气候变化与林业碳汇

气候变化与林业碳汇碳汇计量监测中心：朱东泽2017年1月气候变化与气候大会发展林业是应对气候变化的战略选择碳汇计量监测体系建设一二三联合国政府间气候变化专门委员会（IntergovernmentalPanelonClimateChange，IPCC)是牵头评估气候变化的国际组织。它是由联合国环境规划署（UNEP)和世界气象组织（WMO)于1988年建立的，旨在向世界提供一个清晰的有关对当前气候变化及其潜在环境和社会经济影响认知状况的科学观点。网址:一、气候变化与气候大会一、气候变化与气候大会科学机构•它负责评审和评估全世界产生的有关认知气候变化方面的最新科学技术和社会经济文献。IPCC不开展任何研究，也不监督与气候有关的资料或参数。政府间机构•它对联合国和WMO的所有会员国开放。目前，有195个国家是IPCC的会员。IPCC每年至少召开一次全会，由各国政府代表出席，就IPCC主要的工作计划做出决定，并选举IPCC主席团成员（包括主席）。一、气候变化与气候大会名称发表时间主要内容及意义《第一次评估报告》1990年报告确认了对有关气候变化问题的科学基础。它促使联合国大会做出制定《联合国气候变化框架公约（UNFCCC）》的决定；《第二次评估报告》1995年提交给了UNFCCC第二次缔约方大会，并为公约的《京都议定书》会议谈判做出了贡献；《第三次评估报告》2001年包括三个工作组的有关“科学基础”、“影响、适应性和脆弱性”和“减缓”的报告，以及侧重于各种与政策有关的科学与技术问题的综合报告《第四次评估报告》2007年由于气候变化的明显表现，该报告在世界范围内引起极大反响；《第五次评估报告》2013年其综合报告指出人类对气候系统的影响是明确的，而且这种影响在不断增强，在世界各个大洲都已观测到种种影响。一、气候变化与气候大会自然科学基础影响、适应和脆弱性减缓气候变化综合报告一、气候变化与气候大会观测到的气候变化IPCC第五次评估报告指出：人类对气候系统的影响是明显的，近年来人为温室气体排放达到了历史最高值。气候变化已对人类系统和自然系统产生了广泛影响。主要体现在平均温度、海平面、温室气体浓度及CO2排放方面。观测到的20世纪中叶以来大部分的全球平均温度的升高，很可能是由于观测到人为温室气体(GHG)浓度增加所导致的。一、气候变化与气候大会一、气候变化与气候大会多模式均值显示，同1980－1999年相比，2100年的变暖约为0.6℃一、气候变化与气候大会•1979：第一届全球气候大会在日内瓦召开。•1992：里约热内卢的全球峰会联合国气候变化框架公约(UNFCCC)•1997：《京都议定书》在日本被签署。此项协议在约50个国家首肯下(不包括美国)，要求2008年至2012年间，温室气体排放量与1990年相比减少5%。20世纪•2009：在哥本哈根举行的联合国气候变化大会最终未能针对2020年以后的全球目标出台一份协议。•2010：在墨西哥坎昆德的世界气候大会上，确立了以各国自主自愿为基础、确定2020年以前本国温室气体减排目标的体系。•2012：卡塔尔多哈世界气候大会确定了《京都议定书》的第二承诺期(2013-2020)。•2014：秘鲁利马世界气候大会落实了2020年以后的气候目标。•2015：巴黎气候大会计划就气候问题达成一个具有全球一体约束力的协议。21世纪一、气候变化与气候大会一、气候变化与气候大会•在相关国际进程中，林业问题受到越来越多关注，林业与气候变化的关系日益受到重视。特别是在《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》谈判中，林业作为重要谈判内容之一，共识越来越多。目前，多数国家赞成在2020年后全球应对气候变化新协议中继续充分发挥林业作用国际•研究表明，我国温室气体排放总量已经上升至全球第一，减排压力与日俱增。