DZT 0375-2021 岩溶碳循环调查与碳汇效应评价指南.docx

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1、利漳展查伪/中华人民共和国自然资源部 发布ICS 07. 060CCS A 44中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T 03752021岩溶碳循环调查与碳汇效应评价指南Guidance for karst carbon cycle survey and carbon sink evaluation2021-11-01 实施2021-08-19 发布DZ/T 03752021目 次前言in引言V1范围12规范性引用文件13术语和定义14总则24.1目的任务24. 2基本要求24.3技术方法24.4工作流程35调查内容35.1碳酸盐岩风化溶解消耗大气或土壤中CO2发生条件调查 35. 2岩溶碳循环

2、过程调查46野外调查与监测 46.1 资料收集46.2 岩石地球化学调查46.3 土壤地球化学调查46.4 碳酸盐岩溶蚀速率调查56.5 大气或土壤中C()2浓度调查 56.6 植被生物量调查66.7 岩溶洞穴动态监测66.8 水文地球化学调查76.9 水一气界面CO?交换通量调查 76. 10水生植物固碳效率调查86.11 沉积物碳含量储量调查86.12 地表水和地下水动态监测87流域岩溶碳汇通量评价97.1 评价内容97.2 评价方法98图件编制108.1 一般要求108.2 基础图件108.3 成果图件108.4 岩溶碳循环调查实际材料图108.5 岩溶流域碳汇强度分布图109成果报告编

3、写、评审与提交119.1 成果报告编写119.2 成果评审与提交11附录A （规范性）岩溶碳循环调查表格式 12附录B（资料性）溶蚀试验方法与计算 30附录C （资料性）饱和指数（SD和CO2分压（p%）计算公式 31附录D（资料性）水生植物岩溶碳汇通量计算32附录E（资料性）碳酸溶蚀碳酸盐岩产生的溶解无机碳35附录F （资料性）水一气界面CO2交换通量估算方法 36附录G（资料性）流域内源有机碳 38附录H（资料性）沉积物碳沉积速率及来源计算 39附录I （资料性）流域无机碳输出量42附录J （资料性）流域岩溶碳汇强度及通量43附录K（资料性）成果报告编写提纲 44参考文献45DZ/T 03

4、752021-JLX-1-刖百本文件按照GB/T 1. 1-2020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国自然资源与空间规划技术委员会(SAC/TC 93)归口。本文件起草单位：中国地质科学院岩溶地质研究所。本文件主要起草人:曹建华、覃小群、张连凯、黄奇波、黄芬、张春来、刘朋雨、于胸、吴夏、孙平安、何师意、张强、章程、黄思宇、王培、杨慧、蒲俊兵、李强、梁月明、黄妮。I)ZT 03752021碳酸盐岩风化溶解消耗大气或土壤中CO2，并随水流经过迁移、转化等一系列动态过程,积极参与全球碳循环,产生短时间尺度碳汇效应。中国碳

5、酸盐岩分布面积约344. 6万平方千米，约占国土面积的三分之一，其中岩溶碳汇量与森林碳汇量处于相同数量级。开展岩溶流域碳循环调查，查明岩溶碳循环形成条件、影响因素、迁移转化、源汇计算，评价岩溶碳汇通量.为固碳增汇和减缓气候变化的战略决策提供参考依据。为进一步规范我国岩溶流域碳循环调查及碳汇效应评价工作,在大量的调查研究工作基础上,制定本文件。DZ/T 03752021岩溶碳循环调查与碳汇效应评价指南1范围本文件提供了岩溶碳循环调查和碳汇效应评价的目的任务、调查内容、野外调查与监测、流域岩溶碳汇通量评价、图件编制、成果报告编写与提交等方面的技术指导和建议。本文件适用于1 ： 50 000重点调查

6、区和1 ： 250 000 一般调查区岩溶碳循环调查和碳汇效应评价。1 ： 500 000和1 ： 1 000 000岩溶碳循环调查及碳汇效应评价可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。DZ/T 02822015水文地质调查规范(1 ： 50 000)DZ/T 02882015区域地下水污染调查评价规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1岩溶流域 karst catchment碳酸盐岩面积不小于10%、重碳酸根浓

7、度不小于1 mmoI/L、水化学类型为重碳酸根型的地表或地下水系的流域范围。3.2岩溶碳循环 karst carbon cycle在岩溶流域中，碳酸盐岩风化溶解消耗大气或土壤中C()2形成水中无机碳，并在物理、化学和生物作用下碳形态相互转化和迁移的过程。3.3岩溶碳汇效应 karst carbon sink在岩溶流域中，通过碳酸盐岩的溶蚀作用，将消耗的大气或土壤中C()2以溶解无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)和惰性有机碳(RDOC)的形式保留或固定在水圈、生物圈中的过程和通量。3.4岩溶碳汇通量 karst carbon sink flux单位时间内岩溶碳循环产生的碳汇量。注:岩溶碳汇通

8、量的单位为吨每年(t/a)。3.5岩溶碳汇强度 karst carbon sink intensity单位面积、单位时间内岩溶碳循环产生的碳汇量。注:岩溶碳汇强度的单位为吨每平方千米年t(ka)3.6内源有机碳 autochthonous organic carbon在地表水体中，由水生生物光合作用固定溶解无机碳产生的有机碳。3.7外源有机碳 allochthonous organic carbon在地表水体中，因土壤侵蚀、流域冲刷而输入的有机碳。4总则4. 1目的任务查明岩溶流域范围内碳酸盐岩风化溶解产生的无机碳.经过转移、转化、沉积的一系列动态过程,分析碳源汇关系，评价流域尺度的碳汇通量:

