竹林生态系统碳汇监测与增汇减排关键技术及应用.docx
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竹林生态系统碳汇监测与增汇减排关键技术及应用
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一、项目名称：
竹林生态系统碳汇监测与增汇减排关键技术及应用
二、推荐单位意见
推荐单位
国家林业局
推荐意见：
森林在应对全球气候变化中具有重要作用。
竹林分布广泛，生长利用特殊，是应对气候变化的重要战略资源。
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2017年度国家科学技术奖拟推荐项目公示表
一、项目名称：
竹林生态系统碳汇监测与增汇减排关键技术及应用
二、推荐单位意见
推荐单位
国家林业局
推荐意见：
森林在应对全球气候变化中具有重要作用。
竹林分布广泛，生长利用特殊，是应对气候变化的重要战略资源。
该项目以监测竹林碳汇动态、提升竹林碳汇能力、开辟竹林碳汇产业为主要突破目标，经过15年的联合攻关，解决了四大关键科学与技术难题。
构建了竹林碳通量精准监测技术，首次探明我国竹林是一个巨大的碳汇，突破了国际长期争议，使竹林碳汇纳入国际森林减排范畴。
创建了竹林碳动态一体化监测技术体系，实现竹林碳时空分异的快速准确测算。
研发出竹林增汇稳碳减排四大关键技术，显著提升竹林净碳汇能力。
开发出5项国家、国际标准竹林碳汇项目方法学，使竹林碳汇进入国内、国际核证碳减排市场并实现交易。
该成果发表学术论文277篇，出版专著9部，在联合国气候变化大会上提交竹子应对气候变化技术报告6份，授权国家发明专利13件，开发出5项国家、行业标准竹林碳汇项目方法学，成果已在浙江、安徽、福建、江西、湖北等地累计开发竹林碳汇项目41.6万亩，推广竹林提质增汇减排面积500多万亩，产生了显著的经济、生态和社会效益。
项目成果为科学评测并大幅提升竹林碳汇能力，促进国际社会把竹林纳入森林碳汇减排范畴，开辟我国竹林碳汇产业并推动林业碳汇科技进步发挥了重要作用，对提升传统竹产业价值链作出了重要贡献，已获得浙江省科学技术奖一等奖。
推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖。
三、项目简介
本项目属林业科学技术领域。
森林碳汇问题是国际气候变化谈判的重要议题，也是我国政府履行温室气体减排的重要内容。
竹林是世界第二大森林，在应对气候变化中蕴藏着巨大的潜力。
然而竹林特殊的爆发式、可再生生长与隔年采伐特性、频繁的经营干扰、碎片化的空间分布，使其碳源汇动态不清、时空格局不明，碳汇精准监测与增汇减排技术长期缺乏，严重制约了其固碳功能的科学评价和碳汇能力的提升；同时，竹林碳汇项目在国内外都缺失方法学标准，致使碳汇难以进入碳减排市场，成为竹林碳汇科技与产业发展的最大瓶颈。
经过15年的联合攻关，突破了竹林碳汇领域中四大关键科学与技术难题：
探明了竹林碳源汇特征、碳储量与空间分配格局，明确竹林是一个巨大的碳汇，系统澄清了竹林是碳源还是碳汇的国际争议。
研发了通量观测、无线传感联动校验的竹林碳通量监测技术，精确揭示典型竹林碳源汇动态，发现中国竹林年净固定CO2为1.129亿吨；基于碳空间格局与碳转移分析方法，探明中国竹林生态系统碳储量约为7.802亿吨，同时每年还有1340万吨固碳量转移到竹材产品碳库中长期保存。
创建了多尺度地面、遥感互融探测技术体系，实现竹林碳时空动态的快速准确监测。
构建出竹子异速生长和二元Weibull分布模型，实现竹子碳储量的精准测算和任意尺度转换；耦合地面模型和遥感信息，发明“三阶”竹林信息自动识别和冠层参数碳同化反演方法，实现竹林碳储量空间分异的快速准确提取和增汇潜力的精准辨识，面积精度达到90%以上，碳储量估算精度提高了28%。
研发了竹林增碳减排稳碳协同的四大关键技术，显著提升竹林净碳汇能力。