党中央、国务院高度重视林业应对气候变化工作，作出了一系列重大决策部署：明确在应对气候变化中林业具有特殊地位，应对气候变化必须把发展林业作为战略选择；我国还有相当数量的宜林地，60%—70%的森林正处在中幼林龄，湿地保护与恢复力度持续加强，具备了碳汇能力继续增加的有利条件。国内二、发展林业是应对气候变化的战略选择•森林面积占全球面积的27.6%，森林植被的碳储量约占全球植被的77%，森林土壤的碳储量约占全球土壤的39%，森林生态系统碳储量占陆地生态系统的57%。森林是陆地上最大的储碳库•森林通过光合作用吸收二氧化碳，并将其以生物量的形式固定下来森林是最经济有效的吸碳器•只要不腐烂、燃烧，森林的固碳功能就会长期、稳定地持续下去。木材及木制品也是十分重要的碳库，固碳的时间可达几十年、上百年。森林固碳持久而稳定•成本低、易施行；•还具有生态功能、经济功能和社会功能。森林固碳有两大明显优势•恢复和保护森林作为减排的重要措施被写入《京都议定书》•IPCC第五次评估报告：与林业相关的措施，可在很大程度上以较低成本减少温室气体排放并增加碳汇，从而缓解气候变化森林固碳已经成为缓解气候变化的根本措施之一二、发展林业是应对气候变化的战略选择中国森林生物量碳贮量在20世纪80年代至90年代，呈明显增加趋势；20世纪80年代，中国森林生物量碳汇年均增加0.586亿吨，90年代年均增加0.926亿吨，(Piaoetal,2009)全国第七次森林资源清查结果显示，全国森林植被总碳储量约为78.11亿吨。(国家林业局)《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》结果显示，1994年中国CO2排放总量约为30.73亿吨，土地利用变化与林业领域的碳吸收汇为4.07亿吨（其中吸收4.31亿吨，排放0.24亿吨），相当于全国CO2排放总量的13.24%。全国第八次森林资源清查结果显示，全国森林植被总碳储量约为84.27亿吨。(国家林业局)二、发展林业是应对气候变化的战略选择•开展大规模国土绿化行动、扩大森林面积；大力开展森林抚育，提升森林固碳能力；增加林业碳汇•加强林地管理；预防火灾；加强病虫害防治。减少林业排放•加大良种选育、优化造林模式、调整森林结构提升林业适应能力•成立技术委员会，加强林业碳汇技术标准管理强化科技支撑•建成全国统一的、符合国际规则和国内实际的林业碳汇计量监测体系。加强碳汇计量监测引自：国家林业局《林业应对气候变化“十三五”行动要点》，2016.6二、发展林业是应对气候变化的战略选择碳源：向大气中释放CO2的过程、活动或机制。碳汇：从大气中清除CO2的过程、活动或机制。森林碳汇：是指森林植物群落通过光合作用吸收大气中的二氧化碳将其固定在森林植被和土壤中的所有过程、活动或机制林业碳汇：是指利用森林的储碳功能，通过植树造林、加强森林经营管理、减少毁林、保护和恢复森林植被等活动，吸收和固定大气中CO2，并按照相关规则与碳汇交易相结合的过程、活动或机制。三、林业碳汇计量监测体系建设按照国家林业局应对气候变化领导小组的统一部署,国家林业局造司（气候办）于2009年启动全国林业碳汇计量监测体系建设，完成了体系建设的技术准备、专项调查、模型建设、应用测试和试点运行。所有省基本完成全部碳汇监测样地调查,实现首次LULUCF碳汇计量监测的全国覆盖，建立全国林业碳汇数据库。2009—20132014—2016.8对各省2005、2013年LULUCF碳汇监测样地数据进行核实和修改完善，最终汇总形成国家数据。2016.8—2016.12三、林业碳汇计量监测体系建设三、林业碳汇计量监测体系建设三、林业碳汇计量监测体系建设目的利用我国林业监测体系和监测成果，并辅助地面遥感大样地调查，以《LULUCF碳汇计量监测技术指南》为依据，采用规范和统一的技术方法，为掌握我国土地利用、土地利用变化与林业活动引起的碳汇量变化情况提供有力支撑，为我国林业碳汇参与国际碳交易、国际谈判涉林议题提供有力支撑。