（高清版）DZT 0375-2021 巖溶碳循環(huán)調(diào)查與碳匯效應(yīng)評(píng)價(jià)指南

中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國(guó)自然資源部發(fā)布I前言 V1范圍 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 14總則 2 24.2基本要求 24.3技術(shù)方法 2 35調(diào)查內(nèi)容 35.1碳酸鹽巖風(fēng)化溶解消耗大氣或土壤中CO?發(fā)生條件調(diào)查 35.2巖溶碳循環(huán)過程調(diào)查 4 4 4 4 4 56.5大氣或土壤中CO?濃度調(diào)查 56.6植被生物量調(diào)查 6 66.8水文地球化學(xué)調(diào)查 76.9水一氣界面CO?交換通量調(diào)查 76.10水生植物固碳效率調(diào)查 86.11沉積物碳含量?jī)?chǔ)量調(diào)查 8 8 97.1評(píng)價(jià)內(nèi)容 97.2評(píng)價(jià)方法 98圖件編制 8.1一般要求 8.3成果圖件 8.4巖溶碳循環(huán)調(diào)查實(shí)際材料圖 8.5巖溶流域碳匯強(qiáng)度分布圖 9.1成果報(bào)告編寫 Ⅱ9.2成果評(píng)審與提交 附錄B(資料性)溶蝕試驗(yàn)方法與計(jì)算 30附錄C(資料性)飽和指數(shù)(SI)和CO?分壓(pco?)計(jì)算公式 附錄D(資料性)水生植物巖溶碳匯通量計(jì)算 附錄E(資料性)碳酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的溶解無(wú)機(jī)碳 35附錄F(資料性)水一氣界面CO?交換通量估算方法 附錄G(資料性)流域內(nèi)源有機(jī)碳 附錄H(資料性)沉積物碳沉積速率及來(lái)源計(jì)算 附錄I(資料性)流域無(wú)機(jī)碳輸出量 附錄J(資料性)流域巖溶碳匯強(qiáng)度及通量 附錄K(資料性)成果報(bào)告編寫提綱 44 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件由中華人民共和國(guó)自然資源部提出。本文件由全國(guó)自然資源與空間規(guī)劃技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC93)歸口。本文件起草單位：中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所。V碳酸鹽巖風(fēng)化溶解消耗大氣或土壤中CO?,并隨水流經(jīng)過遷移、轉(zhuǎn)化等一系列動(dòng)態(tài)過程，積極參與全球碳循環(huán)，產(chǎn)生短時(shí)間尺度碳匯效應(yīng)。中國(guó)碳酸鹽巖分布面積約344.6萬(wàn)平方千米，約占國(guó)土面積的三分之一，其中巖溶碳匯量與森林碳匯量處于相同數(shù)量級(jí)。開展巖溶流域碳循環(huán)調(diào)查，查明巖溶碳循環(huán)形參考依據(jù)。為進(jìn)一步規(guī)范我國(guó)巖溶流域碳循環(huán)調(diào)查及碳匯效應(yīng)評(píng)價(jià)工作，在大量的調(diào)查研究工作基礎(chǔ)1巖溶碳循環(huán)調(diào)查與碳匯效應(yīng)評(píng)價(jià)指南本文件提供了巖溶碳循環(huán)調(diào)查和碳匯效應(yīng)評(píng)價(jià)的目的任務(wù)、調(diào)查內(nèi)容、野外調(diào)查與監(jiān)測(cè)、流域巖溶碳匯通量評(píng)價(jià)、圖件編制、成果報(bào)告編寫與提交等方面的技術(shù)指導(dǎo)和建議。本文件適用于1:50000重點(diǎn)調(diào)查區(qū)和1:250000一般調(diào)查區(qū)巖溶碳循環(huán)調(diào)查和碳匯效應(yīng)評(píng)價(jià)。1:500000和1:1000000巖溶碳循環(huán)調(diào)查及碳匯效應(yīng)評(píng)價(jià)可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，DZ/T0282—2015水文地質(zhì)調(diào)查規(guī)范(1:50000)DZ/T0288—2015區(qū)域地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。碳酸鹽巖面積不小于10%、重碳酸根濃度不小于1mmol/L,水化學(xué)類型為重碳酸根型的地表或地下水系的流域范圍。在巖溶流域中，碳酸鹽巖風(fēng)化溶解消耗大氣或土壤中CO?形成水中無(wú)機(jī)碳，并在物理、化學(xué)和生物作用下碳形態(tài)相互轉(zhuǎn)化和遷移的過程。在巖溶流域中，通過碳酸鹽巖的溶蝕作用，將消耗的大氣或土壤中CO?以溶解無(wú)機(jī)碳(DIC)、溶解有機(jī)碳(DOC)和惰性有機(jī)碳(RDOC)的形式保留或固定在水圈、生物圈中的過程和通量。巖溶碳匯通量karstcarbonsinkf單位時(shí)間內(nèi)巖溶碳循環(huán)產(chǎn)生的碳匯量。