草原矿山修复工程碳汇监测和计量技术规程

1草原矿山修复工程碳汇监测和计量技术规程本文件规定了草原区矿山生态修复后碳汇评估监测的方法和技术流程。主要包括前期准备工作；监测内容、时间、方法；项目边界、计入期、碳库选择、基线情景与碳层划分、项目碳汇量核算、数据核验和管理、监测成果等。本文件适用于草原区矿山生态修复前后碳汇评估监测，指导开展草原区矿山生态修复碳汇计量监测工作。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T36100-2018机载激光雷达点云数据质量评价指标及计算方法CCER—14—001—V01温室气体自愿减排项目方法学造林碳汇3术语和定义TD/T1092-2024、TD/T1068-2022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1矿山土地复垦与生态修复minelandreclamationandecologicalrestoration对矿产资源开采造成的地质环境破坏、土地损毁和生态系统破坏（退化）等问题，依靠人工支持引导和自然恢复力，采取预防和修复措施，使矿山地质环境达到安全稳定、损坏土地得到复垦利用、生态系统功能得到恢复或改善的活动。注：简称“复垦修复”3.2矿山生态修复工程mineecologicalrestorationproject在矿产资源开采活动造成破坏的区域及影响区，依靠自然力量或通过人工干预措施干预，对矿山地质环境破坏、土地损毁和植被破坏等问题进行系统修复与综合治理，使矿山地质环境达到稳定、损毁土地得到复垦利用、生态系统功能得到恢复和改善的过程及活动。[来源：TD/T1092-2024，3.1]3.3矿区土地利用单元Landuseunitinminingarea主要依据矿区土地利用的地域分异规律、土地用途、土地利用方式等因素，将一个矿区的土地利用情况划分为若干不同的土地利用类别。3.4排土场wastedump矿山剥离和掘进排弃物集中排放的场所，包括外排土场和内排土场。23.5参照生态系统referenceecosystem一个能够作为生态恢复目标或基准的生态系统注：本文件特指矿山开采前的生态系统、未受扰动的矿山周边本地生态系统或基于目标值可预测实现的生态系统。[来源：TD/T1068-2022，3.7，有修改]3.6基线情景baselinescenario在没有矿山生态修复碳汇评估监测项目活动时，能合理地代表项目区未来最可能发生的土地利用和管理的未来情景。3.7项目情景projectscenario在矿山生态修复碳汇评估监测项目活动下，项目边界内发生的土地利用和管理情景。3.8项目边界projectboundary包括项目参与方实施草原区矿山修复管理活动的所在地理位置。该项目活动可在一个或多个独立的地块进行，在项目设计文件中要清楚描述项目区域边界，在项目核查时必须向第三方认证机构提供每个独立地块的地理坐标。3.9项目碳汇量projectcarbonsinks草原区矿山生态修复碳汇评估监测项目边界内，基线情景与项目情景之间各碳库可测量的碳汇量的增加量。3.10碳计量与碳监测carbonaccountingandmonitoring对草原区矿山修复后现有植被的碳储量、碳储量的变化量和监测区域边界内的碳排放情况进行动态的调查与测算。3.11计入期creditingperiod指项目活动相对于基线情景所产生的额外的温室气体减排量的时间区间。3.12地上生物量above-groundbiomass土壤层上方以干重表示的所有活生物量。3.13地下生物量below-groundbiomass所有活根直径>2.0mm的活生物量。3.14枯落物litter矿质土层或有机土壤以上，直径＜5.0cm或其它规定直径的、处于不同分解状态的所有死生物量，包括枯落物、腐殖质、以及直径≤1.0mm的活细根。