LYT 2573-2016 退耕还林工程生态效益监测与评估规范

LY/T2573—2016退耕还林工程生态效益监测与评估规范ILY/T2573—2016前言 Ⅲ 1 1 13.1退耕还林工程三种植被恢复类型 13.2退耕还林工程生态效益监测 13.3退耕还林工程生态效益评估 13.4退耕还林工程生态效益专项监测站 13.5测流堰 23.6净化大气环境功能 23.7积累营养物质功能 2 24.1站址选择 24.2分析实验室 24.3森林气象监测设施 24.4集水区测流堰设施 24.5坡面径流场 34.6集沙槽 34.7固定标准地 34.8土壤剖面 45监测指标 45.1气象指标 45.2小气候观测及梯度指标 55.3净化大气指标 65.4土壤指标 65.5水文指标 7 76监测方法 86.1空气颗粒物 86.2其他监测指标 87评估方法 87.1数据来源 87.2评估指标体系 97.3森林生态功能修正系数 97.4贴现率 ⅡLY/T2573—2016 附录A(规范性附录)退耕还林工程生态效益实物量评估公式及参数设置 附录B(规范性附录)专项监测站站点信息 附录C(规范性附录)专项监测站野外观测数据信息 附录D(资料性附录)IPCC推荐使用木材密度(D) 附录E(资料性附录)IPCC推荐使用的生物量转换因子(BEF) 附录F(资料性附录)各树种组单木生物量模型及参数 附录G(规范性附录)退耕还林工程生态效益评估社会公共数据表(推荐使用价格) ⅢLY/T2573—2016本标准由国家林业局退耕还林(草)工程管理办公室提出。1LY/T2573—2016退耕还林工程生态效益监测与评估规范下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文23233退耕还林工程建设效益监测评价森林生态系统定位观测指标体系森林生态系统定位研究站建设技术要求暖温带森林生态系统定位观测指标体系荒漠生态系统定位观测指标体系LY/T森林生态系统服务功能评估规范森林生态系统定位研究站数据管理规范LY/T森林生态系统长期定位观测方法退耕还林工程三种植被恢复类型threetypesofvegetationrestorationinreturningfarmlandto3.23.33.4退耕还林工程生态效益专项监测站specialobservationstationofecologicalbenefitsofreturning承担退耕还林生态效益监测任务的各类野外2LY/T2573—20163.5通过一定的水工建筑形式来测定水流流量的量水建筑。3.6能。森林植被的积累营养物质功能对降低下游面源污染及水体富营养化有重要作用。4专项监测站件相对便利的工程区。专项监测站站点信息见附录B。森林小气候观测设施具体参见LY/T1626。控制面积宜小于50km²。在该闭合区流域出口处选择沟道顺直、沟床稳定、没有支沟汇水影响以及交域的径流和泥沙。专项监测站的量水建筑物应根据流量大小选择直角三角形量水堰或巴歇尔测流堰。对枯水流量极3LY/T2573—2016每个植被恢复类型及不同坡度至少设置1个固定坡面径流场。投影面积规格为5m×20m。达到泥沙不发生沉积。每个植被恢复类型和树种分别设立3个固定集沙槽。规格为3m×0.5m×0.5m。表同一水平面上。1.2m水泥桩作为永久标记。4LY/T2573—2016每个植被恢复类型的土壤剖面不得少于3个重复。5监测指标等。其他野外观测数据信息见附录C。各类观测指标见表1。指标类别观测指标单位监测频率大气降水降雨量mm连续观测风风速连续观测风向连续观测气压气压hPa连续观测空气温湿度最低温度℃年月日时分秒连续观测最高温度连续观测定时温度℃连续观测相对湿度%连续观测地表面温度地表定时温度℃连续观测地表最高温度℃连续观测地表最低温度连续观测土壤温度10cm土壤温度℃连续观测20cm土壤温度30cm土壤温度40cm土壤温度5LY/T2573—2016表1(续)指标类别观测指标单位监测频率蒸发蒸发量mm连续观测辐射日照时数h连续观测总辐射净辐射长波辐射紫外辐射光合有效辐射各类观测指标见表2。