2單位面積、單位時(shí)間內(nèi)巖溶碳循環(huán)產(chǎn)生的碳匯量。在地表水體中，由水生生物光合作用固定溶解無(wú)機(jī)碳產(chǎn)生的有機(jī)碳。外源有機(jī)碳allochthonousorg4總則4.1目的任務(wù)查明巖溶流域范圍內(nèi)碳酸鹽巖風(fēng)化溶解產(chǎn)生的無(wú)機(jī)碳，經(jīng)過轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化、沉積的一系列動(dòng)態(tài)過程，分析碳源匯關(guān)系，評(píng)價(jià)流域尺度的碳匯通量和碳匯效應(yīng)，為區(qū)域碳循環(huán)研究、政府決策、節(jié)能減排提供參考4.2基本要求4.2.1宜考慮在已開展相同比例尺區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)或環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的區(qū)域開展工作。4.2.2調(diào)查可分為1:50000重點(diǎn)調(diào)查區(qū)和1:250000一般調(diào)查區(qū)。重點(diǎn)調(diào)查區(qū)主要部署于具有區(qū)域代表性的巖溶流域。調(diào)查主要技術(shù)定額參考DZ/T0282—2015,具體見表1。表1巖溶碳匯過程調(diào)查每百平方千米工作量調(diào)查區(qū)類別觀測(cè)點(diǎn)個(gè)水點(diǎn)個(gè)地質(zhì)點(diǎn)個(gè)土壤點(diǎn)個(gè)個(gè)個(gè)試片點(diǎn)個(gè)大氣或土壤中CO?測(cè)量點(diǎn)個(gè)重點(diǎn)調(diào)查區(qū)裸露區(qū)覆蓋區(qū)一般調(diào)查區(qū)裸露區(qū)覆蓋區(qū)4.2.3工作量定額宜包括收集的資料中經(jīng)核實(shí)對(duì)本調(diào)查有效的工作量。4.2.4調(diào)查區(qū)內(nèi)有高山峽谷、高原多年凍土、軍事管制區(qū)等特殊地區(qū)的技術(shù)定額，可根據(jù)實(shí)際情況確定。4.3技術(shù)方法4.3.1碳酸鹽巖風(fēng)化溶解消耗大氣或土壤中CO?的發(fā)生條件可采用水文地球化學(xué)調(diào)查、巖石地球化學(xué)3調(diào)查、土壤地球化學(xué)調(diào)查、植被生物量調(diào)查和大氣或土壤中CO?濃度調(diào)查等方法。4.3.2巖溶碳循環(huán)過程調(diào)查可采用大氣或土壤中CO?濃度調(diào)查、水一氣界面CO?交換通量調(diào)查、碳酸鹽巖溶蝕速率調(diào)查、巖溶洞穴動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等方法。4.3.3巖溶碳匯效應(yīng)評(píng)價(jià)可采用水生生物固碳效率調(diào)查、沉積物碳含量?jī)?chǔ)量調(diào)查、地表水和地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等方法。4.3.4調(diào)查方法宜加強(qiáng)新技術(shù)、新方法和新理論的應(yīng)用，體現(xiàn)科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性。4.4工作流程巖溶碳循環(huán)調(diào)查和碳匯效應(yīng)評(píng)價(jià)宜包括：準(zhǔn)備階段、野外調(diào)查階段、分析評(píng)價(jià)階段、成果階段，建議的調(diào)查與評(píng)價(jià)流程見圖1。準(zhǔn)備準(zhǔn)備階段野外調(diào)查樣品碳酸鹽巖溶源匯通碳匯效數(shù)據(jù)分析分析解速率分析量分析應(yīng)分析成果報(bào)告編寫成果圖件編制成果應(yīng)用與服務(wù)成果評(píng)審與提交地表水和地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)沉積物碳含量?jī)?chǔ)量調(diào)查水生生物固碳效率調(diào)查水文地球化學(xué)調(diào)查巖溶洞穴動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)相被生物量調(diào)查碳酸鹽獸溶蝕速率調(diào)查土壤地球化學(xué)調(diào)查大氣或土壤中濃度調(diào)查氣界面交換通量調(diào)查數(shù)據(jù)分析與圖件編制分析評(píng)價(jià)巖石地球化學(xué)調(diào)查方案評(píng)審方案編制資料收集數(shù)據(jù)采集水圖1巖溶碳循環(huán)調(diào)查和碳匯效應(yīng)評(píng)價(jià)流程圖5調(diào)查內(nèi)容5.1碳酸鹽巖風(fēng)化溶解消耗大氣或土壤中CO?發(fā)生條件調(diào)查調(diào)查內(nèi)容包括：a)氣候條件：氣溫、降水量、蒸發(fā)量和太陽(yáng)輻射等，分析其動(dòng)態(tài)變化特征；b)地形地貌：高程、坡度、地貌類型、巖溶形態(tài)，查明空間分布及組合特征；c)地層構(gòu)造：巖石組合特征、碳酸鹽巖分布及石膏、硫化物、煤系地層分布情況，查明巖石地球化學(xué)和構(gòu)造類型、部位特征；d)土壤植被：土壤類型、物理化學(xué)屬性和土地利用方式，植被群落類型、組成及生物量，查明大氣或土壤中CO?