基于竹林结构优化与土壤碳平衡调节，研发出地上增汇地下减排双向调控材料与技术，植被固碳能力提高了27.6%，土壤温室气体排放量减少了20.5%；发现竹林植硅体碳积累特征和长期稳碳机制，研发了硅肥和富硅生物质复合稳碳技术，封存有机碳能力提高了2.2-3.5倍。
开发出5项国家、国际标准的竹林碳汇项目方法学，填补了国内外空白，开辟了全新的竹林碳汇产业。
创建竹林不同碳库8种计量方法模型，确定10项计量参数值，建立包含19个竹种、48个模型的竹子生长模型库，突破竹林碳汇计量方法和特征参数缺失的难题，解决了竹林碳汇进入国内、国际碳减排市场的技术瓶颈。
发表学术论文277篇（其中：
SCI收录106篇，累计IF=242.8；一级期刊81篇），授权国家发明专利13件，软件著作权16项，出版专著9部，在联合国气候大会上提交竹子应对气候变化技术报告6份，获浙江省科学技术奖一等奖1项。
已累计开发竹子造林和竹林经营碳汇项目41.6万亩，共产生核证减排量528.2万吨，通过国家发改委审核，获得额外碳汇收益2.64亿元；已在浙、皖、闽、赣等地累计推广竹林提质增汇减排面积503多万亩，年均增加固碳量150.9万tCO2-e，增加竹材和碳汇综合收益9.05亿元，经济、社会和生态效益显著。
四、客观评价
1.科技查新评价
浙江省科技信息研究院提供的项目国内外查新报告（编号：
201133B2108718）认为：
项目揭示竹子光合固碳与生物、环境因子的交互特征及碳水耦合机理，系统研究毛竹林生态系统碳密度、碳储量及其分配格局，分析竹子植硅体形态、数量和特性，阐明了竹林土壤碳库构成与CO2排放对施肥的响应机制，利用核磁共振技术，揭示了长期集约经营竹林土壤有机碳结构与稳定性演变规律。
除项目单位外，国内外文献均未见报道。
项目创建毛竹林测树因子的二元最大熵分布模型和二元Weibull分布模型实现了任意尺度毛竹林碳储量测算；构建了竹林碳储量遥感定量估算系列模型，实现了县域尺度竹林碳储量及空间分布的高精度遥感估算，研发形成竹林增汇稳碳减排技术体系，除项目单位外，在国内外所检文献中未见报道。
2.同行专家评价
（1）鉴定委员会认为【鉴字[2011]第7号】：
（1）项目基于多角度、多维度、多尺度方式，采用多过程结合、多手段联合、多技术融合，系统而深入地开展竹林碳生成、转化、分配、迁移等全过程特征、碳储量碳通量动态监测方法和竹林增汇减排技术研究，对提升我国森林固碳能力及国际林业议题谈判具有重要意义；
（2）项目阐明了竹林生长与生物量积累、采伐后碳转移与土壤碳库容量、形态特征和碳汇/源的变化规律；建立了竹林测树因子的二元最大熵概率分布模型和单株生物量模型，实现了任意尺度竹林碳储量测算，构建了竹林碳储量遥感定量估算技术体系，揭示了竹林碳水通量过程和碳源汇特征；开发出全国首个竹子碳汇造林方法学，提出了竹林增汇减排综合经营技术，为增强竹林固碳功能提供科学依据和规范指导。
（3）研究成果数据翔实、创新性明显，总体成果达到国际同类研究领先水平。
（2）《竹子碳汇造林方法学》专家评审委员会认为，方法学科学规范，创新性强，既符合碳汇造林的基本要求，又充分反映了竹子特殊的生长和生物学特性，对于规范和推进我国竹子碳汇造林具有重要作用，建议在国内和国外推广使用。
3.学术机构评价
项目通过系统研究，在国际农林科学权威刊物AgriculturalandForestMeteorology、PlantandSoil、SoilBiology&Biochemistry、ForestEcologyandManagement、中国科学等期刊上发表学术论文277篇，其中：
SCI收录106篇，一级期刊81篇。
美国国家地理杂志认为项目的系统深入研究非常有助于竹林碳源汇的科学论断。
4.国际组织评价
项目在联合国气候变化大会上提交了《BambooandClimateChangeMitigation》、《CarbonOff-settingWithBamboo》等6份竹子应对气候变化专题研究报告，国际竹藤组织（INBAR）认为：
项目研究向世界介绍和展示了竹林优良的固碳能力和可能的增汇途径及措施，揭示了竹林在减缓和应对气候变化中的巨大作用和潜力，对于促进国际社会深化竹林固碳功能以及应对气候变化作用的认识起到了十分关键的作用和影响，对于促进和推动国际社会把竹林纳入林业议题和森林碳汇减排范畴产生了重要作用，同时认为项目还对于帮助非洲地区提高林业应对气候变化能力建设，产生了重要的示范作用和国际影响。