指标类别观测指标单位监测频率气压气压hPa连续观测风林冠上方5m处风速连续观测林冠上方3m处风速林冠层0.75H处风速林内距地面1.5m处风速林冠上方3m处风向连续观测空气温度冠层上方5m处温度℃连续观测冠层上方3m处温度冠层0.75H处温度林内距地面1.5m处温度地被物层温度树干温度地上1m～1.5m处温度℃连续观测地表面温度和土壤温度地表温度℃连续观测10cm深度土壤温度20cm深度土壤温度30cm深度土壤温度40cm深度土壤温度80cm深度土壤温度空气相对湿度林冠上方5m处湿度%连续观测林冠上方3m处湿度林冠层0.75H处湿度6LY/T2573—2016表2(续)指标类别观测指标单位监测频率空气相对湿度林内距地面1.5m处湿度%连续观测地被物层上方湿度土壤含水量10cm深度土壤含水量%连续观测20cm深度土壤含水量%30cm深度土壤含水量%40cm深度土壤含水量%80cm深度土壤含水量%辐射总辐射量连续观测净辐射量直接辐射反射辐射紫外辐射日照时数h注：H为林冠层高度。已成林的乔木林按林冠层、林冠下层、地表上方1m3个层次做梯度观测，其他只按一个层次(H/2)进行观测各类观测指标见表3。指标类别观测指标单位监测频率空气颗粒物PM2.5吸附量连续观测PM10吸附量连续观测提供负离子空气负离子含量连续观测吸收空气污染物吸收二氧化硫连续观测吸收氟化物连续观测吸收氮氧化物连续观测各类观测指标见表4。指标类别观测指标单位监测频率地表状况土壤风蚀量每月1次，风期连续观测地表枯落物厚度mm每年1次持水量%7LY/T2573—2016表4(续)指标类别观测指标单位监测频率土壤物理指标土壤颗粒组成%土壤容重土壤总孔隙度、毛管孔隙度及非毛管孔隙度%土壤含水量%土壤化学指标土壤全氮%水解氮土壤全磷%有效磷土壤全钾%速效钾土壤有机碳各类观测指标见表5。指标类别观测指标单位监测频率水文指标径流量mm连续观测土壤侵蚀模数连续观测水质pH值每年1次Ca²+,Mg²+,K+,Na+,CO₃²-,HCO₃-,Cl-,SO₄²-,总P,NO₃-,总N每年1次微量元素(B,Mn,Mo,Zn,Fe,Cu),重金属元素(Cd,Pb,Ni,Cr,Se,As,Ti)有本底值后，每5年1次，特殊情况需增加观测频度注：水质样品应从大气降水、穿透水、树干流、土壤渗透水、地表径流和地下水获取。各类观测指标见表6。指标类别观测指标单位监测频率群落结构退耕恢复年份a覆盖率%林分密度8LY/T2573—2016表6(续)指标类别观测指标单位监测频率群落结构树种组成动植物种类郁闭度林下植被(亚乔木、灌木、草本)年平均高m林下植被盖度%群落乔木层生物量和林木生长量树高年生长量m胸径年生长量乔木层各器官的年生物量灌木层、草本层年生物量凋落物量林地当年凋落物量每3年1次群落养分C,N,P,K,Fe,Mn,Cu,Ca,Mg,Cd,Pb群落天然更新密度数量株苗高生物多样性指数Shannon-wiener指数实验室后测量叶面积指数，并采用气溶胶再发生器与颗粒物监测仪测量叶片吸附滞纳PM2.5与其他各项监测指标的监测方法参照LY/T1952执行。本标准所用数据主要有三个来源：a)退耕还林工程生态连清数据集，包括退耕还林生态效益专项监测站及中国森林生态系统定位观测研究网络(CFERN)所属森林生态站开展的长期定位监测数据集；b)退耕还林工程资源清查数据集；c)权威机构公布的社会公共资源数据集。9LY/T2573—20167.2评估指标体系评估指标体系见表7,共包括7个类别15个评估指标。表7退耕还林工程生态效益评估指标体系指标类别评估指标涵养水源调节水量净化水质保育土壤固土保肥固碳释氧固碳释氧积累营养物质林木积累营养物质净化大气环境吸附PM2.5吸附PM10提供负离子吸收二氧化硫吸收氟化物吸收氮氧化物生物多样性保护物种保育森林防护防风固沙7.3森林生态功能修正系数在野外数据观测中，研究人员仅能够得到观测站点附近的实测生态数据，对于无法实地观测到的数据，则需要一种方法对已经获得的参数进行修正，因此引入了森林生态功能修正系数(ForestEcologicalFunctionCorrectionCoefficient,简称FEF-CC)。FEF-CC客观地从生态学精度的角度反映同一林分类型在同一区域的真实差异。其理论公式(1)为：FEF-CC——森林生态功能修正系数；B。——评估林分生物量，单位为千克每米(kg/m);B。