濃度、土壤呼吸的空間和時(shí)間變化以及與植被、土壤類型的關(guān)系；4e)水文地質(zhì)特征：水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)，水動(dòng)力條件和水化學(xué)特征，確定巖溶地下水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與邊界，5.2巖溶碳循環(huán)過程調(diào)查巖溶碳循環(huán)過程調(diào)查內(nèi)容包括：a)碳酸鹽巖溶解生成水體中的無(wú)機(jī)碳：在表層巖溶帶中大氣或土壤中CO?生成水體中的溶解無(wú)機(jī)碳的過程中，調(diào)查大氣或土壤中CO?、土壤類型、巖石成分等影響因子對(duì)不同碳酸鹽巖的溶蝕速率及其時(shí)空變化的影響；b)無(wú)機(jī)碳在地下水中的遷移與變化：調(diào)查物理化學(xué)條件改變導(dǎo)致的溶解無(wú)機(jī)碳在地下巖溶含水介質(zhì)中的遷移及在洞穴、巖溶泉或地下河中的形態(tài)變化及通量；c)碳在地表水中的遷移與變化：調(diào)查地表水體(河流、湖泊、水庫(kù))中碳的形態(tài)及動(dòng)態(tài)特征、水生生物將水體無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳的效率、碳沉積通量及沉積速率、水一氣界面CO?交換通量、無(wú)機(jī)碳和有機(jī)碳的來(lái)源。6野外調(diào)查與監(jiān)測(cè)6.1資料收集在降水量、流量數(shù)據(jù)不足時(shí)，建議建立觀測(cè)站收集；在巖溶地下河管道介質(zhì)、地下河分水嶺地帶等重綜合分析收集的資料，認(rèn)真總結(jié)影響巖溶流域碳循環(huán)的地球化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生態(tài)環(huán)境學(xué)等各種因素，明確碳循環(huán)調(diào)查重點(diǎn)問題。6.2巖石地球化學(xué)調(diào)查6.2.1采樣點(diǎn)選擇宜考慮以四級(jí)或五級(jí)巖溶流域?yàn)閱卧?，選擇1條～2條典型地層剖面，以同比例尺地質(zhì)圖圖面反映的最小巖石地層單位為基本單元采集巖樣。在采集巖樣的同時(shí)，填寫地質(zhì)點(diǎn)野外調(diào)查記錄卡片(見附錄6.2.2采樣頻度和時(shí)間建議采樣頻度為1次/流域，在平水期進(jìn)行。6.2.3測(cè)試指標(biāo)宜測(cè)定巖石的有效孔隙度、重力給水度、滲透系數(shù)(或滲透率)等參數(shù)，宜測(cè)試化學(xué)成分指標(biāo)為K?O、Na?O,CaO、MgO、TiO?、Fe?O?,SiO?、S、酸不溶量、無(wú)機(jī)碳同位素。可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相對(duì)溶解度實(shí)驗(yàn)。6.3土壤地球化學(xué)調(diào)查6.3.1采樣點(diǎn)選擇區(qū)域調(diào)查宜選擇不同植被類型覆蓋、不同土地利用方式下的土壤剖面，土壤采樣點(diǎn)宜考慮與巖樣采5重點(diǎn)調(diào)查區(qū)宜考慮有巖溶地下水系統(tǒng)的補(bǔ)給、徑流、排泄區(qū)及不同的巖溶地貌部位的采樣點(diǎn)。在進(jìn)行土樣采集過程中，建議觀察并記錄采樣點(diǎn)土壤類型、土地利用方式、植被類型、農(nóng)藥化肥使用情況及采樣點(diǎn)周圍的環(huán)境，剖面厚度、分層及其質(zhì)地、顏色、土層厚度等物理特征，按試坑(長(zhǎng)1.2m,寬0.8m,深1.2m)剖面采樣，土層較薄時(shí)，剖面挖至母質(zhì)層。采樣建議分兩種情況：一種按土壤發(fā)生層進(jìn)行采樣，用于分析土壤化學(xué)元素含量；另一種以土壤深度為依據(jù)，每10cm采集一個(gè)土樣，用于分析土壤有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳及其隨深度的變化情況。填寫土壤點(diǎn)野外調(diào)查記錄卡片(見附錄A中表A.2)。6.3.2采樣頻度和時(shí)間建議采樣頻度為1次/年，在平水期進(jìn)行。6.3.3測(cè)試指標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)宜測(cè)定土壤水分、溫度、電導(dǎo)率。實(shí)驗(yàn)室宜測(cè)定無(wú)機(jī)碳、營(yíng)養(yǎng)元素(TN、TP、TK、速效氮、有效6.4碳酸鹽巖溶蝕速率調(diào)查6.4.1溶蝕試片埋放點(diǎn)的選擇土地利用方式，埋放點(diǎn)宜考慮與巖樣、土樣、水樣采樣點(diǎn)配套。布點(diǎn)位置建議控制地下水系統(tǒng)的補(bǔ)給、徑6.4.2采樣頻度和時(shí)間考慮枯水期、豐水期、平水期水文和土壤中CO?動(dòng)態(tài)特征，建議在每年的1月、4月、7月和11月進(jìn)行采樣，采樣頻度為4次/年。