5.政府部门评价
项目研究持续获得28项国家级项目资助，整体核心成果获省部级科学技术奖一等奖。
中央人民政府网（
在COP22马拉喀什气候峰会期间举办的“竹产业助力应对气候变化行动”边会上，联合国南南合作办公室主任JorgeChediek，联合国国际农业发展基金会（IFAD）主席KanayoF.Nwanze，国际竹藤组织总干事费翰思，以及加拿大、印度尼西亚、埃塞俄比亚、缅甸等各国部长代表都一致认可竹子是应对气候变化的重要战略资源，并强调竹子在应对气候变化和完成国家自主贡献中的重要作用。
6.社会团体评价
中央CCTV-1《新闻联播》节目，央视新闻频道、科技频道、地理中国栏目等媒体对竹林碳汇项目交易和竹林碳汇研究进行了专门报道和专题采访。
项目团队推动的“全国首个农户森林经营碳汇交易体系发布”、“林业碳汇交易促进农民增收”、“全国首个CCER竹子碳汇造林项目获得备案”3项产业案例被评为2014、2015绿色碳汇十大事件。
五、推广应用情况
2008年营建的临安毛竹碳汇林项目，碳信用额已被阿里巴巴集团公司认购；在湖北通山实施了全国首个CCER毛竹造林碳汇项目10514亩，产生13.1万吨核证减排量，已通过国家发改委备案；2013年以来已在浙江安吉、景宁、诸暨、遂昌、临安等地开发国家CCER竹林经营碳汇项目40.6万亩，产生核证减排量约515.1万吨，通过竹子造林和竹林经营碳汇项目，可使竹农获得额外碳汇收益2.64亿元。
已在浙、闽、皖、赣、湘等竹子重点分布区累计推广竹林提质增汇减排综合经营面积503万亩，年均增加固碳减排量150.9万吨CO2-e，增加竹材竹笋和竹林碳汇综合收益9.05亿元，经济、社会和生态效益显著。
主要应用单位情况表
应用单位名称
应用技术
应用的起止时间
应用单位联系人/电话
应用情况
1.安吉县林业局
竹林经营碳汇项目方法学
2013-2016
吕玉龙/159********
实施21394亩，核证减排量249658吨，碳汇收益1248万元
2.景宁畲族自治县林业局
竹林经营碳汇项目方法学
2013-2016
吴耀根/135********
实施82697亩，核证减排量971659吨，碳汇收益4858万元
3.遂昌县林业局
竹林经营碳汇项目方法学
2013-2016
翁益明/139********
实施129538亩，减排量1855575吨，碳汇收益9278万元
4.诸暨市林业局
竹林经营碳汇项目方法学
2013-2016
陈国良/136********
实施92688亩，核证减排量1235295吨，碳汇收益6176万元
5.临安市林业局
竹子碳汇造林
2008-2014
潘伟华/137********
营造3570亩，产生8155.5吨自愿减排碳信用额
6.浙江华东林业产权交易所
竹子碳信用额交易
2011-2011
沈国华/139********
交易了竹林碳信用额（8155吨CO2当量）
7.安徽省造林经营经营总站
竹林提质增汇减排经营技术
2009-2016
肖斌/139********
推广162万亩，每亩年均提高净固碳量0.3-0.4吨
8.福建省三明市林业科技推广中心
竹林提质增汇减排经营技术
2012-2016
吴载璋/135********
推广120万亩，每亩年均增加竹材、碳汇间接经济效益180元
9.福建省宁德市林业科技推广中心
竹林提质增汇减排经营技术
2012-2016
王鹏/135********
推广35万亩，每亩年均提高净固碳量0.3-0.4吨
10.福建省南平市林业科技推广中心
竹林提质增汇减排经营技术
2012-2016
林瑞荣/135********
推广160万亩，每亩年均提高净固碳量0.3-0.4吨，亩均增加竹材和碳汇间接经济效益180元
11.江西南方林场有限公司
竹林提质增汇减排经营技术
2012-2016
戴月萍/135********
在抚州市资溪县推广6万亩，每亩年均提高净固碳量0.3-0.4吨，亩均提高收益180元
