DB13T 5952-2024海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯調查與評估規(guī)范

海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯調查與評估規(guī)范2024-07-24實施2024-07-24實施河北省市場監(jiān)督管理局發(fā)布I 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14工作程序 25分布調查 25.1遙感解譯 25.2無人機航攝 35.3側掃聲吶測量 35.4現(xiàn)場補充調查 36碳匯調查 36.1樣方調查 36.2碳匯參數(shù)調查 57碳儲量計算 57.1生物碳密度 57.2沉積物碳密度 67.3總碳儲量 68碳匯能力評估 68.1損益法 68.2庫差別法 9海草床生態(tài)狀況評估 79.1海草床面積變化 7 79.3海草床植株密度變化 79.4海草床生態(tài)狀況評估 710質量控制 10.1基本要求 810.2數(shù)據管理 810.3成果歸檔 8附錄A(規(guī)范性)海草床碳匯調查與評估通用記錄格式 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由河北省自然資源廳提出并歸口。本文件起草單位：河北省水文工程地質勘查院(河北省遙感中心)、中國海洋大學、自然資源部第三海洋研究所、河北省農林科學院濱海農業(yè)研究所。本文件主要起草人：劉有才、馬旺、胡琦、張蓿、張沛東、董岳、李林強、李文濤、楊黎靜、劉暢、郭文靜、張雄帥、趙上。1海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯調查與評估規(guī)范本文件規(guī)定了海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯調查與評估的工作程序、分布調查、碳匯調查、碳儲量計算、碳匯能力評估、生態(tài)狀況評估、質量控制等要求。本文件適用于海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯調查與評估。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應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/T12763.8-2007海洋調查規(guī)范第8部分：海洋地質地球物理調查GB17378.2-2007海洋監(jiān)測規(guī)范第2部分：數(shù)據處理與分析質量控制GB17378.3-2007海洋監(jiān)測規(guī)范第3部分：樣品采集、貯存與運輸GB17378.5-2007海洋監(jiān)測規(guī)范第5部分：沉積物分析GB/T30740海洋沉積物中總有機碳的測定非色散紅外吸收法GB41339.4-2023海洋生態(tài)修復技術指南第4部分：海草床生態(tài)修復HY/T058海洋調查觀測監(jiān)測檔案業(yè)務規(guī)范HY/T0349-2022海洋碳匯核算方法JT/T1362側掃聲吶測量技術要求3術語和定義下列術語和定義適用于本文件?？赏耆钤诤Ｋ蚝涌谒蛳趟械膯巫尤~被子植物。海草床seagrassbed具有一定面積的海草群落。海草床生態(tài)系統(tǒng)seagrassecosystem以海草為主體的生物群落及周圍環(huán)境相互作用構成的自然系統(tǒng)。吸收并儲存大氣中溫室氣體或溫室氣體前體的過程、活動和機制，本標準特指溫室氣體清除量。碳庫carbonpool具有累積或釋放碳能力的庫或系統(tǒng)。碳儲量carbonstock在一定面積植物體和一定深度沉積物的特定空間內，碳庫內所包含有機碳的絕對數(shù)量。2單位面積的植物體和沉積物中有機碳儲量。沉積物在單位時間單位面積內埋藏的有機碳質量。地表以上以植物干重表示單位面積的所有活體植物的重量。