6.4.3埋放方法和埋放時(shí)間參見附錄B中B.3,填寫溶蝕試驗(yàn)野外記錄卡片(見附錄A中表A.3)。6.5大氣或土壤中CO?濃度調(diào)查6.5.1測(cè)試點(diǎn)選擇同土地利用方式。宜考慮巖溶地下水系統(tǒng)的補(bǔ)給、徑流、排泄區(qū)及不同巖溶地貌部位的測(cè)試點(diǎn)。非巖溶區(qū)宜選擇對(duì)應(yīng)的2個(gè)以上測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比。在工礦大氣污染區(qū)或石漠化區(qū)，宜布設(shè)測(cè)試點(diǎn)。6.5.2采樣頻度和時(shí)間考慮枯水期、豐水期、平水期水文特征，變化較小區(qū)域，建議在每年的1月、7月進(jìn)行采樣，采樣頻度為2次/年；變化較大區(qū)域，建議在每年的1月、4月、7月和11月進(jìn)行采樣，采樣頻度為4次/年。6.5.3.1土壤中CO?:一般調(diào)查區(qū)，用直徑為10mm～15mm的鋼釬打孔至相應(yīng)土層位置，首先宜考慮6用CO?測(cè)試泵和測(cè)試管檢測(cè)，每10cm測(cè)定一次土壤中CO?濃度，土深超過1m時(shí)，測(cè)量至1m;重點(diǎn)調(diào)泵和測(cè)試管檢測(cè)不同層位CO?濃度，了解土壤中CO?動(dòng)態(tài)。填寫CO?測(cè)試野外記錄卡片(見附錄A中表A.4)。6.5.3.3大氣中CO?:從0m～4.5m,按每0.5m間隔測(cè)定。填寫CO?測(cè)定野外記錄卡片(見附錄A增強(qiáng)型植被指數(shù)(EVI、土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)(SAVI)等。在生物量較低的草地或農(nóng)田宜使用NDVI;在生物量不高且土壤裸露較多時(shí)宜使用SAVI;在植被生物森林地上生物量的遙感反演宜采用融合機(jī)載激光雷達(dá)(LiDAR)和光學(xué)遙感數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法。具體實(shí)b)利用LiDAR提取的森林結(jié)構(gòu)形態(tài)參數(shù)(如點(diǎn)云高度/密度),構(gòu)建這c)構(gòu)建LiDAR提取的森林結(jié)構(gòu)參數(shù)與對(duì)應(yīng)光學(xué)影像特征參數(shù)(如影像紋理、植被指數(shù))之間的統(tǒng)樣地(其大小可以與遙感影像像元的空間分辨率相對(duì)應(yīng)),測(cè)量該樣地內(nèi)每棵樹的胸徑和樹高。c)填寫植物群落野外調(diào)查記錄卡片(見附錄A中表A.5)、喬木層野外樣方調(diào)查記錄卡片(見附錄A中表A.6)、灌木層野外樣方調(diào)查記錄卡片(見附錄A中表A.7)和草本層野外樣方調(diào)查記錄7Ca2+含量、HCO?含量等，監(jiān)測(cè)指標(biāo)可包括大氣降水、滴水、土壤水及洞穴碳酸鹽沉積物等的碳同位素組成，填寫巖溶洞穴環(huán)境野外調(diào)查記錄卡片(見附錄A中表A.9)、巖溶洞穴滴水野外調(diào)查記錄卡片(見附6.7.2.2暴雨監(jiān)測(cè)：宜在降雨前1d直至降雨結(jié)束后3d～5d取樣，根據(jù)降雨量推測(cè)巖溶滲流帶的滯水時(shí)間，每1d或2d監(jiān)測(cè)一次(也可根據(jù)實(shí)際降雨集中程度加密監(jiān)測(cè)),同時(shí)取樣，取樣監(jiān)測(cè)指標(biāo)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)6.8水文地球化學(xué)調(diào)查6.8.1采樣點(diǎn)選擇然水點(diǎn)不能滿足采樣密度時(shí)，宜考慮采用人工鉆井(農(nóng)用井、工礦企業(yè)供水井等)采集地下水樣。在地下水樣采集過程中，宜觀察并記錄采樣點(diǎn)周圍地質(zhì)、生態(tài)、水文情況，填寫地下水野外記錄卡片(見附錄A調(diào)查區(qū)地表水采樣點(diǎn)宜與已有水文觀測(cè)站點(diǎn)相結(jié)合，布置在河流上游、中游和下游，或考慮在河流汊口的上方和下方分別采樣?？筛鶕?jù)不同河流寬度和深度確定采樣點(diǎn)位。河流寬度小于或等于50m時(shí)，布置1條垂線(中泓線河道中各橫斷面水流最大流速點(diǎn)的連線);大于50m月小于或等于100m時(shí)，布置2條垂線(近左、右岸明顯水流垂向1/2處);大于100m時(shí)，布置3條垂線(垂向1/4、1/2、3/4處)。河流深度小于或等于5m時(shí)，距上層0.5m處布置1個(gè)樣點(diǎn)；大于5m且小于或等于10m時(shí)，距上層0.5m,距河底0.5m處各布置1個(gè)樣點(diǎn)；大于10m,上、中、下即距上層0.5m、水深1/2處、距河底0.5m處，各布置1個(gè)樣點(diǎn)，最后把同深度的水樣進(jìn)行混合。巖溶區(qū)的湖泊和水庫(kù)通常有巖溶地下河、大泉補(bǔ)給，可參考以上河流采樣方法在上游、中游、下游布置采樣點(diǎn)，填寫地表水野外記錄卡片(見附錄A中表酸雨沉降的地區(qū)可布置3個(gè)降雨接收點(diǎn)，正常區(qū)域宜布置2個(gè)降雨接收點(diǎn)。