一种大型林业碳汇计量方法与流程 专利技术说明

计算;推算;计数设备的制造及其应用技术1.本发明涉及林业碳汇计量技术领域，具体涉及一种大型林业碳汇计量方法。背景技术：2.林地具有生物量大、生产力巨大和碳含量高等优点，是陆地生物圈的主要碳储存库，在全球碳循环和应对气候变化中具有重要作用。碳源是指产生二氧化碳之源，它既来自自然界，也来自人类生产和生活过程，其与碳汇是两个相对的概念，碳汇一般是指从空气中清除二氧化碳的过程，在林业中主要是指植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中，从而减少该气体在大气中的浓度，而林业碳汇就是指利用森林的储碳功能，通过植树造林、加强森林经营管理、减少毁林、保护和恢复森林植被等活动，吸收和固定大气中的二氧化碳，并按照相关规则与碳汇交易相结合的过程，为了对林业碳源进行有效评估，需要对林地的林业碳源量进行明确的计量。3.现有的林业碳汇计量方法主要包括蓄积量发、生物量清单法、涡旋相关法和涡度协方差法，但这些方法大都流程繁琐，操作复杂，且获取的林地数据较为单一，不够全面，导致计算结果与实际数据偏差较大，准确性较低，无法保证林业碳汇计量的精准度。技术实现要素：4.针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种大型林业碳汇计量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。5.本发明解决技术问题采用如下技术方案：6.本发明提供了一种大型林业碳汇计量方法，包括以下步骤：7.步骤一、在待检的林地利用卫星图像技术及数据库对林地图像进行更新，以获取土地利用率和林地变化信息；8.步骤二、以公里为单位布设单元网格形成设计方案，选取具有代表性的单元网格作为抽样点，对抽样点内的地上林木、地下根、枯落物和土壤有机碳进行统计；9.步骤三、将统计的样品按相同的质量分成多份样品，然后将样品进行烘干处理，计算不同样品的干质量比p1；10.其中干质量比p1的公式如下：p1＝(a1-b1)/a1，a1为样品的湿质量，b1为样品的干质量；11.步骤四、将烘干后的样品进行研磨处理，测出不同样品的碳含量，然后根据林业面积计算出总碳汇量。12.优选地，所述步骤二中对地上林木统计数据时，将林地林木的生物量分为树干、树桩、树皮、树枝、树种、树叶和果实，并对林木胸径、林木树高、分类种类等进行测量和标记，由树干生物量推算出不同树种总的生物量。13.优选地，所述地上林木统计时采用无人机，使用时设定无人机的参数，包括飞行路径、飞行高度和拍摄间隔，利用无人机获得多幅林地内的树冠影像，对多幅林地树冠影像进行拼接和勾勒处理，获得林地内地上每棵林木的树冠面积。14.优选地，所述地下根统计时根据林木树种、林木树龄、土层厚度、沙粒含量、动物多样性、地下水位，养护方法进行估算，所述养护方法包括施肥、灌溉、修剪和病虫害防治。15.优选地，所述枯落物统计时采集待检测林地中的落叶、枯树枝、凋落物和腐殖质。16.优选地，所述土壤有机碳统计时采集林地土壤的剖面样本，同时测量各土层的厚度，测试各土层有机碳含量、计算各土层样本单位厘米深度土壤有机碳密度，得出单位厘米深度的土壤有机碳密度与土壤有机碳含量。17.优选地，所述步骤三中的烘干处理为采用低温干燥处理，处理过程中将研磨后的样品放入烘干机中，用小火加热使样品充分炭化至无烟，烘干温度为300-400℃，烘干时间为5-6h，然后置于马弗炉中，煅烧至无炭粒。18.优选地，所述步骤四中将地上林木碳含量、地下根碳含量、枯落物碳含量和土壤有机碳含量的参数相加，再拿获得的碳含量总和除以抽样面积获得每平方的汇碳量，然后乘以林业的总面积算出总碳汇量c1；19.其中总碳汇量c1的公式如下：q1为地上林木的碳含量、q2为地下根的碳含量、q3为枯落物的碳含量、q4为土壤有机碳含量、m1为抽样面积、m2为林业总面积。20.优选地，所述步骤四中将林地不同树种中的碳密度和不同树种总的生物量相乘，得到不同树种的碳含量，根据碳元素分子质量在二氧化碳分子质量中的比例计算不同树种的碳汇量，将不同树种的碳汇量汇总。21.