TGRM 084-2023 干旱半干旱露天煤礦區(qū)生態(tài)修復場地植物和土壤碳儲量核算技術(shù)規(guī)程

ICS13.020CCSB11GRMT/GRM084—2023干旱半干旱露天煤礦區(qū)生態(tài)修復場地植物和土壤碳儲量核算技術(shù)規(guī)程Technicalspecificationforplantsandlandcarbonstockaccountingmeasurementatecologicalrestorationsitesinaridandsemi-aridopen-pitcoalmines2023-12-29發(fā)布 2024-01-01實施中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟??發(fā)布T/GRM084T/GRM084—2023目 次前 言 III范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1干旱半干旱區(qū)aridanddemi-aridarea 1露天煤礦open-pitmining 1碳儲量carbonstock 1生態(tài)修復場地ecologicalrestorationarea 1植物配置plantingarrangement 1碳庫carbonsink 1地上生物量aboveground-biomass 1地下生物量belowground-biomass 2枯落物litter 2枯死木deadwood 2土壤有機質(zhì)soilorganicmatter 2計量內(nèi)容 2計量方法 2樣方設(shè)置應符合下列規(guī)定： 2地上生物質(zhì)碳庫 2取樣和測試 2喬木層 2灌木層 3草本層 3林分地上生物質(zhì)碳儲量 4地下生物質(zhì)碳庫 4取樣和測試 4喬木層 4灌木層 4草本層 5林分地上生物質(zhì)碳儲量 5枯落物碳庫 5枯死木碳庫 5土壤碳庫 6附 錄 A （資料性）省級活立木年均蓄積量生長率與消耗率 7附 錄 B （資料性）省級基本木材密度加權(quán)平均值（噸/立方米） 8附 錄 C （資料性）全國及各省區(qū)市生物量擴展系數(shù)加權(quán)平均值 8附 錄 D （資料性）主要優(yōu)勢樹種（組）按齡組劃分的生物量轉(zhuǎn)換參數(shù) 9I附錄E（資料性）各林地類型的枯落物生物量占地上生物量的比例 10附錄F（資料性）枯死木生物量占地上生物量的比例 11附錄G（資料性）露天煤礦溫室氣體換算系數(shù) 12附錄H（規(guī)范性）采樣記錄表 13II前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第一部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別這些專利的責任。本文件由中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出并歸口。（北京III干旱半干旱露天煤礦區(qū)生態(tài)修復場地碳植物和土壤儲量核算技術(shù)規(guī)程范圍本文件規(guī)定了干旱半干旱露天煤礦區(qū)生態(tài)修復場地碳儲量核算。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。HJ651 礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理技術(shù)規(guī)范HJ652 礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理方案（規(guī)劃）編制規(guī)范（試行）CCER-14-001-V01 溫室氣體自愿減排項目方法學造林碳匯CCER-14-002-V01 溫室氣體自愿減排項目方法學紅樹林營造LY/T2988 森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量計量指南DB15/T1252 草原區(qū)露天煤礦排土場植被恢復技術(shù)規(guī)范DB15/T2378 草原區(qū)露天礦山廢棄地生態(tài)修復技術(shù)規(guī)范T/GRM051—2022 干旱半干旱區(qū)露天煤礦排土場生態(tài)立體重建技術(shù)要求術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。aridanddemi-aridarea指屬于干旱氣候的地區(qū)，通常將年降水量在200mm以下的地區(qū)稱為干旱區(qū)，年降水量在200-500mm之間的地區(qū)稱為半干旱區(qū)。干旱半干旱區(qū)是二者區(qū)域的總稱。open-pitmining指由于地理變化沉積在地表或淺層的煤炭層，通過直接露天采掘的煤礦。carbonstockecologicalrestorationareaplantingarrangementcarbonsinkaboveground-biomass指土壤層以上以干重表示的桿、樁、枝、皮、種子和葉等的活生物量。1belowground-biomass指地下某一時刻單位面積內(nèi)實存生活的有機物質(zhì)的總量。litter5cmmm的活細根。枯死木deadwood指枯落物以外的死生物量，包括枯立木、枯倒木和直徑不小于5cm的枯枝、死根和樹樁。soilorganicmatter計量內(nèi)容計量內(nèi)容應包括露天煤礦生態(tài)修復場地中的地上活體植物生物質(zhì)、地下活體植物生物質(zhì)、枯落物、枯死木及土壤等碳庫的碳儲量。計量方法樣方設(shè)置應符合下列規(guī)定：每年7-8月，應按隨機抽樣原則設(shè)置樣方，樣方應避開道路或邊界2m以上，樣方數(shù)量，應按樣地面積布設(shè)20個樣方。20m203m3m，采樣深度20cm。地上生物質(zhì)碳庫取樣和測試20m20mAB和附錄C對于結(jié)構(gòu)簡單、低矮的灌草植物群落，宜采用生物量直接收割法。在20個隨機樣方內(nèi)，將待測量的牧草或農(nóng)作物齊地面收獲，放入標記的樣袋里，記錄草本層的物種、蓋度，收集草本稱鮮重。65°C喬木層根據(jù)露天煤礦生態(tài)修復數(shù)據(jù)，獲得喬木林總蓄積量、優(yōu)勢樹種（組）蓄積量、活立木蓄積量年生長率（GR）；通過實際采樣測定或文獻資料統(tǒng)計分析，獲得優(yōu)勢樹種（組）的木材密度（SVD）和生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)（BEF），并計算平均的基本木材密度（SVD）和生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)（BEF）；喬木林生物量生長碳吸收可按下列公式估算：喬=喬×??×???×???×0.5 （5-1）??=Σ? ??×