6.8.2采樣頻度和時(shí)間考慮雨季、早季或枯水期、豐水期、平水期水文特征，建議在每年的1月、4月、7月、11月進(jìn)行采樣，采樣頻度為4次/年。6.8.3測(cè)試指標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)宜測(cè)定采樣點(diǎn)的流量、水溫、電導(dǎo)率、pH、Ca2+含量、HCO?含量。室內(nèi)宜測(cè)定水中的Ca2+、(POC)含量及DOC和POC的碳同位素，計(jì)算飽和指數(shù)(SI)和CO?分壓(poo),計(jì)算方法參見附錄C。采樣和測(cè)試技術(shù)要求按DZ/T0288—2015執(zhí)行。6.9水一氣界面CO?交換通量調(diào)查6.9.1測(cè)試點(diǎn)選擇86.9.2采樣頻度和時(shí)間考慮枯水期、豐水期、平水期水文特征，變化較小區(qū)域，建議在每年的1月、7月進(jìn)行采樣，采樣頻度為2次/年。在變化較大區(qū)域，建議每年的1月、4月、7月和11月進(jìn)行采樣，采樣頻度為4次/年。6.9.3測(cè)定指標(biāo)和方法現(xiàn)場(chǎng)宜測(cè)定采樣點(diǎn)的流量、水溫、電導(dǎo)率、pH、Ca2+含量、HCO?含量、水面上方風(fēng)速、水面CO?濃度。室內(nèi)宜測(cè)定水中的Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Cl-、SO?、NO?、HCO?、CO?、St2+、SiO?、懸浮固體、DOC、POC含量及DOC和POC的碳同位素。6.10水生植物固碳效率調(diào)查6.10.1測(cè)試點(diǎn)選擇地表河流宜選擇上、中、下游控制斷面；湖泊宜選擇進(jìn)水區(qū)、湖心區(qū)、出水區(qū)；水庫(kù)宜選擇庫(kù)首、庫(kù)中、庫(kù)尾。6.10.2采樣頻度和時(shí)間采樣頻度建議2次/年，分別在1月、7月進(jìn)行。6.10.3測(cè)定指標(biāo)和方法宜在典型河流設(shè)置水生植物采集樣方，定性描述水生植物類型、名稱、數(shù)量，計(jì)算水生生物生物量。采樣測(cè)試水生植物的TOC/TN值和δ13C值。填寫水生植物野外調(diào)查記錄卡片(見附錄A中表A.13)。水生植物巖溶碳匯通量計(jì)算參見附錄D。6.11沉積物碳含量?jī)?chǔ)量調(diào)查6.11.1測(cè)試點(diǎn)選擇地表河流宜選擇上、中、下游控制斷面；湖泊宜選擇進(jìn)水區(qū)、湖心區(qū)、出水區(qū)；水庫(kù)宜選擇庫(kù)首、庫(kù)中、庫(kù)尾。6.11.2采樣頻度和時(shí)間采樣頻度建議1次/流域，在平水期進(jìn)行。6.11.3測(cè)定指標(biāo)和方法宜取樣測(cè)定沉積物中有機(jī)碳含量、有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素、TN、210Pb和13"Cs?？捎猛凰赜?jì)算地表水體(河流、湖泊、水庫(kù))沉積物中碳沉積通量和沉積速率，以及沉積物中內(nèi)源有機(jī)碳的比例。6.12地表水和地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)6.12.1地下水巖溶碳匯過程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)6.12.1.1監(jiān)測(cè)網(wǎng)布置基本要求地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布置宜考慮控制區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，建議按不同地下水系統(tǒng)，地下水的9補(bǔ)給、徑流、排泄區(qū)，外源水的匯流區(qū)以及人類活動(dòng)影響地帶(礦區(qū)、居民地),不同含水層(組),不同土地利用方式等設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，形成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。6.12.1.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容和監(jiān)測(cè)頻率重點(diǎn)流域建議安裝自動(dòng)化在線多參數(shù)水化學(xué)監(jiān)測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)水的溫度、pH、電導(dǎo)率、流量(水位)、溶解氧、降雨量等指標(biāo)。根據(jù)水文情況設(shè)置記錄頻次，建議枯水期2h1次，平水期1h1次，豐水期0.5h1次，洪水事件15min1次。儀器供電充足的情況下可設(shè)置為每15min記錄1組數(shù)據(jù)。人工監(jiān)測(cè)：建議1次/月，在雨季加密到每10d一次，同時(shí)采樣。暴雨監(jiān)測(cè)：建議從降雨前2h開始采樣直到整場(chǎng)降雨結(jié)束后2h(或洪峰過后)。