《碳汇形成分类与计算评估方法学概论》连载之六

编者按  为给全国煦丰碳中和组织各级工委，国内985、211、双一流等高校，全球碳排放权、碳汇交易机构提供全球范围内的碳汇形成分类和碳汇计算评估方法学专业理论知识和具体实践办法，全国煦丰碳中和知识产权组织和《碳同化碳中和组合物光合溶剂、其制备方法及其应用》发明专利发明团队编著了中共中央国务院新质生产力杰出代表/煦丰碳中和技术培训系列教材之九《碳汇形成分类与计算评估方法学概论总目录》。本教材总目录共分37章172节570分节。今天发布的是：

《碳汇形成分类与计算评估方法学概论》连载之六

第06章

森林碳汇分类及

计算评估方法学

森林碳汇（Forest Carbon Sink）是指森林生态系统通过光合作用吸收大气中的二氧化碳（CO₂），并将其以生物量（树木、植被）和土壤有机碳的形式长期储存的过程。森林是全球最重要的陆地碳汇之一，约占陆地碳储量的45%，对减缓气候变化具有关键作用。

第01节  森林碳汇的分类

森林碳汇可根据碳储存载体和生态系统类型进行分类：

一、按碳储存载体分类

碳汇类型/主要碳储存形式/特点

（一）植被碳汇：树木、灌木、草本植物等生物量，通过光合作用固碳，碳储存于树干、枝叶、根系等。

（二）枯落物碳汇：凋落物（落叶、枯枝等）短期碳储存，易分解。

（三）土壤碳汇：土壤有机质（腐殖质）长期碳储存，稳定性高。

（四）木质产品碳汇：木材、家具、建筑等木材采伐后仍可长期储存碳。

二、按森林生物量异同分类

（一）森林碳汇：指天然形成的森林生物量碳汇。

（二）林业碳汇：指人工造林形成的生物量碳汇。

（三）果林碳汇：指以采摘果实为主的果园形成的生物量碳汇。

（四）药材碳汇：指以木本草本药材植物种植形成的生物量碳汇。

（五）竹林碳汇：指竹林形成的生物量碳汇。

（六）茶叶碳汇：指茶叶形成的生物量碳汇。

其它还有特种林碳汇等。

三、按森林生态系统类型分类

森林类型/典型碳汇能力（吨碳/公顷/年）特点

（一）热带雨林：5-15。生物量高，固碳能力强，但易受砍伐影响。

（二）温带森林：2-5。生长周期长，碳储存稳定。

（三）北方森林（寒带）：0.5-2。土壤碳库大，但生长缓慢。

（四）人工林：1-10（取决于树种和管理）。固碳速度快，但碳储存周期较短。

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第02节  森林碳汇计算评估方法学

森林碳汇的量化方法主要包括生物量法、通量观测法、遥感反演法等。以下是主要方法及其应用：

一、生物量法（最常用）

（一）核心思路

通过测量森林生物量（树木、枯落物、土壤）的碳含量，计算碳储量变化。步骤：

（二）样方调查

测量样地内所有树木的胸径（DBH）、树高，计算生物量（使用异速生长方程）。

采集土壤样本（0-30cm深度），测定有机碳含量。

（三）碳含量计算

树木生物量×碳转换系数（~0.5，即生物量的50%是碳）。

土壤碳=土壤有机质含量×土壤体积×容重。

（四）碳汇计算

碳汇量=（期末碳储量-期初碳储量）/时间（年）。

适用场景：适用于小尺度（样地、林分）碳汇评估，如林业碳汇项目（CCER、VCS等）。

二、通量观测法（涡度协方差法）

（一）核心思路

通过微气象观测塔直接测量森林与大气之间的CO₂交换量（净生态系统交换，NEE）。

（二）步骤

一是在森林冠层上方安装涡度协方差系统，实时监测CO₂通量。

二是计算净碳吸收量（NEE=光合作用吸收-呼吸释放。

（三）适用场景

适用于大尺度（生态系统级）长期监测，如全球碳计划（FLUXNET）。

三、遥感反演法（卫星+模型）

（一）核心思路

利用遥感数据（Landsat、Sentinel、LiDAR）结合机器学习模型估算森林碳汇。

（二）步骤：

一是获取NDVI（归一化植被指数）或激光雷达（LiDAR）数据，估算森林生物量。

二是结合地面调查数据校准模型，计算碳储量变化。

（三）适用场景

适用于大区域（国家、全球）碳汇评估，如全球森林碳监测（GFW）。

四、模型模拟法（过程模型）

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（一）核心思路

使用生态系统模型（如BIOME-BGC、LPJ）模拟森林碳循环。

（二）步骤

一是输入气候、土壤、植被数据，模拟森林生长和碳吸收过程。

二是输出净初级生产力（NPP）和碳汇量。

（三）适用场景

适用于气候变化情景下的碳汇预测。

第03节  国际与国内森林碳汇标准

一、PCC指南（Tier 1-3）

全球。提供默认参数，适用于国家温室气体清单。

二、CDM/CCER方法学

碳交易项目。适用于人工林碳汇项目开发。

三、中国《森林生态系统碳汇计量指南》

国内。规范样地调查和遥感方法。

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第04节  未来趋势与挑战

一、碳汇交易市场化：中国已重启CCER（2024），森林碳汇可进入碳市场交易。

二、遥感+AI技术：高分辨率卫星和深度学习将提升碳汇监测精度。

三、挑战：

——长期监测成本高

——自然干扰（火灾、病虫害）影响碳汇稳定性

——碳泄漏问题（如采伐导致碳释放）

第05节  森林碳汇计算公式

一、计算公式：森林碳汇=植被+土壤+枯落物+木质产品碳储存。

二、主要方法：生物量法（样地调查）、通量法（涡度协方差）、遥感法（卫星+AI）。

三、应用：碳交易（CCER）、国家温室气体清单、生态补偿。