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第 4 卷 · 农业、林业与其他土地利用 · Ch2 2019RF 修订

Ch2 通用方法Generic Methodologies Multiple Land Use

本页为章节结构与阅读指引(原创整理)。因版权原因不收录 IPCC 原文正文;公式、表格与完整方法请阅读官方 PDF。

方法要点速查

本章是 AFOLU 各土地类别(林地、农田、草地、湿地、聚居地、其他土地)通用的方法学骨架:碳储量变化用「收益-损失法」或「储量差法」,非 CO₂ 排放用另一套独立方法;两者的时间与空间代表性要求不同。

要点

  • AFOLU 清单的基本结构:总碳储量变化 = Σ 各土地类别 → Σ 各层(stratum)→ Σ 各碳库(生物量、死有机质、土壤)。
  • 两种碳库变化算法:收益-损失法(Gain-Loss,逐项估计增减)与储量差法(Stock-Difference,两个时点存量之差÷年数);选择取决于数据可得性。
  • 土地转换(land converted)与土地保持(land remaining)必须分别估计,转换年的碳储量变化需按转换类型与转换后年数分摊。
  • 土壤碳分矿质土壤与有机土壤:矿质土壤用 Tier 1 的参考碳储量 × 管理因子 × 输入因子;排水有机土壤用面积 × 排放因子。
  • 年际变异(inter-annual variability)与自然扰动(natural disturbances)有可选报告方法,须与人为效应的报告口径一致。

方法脉络

清单框架(§2.2)

  • 碳储量变化估计:按土地类别、层、碳库三级汇总。
  • 非 CO₂ 排放(CH₄、N₂O)单独估计,再用 GWP 换算为 CO₂ 当量。
  • 碳储量变化换算为 CO₂:ΔC × (−44/12) 表示排放为正。

生物量碳(§2.3.1)

  • 地上生物量与地下生物量分别处理;地下生物量常按根冠比由地上生物量推算。
  • 收益-损失法:ΔC_B = ΔC_G − ΔC_L(生长增量为收益,采伐/薪材/扰动损失为损失)。
  • 土地保持类别用收益-损失法或储量差法;土地转换类别在转换后若干年内用年化分摊。

死有机质(§2.3.2)

  • 枯死木与枯落物分别估计;输入来自生物量转移(如枯死、采伐剩余物)。
  • 土地转换时需计入转换导致的死有机质碳储量变化。

土壤碳(§2.3.3)

  • 矿质土壤 Tier 1:ΔC = (SOC_ref × F_LU × F_MG × F_I − SOC_ref) / D,其中 F_LU 土地利用因子、F_MG 管理因子、F_I 输入因子、D 为过渡期年数。
  • 有机土壤:排水后按面积 × 排放因子估计年碳损失。
  • Tier 2 引入国别参考碳储量与国别因子;Tier 3 用实测或模型。

年际变异与自然扰动(§2.6)

  • 区分人为直接/间接效应与自然效应;自然扰动有可选报告方法。
  • 报告自然扰动贡献时,须与人为效应的报告口径一致,避免趋势被扰动掩盖。

关键公式

  • 式 2.1 AFOLU 总碳储量变化ΔC_AFOLU = Σ(land-use categories) ΔC_LU全部门汇总。
  • 式 2.2 土地类别碳变化ΔC_LU = Σ(strata) ΔC_stratum类别内按层汇总。
  • 式 2.3 层的碳变化ΔC_stratum = Σ(pools) ΔC_pool层内按碳库汇总。
  • 式 2.4 收益-损失法ΔC_pool = ΔC_G − ΔC_L逐项估计收益与损失。
  • 式 2.5 储量差法ΔC_pool = (C_t2 − C_t1) / (t2 − t1)两个时点存量之差年化。
  • 式 2.6 非 CO₂ 排放Emissions = Σ(activities) Activity × Emission Factor与碳储量变化独立估计。
  • 式 2.25 矿质土壤年碳变化ΔC_mineral = (SOC_ref × F_LU × F_MG × F_I − SOC_ref) / DTier 1;D 为过渡期(缺省 20 年)。
  • 式 2.26 排水有机土壤碳损失L_organic = Σ(area × EF)按土地利用类型与气候带取 EF。

方法层级选择

层级 / 情形适用条件所需数据
Tier 1非关键类别、缺国别数据缺省参考碳储量与因子(含 Annex 2A.1 矿质土壤参考碳储量)
Tier 2有国别参数但无完整模型国别参考碳储量、国别 F 因子、国别 EF
Tier 3关键类别、需高精度实测(基于测量的)或模型(基于过程的)系统,见 §2.5

易错点

  • 土地转换类别的碳储量变化必须在转换后按年数分摊,不能一次性计入转换当年。
  • 收益-损失法与储量差法不可混用于同一碳库同一期间;两者对时间代表性要求不同。
  • 各碳库的边界(地上/地下生物量、枯死木/枯落物、土壤)必须与土地类别定义一致,避免漏计或重复计。
  • 矿质土壤 Tier 1 的过渡期缺省 20 年(D),换用国别值须说明依据。
  • 自然扰动可选报告法只在满足条件时使用,且须与人为效应口径一致,否则趋势失真。
  • CO₂ 符号约定:碳储量减少(排放)为正;换算用 44/12。
对应官方章节
  • §2.2 清单框架(式 2.1–2.6);§2.3.1 生物量碳;§2.3.2 死有机质;§2.3.3 土壤碳(式 2.24–2.26)
  • 图 2.2–2.6 各碳库/火的 Tier 选择决策树;图 2.7 Tier 3 模型开发步骤
  • §2.5 Tier 3(测量型/模型型);§2.6 年际变异与自然扰动;Annex 2A.1/2A.2
  • 2019RF 更新:生物炭(Annex 2A.2)与自然扰动报告方法
本章为《2019 年修订》文档,逐节说明对 2006 版的修订(未变更处标注 No refinement)。建议结合 2006 版速查页 阅读。