（5-2）?1 喬??=Σ? ??×

（5-3）?1 喬2式中：V喬——露天煤礦的喬木林總蓄積量，單位為立方米（m3）Vi——露天煤礦喬木林第i樹種（組）蓄積量，單位為立方米（m3）GR——露天煤礦活立木蓄積量年生長率（%）BEFi——i（組BEF——露天煤礦喬木林BEF加權(quán)平均值SVDi——露天煤礦喬木林第i樹種（組）的基本木材密度，單位為噸/立方米（t/m3）SVD——露天煤礦喬木林SVD加權(quán)平均值i——露天煤礦喬木林優(yōu)勢樹種（組），i=1,2,3……n本式中生物量含碳率，取0.5，下同。森林植物單位質(zhì)量干物質(zhì)中的碳含量。1996年IPCC國家清單指南的默認缺省值為0.5。活立木蓄積量生長率（GR）、消耗率（CR）采用活立木蓄積量年均總生長率，CR附錄A.1列舉了全國第7（2004-2008年獲得的全國76及省級年均總生長率和采伐消耗率數(shù)據(jù)，表中數(shù)據(jù)僅供編制省級清單時參考?；灸静拿芏龋⊿VD）或稱樹干材積密度，每立方米木材所含干物質(zhì)質(zhì)量，將蓄積量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為生物量數(shù)據(jù)。附錄B.1列舉了根據(jù)全國第7（2004-2008年分類歸納得到的全國及省級樹干材積密度加權(quán)平均值（SVD），表中數(shù)據(jù)供編制省級清單時參考。生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)（BEF）可分為全林生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)（BEF全林）和地上生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)（BEF地上），分別表述為全林生物量與樹干生物量的比值、地上生物量與樹干生物量的比值。BEF值宜通過實際采樣測定獲得；也可通過文獻資料搜集整理獲得有關(guān)數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計分析計算獲得。附錄C.1列舉了全國及省級加權(quán)平均的BEF全林和BEF地上的參考值。在實際清單計算中，應根據(jù)省級優(yōu)勢樹種（組）、優(yōu)勢樹種（組）蓄積量等，參照公式5-3通過加權(quán)平均獲得，表中數(shù)據(jù)供編制省級清單時參考。灌木層灌木層地上部分碳儲量應根據(jù)林地灌木地上部分平均單位面積生物量、灌木含碳率以及林分面積，采用下列公式計量：式中：