每15min記錄1組數(shù)據(jù)(儀器自動(dòng)記錄);每1h或2h記錄1次，同時(shí)采樣(人工記錄)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)宜包括水溫、pH、6.12.2地表水巖溶碳匯過程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)6.12.2.1監(jiān)測(cè)網(wǎng)布置基本要求地表水監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜與水文觀測(cè)站，或與具有水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)功能的站點(diǎn)相配套，布置在河流入口、出口、6.12.2.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容和監(jiān)測(cè)頻率流量(水位)、溶解氧、氣溫、降雨量等指標(biāo)。監(jiān)測(cè)間隔建議設(shè)置為每15min記錄1組數(shù)據(jù)。建議遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。沒有實(shí)時(shí)傳輸條件時(shí)，可利用自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，設(shè)置好記錄時(shí)間間隔，保障1月～2月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，通過電纜用筆記本現(xiàn)場(chǎng)下載數(shù)據(jù)。洪水監(jiān)測(cè)：建議從洪峰來(lái)臨前2h開始采樣直到洪峰結(jié)束后2h。每15min記錄1組數(shù)據(jù)(儀器自動(dòng)記錄);每1h或2h記錄1次，同時(shí)采樣(人工記錄)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)宜包括水溫、pH、HCO?含量、電導(dǎo)7流域巖溶碳匯通量評(píng)價(jià)7.1評(píng)價(jià)內(nèi)容7.1.1碳酸鹽巖溶解速率：不同影響因素下碳酸鹽巖的溶解速率及分區(qū)。7.1.2源匯分析：流域內(nèi)碳源和碳匯的來(lái)源、比例及通量。7.1.3碳匯效應(yīng)：流域內(nèi)子單元碳匯強(qiáng)度和總通量。7.2評(píng)價(jià)方法7.2.1碳酸鹽巖溶解速率可采用溶蝕試驗(yàn)，參見附錄B。7.2.2源匯分析宜包括無(wú)機(jī)碳中碳酸溶蝕碳酸鹽巖比例，參見附錄E;水一氣界面CO?交換通量，參見附錄F;流域內(nèi)源有機(jī)碳，參見附錄G;沉積物碳沉積速率及來(lái)源，參見附錄H;流域無(wú)機(jī)碳輸出量，參見附錄I。7.2.3碳匯效應(yīng)：宜利用GIS以地層巖性為主要依據(jù)，考慮地形地貌、水文地質(zhì)條件以及氣象、植被、土壤等環(huán)境條件，劃分子單元，進(jìn)行碳匯強(qiáng)度計(jì)算。根據(jù)整個(gè)流域源匯分析結(jié)果，計(jì)算流域碳匯通量。計(jì)算方法參見附錄J。8圖件編制8.1一般要求8.1.1巖溶碳循環(huán)調(diào)查圖件可由基礎(chǔ)圖件和成果圖件組成。8.1.2基礎(chǔ)圖件和成果圖件比例尺建議為1:50000,選編成果圖件依據(jù)實(shí)用性選定比例尺，也可作為必編成果圖件的鑲圖。8.1.3所有圖件均宜數(shù)字化，地理底圖宜采用國(guó)家地理信息中心1:50000地理底圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)、2000國(guó)家大地坐標(biāo)系、高斯一克呂格地圖投8.2基礎(chǔ)圖件8.2.1基礎(chǔ)圖件可包括地形圖、地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖、遙感影像圖、地貌圖、土地利用分區(qū)圖、土壤類型圖、植被類型圖、巖石類型圖、巖溶碳循環(huán)調(diào)查實(shí)際材料圖?？筛鶕?jù)實(shí)際情況合并或分解。8.2.2除巖石類型分布圖、巖溶碳循環(huán)調(diào)查實(shí)際材料圖外，基礎(chǔ)圖件宜引用現(xiàn)有圖件，根據(jù)任務(wù)需要進(jìn)行適當(dāng)修編。8.3成果圖件8.3.1建議巖溶流域碳匯強(qiáng)度分布圖為必編成果圖件。8.3.2選編圖件，建議根據(jù)調(diào)查區(qū)實(shí)際情況選擇，如碳酸鹽巖溶蝕速率分區(qū)圖、土壤中CO?濃度分布8.4巖溶碳循環(huán)調(diào)查實(shí)際材料圖8.4.1巖溶碳循環(huán)調(diào)查實(shí)際材料圖是反映區(qū)域巖溶碳匯調(diào)查的工作程度、基本狀況的基礎(chǔ)性圖件。8.4.2巖溶碳循環(huán)調(diào)查實(shí)際材料圖基本內(nèi)容如下。b)第二層次：調(diào)查工作程度分區(qū)。8.5巖溶流域碳匯強(qiáng)度分布圖8.5.1碳匯強(qiáng)度分布圖是反映巖溶流域碳循環(huán)的性質(zhì)(源、匯)和強(qiáng)度的成果圖件。8.5.2碳匯強(qiáng)度分布圖基本內(nèi)容如下。線等圖層構(gòu)成。