第 4 卷 · 农业、林业与其他土地利用 · Ch5 2019RF 修订
Ch5 农田Cropland
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方法要点速查
本章覆盖耕地(保持耕地与转换成耕地)的碳储量变化,以及稻田独特的甲烷排放估算;生物量与土壤碳骨架沿用第 2 章通用方法,稻田 CH₄ 为本章特有。
要点
- 耕地碳库分:一年生作物(地上生物量通常 Tier 1 忽略)、多年生木本作物(果园/茶园等,需估计)、死有机质(通常忽略)、土壤碳(重点)。
- 土壤碳是耕地章的主体:矿质土壤用第 2 章式 2.25(管理因子 F_MG、输入因子 F_I 随耕作方式变化);有机土壤排水后按式 2.26 估计。
- 稻田 CH₄:按「调节前日排放因子 × 耕作期 × 缩放因子」估计,分连续淹水、单次/多次排水、无调节(常年淹水)等水分管理类别。
- 石灰与尿素施用(CO₂ 排放)在本章 Vol4 Ch11 有专章(见 v4-11)。
- 土地转换成耕地(如林地/草地→农田)的即时碳损失与土壤碳过渡按第 2 章与本章 §5.3 处理。
方法脉络
土壤碳(矿质土)
- Tier 1:参考碳储量 × 土地利用因子(F_LU)× 管理因子(F_MG,耕作方式:全耕/免耕/少耕)× 输入因子(F_I,秸秆/有机肥水平),20 年过渡期。
- Tier 2:国别参考碳储量与因子;Tier 3:模型(如 RothC、DNDC)或长期试验数据。
- 有机土壤:排水面积 × 气候带/土壤类型对应排放因子。
稻田 CH₄(§5.5)
- 基本式:CH₄ = EF_c × 耕作期天数 × 调水前因子,再乘以水分管理、有机 amendment、土壤类型、水稻品种等缩放因子。
- EF_c 为无调节(连续淹水)下的基准日排放因子;缺省值按区域给出。
- 有机 amendment(绿肥/秸秆/堆肥)通过转换系数提高基础排放因子。
生物量(多年生木本作物)
- 果树、茶、咖啡等多年生作物按第 2 章式 2.7/2.8 估计生物量碳变化。
- 一年生作物的地上生物量在 Tier 1 假定收获与生长平衡,净变化为零。
关键公式
- 式 5.1 稻田日排放
EF_c = 基准日排放因子(连续淹水,无 amendment)按区域或国别实测。 - 式 5.2 调整日排放因子
EF_i = EF_c × SF_w × SF_f × SF_m × SF_c水分管理/淹水前处理/有机 amendment/土壤类型/品种缩放因子连乘。 - 式 5.3 有机 amendment 缩放
SF_m = (1 + Σ amendment 系数)秸秆、绿肥、堆肥按施用量与转换系数合计。 - 式 2.25 矿质土壤(沿用)
ΔC_mineral = (SOC_ref × F_LU × F_MG × F_I − SOC_ref) / D20 年过渡期;F_MG/F_I 随耕作与输入变化。 - 式 2.26 有机土壤(沿用)
L_organic = Σ 面积 × EF排水耕地按气候带取因子。
方法层级选择
| 层级 / 情形 | 适用条件 | 所需数据 |
|---|---|---|
| Tier 1 | 仅有耕地面积与基础统计 | 缺省参考碳储量 + 管理/输入缺省因子;EF_c 区域缺省 |
| Tier 2 | 有国别试验或长期监测 | 国别 SOC_ref、实测 EF_c、特定 amendment 系数 |
| Tier 3 | 关键类别、有模型与试验 | DNDC/RothC 等过程模型或连续实测 |
易错点
- 稻田 CH₄ 的缩放因子连乘过多会过估,须确认各 SF 相互独立(IPCC 明确不要重叠计数)。
- 「水分管理」类别划分错误(如间歇灌溉误按连续淹水)会显著高估 EF。
- 有机 amendment 的碳氮比与转换系数必须按类型取值,笼统计入会失真。
- 免耕/少耕的 F_MG 因子只在长期实施(≥20 年内多数年份)时适用,短期轮作不能按免耕取值。
- 有机土壤排水耕地不能再用式 2.25(矿质土方法),两者边界按土壤有机层厚度判定。
- 生物量碳库在 Tier 1 假定为零变化仅限一年生作物;木本作物漏估会低估。
对应官方章节
- §5.1–5.2 耕地定义与分类(含稻田分类图 5.1/5.2)
- §5.3 土地转换成耕地(生物量与土壤即时/过渡损失)
- §5.4 保持耕地(土壤碳式 2.25/2.26)
- §5.5 稻田 CH₄(式 5.1–5.3 与各缩放因子表)
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。