一、为什么需要这份规范？
我国碳酸盐岩分布面积约344.6万平方千米，约占国土面积的三分之一。碳酸盐岩在风化溶解过程中消耗大气或土壤中的CO₂，并通过一系列动态过程形成碳汇效应——其碳汇量与森林碳汇量处于相同数量级，潜力巨大。
但在很长一段时间里，岩溶碳循环调查缺乏统一的方法学：调查内容各异、监测频次不一、碳汇通量计算口径不同，导致不同研究团队的数据难以对比和汇总。为此，自然资源部组织中国地质科学院岩溶地质研究所起草了DZ/T 0375—2021，于2021年8月19日发布，2021年11月1日正式实施。
💡 这份规范的意义在于：它为"摸清岩溶碳汇家底"提供了一把标准化的尺子，让全国范围内的岩溶碳汇调查成果可以横向对比、纵向集成。
二、规范管什么？适用范围与比例尺
规范明确适用于1:50000重点调查区和1:250000一般调查区的岩溶碳循环调查和碳汇效应评价；1:500000和1:1000000的小比例尺调查可参照使用。
两类调查区的工作量差异显著（以每百平方千米为单位）：
| 调查类型 | 地貌 | 观测点 | 水点 | 土壤点 | 溶蚀试片点 | CO₂测量点 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1:50000重点调查 | 裸露区 | 80~120 | 20~25 | 10~15 | 15~20 | 15~25 |
| 1:50000重点调查 | 覆盖区 | 40~60 | 10~12 | 5~10 | 8~10 | 8~10 |
| 1:250000一般调查 | 裸露区 | 2~5 | 1~2 | 0.4~0.8 | 0.4~0.8 | 0.4~0.8 |
| 1:250000一般调查 | 覆盖区 | 1~2 | 0.5~1 | 0.2~0.4 | 0.2~0.4 | 0.2~0.4 |
对新手而言，理解"重点调查区"与"一般调查区"的差异至关重要：重点调查区部署于具有区域代表性的岩溶流域，工作量和工作精度都显著高于一般调查区。
三、必须先搞懂的几个核心术语
规范给出了7个关键术语定义，这是入门的基石：
- 岩溶流域：碳酸盐岩面积≥10%、重碳酸根浓度≥1 mmol/L、水化学类型为重碳酸根型的地表或地下水系流域。
- 岩溶碳循环：碳酸盐岩风化溶解消耗大气或土壤中CO₂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。
- 岩溶碳汇效应：通过碳酸盐岩的溶蚀作用，将消耗的CO₂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。
- 岩溶碳汇通量：单位时间内岩溶碳循环产生的碳汇量，单位t/a。
- 岩溶碳汇强度：单位面积、单位时间的碳汇量，单位t/(km²·a)。
- 内源有机碳：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。
- 外源有机碳：因地表水体中土壤侵蚀、流域冲刷而输入的有机碳。
⚠️ 注意区分"碳汇通量"（总量，t/a）与"碳汇强度"（强度，t/(km²·a））——前者看流域整体贡献，后者看单位面积效率，二者评价维度不同。
四、调查内容：两大板块缺一不可
规范的调查内容分为两大板块：
板块一：碳酸盐岩风化溶解消耗CO₂的发生条件
包括气候条件（气温、降水、蒸发等）、地形地貌、地层构造、土壤植被、水文地质特征五大要素的调查，旨在查明"为什么这里能形成碳汇"。
板块二：岩溶碳循环过程
包括三个关键环节：
- 生成：碳酸盐岩溶解生成水体无机碳的过程
- 迁移：无机碳在地下水和地表水中的迁移与形态变化
- 转化：水生生物将无机碳转化为有机碳的效率、水-气界面CO₂交换、碳沉积通量等
五、野外调查与监测：12项核心工作
规范第6章详细规定了12项野外调查与监测工作，对新手来说，以下几个是高频且关键的：
1. 岩石地球化学调查
以四级或五级岩溶流域为单元，选择1~2条典型地层剖面，在平水期采样1次/流域。测试指标包括K₂O、Na₂O、CaO、MgO等化学成分及无机碳同位素。
2. 土壤地球化学调查
按土壤发生层采样，或每10cm采一个土样分析有机碳随深度的变化。采样频度1次/年，平水期进行。