學(xué)特征及地下水徑流模數(shù)等內(nèi)容。c)第三層次：巖溶流域碳匯強(qiáng)度分區(qū)。9.1.3成果報(bào)告編寫提綱參見附錄K。表A.1至表A.13給出了巖溶碳循環(huán)調(diào)查中所需要的表格。統(tǒng)一編號(hào)室內(nèi)編號(hào)省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺地質(zhì)點(diǎn)(主要包括地層界線點(diǎn)和巖石取樣點(diǎn)):地層(可通過查地質(zhì)底圖獲得):巖):非巖溶區(qū)巖性(砂巖/花崗巖/變質(zhì)巖):節(jié)理(數(shù)量、節(jié)理面的走向)、斷層(斷層性質(zhì)、走向、傾向及斷層角礫巖)、褶皺(向斜、背斜):地形地貌[峰叢洼地/峰林平原/巖溶峽谷/巖溶槽谷/坡立谷/斷陷盆地/溶丘洼地度和走向等)]:土壤[顏色、質(zhì)地(砂土/粉砂土/壤土/黏土)、結(jié)構(gòu)(片狀/棱柱狀/柱狀/角塊狀/半角塊狀/粒狀)]:植被(類型、優(yōu)勢(shì)種、覆蓋率):土/石灰土等):表A.1地質(zhì)點(diǎn)野外調(diào)查記錄卡片(續(xù))平面示意圖剖面示意圖統(tǒng)一編號(hào)省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺天氣時(shí)間品數(shù)量類別坡向水分%℃電導(dǎo)率ggg□常規(guī)化學(xué)成分□8“Ca□δ13C□其他□無(wú)機(jī)碳□有機(jī)碳□8S成因類型(石灰土、地帶性土壤)、質(zhì)地(砂土/粉砂土/壤土/黏土),土壤分層、植被根系、石塊體積表A.2土壤點(diǎn)野外調(diào)查記錄卡片(續(xù))利用方式及覆耕地(水田、旱地)/林地(有林地、疏林地、灌叢、草地)/園地/未利用地，主要植被類型、覆蓋率等：剖面示意圖平面示意圖備注統(tǒng)一編號(hào)省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺天氣試片重復(fù)1ggggg8土地利用放前后的編號(hào)：試片1、2、3的標(biāo)識(shí)(若為當(dāng)?shù)卦嚻?，寫明與之對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試片野外編號(hào)、試坑位置等):照片編號(hào)及相應(yīng)的土壤調(diào)查卡片編號(hào)：統(tǒng)一編號(hào)省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅坐標(biāo)X:比例尺天氣土壤中CO?測(cè)試記錄大氣中CO?測(cè)試記錄%℃離地高度℃土地利用相應(yīng)的土壤點(diǎn)卡片編號(hào)相片集名稱：統(tǒng)一編號(hào)室內(nèi)編號(hào)省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m比例尺坡向總蓋度各層特點(diǎn)層層層層表A.5植物群落野外調(diào)查記錄卡片(續(xù))平面示意圖照片備注表A.6喬木層野外樣方調(diào)查記錄卡片拉丁名m高度m%物候期!生活力附記表A.7灌木層野外樣方調(diào)查記錄卡片層次名稱層高度層蓋度調(diào)查時(shí)間記錄者拉丁名高度mmmm株從數(shù)%物候期生活力附記表A.8草本層野外樣方調(diào)查記錄卡片拉丁名葉層高株從數(shù)物候期生活力附記統(tǒng)一編號(hào)省市縣鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺地質(zhì)峰叢、洼地、山腰、峰谷、埡口、孤峰、植被、育狀況規(guī)模、方向與走向，控洞構(gòu)造(構(gòu)造、地層、裂隙等)、洞穴發(fā)育程度、開放廊道/洞道、裂隙、廳堂、洞穴：化學(xué)沉積、機(jī)械沉積、坍塌、滴水、流水、地下河沉℃表A.9巖溶洞穴環(huán)境野外調(diào)查記錄卡片(續(xù))平面剖面示意圖表A.10巖溶洞穴滴水野外調(diào)查記錄卡片統(tǒng)一編號(hào)省市縣鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺地質(zhì)峰叢、洼地、山腰、峰谷、埡口、孤峰、植被、土壤、覆蓋育狀況廊道/洞道、裂隙、廳堂、洞穴：化學(xué)沉積、機(jī)械沉積、坍塌、滴水、流水、地下河沉積、坍塌物：□全分析□簡(jiǎn)分析JDOC□其他℃電導(dǎo)率統(tǒng)一編號(hào)原編號(hào)或名稱工作基礎(chǔ)圖或報(bào)告中編號(hào)或名稱省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺天氣調(diào)查點(diǎn)類型□地下河出口□地下河進(jìn)口□巖溶泉□裂隙泉□其他性質(zhì)℃色℃嗅m電導(dǎo)率矩形堰(長(zhǎng)、寬、高):浮標(biāo)法(浮標(biāo)法移動(dòng)距離及第一次、第二次、第三次計(jì)時(shí)時(shí)間):流速儀測(cè)量(河流寬度、河流深度及三次測(cè)量的流速):□全分析□簡(jiǎn)分析]82H□83H□其他地形地貌、地形地貌[峰叢洼地/峰林平原/巖溶峽谷/巖溶槽谷/坡立谷/