GB-T 43932-2024 巖溶流域碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及增匯評(píng)價(jià)指南

ICS07.060;13.020CCSA44中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T43932—2024巖溶流域碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及增匯評(píng)價(jià)指南Guidanceforthemonitoringofthekarstcarboncycleandtheevaluationofenhancedcarbonsinkinkarstcatchment2024-04-25發(fā)布2024-08-01實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)ⅠGB/T43932—2024前言 Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總則 15工作流程 26監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)內(nèi)容 37技術(shù)方法 48巖溶碳匯計(jì)量及增匯評(píng)價(jià) 79數(shù)據(jù)庫建設(shè) 910成果編制與提交 9附錄A(資料性)巖溶區(qū)類型及特征 11附錄B(規(guī)范性)工作量定額 12附錄C(資料性)巖溶流域監(jiān)測(cè)指標(biāo)和方法 13附錄D(資料性)惰性有機(jī)碳測(cè)定 14附錄E(規(guī)范性)成果報(bào)告編寫提綱 15參考文獻(xiàn) 16ⅢGB/T43932—2024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)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。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、中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所、中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所。1GB/T43932—2024巖溶流域碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及增匯評(píng)價(jià)指南1范圍本文件給出了我國(guó)巖溶流域碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及增匯評(píng)價(jià)工作的總體原則、工作流程、監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)內(nèi)容、技術(shù)方法和成果編制的建議。本文件適用于降水作用下我國(guó)巖溶流域碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及增匯評(píng)價(jià)工作。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,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查規(guī)范GB/T區(qū)域水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)綜合勘查規(guī)范(比例尺1∶50000)GB/T地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。巖溶流域karstcatchment流域內(nèi)碳酸鹽巖面積不小于10%,賦存的地下水或地表水體中重碳酸根濃度不小于1mmol·L-1且水化學(xué)類型為重碳酸根型的地表或地下水系的完整集水區(qū)單元。3.2巖溶碳循環(huán)karstcarboncycle在巖溶流域中,碳酸鹽巖風(fēng)化溶解消耗大氣或土壤中的二氧化碳(CO2)形成無機(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。3.3巖溶碳匯karstcarbonsink通過巖溶碳循環(huán)吸收大氣或土壤中的二氧化碳,并儲(chǔ)存于水體中的過程、活動(dòng)或機(jī)制。3.4人工增匯artificailcarbonsinkincreasing通過實(shí)施人工造林種草、土壤改良、引入外源水、水生植物培育等活動(dòng),促進(jìn)巖溶作用吸收更多的大氣或土壤中CO2的過程。4總則4.1概述4.1.1調(diào)查巖溶流域地質(zhì)、水文等結(jié)構(gòu)特征;監(jiān)測(cè)巖溶碳循環(huán)過程中碳的來源、遷移、轉(zhuǎn)化過程、賦存形2GB/T43932—2024式及分布特征和通量。4.1.2建立巖溶地區(qū)碳循環(huán)及增匯數(shù)據(jù)庫,編制巖溶碳循環(huán)及碳匯效應(yīng)圖件,評(píng)估巖溶碳循環(huán)過程中碳的源匯效應(yīng),計(jì)算典型流域巖溶碳匯強(qiáng)度,開展巖溶碳匯強(qiáng)度及增匯評(píng)價(jià)。