3.15土壤有机质soilorganicmatter在一定深度（通常为1.0m）内矿质土和有机土（包括泥炭土）中的有机碳，以及直径＜1.0mm的活细根。34准备工作4.1资料收集准备调研过程中的资料、工具、车辆等。充分收集矿山规模、边界范围、服务期、自然地貌、气象、水文、土壤、植被、地质、水土保持、环境保护和已实施的治理措施、方法、成效等资料。4.2访问调查随访矿区相关负责人、技术人员及周边群众，访问内容包括矿区社会、经济、生态环境情况，矿区生态修复情况等。4.3影像判别根据遥感影像、无人机影像等数据进行生态修复前后影像对比，初步了解矿区土地利用变化情况。4.4场地调查结合影像信息，根据《矿山地质环境保护与土地复垦方案》，进行实地调查。调查内容包含矿山场地复垦修复利用现状、生态修复过程（植物种植、地形地貌重塑、土壤重构、施肥、管护等），了解周边参照生态系统状况。4.5项目边界判别与场地利用单元划分根据《矿山地质环境保护与土地复垦方案》结合现场调查和影像判别，对矿区场地利用单元进行划分，项目边界可采用下述方法之一确定：a)根据《矿区土地复垦和生态修复规划》确定分类。b)利用北斗卫星导航系统（BDS）、全球定位系统（GPS）等卫星定位系统，直接测定项目地块边界的拐点坐标，单点定位误差不超过±5m；c)利用空间分辨率不低于5m的地理空间数据（如卫星遥感影像、航拍影像等）、林草资源“一张图”、造林作业设计等，在地理信息系统（GIS）辅助下直接读取项目地块的边界坐标。4.6明确项目活动内容根据《矿山地质环境保护与土地复垦方案》结合现场调查，明确项目活动内容。具体包括：地形地貌整理、覆土、土壤改良、植物种植、补植、补种、灌溉、养护、病虫害防治等。4.7安全保障监测实施前应熟悉了解矿山生产安全要求，在指定安全范围内进行操作，在坡面调查过程中避免滑落，在监测过程中避让车辆等。5监测内容、时间、方法5.1监测内容根据场地利用单元划分，分别对草原区矿山生态修复前后进行监测，监测内容包括草原区矿山生态修复前后碳储量和碳汇量。5.2监测时间4复垦草地监测应选在草地生物量高峰时期，宜在7～8月。5.3样地布设5.3.1布设原则在项目监测过程中进行样地布设，样地布设应反映项目区地形、土壤和植被等环境特征，需要遵循以下原则。——系统性：样地布设应涵盖整个矿区生态修复范围。——典型性、代表性：根据场地利用单元分别布设样线，包括排土场、矸石场、尾矿库、采坑、工业场地、生活区等。——一致性：选择植物生长均一的区域布设样地——空间异质性（特殊性）：涉及平台和边坡的（如排土场、矸石场、尾矿库），应按照平台和边坡分别布设样线。5.3.2布设数量每个样地至少布设1条样线，每条样线长度100m，每条样线布设3个样方。5.3.3取样面积草本用1m×1m的样方，灌木用5m×5m。可参照NY/T2998-2016执行。5.4监测方法综合采用地面调查、无人机影像、激光雷达点云、遥感相结合的方式进行调查。5.5监测频率矿山生态修复后进行监测，养护期末进行一次监测，之后每隔5年进行一次监测。5.6取样5.6.1土壤层取样根据《矿山地质环境保护与土地复垦方案》的土地复垦方案，结合现场调查，土壤采样点布设应覆盖所有土地利用类型，应兼顾复垦修复单元、复垦修复时间、复垦修复方向等。一般情况下，取样深度根据土壤覆土实际厚度确定，取样深度至生态修复前状态的土壤或基岩位置。——复垦修复为草本的，覆土厚度超过30cm,取样深度至30cm，按0cm～10cm、10cm～20cm、20cm～30cm分层取样。——复垦修复为灌木的，覆土厚度超过50cm,取样深度至50cm，按0cm～10cm、10cm～20cm、20cm～30cm、30cm～40cm，40cm～50cm分层取样。