——实测林分生物量，单位为千克每米(kg/m);BEF——蓄积量与生物量的转换因子；V——评估林分的蓄积量，单位为立方米每公顷(m³/ha)。实测林分的生物量可以通过退耕还林工程生态连清的实测手段来获取，而评估林分的生物量有的还没有完全统计，但其蓄积量可以获得(参见附录D)。因此，通过评估林分蓄积量和生物量转换因子(BEF,参见附录E)或者评估林分蓄积量和胸径、树高(参附录F),测算评估林分的生物量。LY/T2573—2016退耕还林工程生态效益价值量评估中所使用的贴现率指将未来现金收益折合成现在收益的比率，d——存贷款均衡利率，%;Lr——银行的平均存款贷率，%。贴现率利用存贷款均衡利率，将非评估年份价格参数，逐年贴现至评估年2015年的价格参数。贴现率的计算公式为(3):t=(1+dn+1)(1+dn+2)…(1+dm)…………(3)式中：d——存贷款均衡利率，%;退耕还林工程生态效益实物量评估公式见附录A。年度各阶段的观测数据。观测人员应定期参加培训，不断提高综合观测和数据管理能力。应有专门人员负责数据日常管理。数据管理应符合LY/T1872的规定。LY/T2573—2016(规范性附录)表A.1退耕还林工程生态效益实物量评估公式及功能类别指标涵养水源调节水量式中：G调——林分调节水量功能，单位为立方米每年(m³·a-¹);P——降水量，单位为毫米每年(mm·a-¹);E——林分蒸散量，单位为毫米每年(mm·a-¹);C——地表径流量，单位为毫米每年(mm·a-¹);A——林分面积，单位为公顷(hm²)。注：林分蒸散量可自行观测或参照国家林业局森林生态系统定位观测研究站观测数据。保育土壤固土G固土=A(X₂—X₁)Gn=AN(X₂—X₁)Gp=AP(X₂一X₁)Gk=AK(X₂—X₁)式中：Gs土——林分年固土量，单位为吨每年(t·a-¹);X₁——林地土壤侵蚀模数，单位为吨每公顷年(t·hm-²·a-¹);X₂——无林地土壤侵蚀模数，单位为吨每公顷年(t·hm-²·a-¹);Gn——减少的氮流失量，单位为吨每年(t·a¹);Gp——减少的磷流失量，单位为吨每年(t·a-¹);Gk——减少的钾流失量，单位为吨每年(t·a-¹);N——土壤含氮量，%;P——土壤含磷量，%;K——土壤含钾量，%;A——林分面积，单位为公顷(hm²)。保肥固碳释氧固碳植被固碳G植被固碳=1.63R碳AB年式中：G值被固碳——植被年固碳量，单位为吨每年(t·a-¹);R碳——CO₂中碳的含量，为27.27%;B年——林分净生产力，单位为吨每公顷年(t·hm-²·a-¹);A——林分面积，单位为公顷(hm²)。土壤固碳G土壤固碳=AF土壤式中：G土壤固碳——土壤年固碳量，单位为吨每年(t·a-¹);F土壤——单位面积林分土壤年固碳量，单位为吨每公顷年(t·hm-²·a-1);A——林分面积，单位为公顷(hm²)。LY/T2573—2016表A.1(续)功能类别指标固碳释氧释氧G氧气=1.19AB年式中：G氧气——林分年释氧量，单位为吨每年(t·a-¹);B年——林分净生产力，单位为吨每公顷年(t·hm-²·a-¹);A——林分面积，单位为公顷(hm²)。积累营养物质林木积累营养物质固氮量G=AN营养B年G磷=AP营养B年G=AK营养B年式中：G氮——林分固氮量，单位为吨每年(t·a-¹);G磷——林分固磷量，单位为吨每年(t·a-¹);G——林分固钾量，单位为吨每年(t·a-¹);N营养——林木氮元素含量，%;P营养——林木磷元素含量，%;K营养——林木钾元素含量，%;B年——林分净生产力，单位为吨每公顷年(t·hm-²·a-¹);A——林分面积，单位为公顷(hm²)。固磷量固钾量净化大气环境吸滞空气颗粒物GpM=QpMA式中：GpM——林分年吸滞PM2.5与PM10量，单位为吨每年(t·a-¹);QpM——单位面积林分年吸滞PM2.5与PM10量，单位为千克每公顷年(kg·hm²·a-¹);A——林分面积，单位为公顷(hm²)。提供空气负离子G负离子=5.256×10¹⁵×Q负离子AH/L式中：G负离子——林分年提供负离子个数，单位为个每年(个·a-¹);Q负离子——林分负离子浓度，单位为个每立方厘米(个·cm-³);H——林分高度，单位为米(m);L——负离子寿命，单位为分(min);A——林分面积，单位为公顷(hm²)。