4.1.3重點(diǎn)分析監(jiān)測(cè)區(qū)巖溶碳匯的主控因子,優(yōu)選增匯技術(shù)方法,服務(wù)國(guó)家和地方增匯需求。4.2總體考慮4.2.1在滿足工作區(qū)總體規(guī)律把握的基礎(chǔ)上,宜優(yōu)先考慮在已開展區(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根據(jù)巖溶的出露條件和巖溶發(fā)育特點(diǎn),將中國(guó)巖溶區(qū)劃分為南方巖溶區(qū)、北方巖溶區(qū)和青藏高原區(qū)(分布及特點(diǎn)見附錄A)。南方巖溶區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流和排泄條件、水動(dòng)力特征、水化學(xué)規(guī)律較復(fù)雜,區(qū)域水文地質(zhì)條件發(fā)生明顯變化,生態(tài)環(huán)境問題突出,屬于復(fù)雜地區(qū),其他兩類為簡(jiǎn)單-中等地區(qū)。調(diào)查主要技術(shù)定額按照GB/T14158、GB/T12719及附錄B的規(guī)定執(zhí)行。4.2.3調(diào)查監(jiān)測(cè)以流域?yàn)閱卧归_,流域按面積大小分四級(jí),分別為小于或等于20km2、大于20km2小于或等于500km2、大于500km2小于或等于10000km2和大于10000km2,根據(jù)流域級(jí)別確定監(jiān)測(cè)指標(biāo),具體見附錄C。4.2.4充分參考?xì)v史資料,符合質(zhì)量要求的已有工作量可納入技術(shù)定額;再根據(jù)需要補(bǔ)充部署各項(xiàng)工作。4.2.5水文地質(zhì)研究程度低的地區(qū),調(diào)查點(diǎn)工作量按照附錄B規(guī)定要求部署;研究程度中等的地區(qū),調(diào)查點(diǎn)工作量按70%部署;研究程度高的地區(qū),調(diào)查點(diǎn)工作量按50%部署。調(diào)查區(qū)水文地質(zhì)研究程度分區(qū)見表1。表1調(diào)查區(qū)水文地質(zhì)研究程度分區(qū)表研究程度高的地區(qū)研究程度中等的地區(qū)研究程度低的地區(qū)開展過1∶50000或更大比例尺的水文地質(zhì)專項(xiàng)調(diào)查工作;山區(qū)開展過1∶50000或更大比例尺的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作;平原(盆地)區(qū)開展過第四紀(jì)地質(zhì)調(diào)查工作開展過1∶100000或1∶200000區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查工作,或開展過更大比例尺的水文地質(zhì)勘查工作區(qū)域水文地質(zhì)工作空白地區(qū),或僅開展過1∶200000以下小比例尺區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查工作4.2.6常規(guī)水質(zhì)分析包括簡(jiǎn)分析和全分析。常規(guī)水質(zhì)分析樣品數(shù)宜占水文地質(zhì)點(diǎn)(機(jī)井、民井、泉及地表水體)的30%~50%,其中全分析樣宜達(dá)到水質(zhì)分析樣的10%~20%。宜根據(jù)需要適當(dāng)布置監(jiān)測(cè)水點(diǎn)全分析、污染分析、同位素分析等樣品分析。4.2.7調(diào)查區(qū)內(nèi)有高山峽谷、高原多年凍土、自然保護(hù)區(qū)、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,按照附錄B規(guī)定的最低監(jiān)測(cè)密度為準(zhǔn)。5工作流程巖溶流域碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及增匯工作流程宜包括:編制工作方案、流域結(jié)構(gòu)調(diào)查、碳循環(huán)過程監(jiān)測(cè)、人工干預(yù)增匯措施調(diào)查、碳匯強(qiáng)度和通量分析及分區(qū)評(píng)價(jià)、圖件編制和數(shù)據(jù)庫建設(shè)等過程。巖溶碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及增匯工作流程見圖1。3GB/T43932—2024圖1巖溶碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及增匯工作流程圖6監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)內(nèi)容6.1監(jiān)測(cè)前調(diào)查內(nèi)容6.1.1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。6.1.2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。6.1.3土壤/植被:土壤類型、土層厚度,植被群落類型、組成,查明生態(tài)環(huán)境特征。