分=分×木×S （5-4）C灌木地上部分——林分中灌木層地上部分碳儲量，單位為噸碳（tC）；B——/.d./hm2；CF灌木——灌木平均含碳率，單位為噸碳/噸干物質(zhì)（tC/t.d.m）；S——林分面積，單位為公頃（hm2）。公式（5-4）BCF灌木應按順序選擇以下兩種方法獲得：1）采用碳庫調(diào)查及測定結(jié)果；2) B12.51t.d.m/hm2，CF灌木0.47tC/t.d.m。草本層分=分×本×S （5-5）3式中：C草本地上部分——林分中草本層地上部分碳儲量，單位為噸碳（tC）；B——/.d./hm2；CF草本——草本平均含碳率，單位為噸碳/噸干物質(zhì)（tC/t.d.m）；S——林分面積，單位為公頃（hm2）。林分地上生物質(zhì)碳儲量式中：

質(zhì)=分+分+分 （5-6）C地上部分生物質(zhì)——林分地上生物質(zhì)碳儲量，單位為噸碳（tC）。地下生物質(zhì)碳庫取樣和測試每月在對應收獲地上生物量的樣方內(nèi)，隨機選擇6個有代表性的樣地，挖出地下0-30cm的根，然后裝入網(wǎng)袋用水沖洗，從土柱中分離出植物的根，用蒸餾水清洗干凈，并在65°C烘干恒重法測定干物質(zhì)質(zhì)量（B）。粉碎后，用元素分析儀測定莖和葉等的碳含量（CF）。喬木層森林生態(tài)系統(tǒng)喬木地下部分碳儲量應根據(jù)組成林分各樹種的單位面積地下生物量、樹種含碳率及林分面積，采用下列公式獲得：? =Σ?

×?? ×

（5-7）式中：

喬木地下部分

1

,?

喬木,?C喬木地下部分——林分喬木地下部分碳儲量，單位為噸碳（tC）；B喬木地下部分,k——林分喬木地下部分平均單位面積生物量，單位為噸干物質(zhì)/公頃（t.d.m/hm2）；CF喬木,k——樹種k的含碳率，單位為噸碳/噸干物質(zhì)（tC/t.d.m）；S——林分面積，單位為公頃（hm2）。公式（5-7）B,k應按順序選擇下列方法獲得：采用森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫調(diào)查獲得的各樹種的平均單位面積地下生物量結(jié)果；根據(jù)樹種選擇附錄D.1提供的RSR值，通過下式計算：,?=,?×???? （5-8）式中：RSRk——樹種k地下生物量與地上生物量的比值，無量綱。采用公式（5-8），并采用缺省值0.236作為RSR值。灌木層灌木層地上部分碳儲量應根據(jù)林地灌木地下部分平均單位面積生物量、灌木含碳率以及林分面積，采用下列公式計量：式中：

分=分×木×S （5-9）C灌木地下部分——林分中灌木層地下部分碳儲量，單位為噸碳（tC）；B——/.d./hm2；CF灌木——灌木平均含碳率，單位為噸碳/噸干物質(zhì)（tC/t.d.m）；S——林分面積，單位為公頃（hm2）。公式（5-9）BCF灌木應按順序選擇下列方法獲得：4采用碳庫調(diào)查及測定結(jié)果；2) B6.721t.d.m/hm2，CF灌木0.47tC/t.d.m。草本層式中：

分=分×本×S （5-10）C灌木地下部分——林分中灌木層地下部分碳儲量，單位為噸碳（tC）；B——/.d./hm2；CF草本——草本平均含碳率，單位為噸碳/噸干物質(zhì)（tC/t.d.m）；S——林分面積，單位為公頃（hm2）。林分地上生物質(zhì)碳儲量式中：

質(zhì)=分+分+分 （5-11）C地下部分生物質(zhì)——林分地下生物質(zhì)碳儲量，單位為噸碳（tC）?？萋湮锾紟焐稚鷳B(tài)系統(tǒng)枯落物碳儲量應根據(jù)林地枯落物平均單位面積生物量、枯落物含碳率以及林分面積，采用下列公式計算：式中：

物=物×物×S （5-12）C枯落物——林分中枯落物碳儲量，單位為噸碳（tC）；B枯落物——林分中枯落物平均單位面積生物量，單位為噸干物質(zhì)/公頃（t.d.m/hm2）；CF枯落物——枯落物平均含碳率，單位噸碳/噸干物質(zhì)（tC/t.d.m）；S——林分面積，單位為公頃（hm2）。公式（5-12）BCF應按順序選擇下列方法獲得：1) 采用森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫調(diào)查及測定結(jié)果；CF0.37tC/t.d.m，BE.1提供的估計值，并采用下列公式獲得。? =Σ?