吸收污染物吸收二氧化硫量G二氧化=Q二氧化硫A式中：G三氧化硫——林分年吸收二氧化硫量，单位为吨每年(t·a-¹);Q=氧化硫——单位面积林分吸收二氧化硫量，单位为千克每公顷年A——林分面积，单位为公顷(hm²)。吸收氟化物量G氟化物=Q氟化物A式中：G氟化物——林分年吸收氟化物量，单位为吨每年(t·a-¹);A——林分面积，单位为公顷(hm²)。LY/T2573—2016表A.1(续)功能类别指标净化大气环境吸收污染物吸收氮氧化物量G氧化物=Q氧化物A式中：G氮氧化物——林分年吸收氮氧化物量，单位为吨每年(t·a-¹);Q氮氧化物——单位面积林分年吸收氮氧化物量，单位为千克每公顷年A——林分面积，单位为公顷(hm²)。森林防护防风固沙(风沙区)G固沙=A(X₄—X₃)式中：G固沙——植被固沙量，单位为吨每年(t·a-¹);X₄——林地单位面积输沙量，单位为吨每公顷年(t·hm-²·a-¹);X₃——无林地单位面积输沙量，单位为吨每公顷年(t·hm-²·a-¹);A——林分面积，单位为公顷(hm²)。LY/T2573—2016(规范性附录)表B.1地理位置及地貌表站点名称省/区市/县依托单位纬度ddd-mm-ss经度ddd-mm-ss最高海拔m最低海拔m平均海拔m水系表B.2气候概况表气候带年平均气温℃极端最高气温℃极端最低气温℃年积温℃年均降水量mm年均蒸发量mm年日照时数h年总辐射量无霜期d(tropiczone)。编号名称纬度经度海拔m郁闭度坡度坡向坡位土壤类型土壤厚度群落类型林龄a株数面积形状退耕年度退耕前植被备注注3:坡向缩写字母=E/S/W/N/SE/NE/SW/NW。表B.4坡面径流场信息表编号名称纬度经度海拔m郁闭度坡度坡向坡位土壤类型土壤厚度群落类型林龄a面积形状退耕年度退耕前植被备注LY/T2573—2016表B.5测流堰信息表编号名称纬度经度海拔m群落类型林龄a集水区面积hm²退耕年度退耕前植被备注注2:经纬度信息按照测流堰所在点经纬度填写。LY/T2573—2016(规范性附录)专项监测站野外观测数据信息表C.1退耕还林森林群落指标数据-不同植被恢复类型林分、生长量和收获量监测表退耕还林植被恢复类型主要树、草种平均高m平均胸径冠幅m郁闭度覆盖度蓄积量生物量退耕地还林宜林荒山荒地造林封山育林备注表C.2气象常规指标数据-气象观测数据表年月日气温相对湿度%风速时数h降水量mm蒸发mm气压Pa地面温度分层地温天气现象℃℃℃平均值最高值最低值大气压水汽压平均值最高值最低值深度深度深度深度表C.3净化大气环境指标数据-释放负离子数据表观测地点观测开始时间观测结束时间立地条件描述群落特点描述气象条件记录天气状况气温相对湿度大气压风向风速负离子浓度个·cm³平均值表C.4退耕还林植被恢复类型及未退耕地土壤物理性质监测表退耕还林植被恢复类型土层厚度土壤容重土壤孔隙度%总孔隙度毛管孔隙度非毛管孔隙度退耕后林地退耕地还林宜林荒山荒地造林封山育林未退耕地LY/T2573—2016表C.5退耕还林植被恢复类型及未退耕地土壤养分监测表退耕还林植被恢复类型pH值有机质%有机碳%%全P%全K%水解N%%%退耕后林地退耕地还林宜林荒山荒地造林封山育林未退耕地备注表C.6水文指标-降水截留数据表年月日样地编号降水量mm降水截留量mm树干茎流mm备注林外降水穿透降水林冠灌木层草本层枯落物层年月测流堰编号径流总量mm最大流量平水流量枯水流量表C.8水文指标-不同坡度、退耕还林植被恢复类型及未退耕地水土保持监测表退耕还林植被恢复类型降雨量mm坡度<15°坡度15°~25°坡度>25°径流量mm泥沙量径流量mm泥沙量径流量mm泥沙量退耕后林地退耕地还林宜林荒山荒地造林封山育林未退耕地LY/T2573—2016(资料性附录)IPCC推荐使用木材密度(D)表D.1IPCC推荐使用木材密度(D)单位：吨干物质/立方米鲜材积气候带树种组D气候带树种组D北方生物带、温带冷杉0.40热带陆均松0.46云杉0.40鸡毛松0.46铁杉柏木0.42加勒比松0.48落叶松0.49楠木0.64其他松类0.41花榈木0.67胡桃0.53桃花心木0.51栎类0.58橡胶0.53桦木0.51楝树0.58槭树0.52椿树0.43樱桃0