地表以下以植物干重表示單位面積的所有活體植物的重量。著生在海草地上部分上的藻類及其他生物的重量。海草脫落或死亡的葉片、葉鞘、根莖、根、花和果實等。基于適用于本國的人類活動碳計量參數(shù)，估測各碳庫的增加和損失情況，在此基礎上評估區(qū)域碳庫變化情況的方法?；趦蓚€不同時間段測定的碳儲量的差異，在此基礎上評估各碳庫碳變化情況的方法。4工作程序海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯調查與評估工作程序分為前期準備、分布調查、碳匯調查、碳儲量計算、碳匯能力評估、生態(tài)狀況評估和報告編制7個階段，具體如下：a)前期準備：包括資料收集、方案編制、儀器準備等；b)分布調查：通過遙感解譯、無人機航攝、側掃聲吶測量等方式，結合現(xiàn)場補充調查，查明海草床不同區(qū)域的海草種類、分布面積、蓋度等；c)碳匯調查：包括樣方調查及碳匯調查，樣方調查包括調查分區(qū)、站位布設、樣方采集、調查記錄、樣品處理與分析等工作，碳匯調查包括植物年凈初級生產力、沉積物沉積速率等d)碳儲量計算：包括生物碳密度、沉積物碳密度、總碳儲量等指標計算；e)碳匯能力評估：運用損益法、庫差別法等方法評估；f)生態(tài)狀況評估：包括計算海草面積、蓋度、植株密度及海草床生態(tài)狀況等進行評估；g)報告及圖件編制：根據碳匯調查和評估內容，編制海草床生態(tài)系統(tǒng)碳匯調查與評估報告，編制海草床碳匯調查系列圖件。5分布調查5.1遙感解譯海草床遙感解譯與分析，應滿足如下要求：a)遙感影像宜選擇分辨率優(yōu)于2m、低潮過境且無云霧遮擋的光學影像，選擇最佳波段組合信息進行彩色合成；b)應建立遙感圖像解譯標志，利用RS及GIS軟件提取海草床分布信息。結合潮汐表、水深地形、踏勘數(shù)據等輔助資料，對海草床分布信息進行補充和修正；3c)繪制研究區(qū)海草空間分布圖，區(qū)分不同地段海草床密度等級；d)基于已有調查監(jiān)測成果及歷史影像數(shù)據，制作海草床分布范圍和邊界變化的多期遙感解譯專題圖，分析海草空間動態(tài)變化趨勢。5.2無人機航攝海草床無人機航攝，應滿足如下要求：a)適用于低潮時可露出水面或海水清澈的海草床；b)宜在海況不大于3級、大潮期低潮段進行航攝；c)利用已有海草分布范圍資料，結合低潮時間確定航測區(qū)域；d)依據海草分布的清晰度合理選擇飛行高度；e)對獲得的原始圖片進行拼接處理后，利用GIS軟件提取海草床分布及蓋度信息。5.3側掃聲吶測量海草床側掃聲吶測量，應滿足如下要求：a)針對水深>2m的區(qū)域，可利用聲吶測量技術探測海草床的分布；b)通過側掃聲吶測量掌握海草冠層高度、蓋度等信息；c)依據測量數(shù)據，編制海草床分布范圍圖、海草覆蓋度分布圖及水深分布圖等；d)測量工作技術要求參照JT/T1362執(zhí)行。5.4現(xiàn)場補充調查海草床現(xiàn)場補充調查，應滿足如下要求：a)基于遙感解譯、無人機航攝、側掃聲吶測量等數(shù)據，采用船舶走航或潛水方式進行補充調查，驗證調查結果的準確性；b)利用全球定位系統(tǒng)記錄海草床邊界拐點(邊界以海草覆蓋度>5%為劃分標準)的經緯度坐標；c)使用潛水相機或水下攝像機拍攝草床底圖像，以獲取更全面的信息；d)填寫海草床分布調查記錄表，見附錄A表A.1。6碳匯調查6.1樣方調查6.1.1調查分區(qū)與站位布設6.1.1.1調查分區(qū)劃定依據海草床分布調查結果劃定調查分區(qū)。將存在異質性的調查區(qū)域劃分為若干小區(qū)，同一小區(qū)內視為均質區(qū)。分區(qū)需要考慮的因素包括：a)海草種類及群落特征；b)海草密度及生態(tài)健康狀態(tài)；c)海草分布的連續(xù)性；d)是否進行過種植、移植等生態(tài)修復；e)底質類型；f)水深地形及水動力條件；g)現(xiàn)有及潛在的海域使用方式；h)其他可能影響海草床固碳能力的因素。6.1.1.2站位布設調查站位應覆蓋所有調查分區(qū)，且具有代表性，能反映該分區(qū)生態(tài)特征。