本发明制备的大型林业碳汇计量方法，本发明通过卫星图像技术及数据库获取土地利用率和林地变化信息，选取具有代表性的林地作为抽样点，对抽样点内的地上林木、地下根、枯落物和土壤有机碳进行统计，采用元素分析法，对抽样点内的生物量进行测定，确定林木的碳含量及森林中各个树的年龄，同时确定森林土壤中有机碳的含量，地下根统计时不需要破坏根系原生环境，对林地树种生长影响较小，为大型林业碳汇计量提供科学依据，该方法简单容易操作，能够有效的提高林业碳汇计量的准确度。具体实施方式22.下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。23.本实施例的本发明提供了一种大型林业碳汇计量方法，包括以下步骤：24.步骤一、在待检的林地利用卫星图像技术及数据库对林地图像进行更新，以获取土地利用率和林地变化信息；25.步骤二、以公里为单位布设单元网格形成设计方案，选取具有代表性的单元网格作为抽样点，对抽样点内的地上林木、地下根、枯落物和土壤有机碳进行统计；26.步骤三、将统计的样品按相同的质量分成多份样品，然后将样品进行烘干处理，计算不同样品的干质量比p1；27.其中干质量比p1的公式如下：p1＝(a1-b1)/a1，a1为样品的湿质量，b1为样品的干质量；28.步骤四、将烘干后的样品进行研磨处理，测出不同样品的碳含量，然后根据林业面积计算出总碳汇量；29.步骤二中对地上林木统计数据时，将林地林木的生物量分为树干、树桩、树皮、树枝、树种、树叶和果实，并对林木胸径、林木树高、分类种类等进行测量和标记，由树干生物量推算出不同树种总的生物量。30.地上林木统计时采用无人机，使用时设定无人机的参数，包括飞行路径、飞行高度和拍摄间隔，利用无人机获得多幅林地内的树冠影像，对多幅林地树冠影像进行拼接和勾勒处理，获得林地内地上每棵林木的树冠面积。31.本实施例的地下根统计时根据林木树种、林木树龄、土层厚度、沙粒含量、动物多样性、地下水位，养护方法进行估算，养护方法包括施肥、灌溉、修剪和病虫害防治。32.本实施例的枯落物统计时采集待检测林地中的落叶、枯树枝、凋落物和腐殖质。33.本实施例的土壤有机碳统计时采集林地土壤的剖面样本，同时测量各土层的厚度，测试各土层有机碳含量、计算各土层样本单位厘米深度土壤有机碳密度，得出单位厘米深度的土壤有机碳密度与土壤有机碳含量。34.本实施例的步骤三中的烘干处理为采用低温干燥处理，处理过程中将研磨后的样品放入烘干机中，用小火加热使样品充分炭化至无烟，烘干温度为300-400℃，烘干时间为5-6h，然后置于马弗炉中，煅烧至无炭粒。35.本实施例的步骤四中将地上林木碳含量、地下根碳含量、枯落物碳含量和土壤有机碳含量的参数相加，再拿获得的碳含量总和除以抽样面积获得每平方的汇碳量，然后乘以林业的总面积算出总碳汇量c1；36.其中总碳汇量c1的公式如下：q1为地上林木的碳含量、q2为地下根的碳含量、q3为枯落物的碳含量、q4为土壤有机碳含量、m1为抽样面积、m2为林业总面积。37.本实施例的步骤四中将林地不同树种中的碳密度和不同树种总的生物量相乘，得到不同树种的碳含量，根据碳元素分子质量在二氧化碳分子质量中的比例计算不同树种的碳汇量，将不同树种的碳汇量汇总。38.本发明的创新点在于：39.本发明通过卫星图像技术及数据库获取土地利用率和林地变化信息，选取具有代表性的林地作为抽样点，对抽样点内的地上林木、地下根、枯落物和土壤有机碳进行统计，采用元素分析法，对抽样点内的生物量进行测定，确定林木的碳含量及森林中各个树的年龄，同时确定森林土壤中有机碳的含量，地下根统计时不需要破坏根系原生环境，对林地树种生长影响较小，为大型林业碳汇计量提供科学依据，该方法简单容易操作，能够有效的提高林业碳汇计量的准确度。40.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。41.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。









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