6.1.4水文地質(zhì)特征:地表水和地下水水動(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,分析地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件及空間展布。4GB/T43932—20246.2碳循環(huán)發(fā)生條件和過程監(jiān)測(cè)6.2.1碳循環(huán)發(fā)生條件:氣溫、降水量、潛在蒸發(fā)量、風(fēng)力和太陽輻射、植被凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)、土地利用類型變化等因子,分析其動(dòng)態(tài)變化特征。6.2.2土壤碳循環(huán)過程:土壤呼吸、大氣和土壤CO2濃度、溶蝕試片溶蝕量。6.2.3地表水/地下水無機(jī)碳循環(huán)過程:溶解無機(jī)碳在地下巖溶含水介質(zhì)中的遷移及在洞穴、巖溶泉/地下河的碳形態(tài)變化、通量及來源。6.2.4地表水CO2的交換和釋放過程:地表河流CO2的釋放/吸收通量及動(dòng)態(tài)特征。6.2.5地表水水生植物轉(zhuǎn)化過程:地表河流有機(jī)碳與無機(jī)碳的轉(zhuǎn)變通量及動(dòng)態(tài)特征。來源。6.3人工干預(yù)措施增匯評(píng)價(jià)6.3.1調(diào)查和評(píng)價(jià)人工造林、種草生態(tài)環(huán)境修復(fù)、地表生物碳匯增加,促進(jìn)地下巖溶碳循環(huán)強(qiáng)度及碳匯增量。6.3.2調(diào)查和評(píng)價(jià)有機(jī)肥、農(nóng)家肥、生物炭基肥等土壤改良措施的土壤質(zhì)量提升、土壤碳循環(huán)增強(qiáng),土下巖溶碳循環(huán)增強(qiáng)及碳匯增量。6.3.3調(diào)查和評(píng)價(jià)外源水引入巖溶區(qū)促進(jìn)巖溶碳循環(huán)強(qiáng)度及碳匯增量。6.3.4調(diào)查和評(píng)價(jià)人工選育水生光合生物提升無機(jī)碳到有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化效率,增加巖溶碳匯穩(wěn)定性,降低水-氣界面CO2釋放。7技術(shù)方法7.1巖溶流域結(jié)構(gòu)調(diào)查7.1.1收集自然地理、氣象水文、區(qū)域地質(zhì)、構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等資料?？墒占鐣?huì)經(jīng)濟(jì)概況,水、土、巖、礦資源利用現(xiàn)狀,發(fā)展規(guī)劃及其他與碳循環(huán)相關(guān)的各種資料。法,確定地下水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與邊界。7.1.3綜合分析收集的資料,總結(jié)影響流域碳循環(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)監(jiān)測(cè)重點(diǎn)過程和監(jiān)測(cè)點(diǎn)布局。7.2碳循環(huán)發(fā)生條件監(jiān)測(cè)7.2.1氣象條件考慮以下幾個(gè)方面:a)布點(diǎn)原則:主要?dú)夂蝾愋蛥^(qū)和降雨帶分別布點(diǎn);b)監(jiān)測(cè)頻率:15min/次或30min/次;c)監(jiān)測(cè)方法:宜收集已有的生態(tài)及環(huán)境監(jiān)測(cè)氣象站數(shù)據(jù),當(dāng)精度達(dá)不到要求時(shí),可安裝全自動(dòng)小型氣象站點(diǎn)獲取數(shù)據(jù),指標(biāo)包括氣溫和降水量,可包括潛在蒸發(fā)量、風(fēng)力和太陽輻射、大氣CO2濃度等。7.2.2植被NPP、土地利用類型變化、河流蒸發(fā)量考慮以下幾個(gè)方面:a)布點(diǎn)原則:全覆蓋;5GB/T43932—2024b)監(jiān)測(cè)頻率:1年1次;c)監(jiān)測(cè)方法:宜通過遙感解譯獲得,宜選擇云霧覆蓋少(云量小于10%)、多時(shí)相、可解譯性強(qiáng)的遙感數(shù)據(jù),植被生長(zhǎng)旺盛期,植被NPP也可通過樣方調(diào)查法獲得或收集已有樣方數(shù)據(jù)計(jì)算,范圍較小流域也可通過無人機(jī)解譯監(jiān)測(cè)。7.3土壤碳循環(huán)過程監(jiān)測(cè)7.3.1大氣和土壤CO2濃度、土壤呼吸考慮以下幾個(gè)方面:a)布點(diǎn)原則:依次按不同地層巖性、植被類型、土地利用方式及地貌部位如山頂、山腰、洼地、埡口等進(jìn)行布點(diǎn),空間上宜在地下水系統(tǒng)的補(bǔ)給、徑流、排泄區(qū)均有分布;b)監(jiān)測(cè)頻率:考慮枯水期、豐水期水文和土壤CO2動(dòng)態(tài)特征,宜在每年的枯水期和豐水期各監(jiān)測(cè)1次;c)監(jiān)測(cè)方法:大氣、土壤CO2濃度宜用頂空瓶收集-高效液相色譜測(cè)定,可用CO2儀直接測(cè)定,也可使用自動(dòng)化儀器監(jiān)測(cè)土壤含水率、溫度和CO2濃度等參數(shù)(15min/次~30min/次);土壤呼吸可采用靜態(tài)箱收集-高效液相色譜測(cè)定法或土壤呼吸測(cè)定儀測(cè)定,也可收集已有的網(wǎng)站或數(shù)據(jù)庫發(fā)布的數(shù)據(jù)。