+? +

×??

（5-13）式中：

枯落物

1

,?

灌木地上部分

草本地上部分

枯落物DF枯落物——枯落物生物量占地上生物量的比例（%）?？菟滥咎紟焐稚鷳B(tài)系統(tǒng)枯死木碳庫碳儲量應根據(jù)林地枯死木平均單位面積生物量、枯死木含碳率以及林分面積，采用下列公式計算：式中：

木=木×木×S （5-14）C枯死木——林分中枯死木碳儲量，單位為噸碳（tC）；B枯死木——林分中枯死木平均單位面積生物量，單位為噸干物質(zhì)/公頃（t.d.m/hm2）；CF枯死木——枯死木平均含碳率，單位噸碳/噸干物質(zhì)（tC/t.d.m）S——林分面積，單位為公頃（hm2）。公式（5-14）BCF應按順序選擇下列方法獲得：51) 采用森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫調(diào)查及測定結(jié)果；0.37DFDW? =Σ?

×??

（5-15）枯死木

=1

,?

枯死木式中：DF枯死木——枯死木生物量占喬木地上生物量的比例（%）。土壤碳庫每月在收割樣地對應挖6個0-100cm0-2020-4040-6060-8080-1002mm篩，然后四分取樣，研磨過100目篩，用元素分析儀測定土壤有機碳含量（Ck）。b）森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫碳儲量應根據(jù)土壤有機碳密度及林分面積，采用下列公式獲得：壤=?????×S （5-16）?????=??×??×??/100 （5-17）式中：

?=100×????×100+???