12.安吉县林业局
毛竹林碳遥感定量估算技术
2008-2014
吕玉龙/159********
监测期间碳储量变化动态，精度达85%，节支140万元
13.临安市林业局
竹林经营碳汇项目方法学
2010-2016
朱永军/135********
实施70000亩，产生核证减排量839200吨，碳汇收益4196万元
14.安吉县林业局
竹林提质增汇减排经营技术
2011-2015
吕玉龙/159********
推广20万亩，亩均提高净固碳量0.3-0.4吨，提高竹材产量10%
15.湖北省通山县林业局
竹子造林碳汇项目方法学
2013-2016
尹合棣/139********
推广营建毛竹碳汇林10514亩，产生核证减排量131123吨，碳汇收益655万元
六、主要知识产权证明目录（不超过10件）
知识产权类别
知识产权具体名称
国家
（地区）
授权号
授权日期
证书编号
权利人
发明人
发明专利有效状态
国家发明专利
基于非线性偏最小二乘优化模型的森林碳汇遥感估算方法
中国
ZL201110207384.0
2014年03月26日
1367240
浙江农林大学
杜华强，周国模，范渭亮
有效
国家发明专利
一种提高竹林植硅体封存有机碳的方法
中国
ZL201410509104.5
2016年04月06日
2017585
浙江农林大学
吴家森，姜培坤，周国模
有效
国家发明专利
笋壳有机无机复合肥及其生产方法
中国
ZL200610052652.5
2008年01月30日
373970
浙江林学院（现名浙江农林大学）
周国模，姜培坤，吴家森等
未缴费失效
国家发明专利
基于模拟真实场景的遥感影像像元分解方法
中国
ZL201010039795.9
2011年07月27日
814198
浙江林学院
杜华强，范渭亮
有效
国家发明专利
基于无线传感器网络的森林环境效益监测系统
中国
ZL201110363971.9
2016年05月18日
2079229
浙江农林大学
周国模，吴晓平，莫路锋等
有效
国家发明专利
一种多功能生物质炭钾肥的制作方法
中国
ZL201310238339.0
2014年07月09日
1440111
浙江农林大学
宋成芳，单胜道
有效
国家发明专利
一种生物质炭基土壤修复剂及其制备方法
中国
ZL201310238190.6
2016年05月11日
2066142
浙江农林大学
宋成芳，单胜道，叶正钱等
有效
国家发明专利
亚热带森林土壤温室气体排放速率的间接测定方法
中国
ZL201310557708.2
2015年10月07日
1810559
浙江农林大学
李永夫，姜培坤，周国模等
有效
国家发明专利
改良雷竹园土壤活性有机碳的肥料及其施肥方法
中国
ZL200610052650.6
2008年04月30日
393972
浙江林学院
姜培坤，吴家森，周国模等
未缴费失效
国家发明专利
基于回归参数变换的遥感图像专题信息提取方法
中国
ZL201010039798.2
2012年02月29日
916094
浙江林学院
王鑫，葛宏立，杜华强
未缴费失效
七、主要完成人情况
姓名
排名
行政职务
技术职称
工作单位
完成单位
对本项目技术创造性贡献
周国模
1
校长
教授
浙江农林大学
浙江农林大学
全面负责项目整体设计和技术把关；
在本项目研究中，主持1项国家科技部973课题、2项国家自然科学基金、1项国家林业局948项目和1项浙江省科技厅重大科技专项；
以第一作者或通讯作者发表了38篇论文（其中SCI收录论文10篇），合作出版专著6部，获国家发明专利6件；
对第1、2和4项科技创新作出了创造性贡献。
范少辉
2
处长
教授
国际竹藤中心
国际竹藤中心
主要负责竹林碳汇监测与提质增汇技术开发与国内外推广工作，开展竹林应对气候变化技术的国内国际宣传，共同完成竹林应对气候变化专题技术报告的研讨与撰写工作；
在本项目研究中，以第一作者或通讯作者发表了5篇论文（其中SCI收录论文1篇）；
对第3、4项科技创新作出了重要贡献。
姜培坤
3
院长
教授
浙江农林大学
浙江农林大学