7.3.2溶蝕試片考慮以下幾個(gè)方面:a)布點(diǎn)原則:同7.3.1a);b)監(jiān)測(cè)頻率:每年的枯水期和豐水期各監(jiān)測(cè)1次;c)監(jiān)測(cè)方法:挖土壤剖面埋放試片,土層較薄時(shí),剖面挖至風(fēng)化層即可;地上空氣中(距地面100cm)、地表、土下20cm、土下50cm各埋放一組,每組3片;埋放時(shí),挖與試片大小相符小槽,把試片插進(jìn)槽內(nèi);利用稱重法計(jì)算溶蝕量;現(xiàn)場(chǎng)宜測(cè)定土壤水分、溫度、電導(dǎo)率。7.3.3土壤理化性質(zhì)考慮以下幾個(gè)方面:a)布點(diǎn)原則:同7.3.1a);b)監(jiān)測(cè)頻率:每個(gè)流域在豐水期采樣1次;c)監(jiān)測(cè)方法:在埋放溶蝕試片時(shí)采集土壤樣品,實(shí)驗(yàn)室宜測(cè)定土壤容重,酸堿值(pH),無機(jī)碳、有機(jī)碳含量及有機(jī)碳穩(wěn)定同位素,可測(cè)定營(yíng)養(yǎng)元素(全氮、全磷、全鉀、速效氮、有效磷、速效鉀)、7.4地表水/地下水無機(jī)碳循環(huán)過程監(jiān)測(cè)7.4.1常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)考慮以下幾個(gè)方面:a)布點(diǎn)原則:依據(jù)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄分帶規(guī)律,沿地下水徑流方向,按水化學(xué)剖面采集水樣;b)監(jiān)測(cè)頻率:采樣宜在每年的枯水期和豐水期各采集1次;c)監(jiān)測(cè)方法:1)宜在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定pH、水溫、電導(dǎo)率、溶解氧、鈣離子(Ca2+)、碳酸氫根離子(HCO3-)及溶解性總固體(TDS)等指標(biāo);地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)初次觀測(cè)時(shí)采集全分析水樣,觀測(cè)期內(nèi)定期采6GB/T43932—2024集簡(jiǎn)分析水樣;、硝酸根離子(NO3-)、HCO3-、3)全分析宜在簡(jiǎn)分析基礎(chǔ)上增加二價(jià)鐵離子(Fe2+)、三價(jià)鐵離子、銨離子(NH4+)、鋁離子、NH4+、NO2-在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)定或添加保護(hù)劑;4)水中溶解有機(jī)碳(DOC)、總氮(TN)、顆粒有機(jī)碳(POC)、碳氮比(TOC/TN)、惰性有機(jī)碳(ROC)含量,惰性有機(jī)碳的測(cè)定見附錄D;5)根據(jù)研究區(qū)水文地質(zhì)條件和需要解決的具體問題,選用對(duì)應(yīng)同位素方法:研究氮來源宜采用NO3-氮氧同位素;研究無機(jī)碳、有機(jī)碳來源宜采用無機(jī)碳(δ13CDIC)和顆粒有機(jī)碳(δ13CPOC)穩(wěn)定同位素;地下水補(bǔ)給來源宜采用氫氧穩(wěn)定同位素;研究地下水的形成環(huán)境和硫來源宜采用硫穩(wěn)定同位素;6)地下水的保存、送檢要求和測(cè)樣方法可按照GB/T14848進(jìn)行;7)可用加利法(Galy法)區(qū)分硅酸鹽巖和碳酸鹽巖風(fēng)化來源,用質(zhì)量平衡法區(qū)分碳酸、硫酸和硝酸等的溶蝕比例,計(jì)算碳酸溶解碳酸鹽巖形成的巖溶無機(jī)碳匯通量(FDIC)。7.4.2巖溶地下水和地表水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)考慮以下幾個(gè)方面:a)布點(diǎn)原則:按地下水系統(tǒng)或地表水流域統(tǒng)籌部署;能控制工作區(qū)地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律;區(qū)域性河流按上、中、下游部署流量監(jiān)測(cè)點(diǎn)或建設(shè)簡(jiǎn)易水文站,與地下水轉(zhuǎn)換頻繁的地段宜加密監(jiān)測(cè);泉水按不同類型、不同含水層(組)及流量大小分別布置監(jiān)測(cè)點(diǎn);b)監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng):監(jiān)測(cè)持續(xù)時(shí)間宜不少于1個(gè)水文年;c)監(jiān)測(cè)方法及頻率:水位宜采用自記水位儀監(jiān)測(cè);對(duì)地下水動(dòng)態(tài)變化劇烈的區(qū)域,選擇2次~3次暴雨過程,采用自記水位儀開展高頻率監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)頻率宜不低于30min/次;水量監(jiān)測(cè)對(duì)于河流、泉水及自流井,流量觀測(cè)宜與地下水水位監(jiān)測(cè)同步;水質(zhì)監(jiān)測(cè)每月進(jìn)行1次~2次水質(zhì)簡(jiǎn)分析;暴雨過程每1h~2h進(jìn)行水質(zhì)簡(jiǎn)分析;地表和地下水水溫監(jiān)測(cè)可每月進(jìn)行1次~2次,并與水位、流量同步觀測(cè),監(jiān)測(cè)雨季、旱季及降雨時(shí)期巖溶碳匯的動(dòng)態(tài)變化。