樣方調查根據分區(qū)劃定結果，在每個調查分區(qū)內隨機選擇站位或采用柵格取樣法取樣；當環(huán)境要素沿某一方向發(fā)生規(guī)律性變化時，可采用樣線取樣法。調查站位數(shù)應滿足表1要求。4表1海草床碳匯調查站位布設要求調查分區(qū)面積(hm2)站位(個)100<面積≤5006.1.2樣方采集與調查記錄要求6.1.2.1樣方要求各調查站位進行樣方采集，應滿足如下要求：a)根據海草植物種類、植株密度確定樣方大小，一般選取0.25m2(50cm×50cm);b)地上生物量、地下生物量、凋落物生物量、附生生物量樣方應一致；c)地下生物量采樣宜使用直徑10cm~25cm根系采樣器；d)沉積物柱狀樣直徑宜在50mm~75mm之間；e)應盡量減小對海草床的干擾和破壞；f)每一站位應設置不少于3組平行樣方；g)建立若干固定樣方，用于長期監(jiān)測。6.1.2.2植物樣品采集要求植物樣品的采集，應滿足如下要求：a)根據所采集的海草物種根系長度確定采樣深度，使用根系采樣器采集固定深度以上的沉積物及植株，盡量確保海草植株完整；b)根據分生組織將海草植株分離為地上部分和地下部分，將地下部分樣品置入篩網沖洗，去除沉積物；c)記錄海草的生物學特征：海草種類、株高、蓋度、莖枝密度、葉片數(shù)、葉面積、最長根長、平均節(jié)間長、平均節(jié)間直徑等。6.1.2.3沉積物樣品采集要求沉積物樣品的采集，應滿足如下要求：a)在與海草植物樣品對應的生境內進行柱狀樣采樣，沉積物樣品采集應與海草植物樣品采集同期進行；b)各站位采集沉積物柱狀樣1件，采樣深度為100cm,對于沉積物厚度小于100cm的，按照實際深度采樣；c)常用采樣設備包括：活塞式土鉆、鏟斗式土鉆、振動式土鉆、泥炭采樣器或螺旋形土鉆等，對于較硬的砂石底質，宜使用動力柱狀采樣器；d)0cm~50cm深度的沉積物，以10cm為間距分層；50cm~100cm深度的沉積物分為1層，共計6個層次。用環(huán)刀分層取樣，分別密封帶回實驗室測定沉積物容重、粒度、有機碳等參數(shù)；e)沉積物柱狀樣壓縮明顯時，應就近取另一個樣，重復操作至壓縮量小于柱樣總長度的5%;若確實無法保證此壓縮量，應使用壓縮校正系數(shù)(采集樣品長度除以穿透的沉積物深度)來校正土柱的人為壓縮。6.1.2.4樣方調查記錄要求在每個調查站位均應記錄相關信息，填寫采樣記錄表，見附錄A表A.2,相關要求如下：a)記錄采集地點、采樣日期、站位編號、植被類型和優(yōu)勢種等，使用衛(wèi)星定位儀記錄經緯度，坐標系采用CGCS2000;b)記錄海草植物、附生生物、凋落物的樣品號、物種名稱、樣方面積、株數(shù)等；5c)記錄沉積物柱狀樣的樣品號、采樣管材質、采樣管長度、內徑、采樣管頂部距外側沉積物表面距離、距采樣管內側沉積物表面距離、壓實率等；d)使用照相機采集植株、葉片、生境照片等。6.1.3處理與分析6.1.3.1樣品貯存與運輸植物樣品和沉積物樣品貯存與運輸分別按照GB17378.3-2007中5.6和6.8條要求及本文件確定的方法執(zhí)行，具體如下：a)運輸中，樣品應在4℃左右避光保存；b)運回實驗室后，樣品應及時處理或在-20℃條件下保存；c)生物瀝干水分；d)植物樣品填寫海草床生物樣品處理分析記錄表，見附錄A表A.3。6.1.3.2樣品分析樣品的分析，應滿足如下要求：a)測試項目：沉積物粒度、容重、有機碳含量等；b)沉積物粒度測試分析應按GB/T12763.8-2007中6.3的規(guī)定執(zhí)行；c)海草植株、凋落物、附生生物以及沉積物樣品有機碳含量的分析方法包括重鉻酸鉀氧化-還原容量法、熱導法、元素分析儀法和非色散紅外吸收法。重鉻酸鉀氧化-還原容量法、熱導法參照GB17378.5-2007中18.1條和18.2條規(guī)定執(zhí)行，元素分析儀法參照GB/T12763.8-2007中6.7.8規(guī)定執(zhí)行，非色散紅外吸收法參照GB/T30740的相關規(guī)定執(zhí)行，沉積物按照GB/T30740的相關規(guī)定執(zhí)行。