3. 碳酸盐岩溶蚀速率调查（核心中的核心）
- 布点：不同地层岩性、地貌部位（山顶、山腰、洼地、垭口等）
- 频度：每年1月、4月、7月、11月，共4次/年
- 方法：用纯度>97%的石灰岩制成直径4cm、厚0.3cm的标准溶蚀试片，埋放于地上150cm、地表、地下20cm、地下50cm处，每组3片，埋放周期1年
4. 大气或土壤中CO₂浓度调查
- 变化较小区域：每年1月、7月各1次（2次/年）
- 变化较大区域：每年1月、4月、7月、11月各1次（4次/年）
- 土壤中CO₂：用钢钎打孔，每10cm测定一次
5. 水文地球化学调查
采样频度4次/年（1月、4月、7月、11月）。现场测定水温、电导率、pH、Ca²⁺、HCO₃⁻；室内测定阴阳离子全分析、DOC、POC及碳同位素，并计算饱和指数(SI)和CO₂分压(pCO₂)。
6. 水-气界面CO₂交换通量调查
河流选上中下游控制断面，湖泊选进水区/湖心区/出水区，水库选库首/库中/库尾。
7. 水生植物固碳效率调查
2次/年（1月、7月），测定水生植物TOC/TN值和δ¹³C值。
8. 地表水和地下水动态监测
重点流域建议安装自动化在线多参数水化学监测仪，丰水期监测间隔0.5h/次，洪水事件15min/次——这是获取高时间分辨率碳汇动态数据的关键手段。
六、流域岩溶碳汇通量评价：怎么算？
这是规范最硬核的部分（第7章及附录B~J），评价内容包含三方面：
1. 碳酸盐岩溶解速率
通过溶蚀试验获取（附录B）
2. 源汇分析
包括五个子项：
- 碳酸溶蚀碳酸盐岩比例（附录E）——需扣除硫酸、硝酸参与溶蚀产生的DIC
- 水-气界面CO₂交换通量（附录F）
- 流域内源有机碳（附录G）
- 沉积物碳沉积速率及来源（附录H）
- 流域无机碳输出量（附录I）
3. 碳汇效应
利用GIS以地层岩性为主要依据，考虑地形地貌、水文地质条件及气象、植被、土壤等，划分子单元计算碳汇强度，最终求得流域总碳汇通量（附录J）。
核心计算公式（J.1）：
$$C = C_{DIC} + C_{TOC} + C_{SOC}$$
即岩溶碳汇强度 = 无机碳汇强度 + 内源有机碳汇强度 + 内源有机质沉积强度
📌 这个公式揭示了一个常被忽视的事实：岩溶碳汇不只是"碳酸盐岩溶蚀消耗CO₂"那么简单，还包括水生生物光合作用固定的内源有机碳、沉积物埋藏的内源有机质——三者相加才是完整的岩溶碳汇。
七、成果表达：图件与报告
必备图件
- 岩溶流域碳汇强度分布图（必编成果图件）
- 岩溶碳循环调查实际材料图
- 选编图件：碳酸盐岩溶蚀速率分区图、土壤中CO₂浓度分布图、植被生物量分布图等
成果报告
按附录K的提纲编写，包含前言、调查区概况、地质背景、生态环境条件、水文地质条件、水化学及同位素特征、水生生物固碳效应、岩溶地质碳汇量计算、结论与建议等10个章节。
所有图件均采用2000国家大地坐标系、高斯-克吕格投影，比例尺建议1:50000。
八、给新手的实践建议
如果你刚踏入岩溶碳汇研究领域，建议按以下路径入手：
- 先吃透术语和原理：把本文第三部分7个术语背熟，理解"岩溶碳循环"的物理化学过程
- 精读附录B~J：特别是附录E（扣除硫酸/硝酸干扰）、附录F（水-气界面通量）、附录J（碳汇通量计算）——这是规范的方法学核心
- 从重点调查区起步：1:50000的调查精度更适合科研训练，工作量虽大但数据完整
- 重视野外卡片填写：规范提供了13种标准化野外记录卡片（附录A），严格按表填写是数据质量的根本保证
- 善用在线监测技术：自动化多参数水化学监测仪能提供高时间分辨率的碳汇动态数据，远比人工采样4次/年精细
- GIS是必备技能：碳汇强度分区、子单元划分都依赖GIS空间分析能力
九、写在最后
DZ/T 0375—2021的发布，标志着我国岩溶碳汇研究从"各自为战"走向"标准统一"。对科研新手而言，这份规范既是方法学手册，也是学术入门地图——它告诉你"该调查什么、怎么调查、怎么计算、怎么表达"。
岩溶碳汇作为一个与气候变化、碳中和战略紧密相关的研究领域，未来十年将迎来爆发式增长。读懂这份规范，你就拿到了进入这个领域的第一把钥匙。
🔖 建议收藏本文，并结合规范原文对照阅读。当你在野外面对第一个溶蚀试片埋放点时，会发现规范里的每一个条款，都是无数前辈野外经验的凝结。