7.5地表水CO2的交換和釋放過程監(jiān)測(cè)考慮以下幾個(gè)方面:a)布點(diǎn)原則:地表河或地下河出口斷面宜選擇上、中、下游控制斷面;湖泊(含地下水補(bǔ)給源)宜選擇進(jìn)水區(qū)、湖心區(qū)、出水區(qū);水庫(含地下水補(bǔ)給源)宜選擇庫首、庫中、庫尾;b)監(jiān)測(cè)頻率:考慮枯水期、豐水期、平水期水文特征,在變化較小區(qū)域宜每年的枯水期和豐水期各4次/年;c)監(jiān)測(cè)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、HCO3-含量、水面上方風(fēng)速、水面CO2濃度,采集水樣進(jìn)行簡(jiǎn)分析;水-氣界面CO2釋放量可采用空氣和水體內(nèi)氣體成分的濃度梯度并運(yùn)用菲克(Fick)定律計(jì)算;流域面積較小時(shí)也可采用靜態(tài)箱收集-實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法。7.6地表水水生植物轉(zhuǎn)化過程監(jiān)測(cè)考慮以下幾個(gè)方面:7GB/T43932—2024a)布點(diǎn)原則:地表河宜選擇上、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);水庫宜選b)監(jiān)測(cè)頻率:宜2次/年,分別在豐水期和枯水期采集;c)監(jiān)測(cè)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)算水生生物量;利用水質(zhì)儀現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)水中溶解氧的日變化,取水生植物樣測(cè)試TOC/TN比值,有機(jī)碳δ13C值;取水樣測(cè)試水溫、電導(dǎo)率、pH、Ca2+含量、HCO3-含量和δ13CDIC值;可采用溶解氧估算法或無機(jī)碳同位素法計(jì)算水生植物轉(zhuǎn)化無機(jī)碳為有機(jī)碳的通量(FAOC)和比例。7.7地表水沉積過程監(jiān)測(cè)考慮以下幾個(gè)方面:a)布點(diǎn)原則:同7.6a);b)監(jiān)測(cè)頻率:宜在平水期采集,共1次/流域;c)監(jiān)測(cè)方法:水深小于20m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、總氮、鉛-210(210Pb)和銫-137(137Cs);可用同位素計(jì)算地表水體(河流、湖泊、水庫)沉積物中碳沉積通量及沉積速率,宜采用二元模式法獲得沉積物內(nèi)源有機(jī)碳沉積通量(FSOC)。7.8人工增匯方式控制試驗(yàn)7.8.1基于遙感解譯的土地利用方式,提取人工造林、種草、種果等不同石漠化治理面積、葉面積指數(shù)、NPP等指標(biāo),對(duì)比歷史數(shù)據(jù),評(píng)價(jià)不同治理措施的植被恢復(fù)效果。7.8.2采集不同土壤改良方式,如有機(jī)肥、農(nóng)家肥、生物炭基肥等改良的0cm~15cm表層土壤,埋放標(biāo)準(zhǔn)溶蝕試片,對(duì)比土壤改良方式的試片溶蝕速率,評(píng)價(jià)不同土壤改良措施的碳匯效益。土壤測(cè)定的指標(biāo)同7.3.3。7.8.3選擇流域內(nèi)小生境相同的人工造林、種草、種果等不同石漠化治理與未治理的巖溶區(qū)土壤,不同土壤改良方式的土壤,利用土壤水收集裝置,同時(shí)開展碳酸鹽巖溶蝕試驗(yàn),參考相關(guān)溶蝕試驗(yàn)計(jì)算碳匯的方法,以土壤水化學(xué)成分為佐證,對(duì)比不同人工增匯方式的增匯效應(yīng)。土壤水測(cè)定pH、Ca2+、Mg2+和HCO3-濃度,樣品量多時(shí)可測(cè)定簡(jiǎn)分析。7.8.4針對(duì)有外源水輸入的巖溶流域,調(diào)查碎屑巖的分布范圍、位置,監(jiān)測(cè)外源水的流量,沿純外源水、外源與巖溶混合水和純巖溶水的流程上采集水樣,測(cè)定簡(jiǎn)分析。監(jiān)測(cè)外源水水量動(dòng)態(tài)變化和水文地球化學(xué)指標(biāo),與巖溶水混合后的溶蝕能力。利用同尺度的水化學(xué)徑流法計(jì)算外源水的增匯量。開展外源水和巖溶水灌溉的模擬試驗(yàn),埋放標(biāo)準(zhǔn)溶蝕試片監(jiān)測(cè)溶蝕速率。7.8.5對(duì)于面積大于500km2的流域,選取流域內(nèi)固碳效率較高的水生植物品種進(jìn)行培育,設(shè)置不同的溫度、水動(dòng)力和HCO3-濃度的梯度試驗(yàn),監(jiān)測(cè)水化學(xué)、溶解氧及無機(jī)8巖溶碳匯計(jì)量及增匯評(píng)價(jià)8.1巖溶碳匯通量和強(qiáng)度計(jì)量溶蝕試片法在不同流域尺度均適用,水化學(xué)法在不同流域尺度存在差別,巖溶碳匯強(qiáng)度為巖溶碳匯通量除以面積。具體見表2。