6.2碳匯參數(shù)調查6.2.1植物初級生產力植物初級生產力調查應符合以下要求：a)植物初級生產力的確定方法宜采用標記法；b)在各調查分區(qū)內于春、夏、秋、冬季分別隨機選取10～15株海草，標記海草葉片和根狀莖，經過1個月后采回，測量整株海草組織新生生物量；c)根據間隔時間計算海草植物凈初級生產力，春、夏、秋、冬四季數(shù)據的平均值即為草床的年均植物初級生產力。6.2.2沉積物沉積速率沉積物沉積速率調查應符合以下要求：a)海草床沉積物沉積速率測定宜采用210Pb放射性同位素測年法，結合137Cs放射性同位素測年法進行驗證；b)在各調查分區(qū)內布設1處及以上沉積物沉積速率調查站位，調查與樣方調查同步開展；c)采集沉積物柱狀樣1件，采樣深度50cm,按2cm厚度間隔分樣；d)如果柱狀樣表層觀測到明顯的擾動層，從相對穩(wěn)定的沉積物層開始計算。表格樣式參見附7碳儲量計算7.1生物碳密度海草植株、凋落物或附生生物碳密度按照公式(1)計算：VC=wc×(Msp/Ssp)×10-2………………VC——海草植株(VCp)、凋落物(VC?)或附生生物碳密度(VCe),單位為兆克碳每公頃(Mg6Wc——海草植株、凋落物或附生生物有機碳質量分數(shù)，單位為百分比(%);Msp——海草植株、凋落物或附生生物樣方干重，單位為克(g);調查站位沉積物碳密度按照公式(2)計算：wg——第j層沉積物有機碳質量分數(shù)，單位為百分比(%);P;——第j層沉積物容重，單位為克每立方厘米(g/cm3);海草床生態(tài)系統(tǒng)總碳儲量按照公式(3)計算：VCn;——第個海草小區(qū)植株碳密度，單位為兆克碳每公頃(MgC/hm2);依據碳匯調查取得的海草植物初級生產力、沉積物容重、沉積速率、有機碳含量等參數(shù)，參照HY/T0349-2022中4.4.2和4.4.3規(guī)定的公式進行海草床植物碳匯能力和海草床沉積物碳匯能力計此方法適用于轉為海草床的區(qū)域進行碳匯能力評估，應對“自然恢復的海草床區(qū)域”和“人工修復的海草床區(qū)域”分別計算，計算內容分別為生物量碳庫變化、凋落物碳庫變化、沉積物碳庫變區(qū)域生物量年碳匯量核算方法應按公式(4)計算：ACb=(VCbt?-VCb.t)×A;/(t?-t?)………78.2.2沉積物碳庫變化區(qū)域沉積物年碳匯量按HY/T0349-2022中4.4.2規(guī)定的公式進行計算。9海草床生態(tài)狀況評估9.1海草床面積變化海草床面積的變化按式(5)計算：V?——海草床的面積變化率，單位為百分比(%);A——實測總面積，單位為公頃(hm2);A?——參照系面積，單位為公頃(hm2)。9.2海草蓋度變化海草床蓋度按式(6)計算：C——海草床蓋度，單位為百分比(%);S'——海草投影面積，單位為(m2);S——樣方面積(m2)。海草蓋度的變化率按式(7)計算：V?——海草蓋度的變化率，單位為百分比(%);C——海草樣方蓋度調查平均值；Co——參照系數(shù)據。9.3海草床植株密度變化海草植株密度按式(8)計算：D——海草植株密度(株/m2);N——海草植株數(shù)量(株);海草植株密度的變化按式(9)計算：V?——海草植株密度的變化率，單位為百分比(%);D——海草樣方植株密度調查平均值；D?——參照系數(shù)據。9.4海草床生態(tài)狀況評估海草床生態(tài)狀況評估按式(10)進行評估指數(shù)計算：Iv——海草床評估指數(shù)；Vi——第i個海草床評估指標賦值(見表2);q——海草床評估指標總數(shù)。8當74≤lv≤100時，海草床為穩(wěn)定；當60≤lv<74時，海草床為受損；當20≤ly<60時，海草床為嚴重表2生態(tài)狀況評估指標與賦值穩(wěn)定受損嚴重受損12310質量控制10.1基本要求質量控制應符合以下基本要求：a)收集的已有文獻資料應就其合法性、單位制、時效性、可靠性及適用區(qū)域等給出明確的質量要求，并進行具體質量分析評估；b)側掃聲吶質量監(jiān)控應按JT/T1362中7.6相關規(guī)定執(zhí)行；c)遙感影像定位中誤差應優(yōu)于10m,區(qū)域云覆蓋率不大于10%,影像重疊度不小