.49柠檬桉0.64其他硬阔类0.53木麻黄0.83椴树0.43含笑0.43杨树0.35杜英0.40柳树0.45猴欢喜0.53其他软阔类0.41银合欢0.64LY/T2573—2016(资料性附录)编号ab森林类型备注10.4647.50冷杉、云杉0.98针叶树种2桦木0.70阔叶树种30.743.24木麻黄0.95阔叶树种40.4022.54杉木0.95针叶树种50.6146.15柏木0.96针叶树种68.55栎类0.98阔叶树种70.894.55桉树0.80阔叶树种80.6133.81落叶松0.82针叶树种98.06照叶树0.89阔叶树种0.81针阔混交林0.99混交树种0.6391.00檫树落叶阔叶混交林0.86混交树种0.768.31杂木0.98阔叶树种0.59华山松0.91针叶树种0.52红松0.90针叶树种0.51马尾松、云南省松0.92针叶树种2.00樟子松0.98针叶树种0.765.09油松0.96针叶树种0.5233.24其他松林0.94针叶树种0.4830.60杨树0.87阔叶树种0.4241.33铁杉、柳杉、油杉0.89针叶树种0.800.42热带雨林0.87阔叶树种LY/T2573—2016(资料性附录)各树种组单木生物量模型及参数表F.1各树种组单木生物量模型及参数序号公式树种组建模样本数模型参数1B/V=a(D²H)杉木类0.788432—0.0699592B/V=a(D²H)马尾松0.3435890.0584133B/V=a(D²H)南方阔叶类0.889290—0.0135554B/V=a(D²H)红松0.3903740.0172995B/V=a(D²H)云冷杉0.844234—0.0602966B/V=a(D²H)落叶松1.121615—0.0871227B/V=a(D²H)胡桃楸、黄菠萝0.920996—0.0642948B/V=a(D²H)硬阔叶类0.834279—0.0178329B/V=a(D²H)软阔叶类0.4712350.018332LY/T2573—2016(规范性附录)退耕还林工程生态效益评估社会公共数据表(推荐使用价格)表G.1退耕还林工程生态效益评估社会公共数据表(推荐使用价格)编号名称单位出处值2015年数值数值来源及依据1水库建设单位库容投资元/吨6.326.78中华人民共和国审计署，2013年第23号公告：长江三峡工程竣工财务决算草案审计结果，三峡工程动态总投资合计2485.37亿元；水库正常蓄水位高程175m,总库容393亿立方米。2015年价格通过贴现率贴现所得2水的净化费用元/吨采用网格法得到2012年全国各大中城市的居民用水价格的平均值，为2.94元/吨。2015年价格通过贴现率贴现所得3挖取单位面积土方费用元/立方米42.0042.00根据2002年黄河水利出版社出版的《中华人民共和国水利部水利建筑工程预算定额》(上册)中人工挖土方I和Ⅱ类土类每100立方米需42个工时，人工费依据《建设工程工程量清单计价规范》取100元/工日4磷酸二铵含氮量%化肥产品说明5磷酸二铵含磷量%化肥产品说明6氯化钾含钾量%50.0050.00化肥产品说明7磷酸二铵化肥价格元/吨3538.33根据中国化肥网()2013年春季公布的磷酸二铵和氯化钾化肥平均价格，磷酸二铵为3300元/吨，氯化钾化肥价格为2800元/吨；有机质价格根据中国农资网()2013年鸡粪有机肥的春季平均价格得到，为800元/吨。2015年价格通过贴现率贴现所得8氯化钾化肥价格元/吨3002.229有机质价格元/吨857.78固碳价格元/吨855.40917.18采用2013年瑞典碳税价格：136美元/吨二氧化碳，人民币对美元汇率按照2013年平均汇率6.2897计算。2015年价格通过贴现率贴现所得制造氧气价格元/吨采用中华人民共和国卫生部网站()2007年春季氧气平均价格(1000元/吨)。2015年价格通过贴现率贴现所得LY/T2573—2016表G.1(续)编号名称单位出处值2015年数值数值来源及依据负离子生产费用元/10-18个9.509.50根据企业生产的适用范围30平方米(房间高3米)、功率为6瓦、负离子浓度1000000个/立方米、使用寿命为10年、价格每个65元的KLD-2000型负离子发生器和负离子寿命(