（5-18）C土壤——林分中土壤碳儲量，單位為噸碳（tC）；SOCDk——林分k層土壤有機碳密度，單位為噸碳/公頃（tC/hm2）；Ck——k層土壤有機碳含量，（g/kg）；Dk——k層土壤容重，（g/cm）；Ek——k層土層厚度，（cm）；Gk——第k層環(huán)刀內(nèi)濕樣重（g）；V——環(huán)刀容積（cm3）；Wk——第k層樣品含水量（%）；k——為土壤層次；S——林分面積，單位為公頃（hm2）。注：圖1干旱半干旱露天煤礦區(qū)生態(tài)修復場地碳儲量核算技術(shù)規(guī)程一般流程圖6附 錄 A（資料性）省級活立木年均蓄積量生長率與消耗率1省級活立木年均蓄積量生長率與消耗率見表A.1。表A.1省級活立木年均蓄積量生長率與消耗率省級生長率消耗率省級生長率消耗率全國4.822.72河南11.686.86北京6.394.31湖北8.294.94天津11.669.44湖南9.906.38河北7.834.89廣東8.247.18山西5.322.21廣西8.945.90內(nèi)蒙古2.680.88海南5.014.07遼寧5.583.23重慶7.382.93吉林3.671.91四川3.041.06黑龍江3.871.67貴州8.453.70上海9.626.71云南4.122.25江蘇13.1910.16西藏0.900.47浙江9.354.46陜西4.102.28安徽9.786.14甘肅3.541.89福建6.685.63青海2.401.27江西8.285.35寧夏7.393.30山東15.289.51新疆2.951.557附 錄 B（資料性）省級基本木材密度加權(quán)平均值（噸/立方米）1省級基本木材密度加權(quán)平均值（噸/立方米）見表B.1。表B.1省級基本木材密度加權(quán)平均值（噸/立方米）省級SVD省市區(qū)SVD省級SVD省市區(qū)SVD全國0.462黑龍江0.499河南0.488貴州0.425北京0.484上海0.392湖北0.459云南0.501天津0.423江蘇0.395湖南0.394西藏0.427河北0.478浙江0.406廣東0.474陜西0.558山西0.484安徽0.416廣西0.430甘肅0.462內(nèi)蒙古0.505福建0.436海南0.488青海0.408遼寧0.504江西0.422重慶0.431寧夏0.444吉林0.505山東0.412四川0.425新疆0.393附 錄 C（資料性）全國及各省區(qū)市生物量擴展系數(shù)加權(quán)平均值表C.1給出了我國全國及各省區(qū)市生物量擴展系數(shù)加權(quán)平均值表C.1全國及各省區(qū)市生物量擴展系數(shù)加權(quán)平均值省市區(qū)全林地上省市區(qū)全林地上全國1.7871.431河南1.7401.392北京1.7711.427湖北1.8481.477天津1.8211.470湖南1.7121.387河北1.7821.430廣東1.9151.513山西1.8391.467廣西1.8191.448內(nèi)蒙古1.6901.364海南1.8131.419遼寧1.8031.434重慶1.7361.419吉林1.7841.411四川1.7441.419黑龍江1.7511.393貴州1.8421.480上海1.8741.461云南1.8701.488江蘇1.6031.309西藏1.8051.449浙江1.7551.421陜西1.9471.517安徽1.7421.408甘肅1.7891.433福建1.8061.441青海1.8271.483江西1.7951.435寧夏1.7981.445山東1.7741.428新疆1.6831.3568附 錄 D（資料性）主要優(yōu)勢樹種（組）按齡組劃分的生物量轉(zhuǎn)換參數(shù)表D.1給出了我國主要優(yōu)勢樹種（組）按齡組劃分的生物量轉(zhuǎn)換參數(shù)表D.1各主要優(yōu)勢樹種（組）按齡組劃分的生物量轉(zhuǎn)換參數(shù)優(yōu)勢樹種BEFRSRSVD（t.d.m/hm2）CF（tC/t.d.m）幼齡中齡近熟成熟過熟全部幼齡中齡近熟成熟過熟全部全部全部桉樹12971181.15118115112302902210181020026022105780525柏木18471471.23125153517202802330329034035022004780510檫木14271721.66118138414303803470305023019027004770485池杉12201261.28127121712804604340435044045043503590503赤松14461361.41133140214502102320237025026023604140515椴樹14071471.47147140714702102010201021021020104200439楓香22301371.12125119317504303130214023029039805980497高山松16511611.61161165116102502350235025025023504130501國外松18811411.46120141616102302160202027024020604240511黑松15511511.51151155115102002800280020020028004930515紅松15581271.43130137715002302110217024025022103960511華山松18081801.69175171717501201820171017014017003960523樺木15261351.22119118014402902790235010022024805410491火炬松18811411.46120141616102302160202027024020604240511闊葉混15141541.54154151415402202620262022022026204820490冷杉13281391.34130128613601901630166015011017403660500櫟類13801371.30144158713502002750410021013029206760500楝樹1.7291.4891.2541.4321.5591.5860.2780.2820.2760.4120.3100.2890.4430.485.............................................9T/GRM084T/GRM084—2023附 錄 E（資料性）各林地類型的枯落物生物量占地上生物量的比例表E.1給出了我國各林地類型的枯落物生物量占地上生物量的比例（%）（%）9.575樣本數(shù)21標準差9.3165.334上限13.815落葉松林26.9972224.61016.08537.909紅松林12.814813.9221.17524.453油松林22.1072616.83415.30828.907馬尾松林6.024365.0534.3147.733其它松類-亞熱帶9.815135.3256.59813.033其它松類-溫帶12.814813.9221.17524.453杉木林5.0861713.7354.5235.650柏木林3.874165.7480.8116.937櫟類8.8742011.6533.42014.328樺木林22.9761540.3630.62445.328其它硬闊類7.138305.8324.9619.316刺槐林9.88395.7925.43114.335桉樹林13.100249.3609.14817.053相思林9.462103.6366.86112.063其它軟闊類8.574276.9755.81511.333針葉混15.46659.1464.11026.822闊葉混11.4143114.1116.23816.590針闊混-亞熱帶7.309334.6495.6608.957針闊混-溫帶12.07767.2754.44219.711毛竹林6.630122.6994.9158.345雜竹林17.728512.0682.74432.713經(jīng)濟林13.9401012.7724.80323.077灌木林32.