8GB/T43932—2024表2不同流域面積巖溶碳匯計(jì)量方法流域面積S/km2計(jì)算方法S≤20通量F=0.031536×Q×[HCO3-]H2CO3×44/61強(qiáng)度C=F/S20<S≤500通量F=FDIC+FAOC=0.031536×Q×([HCO3-]H2CO3×44/61+[AOC]n×44/12)強(qiáng)度C=F/S500<S≤10000;10000≤S通量F=FDIC+FAOC+FSOC=0.031536×Q×([HCO3-]H2CO3×44/61+[AOC]n×44/12)+FSOC強(qiáng)度C=CDIC+CAOC+CSOC=FDIC/S+FAOC/S+FSOC/SI注:F—流域碳匯量,單位為噸二氧化碳每年(tCO2·a-1);C—流域碳匯強(qiáng)度,單位為噸二氧化碳每平方千米年(tCO2·km-2·a-1);Q—巖溶地下水徑流量,單位為升每秒(L·s-1);S—流域面積,單位為平方千米(km2);0.031536—單位轉(zhuǎn)換系數(shù),無量綱;[HCO3-]H2CO3—碳酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的溶解無機(jī)碳,單位為毫克每升(mg·L-1);FDIC—流域內(nèi)碳酸溶蝕碳酸鹽巖產(chǎn)生的無機(jī)碳匯,單位為噸二氧化碳每年(tCO2·a-1);FAOC—流域內(nèi)源有機(jī)碳匯通量,單位為噸二氧化碳每年(tCO2·a-1);FSOC—湖泊或水庫內(nèi)源有機(jī)碳沉積通量,單位為噸二氧化碳每年(tCO2·a-1);CDIC—流域無機(jī)碳匯強(qiáng)度,單位為噸二氧化碳每平方千米年(tCO2·km-2·a-1);CAOC—為流域內(nèi)源有機(jī)碳匯強(qiáng)度,單位為噸二氧化碳每平方千米年(tCO2·km-2·a-1);CSOC—為流域內(nèi)源有機(jī)質(zhì)沉積強(qiáng)度,單位為噸二氧化碳每平方千米年(tCO2·km-2·a-1);[AOC]n—流域內(nèi)源有機(jī)碳濃度,單位為毫克每升(mg·L-1);SI—流域內(nèi)湖泊/水庫的面積,單位為平方千米(km2);44,12—CO2和C的原子量,無量綱。8.2巖溶碳匯增匯評(píng)價(jià)8.2.1巖溶作用強(qiáng)度主控因子評(píng)價(jià)以地理信息系統(tǒng)技術(shù)為時(shí)空數(shù)據(jù)分析平臺(tái),采用空間因子分析及多元統(tǒng)計(jì)分析等方法,結(jié)合多年多流域巖溶碳循環(huán)監(jiān)測(cè)(6.1、6.2)結(jié)果,計(jì)算巖溶流域多年碳動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量及碳通量(8.1)。通過模型的空間關(guān)系識(shí)別,分析研究巖溶流域地形地貌、地層巖性、水動(dòng)力條件以及氣象、植被、土壤、人類活動(dòng)等環(huán)境條件對(duì)巖溶流域碳循環(huán)的影響,評(píng)價(jià)不同區(qū)域巖溶作用強(qiáng)度主控因子。8.2.2人工干預(yù)增加巖溶碳匯評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)方法如下:a)人工造林種草、土壤改良、引入外源水等人工增匯措施評(píng)價(jià)采用對(duì)比法,利用碳酸鹽巖溶蝕試片法對(duì)比實(shí)施和未實(shí)施人工干預(yù)措施、人工增匯控制試驗(yàn)的巖溶碳匯強(qiáng)度差值,評(píng)估增匯效果,碳酸鹽巖溶蝕量采用標(biāo)準(zhǔn)試片法計(jì)算;b)水生植物培育人工增匯評(píng)價(jià)采用直接計(jì)算法,包括溶解氧計(jì)算、無機(jī)碳濃度和同位素計(jì)算。9GB/T43932—20249數(shù)據(jù)庫建設(shè)9.1數(shù)據(jù)庫平臺(tái)9.1.1數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)要求開展數(shù)據(jù)庫平臺(tái)建設(shè),建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫建設(shè)要求如下:a)數(shù)據(jù)庫具備詳細(xì)設(shè)計(jì)及技術(shù)文檔、元數(shù)據(jù);b)數(shù)據(jù)收錄范圍可包括監(jiān)測(cè)屬性數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等;c)遵循數(shù)據(jù)庫建設(shè)相關(guān)規(guī)范,數(shù)據(jù)規(guī)范化處理、加載與更新;d)地理空間數(shù)據(jù)采用國(guó)際上通用的地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)格式和平臺(tái)建設(shè);e)支持可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)數(shù)據(jù)交換格式;f)定期或不定期進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。