本发明涉及碳汇技术领域，尤其涉及一种碳汇草范畴界定的方法。
背景技术：
植物通过光合作用吸收大气圈中的CO2，将其转入生物圈中形成固态的有机碳化合物固定在植物体内，植物的有机碳通过根系、凋落物进入土壤并储存在土壤中，形成了巨大的土壤碳库，这就是土壤生态碳汇。工业革命以来，人类使用化石燃料，向大气中排放了大量的CO2等温室气体。当前，大气圈中CO2浓度已达60万年以来的最高峰值，造成了严重的温室效应。植物吸收CO2进行光合作用转变为糖、氧气，为植物提供最基本的物质和能量来源。这一转化过程，产生了植物固碳效果。植物是CO2的吸收器、贮存库和缓冲体。增加地球上的植物量，可储存和减少大气圈中的CO2，形成更多的生态碳汇。
人们通常认为只有森林才能形成较大的碳汇，据中国质量认证中心核算，绿心速生碳汇草年净碳汇量为14吨/亩。因此有必要建立碳汇草的碳汇方法学，形成、发挥碳汇草固碳的优势，创造新型碳汇产业。但目前还没有科学、简单、操作性强的碳汇草范畴界定的方法。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种快速、准确、实用的碳汇草范畴界定的方法。碳汇草通过刈割、封存技术后，参与碳交易及替代化石燃料，实现大气CO2负增长，降低和提前CO2 峰值，调节温室效应，消除雾霾，控制全球气候变暖，恢复和重建生物多样性。
为解决上述问题，本发明所述的一种碳汇草范畴界定的方法，包括以下步骤：
（1）选择具有生长发育迅速及反复萌发特性，一年能刈割两次以上的草本植物作为碳汇草界定范围；
（2）确定碳汇草的各项指标：
当陆地区域生长的陆生草本植物，其地上部分生物量，大于本区域陆生草本植物地上部分生物量平均值的30%，地上部分有机碳含量大于本区域陆生草本植物地上部分有机碳含量平均值的5%，判定该草本植物为碳汇草；
当陆地区域生长的陆生草本植物，其地下部分生物量，大于本区域陆生草本植物地下部分生物量平均值的20%，地下部分有机碳含量大于本区域陆生草本植物地下部分有机碳含量平均值的5%，判定该草本植物为碳汇草；
当水体区域生长的水生草本植物，其生物量大于本区域水生草本植物全株生物量平均值的30%，有机碳含量大于本区域水生草本植物全株有机碳含量平均值的2%，判定该草本植物为碳汇草；
（3）确定将要界定的区域中的陆生、水生草本植物生物量的平均值、有机碳含量的平均值：
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地上部分，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的陆生草本植物地上部分生物量的平均值、有机碳含量的平均值；
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地下部分，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的陆生草本植物地下部分生物量的平均值、有机碳含量的平均值；
随机从将要界定植物所在水体区域，选取十种不同的完成生长发育的水生草本植物全株，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的水生草本植物全株生物量的平均值、有机碳含量的平均值；
（4）确定将要界定的草本植物的生物量、有机碳含量：
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十个相同的完成生长发育的陆生草本植物的地上部分，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的陆生草本植物地上部分生物量、有机碳含量；
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十个相同的完成生长发育的陆生草本植物的地下部分，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的陆生草本植物地下部分生物量、有机碳含量；
随机从将要界定植物所在水体区域，选取十个相同的完成生长发育的水生草本植物全株，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的水生草本植物全株生物量、有机碳含量；
（5）将步骤（3）、（4）中的测量结果与步骤（2）中的指标进行对比，当准确率达到 90％以上时即完成界定。
所述步骤 （1）中界定范围的草本植物是指一年生、两年生、多年生草本植物，刈割后能反复萌发。
所述步骤 （2）中界定范围的陆地区域的陆生草本植物地上部分，是指一年生、两年生、多年生草本植物的茎、枝、叶、花、果实、种子；陆地区域的陆生草本植物地下部分，是指一年生、两年生草本植物的根、根状茎、鳞茎；水体区域的水生草本植物全株包括根、茎、枝、叶、花、果实、种子。