主要负责竹林土壤碳库、碳形态、碳稳定性和植硅体碳方面研究；
在本项目研究中，主持2项国家自然科学基金和1项浙江省自然科学基金重点项目；以第一作者或通讯作者发表了28篇论文（其中SCI收录论文16篇），合作出版专著4部，获国家发明专利4件；
对第1、3项科技创新作出了重要贡献。
杜华强
4
无
教授
浙江农林大学
浙江农林大学
主要负责碳汇时空动态监测技术体系研发；
主持2项国家自然科学基金、1项浙江省自然杰出青年科学基金项目和1项浙江省自然科学基金；以第一作者或通讯作者发表了22篇论文（其中SCI收录论文10篇），合作出版专著2部，获发明专利和软件著作权7件；
对第2项科技创新作出了重要贡献
施拥军
5
无
副教授
浙江农林大学
浙江农林大学
主要承担竹林碳汇项目方法学开发，和碳汇项目推广；
以第一作者或通讯作者发表了论文6篇，合作出版专著3部，获软件著作权6件；
对第4项科技创新作出了重要贡献。
单胜道
6
副校长
教授
浙江科技学院
浙江农林大学
主要承担竹加工废弃物炭化利用、竹林生物炭固碳增汇技术和生物质炭钾肥的研制与推广工作；
主持1项浙江省优先主题重大农业项目、1项浙江省重大科技专项社会发展重点项目；以第一作者或通讯作者发表了4篇论文，合作出版专著2部，获国家发明专利2件；
对项目的第3项科技创新作出了重要贡献。
钟哲科
7
副主任
研究员
国家林业局竹子研究开发中心
国家林业局竹子研究开发中心
主要负责竹基生物质炭的研发与土壤稳碳研究与技术工作；
主持1项国家自然科学基金项目；以第一作者或通讯作者发表了3篇论文，合作出版专著1部，获国家发明专利3件；
对项目的第3项科技创新作出了重要贡献。
楼一平
8
无
副研究员
中国林业科学研究院亚热带林业研究所
中国林业科学研究院亚热带林业研究所
主要负责竹林增汇经营技术在国内外的应用推广；
组织撰写4份竹林应对气候变化技术报告，对项目的第4项科技创新内容作出了重要贡献。
李永夫
9
无
教授
浙江农林大学
浙江农林大学
主要承担竹子器官碳形态、竹林土壤有机碳形态研究，对第3项科技创新和竹林土壤稳碳作出了重要贡献；
主持2项国家自然科学基金和1项浙江省自然科学基金；以第一作者或通讯作者发表了12篇论文（其中SCI收录论文9篇），获国家发明专利1件。
郑蓉
10
无
教授级高工
福建省林业科学研究院
福建省林业科学研究院
主要负责丛生竹碳库的调查工作，负责竹林提质增汇减排技术的和竹林碳汇项目方法学的成果推广与总结工作；
发表论文2篇，对项目成果推广、推动福建省竹林碳汇产业发展作出了贡献。
李金良
11
总工
教授级高工
中国绿色碳汇基金会
中国绿色碳汇基金会
完成竹子造林项目方法学和竹林经营碳汇项目方法学的开发，组织首个CCER竹子碳汇造林项目实施，推动竹林碳汇参与国家温室气体减排，承担国际核证碳减排（VCS）项目方法学的开发与转化工作；
对第4项科技创新作出了重要贡献
宋新章
12
无
教授
浙江农林大学
浙江农林大学
主要承担竹林爆发生长固碳过程机理研究和UV-B辐射增加和氮沉降增强的复合叠加作用对竹林生态系统碳碳循环的影响研究；对第3项科技创新作出了重要贡献。
在本项目研究中，主持3项国家自然科学基金；以第一作者或通讯作者发表了13篇论文（其中SCI收录论文9篇）。
桂仁意
13
无
副教授
浙江农林大学
浙江农林大学
主要承担竹林高效培育和提质增汇机理研究和技术开发，承担竹林提质增汇技术的推广与总结反馈工作，对项目成果推广作出了重要贡献；
以第一作者或通讯作者发表了6篇论文（其中SCI收录论文4篇）。
宋照亮
14
无
教授
浙江农林大学
浙江农林大学
主要承担竹林植硅体特征和长期稳碳机制研究，以第一作者或通讯作者发表了8篇论文（其中SCI收录论文6篇）；
对第3项科技创新作出了重要贡献
吴家森
15
无
教授级高工
浙江农林大学
浙江农林大学
主要负责毛竹碳各器官分布、含碳率水平、生态系统内碳空间分配格局以及竹子植硅体含量特征研究工作；
以第一作者或通讯作者发表了9篇论文（其中SCI收录论文2篇），获国家发明专利4件；对第1、3项科技创新作出了重要贡献。
升级会员 