资源“二类”调查小班、湿地资源、以及森林资源连续清查统计报表等数据。对LULUCF碳汇样方的小班进行定期监测是全省碳汇监测体系的主要形式，补充样地调查可对小班监测结果进行验证与修正，最终通过统计计算，获得全省区域的LULUCF碳汇监测数据，从而提升我省林业碳汇监测水平。湖北省多年来在森林资源监测上积累了大量经验与数据，能够为下一步工作提供坚实的基础，但本文旨在介绍湖北省LULUCF碳汇计量监测体系建设的基本组成与内容，未对如统计算法等细节问题进行具体阐述。另外，基于遥感解译模型估测等方法进行更新的小班监测数据，投入统计计算得出的碳储量及碳汇量存在一定的不确定性，未来将会在模型参数修正、模型验证以及统计方法等方面展开向相关探索，进一步在数据精确度上提高LULUCF碳汇计量监测体系的建设成果。

参 考 文 献

[1]IPCC.土地利用、土地利用变化与林业优良做法指南(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国家温室气体清单指南[EB/OL].(2006)[2017-12-20]. http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/chinese/index.html.

[3]IPCC. 国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理(GPG2000) [EB/OL].(2000)[2017-12-20]. http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gp/chinese/gpgaum_cn.html.

[4]国务院办公厅，国务院关于印发“十二五”控制温室气体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]国家林业局办公室. 林业局印发林业应对气候变化“十二五”行动要点[EB/OL]. (2012-02-01) [2018-02-23].http://www.gov.cn/gzdt/2012-02/01/content_2055853.html.