所述步骤 （3）随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地上部分，是指其生长习性与将要界定的陆生草本植物的地上部分，生长习性基本一致或相近的十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地上部分；
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地下部分，是指其生长习性与将要界定的陆生草本植物的地下部分，生长习性基本一致或相近的十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地下部分；
随机从将要界定植物所在水体区域，选取十种不同的完成生长发育的水生草本植物，是指其生长习性与将要界定的水生草本植物全株，生长习性基本一致或相近的十种不同的完成生长发育的水生草本植物全株。
所述步骤（4）中的陆地区域的陆生草本植物见表1，水体区域的水生草本植物见表2。
所述步骤（5）中界定出的陆生碳汇草连续种植5年以上，其表土层0～30cm中土壤有机质含量比未种植该碳汇草的土壤有机质含量增加10%以上、全氮量比未种植该碳汇草的土壤全氮量增加5%以上；界定出的水生碳汇草连续种植3年以上，海水水质达到二类以上，淡水水质达到四类以上。
该草本植物可以是外来物种，经驯化后引入到新的生长区域能快速生长，且不会威胁到当地生物多样性和破坏当地的生态环境；刈割后可压制成碳产品储碳封存，参与碳交易，还可加工成生物质燃料、建筑材料、纸质产品、工艺产品、有机肥料、动物饲料、化工产品及燃烧发电等。
碳汇草实施多次刈割、封存技术后，其碳汇量显著大于相同面积森林的碳汇量，将成为碳交易的新型碳产品，碳汇草封存及替代化石燃料，可实现大气CO2负增长，降低和提前CO2峰值，调节温室效应，消除雾霾，控制全球气候变暖，恢复和重建生物多样性。
雷学军在2013年《中南林业科技大学学报》第7期中指出：皇竹草、甜象草、芦苇50年固碳量分别是256600t.hm-2、2555.95t.hm-2、2395.30t.hm-2，而《2006年IPCC国家温室气体清单指南》中指出：从全球来看，热带森林每年每公顷吸收约11.5～36吨二氧化碳，温带森林约为2.5～27吨二氧化碳，寒温带森林约为2.9～8.6吨二氧化碳。证实了碳汇草碳汇量显著大于相同面积森林的碳汇量。
本发明与现有技术相比具有以下优点 ：
1、准确性：由于本发明利用生物量、植物有机碳含量、表土层有机质含量、全氮量、水质标准、传播和扩散能力来进行碳汇草界定的量化标准，使得本发明具有科学性、合理性，准确可靠。
2、实用性：依据本发明能确定碳汇草吸收大气中CO2，并固定储存在植物体内，通过植物封存降低大气CO2浓度，或通过能源替代，减少化石能源使用排放的CO2，还可通过根系、凋落物进入土壤并储存在土壤中，增加土壤碳汇能力。
3、快捷性：本发明参数简单，容易识别和量化，使碳汇草界定快捷迅速。
4、碳汇草通过刈割、封技术后，其碳汇量显著大于相同面积森林的碳汇量，将成为碳交易的新型碳产品，碳汇草封存及替代化石燃料，可实现大气CO2负增长，降低和提前CO2峰值，调节温室效应，消除雾霾，控制全球气候变暖，恢复和重建生物多样性。
具体实施方式
一种碳汇草范畴界定的方法，包括以下步骤：
（1）选择具有生长发育迅速及反复萌发特性，一年能刈割两次以上的草本植物作为碳汇草界定范围；
（2）确定碳汇草的各项指标：
当陆地区域生长的陆生草本植物，其地上部分生物量，大于本区域陆生草本植物地上部分生物量平均值的30%，地上部分有机碳含量大于本区域陆生草本植物地上部分有机碳含量平均值的5%，判定该草本植物为碳汇草；
当陆地区域生长的陆生草本植物，其地下部分生物量，大于本区域陆生草本植物地下部分生物量平均值的20%，地下部分有机碳含量大于本区域陆生草本植物地下部分有机碳含量平均值的5%，判定该草本植物为碳汇草；
当水体区域生长的水生草本植物，其生物量大于本区域水生草本植物全株生物量平均值的30%，有机碳含量大于本区域水生草本植物全株有机碳含量平均值的2%，判定该草本植物为碳汇草；
（3）确定将要界定的区域中的陆生、水生草本植物生物量的平均值、有机碳含量的平均值：
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地上部分，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的陆生草本植物地上部分生物量的平均值、有机碳含量的平均值；