9、和碳汇效应.为区域碳循环研究、政府决策、节能减排提供参考依据。4.2 基本要求4.3 . 1宜考虑在已开展相同比例尺区域地质、水文地质或环境地质调查的区域开展工作，4. 2. 2调查可分为1 ： 50 000重点调查区和1 : 250一般调杳区。重点调查区主要部署于具有区域代表性的岩溶流域，调查主要技术定额参考DZ/T 0282 - 2015,具体见表lo表1岩溶碳汇过程调查每百平方千米工作量调查区类别观测点个水点个地质点个一土壤点个植被样方个水生物样方个溶蚀试片点个大气或土壤中C()2测量点个重点调查区(1 ： 50 000)裸露区80-12020-2510-1510-1551051015-

10、2015-25粒盖区406010-1251051024248708-10一般调查区(1 ： 250 000)裸露区25120. 50. 60. 40. 80.4-0. 80.530.40.80. 40. 8覆盖区120. 510. 20. 30. 20. 10. 20 40.2-1. 50. 20. 40. 20. 44. 2. 3工作量定额宜包括收集的资料中经核实对本调查有效的工作量。4. 2.4调查区内有高山峡谷、高原多年冻土、军事管制区等特殊地区的技术定额,可根据实际情况确定。4.3技术方法4. 3. 1碳酸盐岩风化溶解消耗大气或土壤中CO2的发生条件可采用水文地球化学调查、岩石地球化学

11、#I)ZT 03752021e）水文地质特征:水文地质结构，水动力条件和水化学特征.确定岩溶地下水系统的结构与边界,分析地下水的补给、径流、排泄条件及空间展布。5.2岩溶碳循环过程调查岩溶碳循环过程调查内容包括：a）碳酸盐岩溶解生成水体中的无机碳:在表层岩溶带中大气或土壤中C（）2生成水体中的溶解无机碳的过程中，调查大气或土壤中C（%、土壤类型、岩石成分等影响因子对不同碳酸盐岩的溶蚀速率及其时空变化的影响；b）无机碳在地下水中的迁移与变化:调查物理化学条件改变导致的溶解无机碳在地下岩溶含水介质中的迁移及在洞穴、岩溶泉或地下河中的形态变化及通量；c）碳在地表水中的迁移与变化:调查地表水体（河流、

12、湖泊、水库）中碳的形态及动态特征、水生生物将水体无机碳转化为有机碳的效率、碳沉积通量及沉积速率、水一气界面C（）2交换通量、无机碳和有机碳的来源。6野外调查与监测6. 1资料收集建议收集自然地理、气象水文、区域地质、构造地质、水文地质、生态环境等资料。可收集社会经济概况，水、土、岩、矿资源利用现状、发展规划及其他与碳循环相关的各种资料。在降水量、流量数据不足时，建议建立观测站收集;在岩溶地下河管道介质、地下河分水岭地带等重要或未查明地段,建议采用物探、钻探、示踪等方法，确定地下水系统的结构与边界。综合分析收集的资料,认真总结影响岩溶流域碳循环的地球化学、地质学、生态环境学等各种因素,明确碳循环

13、调查重点问题。6.2岩石地球化学调查6. 2. 1采样点选择宜考虑以四级或五级岩溶流域为单元,选择1条2条典型地层剖面，以同比例尺地质图图面反映的最小岩石地层单位为基本单元采集岩样。在采集岩样的同时，填写地质点野外调查记录卡片（见附录A中表A.1）。6. 2.2采样频度和时间建议采样频度为1次/流域，在平水期进行。6. 2.3测试指标宜测定岩石的有效孔隙度、重力给水度、渗透系数（或渗透率）等参数.宜测试化学成分指标为K2。、Na2。、Ca。、MgO、Ti。2、Fe2。3、Si。2、S、酸不溶量、无机碳同位素。可在实验室进行相对溶解度实验。6.3 土壤地球化学调查6. 3. 1采样点选择区域调查

14、宜选择不同植被类型覆盖、不同土地利用方式下的土壤剖面土壤采样点宜考虑与岩样采样点、地下水采样点相配合。重点调查区宜考虑有岩溶地下水系统的补给、径流、排泄区及不同的岩溶地貌部位的采样点。在进行土样采集过程中，建议观察并记录采样点土壤类型、土地利用方式、植被类型、农药化肥使用情况及采样点周围的环境，剖面厚度、分层及其质地、颜色、土层厚度等物理特征，按试坑（长1.2 m,宽0. 8 m,深1. 2 m）剖面采样，土层较薄时，剖面挖至母质层。采样建议分两种情况:一种按土壤发生层进行采样，用于分析土壤化学元素含量;另一种以土壤深度为依据，每10 cm采集一个土样,用于分析土壤有机碳和无机碳及其随深度的变化情况。填写土壤点野外调查记录卡片（见附录A中表A. 2）o6. 3.2采样频度和时间建议采样频度为1次/年，在平水期进行。6. 3.3测试指标现场宜测定土壤水分、温度、电导率。实验室宜测定无机成、营养元素（TN、TP、TK、速效氮、有效磷、速效钾）、土壤总有机碳、溶解有机碳、有机碳同位素、盐基离子、铁态氮、硝态氮、其他土壤化学成分（建议为 S。2从1203#02。320、10