9.1.2數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)產(chǎn)品、原始數(shù)據(jù)產(chǎn)品、加工數(shù)據(jù)產(chǎn)品三大類:a)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括區(qū)域地理(經(jīng)緯度、海拔)、地質(zhì)(地層、構(gòu)(流量、電導(dǎo)率、pH)等數(shù)據(jù);b)原始數(shù)據(jù)包括監(jiān)測(cè)站基本信息、原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等;c)加工數(shù)據(jù)產(chǎn)品包括統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、圖件數(shù)據(jù)、研究報(bào)告、研究論文、三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)等。9.2原始資料數(shù)據(jù)整理、收集、監(jiān)測(cè)獲得的各種原始資料、野外試驗(yàn)成果、室內(nèi)試驗(yàn)、測(cè)試、化驗(yàn)成果,中間性綜合分析研究成果。整理、匯編各類資料,對(duì)各類量化數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和相關(guān)分析,編制專項(xiàng)和綜合圖表。9.3綜合成果數(shù)據(jù)庫9.3.1巖溶碳匯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫以地理信息系統(tǒng)平臺(tái)為基礎(chǔ)建庫。9.3.2數(shù)據(jù)庫中的地理數(shù)據(jù)采用國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)修編建庫。9.3.3地質(zhì)專業(yè)圖層數(shù)據(jù)主要根據(jù)西南巖溶空間數(shù)據(jù)庫、巖溶石山地下水及生態(tài)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查成果和本次監(jiān)測(cè)資料修編。土壤分布、植被類型等專業(yè)圖層根據(jù)已有的圖件及遙感解譯成果修編。9.3.4外部數(shù)據(jù)庫建設(shè)包含可以應(yīng)用的全部監(jiān)測(cè)和收集獲得的資料。建立地質(zhì)構(gòu)造圖、地貌圖、地下水資源分布圖、地下水水化學(xué)圖、土地利用方式、植被分類、土壤類型等圖形庫。編寫數(shù)據(jù)庫說明書,并編寫數(shù)據(jù)庫建庫報(bào)告。10成果編制與提交10.1.1所有圖件均數(shù)字化(矢量圖),地理底圖采用國(guó)家地理信息中心所建的地理底圖綜合空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。10.1.2基礎(chǔ)圖件主要包括:遙感影像圖、地貌圖、巖溶發(fā)育程度分區(qū)圖、地下水系統(tǒng)劃分圖、地下水資源量分布圖、土地利用分區(qū)圖、石漠化分布圖、土壤類型圖、植被類型圖?？筛鶕?jù)實(shí)際情況收集、合并或分解。10.1.3必編成果圖件(表)為巖溶流域動(dòng)態(tài)碳庫儲(chǔ)量分布圖、巖溶碳匯增匯技術(shù)布置表。選編圖件,可10GB/T43932—2024根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)實(shí)際情況選擇,如碳酸鹽巖溶蝕速率分區(qū)圖、土壤CO2濃度分布圖、植被生物量分布圖等。10.1.4碳儲(chǔ)量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。基本內(nèi)容包括:a)與巖溶碳循環(huán)相關(guān)的地理、氣象因子、地形類、水系類及降雨量、氣溫等值線等圖層;b)與巖溶碳循環(huán)相關(guān)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件:巖性分布、巖溶發(fā)育程度、水化學(xué)特征及地下水徑流模數(shù)等內(nèi)容;c)巖溶流域碳匯強(qiáng)度分區(qū)。10.1.5根據(jù)已有的巖溶流域碳匯強(qiáng)度及碳匯增匯評(píng)價(jià)結(jié)果,結(jié)合流域尺度巖溶碳匯主要影響因子,提出巖溶增匯技術(shù)分區(qū)和布置表。10.2成果報(bào)告編制10.2.1成果報(bào)告宜充分利用已有資料,全面反映調(diào)查和測(cè)試所取得的成果。10.2.2報(bào)告宜做到內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要,重點(diǎn)突出,論據(jù)充分,結(jié)論明確,附圖、附件齊全。10.2.3成果報(bào)告按照附錄E規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行編寫。10.3成果提交10.3.1報(bào)告評(píng)審依據(jù)項(xiàng)目任務(wù)書、設(shè)計(jì)書、設(shè)計(jì)審查意見書、野外驗(yàn)收意見書及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行。