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地下部分，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的陆生草本植物地下部分生物量的平均值、有机碳含量的平均值；
随机从将要界定植物所在水体区域，选取十种不同的完成生长发育的水生草本植物全株，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的水生草本植物全株生物量的平均值、有机碳含量的平均值；
（4）确定将要界定的草本植物的生物量、有机碳含量：
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十个相同的完成生长发育的陆生草本植物的地上部分，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的陆生草本植物地上部分生物量、有机碳含量；
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十个相同的完成生长发育的陆生草本植物的地下部分，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的陆生草本植物地下部分生物量、有机碳含量；
随机从将要界定植物所在水体区域，选取十个相同的完成生长发育的水生草本植物全株，运用烘干称量法、植物有机碳的测定方法，重复五次实验，确定将要界定的水生草本植物全株生物量、有机碳含量；
（5）将步骤（3）、（4）中的测量结果与步骤（2）中的指标进行对比，当准确率达到 90％以上时即完成界定。
所述步骤 （1）中界定范围的草本植物是指一年生、两年生、多年生草本植物，刈割后能反复萌发。
所述步骤 （2）中界定范围的陆地区域的陆生草本植物地上部分，是指一年生、两年生、多年生草本植物的茎、枝、叶、花、果实、种子；陆地区域的陆生草本植物地下部分，是指一年生、两年生草本植物的根、根状茎、鳞茎；水体区域的水生草本植物全株包括根、茎、枝、叶、花、果实、种子。
所述步骤 （3）随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地上部分，是指其生长习性与将要界定的陆生草本植物的地上部分，生长习性基本一致或相近的十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地上部分；
随机从将要界定植物所在陆地区域，选取十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地下部分，是指其生长习性与将要界定的陆生草本植物的地下部分，生长习性基本一致或相近的十种不同的完成生长发育的陆生草本植物的地下部分；
随机从将要界定植物所在水体区域，选取十种不同的完成生长发育的水生草本植物，是指其生长习性与将要界定的水生草本植物全株，生长习性基本一致或相近的十种不同的完成生长发育的水生草本植物全株。
所述步骤 （4）中的陆地区域的陆生草本植物包括：土荆芥、大波斯菊、草木犀、苇状羊茅、梯牧草、节节草、毛花雀稗、狼尾草、苏丹草、黑麦草、球茎大麦、紫花苜蓿、熊耳草、大花金鸡菊、紫茉莉、土人参、美洲商陆、野茼蒿、菊苣、小蓬草、野燕麦、刺苋、龙葵、红花酢浆草、青葙、苏门白酒草、苦苣菜、肿柄菊、山香、大黍、香根草、假马鞭草、田菁、洋金花、假败酱、吊球草、风车草、象草、红毛草、龙须草、沙打旺、青蒿、甜象草、皇竹草、假高粱、皱稃草、扁穗雀麦、秋英、菊芋、月见草、草高粱、尾穗苋、水飞蓟、小虉草、奇异虉草、墨西哥玉米、籽粒苋、掌叶大黄、芭蕉、滴水观音、旅人蕉及上述物种杂交育种、诱变育种、分子遗传学育种、基因工程育种等选育出的新品种；
水体区域的水生草本植物包括：荷花、芦苇、荻、香蒲、菰、水葱、芦竹、水竹、菖蒲、蒲苇、眼子菜、睡莲、萍蓬草、美人蕉、梭鱼草、红蓼、海菖蒲、苦草、狐尾藻、黑藻、海白菜及上述物种杂交育种、诱变育种、分子遗传学育种、基因工程育种等选育出的新品种。
所述步骤（5）中界定出的陆生碳汇草连续种植5年以上，其表土层0～30cm中土壤有机质含量比未种植该碳汇草的土壤有机质含量增加10%以上、全氮量比未种植该碳汇草的土壤全氮量增加5%以上；界定出的水生碳汇草连续种植3年以上，海水水质达到二类以上，淡水水质达到四类以上。
该草本植物可以是外来物种，经驯化后引入到新的生长区域能快速生长，且不会威胁到当地生物多样性和破坏当地的生态环境；刈割后可压制成碳产品储碳封存，参与碳交易，还可加工成生物质燃料、建筑材料、纸质产品、工艺产品、有机肥料、动物饲料、化工产品及燃烧发电等。
碳汇草实施多次刈割、封存技术后，其碳汇量显著大于相同面积森林的碳汇量，将成为碳交易的新型碳产品，碳汇草封存及替代化石燃料，可实现大气CO2负增长，降低和提前CO2峰值，调节温室效应，消除雾霾，控制全球气候变暖，恢复和重建生物多样性。