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原文传递一种基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法

专利名称：	一种基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法
摘要：	本发明公开了一种基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法，包括以下步骤：在以放牧和刈割为利用方式的草原区域分别建立多个草本样方；收集样方内的植物地上部分、地下部分、枯落物以及土壤容重和有机碳含量；计算草原植被碳密度、土壤碳密度以及草原生态系统碳密度，在此基础上计算草原植被碳储量、土壤碳库储量，并最终计算草原生态系统碳储量。本申请的碳储量科学估算，对于牧区草场优化调整放牧形式、促进牧区经济发展、保护脆弱草原生态系统、缓解和阻止草原退化提供数据基础和科学依据，为该区域优化细化畜牧业经营方式、推广高质量家庭牧场经营方式和理念贡献力量，直接和间接影响草原区牧民经济效益。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国林业科学研究院生态保护与修复研究所
发明人：	朱媛君;杨晓晖;王丹雨;旭日;赵京东;韩雪娇;史超逸;图雅;王百竹
专利状态：	有效
申请日期：	2023-04-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-03T00:00:00+0800
申请号：	CN202310454974.6
公开号：	CN116990485A
代理机构：	北京中珒知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	王中
分类号：	G01N33/24;G01N1/08;G01N1/04;G01N9/36;G01N9/00;G01N9/02;G01N9/04;G;G01;G01N;G01N33;G01N1;G01N9;G01N33/24;G01N1/08;G01N1/04;G01N9/36;G01N9/00;G01N9/02;G01N9/04
申请人地址：	100091 北京市海淀区东小府2号
主权项：	1.一种基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、在以放牧和刈割为利用方式的草原区域分别建立10个1m×1m的草本样方； S2、收集样方内的植物地上部分、地下部分以及枯落物，并进行称重和测定有机碳含量； S3、根据植物根系深度，采用土钻分多层取土，测定土壤容重和有机碳含量； S4、通过植物地上部分、地下部分、枯落物的生物量和碳含量计算出各部分碳密度以及整体植被碳密度，通过土壤各层碳含量、容重及厚度计算出土壤各层碳密度及整体土壤碳密度； S5、将以放牧为利用方式的草原整体植被和土壤碳密度相加得出放牧草原碳密度，将以刈割为利用方式的草原整体植被和土壤碳密度相加得出刈割草原碳密度，将不同利用方式下的10个草本样方碳密度分别取平均值； S6、放牧草原碳密度和刈割草原碳密度与其对应的草原面积相乘即得到放牧草原和刈割草原的碳储量，将二者相加即草原整体碳储量。 2.根据权利要求1所述的基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法，其特征在于，草原整体碳储量的计算公式如下： TCS＝TCSg+TCSm 其中，TCS为草原整体生态系统碳储量(Mg C)，TCSg和TCSm分别为放牧草原和刈割草原生态系统碳储量(Mg C)。 3.根据权利要求2所述的基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法，其特征在于，草原按照利用方式可划分为：放牧草原、刈割草原，其中：放牧草原生态系统碳储量计算公式如下： TCSg＝VCSg+SCSg 其中，TCSg为放牧草原生态系统碳储量(Mg C)，VCSg和SCSg分别为放牧草原整体植被和土壤碳储量(Mg C)；刈割草原生态系统碳储量计算公式如下： TCSm＝VCSm+SCSm 其中，TCSm为刈割草原生态系统碳储量(Mg C)，VCSm和SCSm分别为刈割草原整体植被和土壤碳储量(Mg C)。 4.根据权利要求3所述的基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法，其特征在于，VCS和SCS分别为草原植被碳储和土壤碳库储量，草原植被碳储量计算公式如下： VCS＝S×VCD 其中，VCS为植被碳储量(Mg C)，S为研究区面积(hm2)，VCD为植被碳密度(Mg C·hm-2)；土壤碳库储量计算公式如下： SCS＝S×SCD 式中SCS为土壤碳储量(Mg C)，S为研究区面积(hm2)，SCD为土壤碳密度(Mg C·hm-2)。 5.根据权利要求4所述的基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法，其特征在于，草原按照利用方式可划分为：放牧草原、刈割草原，两种利用方式下的草原碳密度分别计算：放牧草原生态系统碳密度计算公式如下： TCDg＝VCDg+SCDg 其中，TCDg为放牧草原生态系统碳密度(Mg C·hm-2)，VCDg和VCDg分别为放牧草原整体植被和土壤碳密度(Mg C·hm-2)；刈割草原生态系统碳密度计算公式如下： TCDm＝VCDm+SCDm 其中，TCDm为刈割草原生态系统碳密度(Mg C·hm-2)，VCDm和VCDm分别为刈割草原整体植被和土壤碳密度(Mg C·hm-2)；草原整体生态系统碳密度计算公式如下： TCD＝TCDg+TCDm 其中，TCD为草原整体生态系统碳密度(Mg C·hm-2)，TCDg和TCDm分别为放牧草原和刈割草原生态系统碳密度(Mg C·hm-2)。 6.根据权利要求5所述的基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法，其特征在于，草原植被碳密度包括：草原植被地上部分、地下部分和枯落物层碳密度，计算公式如下： CDAGB＝AGB×CAGB×10-5 CDBGB＝BGB×CBGB×10-5 CDLFB＝LFB×CLFB×10-5 VCD＝CDAGB+CDBGB+CDLFB 其中，式中CDAGB，CDBGB，CDLF，VCD分别为地上部分、地下部分、枯落物、整体植被的碳密度(Mg C·hm-2)，AGB，BGB，LFB分别为其对应的生物量(g·m-2)，CAGB，CBGB，CLFB分别为其对应的碳含量(g·kg-1)。 7.根据权利要求6所述的基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法，其特征在于，土壤碳密度包括：各土层土壤、整体土壤碳密度，计算公式如下： SCDi＝SCi×Bi×Di×10-1 SCD＝∑SCDi 其中，式中SCDi为第i层土壤碳密度(Mg C·hm-2)，SCi为第i层土壤碳含量(g·kg-1)，Bi为第i层土壤容重(g·cm-3)，Di为第i层土壤厚度(cm)，SCD为整体土壤碳密度(Mg C·hm-2)。 8.根据权利要求1所述的基于放牧和刈割利用下的中国北方草原碳储量估测方法，其特征在于，多层取土为8层，分别为0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、60-70、70-80，每层土按照对角线法取3份进行充分混合以降低误差，带回实验室自然风干后过筛，保存待测；容重是在样方内深挖80cm的土壤剖面，自上而下每隔10cm土层进行取样，每层取3份以降低误差，利用环刀从侧面打入后取出，采用削土刀去除环刀周围多余的土样，并在环刀刃口端压实滤纸，装至铝盒带回实验室，于105℃下烘干至恒重后进行称重以测定土壤容重。