斷陷盆地/溶丘洼地度和走向等)]:土等),土壤[類型，顏色，質(zhì)地(砂土/粉砂土/壤土/黏土)]:植被(類型、優(yōu)勢(shì)種、覆蓋率):地層巖性(通過底圖獲得):非巖溶區(qū)(砂巖/花崗巖/變質(zhì)巖等):表A.11地下水野外記錄卡片(續(xù))水文地質(zhì)水生植物[種類(挺水植物、沉水植物)和生長(zhǎng)情況]:開采利用平面示意圖剖面示意圖備注統(tǒng)一編號(hào)省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)方位m圖幅比例尺天氣調(diào)查點(diǎn)類型□河流□水庫(kù)□湖泊□冰川口濕地□其他性質(zhì)℃色℃嗅m電導(dǎo)率p(葉綠素)□全分析□簡(jiǎn)分析□其他地形地貌、巖溶區(qū)[峰叢洼地/峰林平原/巖溶峽谷/巖溶槽谷/坡立谷/斷陷盆地/溶丘洼地(和走向等)]:非巖溶區(qū)(高山、中山、低山、丘陵、平原等):地層巖性(可通過查底圖獲得):采樣點(diǎn)河水深度、水流速度、河面寬度的調(diào)查，河流(水庫(kù)、湖泊等)位置(上、下游或進(jìn)、出口等):采樣點(diǎn)周邊土地利用方式，如位于城區(qū)、工礦區(qū)、林地或草地水面是否有養(yǎng)殖、污染情況、沉積物等：蓋度、種類(挺水植物、沉水植物):表A.12地表水野外記錄卡片(續(xù))平面示意圖備注照片編號(hào)(照片中勾畫出界線視同剖面圖):矩形堰(長(zhǎng)、寬、高):流速儀測(cè)量(河流寬度、河流深度及三次測(cè)量的流速):浮標(biāo)法(浮標(biāo)法移動(dòng)距離及第一次、第二次、第三次計(jì)時(shí)時(shí)間):統(tǒng)一編號(hào)省市(縣)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村(自然村)圖幅經(jīng)緯度編號(hào)比例尺天氣調(diào)查點(diǎn)類型坡向本性質(zhì)℃色℃嗅m電導(dǎo)率采樣點(diǎn)備注表A.13巖溶碳循環(huán)一調(diào)查水生植物野外記錄卡片(續(xù))圖底質(zhì)區(qū)，每個(gè)計(jì)算分區(qū)代表面積宜小于50km2。每個(gè)計(jì)算分區(qū)應(yīng)有3組以上溶蝕試片測(cè)試點(diǎn)，如缺少溶蝕試B.2.1溶蝕試片選用純度較高(>97%)的石灰?guī)r制成相同大小的試片作為標(biāo)準(zhǔn)試片。B.2.3巖石磨成直徑4cm,厚0.3cm的標(biāo)準(zhǔn)溶蝕試片，洗凈，于70℃烘至恒重，利用精度為萬(wàn)分之一B.3埋放方法和埋放時(shí)間風(fēng)化層即可。地上空氣中(距地面100cm)、地表、地下20cm、地下50cm處各埋放1組B.3.3溶蝕試片埋放周期為1a,1a后回收試片，利用天平稱重。計(jì)算公式及方poo? D.1參數(shù)記錄D.2飽和溶解氧計(jì)算θ=9.672×10-3-4.942×10-?×T+6.436×10-8×T2 K(O?)r=K(O?)r×1.0241?-T?NPP=GPP-ERg2(Ca?-=Mg?)CO?+H?SO?→2(1-x)Ca2++2xMg2(Ca?-Mg?)CO?+HNO?→(1-x)Ca2+c(HCO?)n?co?碳酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的溶解無(wú)機(jī)碳的濃度，單位為毫摩[爾]每升DZ/T0375—2021lnK?=-58.0931+90.5069×(100/T?)+22.294(T?/100)…Se=1911.1-118.11T+3式中：Ksoo=4.46+7.11×u?? DZ/T0375—2021a??——水面上方10m處風(fēng)速，單位為米每秒(m/s)。ū??——水面上方10m處風(fēng)速，單位為米每秒(m/s)。ū?——現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)所得的水體上方風(fēng)Aample=Bon×Asoil+(1-Bsoi)×Aolg………………(G.1)c(TOC)n=c(TOC),×(1-BDZ/T0375—2021H.1.1采樣容器的材質(zhì)應(yīng)不與沉積物發(fā)生反應(yīng)。材料在化學(xué)和生物性質(zhì)方面應(yīng)具有惰性，使樣品H.1.2柱狀樣一般用重力采樣器采樣，條件允許時(shí)也可通過水下挖樣方式采樣。較深層的柱狀沉積物可通過打鉆采樣。所采集的柱狀沉積物年代宜達(dá)到1950年以前。H.2.2從野外取回并登記編號(hào)的樣品都需要進(jìn)行干燥處理。采集到樣品后，首先挑出動(dòng)植物殘骸、石測(cè)試指標(biāo)及方法見表H.1。表H.1測(cè)試指標(biāo)及方法CHN元素儀分析法(熱導(dǎo)法)同位素質(zhì)譜法CHN元素儀分析法(熱導(dǎo)法)金相燦等(1990)γ能譜儀CIC模式是基于210Pb輸入通量與沉積物堆積速率恒定條件下的年代計(jì)算方法。CIC模式見式C?=C=e-*C?——質(zhì)量深度h處的20Pb比活度(20Pb與2%Ra的差值),單位為貝可[勒爾]每千克(Bq/kg);Ca=o)——h為0處的2I?Pbx比活λ——210Pb的衰變常數(shù)(0.03114);H.4.2CRS模式Tm