基于红外气相色谱监测的林业资产碳汇储量评估方法技术

本发明专利技术公开了基于红外气相色谱监测的林业资产碳汇储量评估方法，包括划定样地区域，获取基线碳储量变化值；对新增林地面积后的林木碳储量进行计算；对评估基线范围内总体碳储量变化值进行计算；评估林地边界内温室气体排放；评估林地边界外活动温室气体泄露；评估林地净碳汇量值。本发明专利技术可基于林地边界的红外气相色谱监测的数据，可评估林地边界内温室气体排放并得到林地评估边界内温室气体排放的增加量，以及通过计算得出柴油的消耗量并得到林地边界外的温室气体的泄漏量，最后准确的计算出评估林地净碳汇量值。出评估林地净碳汇量值。出评估林地净碳汇量值。

【技术实现步骤摘要】
基于红外气相色谱监测的林业资产碳汇储量评估方法


[0001]本专利技术涉及林业碳汇量评估
，特别是基于红外气相色谱监测的林业资产碳汇储量评估方法。

技术介绍

[0002]森林是全球陆地生态系统的主体，在其生物量和土壤中贮存大量的碳。碳含量的计量关系到具体或宏观区域碳储量计量、以及针对国际碳排放条约制定排放清单，准确的碳含量计量是主要的手段。目前对碳储量观测的方式主要有三种：(1)基于站点的碳浓度观测；(2)基于卫星遥感平台的碳浓度观测；(3)基于大气碳循环模型的碳浓度模拟。
[0003]目前关于碳汇量的计算方法主要包括生物量法、蓄积量法等。其中生物量法是目前应用最为广泛的方法，由于生物量法通过样地数据得到植被的平均碳密度，然后用每一种植被的碳密度与面积相乘，估算生态系统的碳储量，进而存在较大的误差，对林业资产的可计量碳库检测评估数据准确性一般且不够全面，同时没有对评估边界内外所产生的二氧化碳排放量没有很好的计算评估方案，现阶段的计算评估方法对林业资产的碳汇储量进行评估时存在很大误差，为此为提高评估的准确性和全面性，提出基于红外气相色谱监测的林业资产碳汇储量评估方法。