10.3.2報(bào)告評(píng)審后根據(jù)評(píng)審意見認(rèn)真修改,最終報(bào)告報(bào)送審批單位審查認(rèn)定。2424附錄A(資料性)巖溶區(qū)類型及特征表A.1給出了不同巖溶類型區(qū)面積及巖溶動(dòng)力條件特征。表A.1中國(guó)巖溶類型區(qū)面積及巖溶動(dòng)力條件巖溶類型區(qū)面積(104km2)水熱條件巖溶水循環(huán)方式植被狀況分布區(qū)域南方巖溶區(qū)56.48濕熱多雨,年均溫15℃以上,年雨量大于1000mm地下河為主石漠化、稀少的常綠闊葉林海南島、臺(tái)灣等北方巖溶區(qū)水熱區(qū)域變化大,以半干旱、半濕潤(rùn)為主,年雨量多在800mm以下巖溶大泉為主針闊葉混交林和草灌木新疆等青藏高原區(qū)寒冷濕潤(rùn),年均溫5℃左右,年降水量800mm左右地表河水高山草甸11GB11GB/T43932—20GBGB/T43932—20241212附錄B (規(guī)范性)工作量定額表B.1規(guī)定了巖溶流域碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及固碳增匯評(píng)價(jià)每百平方千米工作量。表B.1巖溶流域碳循環(huán)監(jiān)測(cè)及固碳增匯評(píng)價(jià)每百平方千米工作量流域面積km2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)水生生物樣方個(gè)溶蝕試片點(diǎn)個(gè)大氣/土壤CO2測(cè)量點(diǎn)個(gè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)個(gè)地下水統(tǒng)測(cè)點(diǎn)個(gè)人工增匯方式控制試驗(yàn)組S≤20南方區(qū)160~20040~5020~3030~40—30~4030~406~1040~808~10其他區(qū)120~16020~3010~2030~40 30~4030~403~630~505~620<S≤500南方區(qū)80~12020~2510~1510~155~1015~2015~253~520~504~5其他區(qū)40~6010~125~105~102~48~108~101~230~602~3500<S≤10000南方區(qū)2~51~20.5~0.60.4~0.80.5~30.4~0.80.4~0.82~32~52~3其他區(qū)1~20.5~10.2~0.30.2~0.40.2~1.50.2~0.40.2~0.41~23~61~2S>10000南方區(qū)1~20.2~0.30.05~0.10.2~0.40.05~0.10.2~0.40.2~0.40.1~0.21~21~2其他區(qū)0.5~10.1~0.20.02~0.030.1~0.20.02~0.030.1~0.20.1~0.20.05~0.031~30.5~1注:“”代表不部署。13GB/T43932—2024附錄C(資料性)巖溶流域監(jiān)測(cè)指標(biāo)和方法巖溶流域監(jiān)測(cè)指標(biāo)和方法見表C.1。表C.1巖溶流域監(jiān)測(cè)指標(biāo)和方法一覽表序號(hào)監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)方法流域面積S/km2S≤2020<S≤500500<S≤1000010000≤S1氣象條件安裝氣象站●資料收集法●●●2植被NPP、土地利用類型變化、河流蒸發(fā)量遙感解譯法●●●無人機(jī)解譯●3大氣、土壤CO2濃度頂空瓶收集-高效液相色譜測(cè)定●●土壤CO2儀●●自動(dòng)化儀器測(cè)定●●●●4溶蝕量溶蝕試片法●●●●5土壤理化性質(zhì)人工取樣+實(shí)驗(yàn)室測(cè)定●●●●6常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)滴定+實(shí)驗(yàn)室測(cè)定●●●●7地下水、地表水水位、水溫動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)自記水位儀●●●●8地下水、地表水水質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)人工取樣+實(shí)驗(yàn)室測(cè)定●●●●9地表水CO2的交換和釋放人工取樣監(jiān)測(cè)+Fick定律計(jì)算●●人工取樣監(jiān)測(cè)+靜態(tài)箱收集-實(shí)驗(yàn)室測(cè)定●●10地表水水生植物轉(zhuǎn)化人工取樣監(jiān)測(cè)+溶解氧估算法—●●●人工取樣監(jiān)測(cè)+無機(jī)碳同位素法 ●11湖泊水庫碳沉積過程二元模式同位素計(jì)算法 ●●注:“”代表不監(jiān)測(cè)。14GB/T43932—2024(資料性)惰性有機(jī)碳測(cè)定D.1測(cè)定方法使用原位微生物分解水樣中生物可降解的DOC,而后殘留的不可降解即是ROC。D.2樣品采集與測(cè)試采樣時(shí)采集TOC和DOC樣品檢測(cè)作為本底值?，F(xiàn)場(chǎng)使用