主要依据：IPCC相关方法指南—国际依据国内相关调查规范与标准—国内依据三、林业碳汇计量监测体系建设三、林业碳汇计量监测体系建设三、林业碳汇计量监测体系建设三、林业碳汇计量监测体系建设森林碳储量测算：C总=C地上+C地下+C枯落物+C枯死木+C土壤有机碳计量思路：森林蓄积/胸径（树高）→森林生物量→森林碳储量→区域森林碳储量（省、市、县、乡、村、林班等）三、林业碳汇计量监测体系建设碳库计量方法计量公式说明地上生物量乔木层平均生物量扩展因子法C乔=(V·BCEF)·(1+R)·CFV:单位面积材积D:基本木材密度R:根茎比CF:碳含率BEF:材积生物量扩展系数BCEF:生物量转扩因子灌木层单位面积生物量换算参数法C灌=M灌·A·CFM灌:单位面积生物量A:面积CF:碳含率草本层单位面积生物量换算参数法C草=M草·A·CFM草:草本层单位面积生物量A:面积CF:碳含率地下生物量根茎比法C地下=地上生物量×RiRi可以是树种参数，也可以是区域类型平均值枯死木单位面积生物量换算参数C枯死=M枯死·A·CFM草:枯死木单位面积生物量A:面积CF:碳含率枯落物单位面积生物量换算参数C枯落=M枯落·A·CFM草:枯落物单位面积生物量A:面积CF:碳含率土壤有机碳单位面积土壤有机碳密度SOCi=0.58·C·D·E·（100-G）/100TOC=SOC·ASOC土壤有机碳密度，C土壤有机质含量，D土壤容重，E土壤厚度，G直径≥2mm的石砾所占体积百分比估算各碳库储量的常用计算方法山西碳汇计量监测体系建设工作从2014年9月接收资源三号卫星数字正射影像数据开始，到2015年3月中旬最终报告编制完成，历时半年时间。其中外业调查用时3个月，数据录入用时1个月，统计分析和报告编制用时1个月。整个体系建设共动用全省林业调查技术骨干212名。其中省院12名，主要负责外业调查技术指导、后期数据录入、碳库统计推算、土地利用变化数据提取、报告编制等工作。20支地方调查队的技术骨干200名，主要负责272个4*4样地内80234个小班的地类复核、小班因子采集、蓄积量测算等工作。三、林业碳汇计量监测体系建设以省为独立总体，以24km×24km公里格网作为抽样单元，以公里格网中心点为抽样点，通过抽样点的属性特征值对各总体进行统计估算。按照大样地抽样要求，山西省共需设立272个4km×4km大样地（其中256个完整样地，16个不完整样地）。单位职责抽调人员具体要求山西省林业调查规划院负责完成全省外业数据校核指导和数据的录入以及后期的土地利用变化和林业碳汇计量监测工作。12人连续参加过两次连清和二类资源调查并且对辖区范围内资源本底熟悉的专业技术骨干11个地市林业调查规划院和9大林局林业调查规划队负责全省272个样地外业核对工作200人单位职责抽调具体要求山西省林业调查规划院负责技术把关12人连续参加过两次连清和二类资源调查并且对辖区范围内资源本底熟悉的专业技术骨干20支地方规划院（队）负责外业核对工作200人三、林业碳汇计量监测体系建设•全面、准确掌握2013年本底资源数据的真实情况。目的•要求20支地方调查规划院外业调查人员对272个4*4样地内2013年林地保护利用规划的矢量数据进行全面调查，特别是对地类、龄组、胸径、蓄积量、变化原因等关键因子进行再次确认。措施•外业调查开展时已经进入11月份，200多名技术骨干在严寒的气象条件下历经三个月的紧张外业调查，对山西省样地进行了全面的梳理，为山西省的碳汇计量监测数据奠定了扎实的基础。结果三、林业碳汇计量监测体系建设样地野外调查现场三、林业碳汇计量监测体系建设第一阶段工作内容：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，获取各类土地利用活动变化边界信息（类型、面积），使得土地利用类型变化的边界清晰；获取基于LULUCF活动变化引起的土地利用类型变化的属性信息，并对外业校核的全部数据进行逐样地逐小班的详细录入，并且对录入的数据进行二次交叉检查，确保录入数据准确；按照指南要求获取2005年和2013年间的LULUCF活动变化引