技术实现思路

[0004]鉴于上述现有的林业碳汇量评估中存在的问题，提出了本专利技术。
[0005]因此，本专利技术其中的一个目的是提供基于红外气相色谱监测的林业资产碳汇储量评估方法，其可便捷的对新增林地的木体检测，通过计算可获得林木碳储量以及碳储量变化值，以及评估边界内外所产生的二氧化碳排放量的计算，提高了林业资产碳储量数据来源的全面性和评估数据的准确性，提高了最终评估林地范围内净碳汇量数据的准确率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：基于红外气相色谱监测的林业资产碳汇储量评估方法，包括如下步骤：
[0007]步骤S101，划定样地区域，获取基线碳储量变化值；
[0008]步骤S102，对新增林地面积后的林木碳储量进行计算，计算出评估范围内新增林地的碳储量变化值，具体地包括林木单株的木龄和木径，得到林木单株地上部分生物量，进一步地通过林木单株地上部分生物量方程求得，如下：
[0009]M＝747.787 0D
2.771
[0.014 8A/(0.0280+A)
5.555
+3.772 0]；
[0010]其中，M为生物量，D为木径，A为木龄；
[0011]步骤S103，构建评估基线范围内总体碳储量变化值计算模型，对评估基线范围内总体碳储量变化值进行计算并得到评估基线区域内碳储量变化量，具体地通过公式(1)计算得出所述评估基线范围内总体碳储量变化值，公式(1)如下：
[0012][0013]其中，公式(1)中：
[0014]ΔC
PROJ，t
为评估基线区域内碳储量变化量；
[0015]ΔC
PROJ，BBijk，t
为地上生物量碳储量的变化量；
[0016]ΔC
PROJ，BB，ijk，t
为地下生物量碳储量的变化量；
[0017]ΔC
LOSS，AB，i，t
为各基线碳层地上生物量碳储量的降低量；
[0018]ΔC
LOSS，BB，i，t
为各基线碳层地下生物量碳储量的降低量；
[0019]t为时间；i为碳层，i＝1，
…
，5；j为树种数；k为林分年龄；
[0020]步骤S104，构建林地评估边界内二氧化碳排放的增加量计算模型，评估林地边界内二氧化碳排放并得到林地评估边界内二氧化碳排放的增加量，具体为计算评估边界内燃料机械使用化石燃料燃烧引起的二氧化碳排放的增加量和项目边界内施用含氮肥料引起的N2O排放的增加量，通过在林地边界设置检测站点后进行红外气相色谱监测，通过公式(2)计算得到所述林地评估边界内二氧化碳排放的增加量，公式(2)如下：
[0021]CHG
E，t
＝E
Equipment，t
+E
N_Fertilizer，t
ꢀꢀꢀ
(2)
[0022]其中，公式(2)中：
[0023]GHG
E，t
为第t年林地评估边界内二氧化碳排放的增加量；
[0024]E
Equipment，t
为第t年林地评估边界内燃料机械使用化石燃料燃烧引起的二氧化碳排放的增加量；
[0025]E
N_Fertilizer，t
为第t年项目边界内施用含氮肥料引起的N2O排放的增加量；
[0026]t为时间；
[0027]步骤S105，构建林地边界外活动二氧化碳泄露量计算模型，通过计算得出林地评估边界外活动引起的二氧化碳泄露量；
[0028]步骤S106，评估林地净碳汇量值，通过对步骤S103中评估基线区域内碳储量变化量、步骤S104中林地评估边界内二氧化碳排放的增加量和步骤S105中林地边界外活动引起的二氧化碳泄露量的计算，得到林地净碳汇量值。
[0029]作为本专利技术的一种优选方案，其中：步骤S102中对新增林地面积后的林木碳储量进行计算，将地上部分生物平均含碳率设为0.504，地下部分生物平均含碳率设为0.496，同时地上部分生物量与地下部分生物量之比设为0.32，以及地下部分碳储量＝地下部分生物量*地上部分生物平均含碳率。
[0030]作为本专利技术的一种优选方案，其中：步骤S105中构建林地边界外活动二氧化碳泄露量计算模型，具体为通过计算研究时间内燃料的消耗量，而获得林地边界外的二氧化碳的泄漏量，将所述林地边界外的二氧化碳的泄漏量定义为林地评估边界外活动引起的二氧化碳泄露量，通过公式(3)计算得出所述计算研究时间内燃料的消耗量，公式(3)如下：
[0031][0032]公式(3)中：
[0033]FC
t
为第t年燃料的消耗量；
[0034]n为车辆回程装载因子；
[0035]MT
v，i，t
为第t年V类车辆运载i类物资的总量；
[0036]TL
v，i
为V类车辆运载i类物资的装载量；
[0037]Ad
v，i
为V类车辆运载i类物资的单程运输距离；
[0038]SECk
v
为V类车辆的单位距离耗油量；
[0039]V为车辆类型；t为时间。
[0040]作为本专利技术的一种优选方案，其中：步骤S106中评估林地净碳汇量值，将评估林地范围内碳汇量与林地评估边界内二氧化碳排放的增加量、林地评估边界外活动引起的二氧化碳泄露量和基线碳储量变化量差值计算评估得出，具体通过公式(4)计算得出，公式(4)如下：
[0041]C
Proj，t
＝ΔC
proj，t
‑
CHG
E，t
‑
LK
t
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于红外气相色谱监测的林业资产碳汇储量评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S101，划定样地区域，获取基线碳储量变化值；步骤S102，对新增林地面积后的林木碳储量进行计算，计算出评估范围内新增林地的碳储量变化值，具体地包括林木单株的木龄和木径，得到林木单株地上部分生物量，进一步地通过林木单株地上部分生物量方程求得，如下：M＝747.787 0D
2.771
[0.014 8A/(0.028 0+A)
5.555
+3.772 0]；其中，M为生物量，D为木径，A为木龄；步骤S103，构建评估基线范围内总体碳储量变化值计算模型，对评估基线范围内总体碳储量变化值进行计算并得到评估基线区域内碳储量变化量，具体地通过公式(1)计算得出所述评估基线范围内总体碳储量变化值，公式(1)如下：其中，公式(1)中：ΔC
PROJ，t为
评估基线区域内碳储量变化量；ΔC
PROJ，BBijk，t
为地上生物量碳储量的变化量；ΔC
PROJ，BB，ijk，t
为地下生物量碳储量的变化量；ΔC
LOSS，AB，i，t
为各基线碳层地上生物量碳储量的降低量；ΔC
LOSS，BB，i，t
为各基线碳层地下生物量碳储量的降低量；t为时间；i为碳层，i＝1，
…
，5；j为树种数；k为林分年龄；步骤S104，构建林地评估边界内二氧化碳排放的增加量计算模型，评估林地边界内二氧化碳排放并得到林地评估边界内二氧化碳排放的增加量，具体为计算评估边界内燃料机械使用化石燃料燃烧引起的二氧化碳排放的增加量和项目边界内施用含氮肥料引起的N2O排放的增加量，通过在林地边界设置检测站点后进行红外气相色谱监测，通过公式(2)计算得到所述林地评估边界内二氧化碳排放的增加量，公式(2)如下：CHG
E，t
＝E
Equipment，t
+E
N_Fertilizer，t
ꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，公式(2)中：GHG
E，t
为第t年林地评估边界内二氧化碳排放的增加量；E
Equipment，t
为第t年林地评估边界内燃料机械使用化石燃料燃烧引起的二氧化碳排放的增加量；E
N_Fertilizer，t
为第t年项目边界内施用含氮肥料引起的N2O排放的增加量；t为时间；步骤S105，构建林地边界外活动二氧化碳泄露量计算模型，通过计算得出林地评估边界外活动引起的二氧化碳泄露量；步骤S106，评估林地净碳汇量值，通过对步骤S103中评估基...

【专利技术属性】
技术研发人员：白颢，沈扬，邹辉晖，李雄威，
申请(专利权)人：杭州万林数链科技服务有限公司，
类型：发明
国别省市：