——复垦修复为乔木的，覆土厚度覆土厚度超过100cm（如矿区工业场地、生活区、平台等以及黄土高原矿区）,取样深度至100cm,按0cm～10cm、10cm～20cm、20cm～30cm、30cm~50cm、50cm～70cm、70cm～100cm分层取样。覆土厚度不足1米的取样至生态修复前的土壤位置。——涉及矿区排土场、矸石场、尾矿库、采坑等坡面取样时，应沿坡面等高线设置样线，土壤采样点应与植物样方相对应。采用土钻、环刀进行土壤取样时，应垂直于坡面。——排土场、矸石场、尾矿库、采坑等坡面应计算展开面面积。坡面面积=坡面长度×坡面宽度。55.6.2植被取样草原区矿山生态修复植被调查以灌木和草本为主，涉及乔木调查的参考LY/T2988-2018执行。5.6.2.1草本层取样草本层取样主要包括地上部取样和地下部取样。——地上部取样：对样地内草本层植被组成进行调查。设置1m×1m样方，调查样方内草本植物优势种种类、高度、盖度、频度、密度，收集样方内全部草本测定鲜重，并对每个样方的混合草本进行样品采集（300g），带回实验室测定其含碳率。收集样方内所有的枯落物。——地下部取样：采用根钻法取样，每个样方3钻，取样深度0cm～10cm、10cm～20cm、20cm~30cm，测定根系重量5.6.2.2灌木层取样灌木层取样主要包括地上部取样和地下部取样。——地上部取样：对样地内灌木层植被组成进行调查。设置5m×5m样方，调查单位面积内每种灌木类型株数，选取对平均生长状况具代表性的标准株3～5株，调查标准株的冠幅、高度，采集标准株的整个植株，称量鲜重，选取根、茎、叶、枝样品，带回实验室测定其含碳率。收集灌木层枯落物。——地下部取样：采用根钻法取样，每个样方3钻，取样深度0cm～10cm、10cm～20cm、20cm~30cm，30cm～40cm，40cm～50cm测定根系重量。6项目边界、计入期、碳库选择6.1项目边界确定6.1.1地理边界参照4.5条款确定项目边界。地理边界应提交由地理信息系统制作的图形文件，以及各地块明显界址点的坐标文件，含地块号、明显界址点号的经纬度坐标或平面坐标。6.1.2时间边界监测时间同5.5条款。项目计入期一般为20年。6.2碳库选择本规程碳库选择的结果见表1。表1碳库的选择矿区修复主要引起土壤碳库发生变化，大部67基线情景与碳层划分7.1基线情景选取7.1.1根据《矿山地质环境保护与土地复垦方案》，结合现场调查，确定各场地利用单元基线情景。7.1.2生产矿山，找同一利用复垦单元未进行生态修复作为基线情景。关闭矿山，应按照土地复垦方案结合已完成的修复实际种植情况确定，判定基线情景。7.1.3矿山生态修复前为基岩的，基线碳储量及其变化值都为0，应将生态修复前的基岩状况确定为基线情景。如排土场、矸石场、采坑、工业场地、生活区等7.1.4矿山生态修复前已经过部分人工干预或自然恢复的（单元已存在植被，需要进行补植、补造基线碳储量及其变化值不为0，应将生态修复前的土壤植被状况确定为基线情景。7.2项目碳层划分综合考虑项目边界内地块在种植前的生境条件（如地理位置、土壤质地），以及种植植物类型（乔木、灌木、草本）、种植时间、种植密度等因素划分碳层，根据草原矿区特点，场地利用单元进行划分结合土地复垦方案，将无显著差别的地块划分为同一碳层。——排土场、平台、矸石场、尾矿库等生态修复区域以灌木和草本为主，划分为灌木层和草本层。——工业场地和生活区、平台根据种植类型可分为乔木层、灌木层、草本层。8项目碳汇量核算8.1矿山修复碳汇量为各场地利用单元碳汇量总和式中：C总碳汇量——草原矿区总的碳汇量；C排土场——排土场的碳汇量；C矸石场——矸石场的碳汇量；C尾矿库——矸尾矿库的碳汇量；C采坑——采坑的碳汇量；；C工业场地——工业场地的碳汇量；C生活区——生活区的碳汇量；8.2草原区矿山修复总碳储量草原区矿山修复总碳储量是监测区域内各碳库的碳储量之和，计算见公式1：7C乔式中：C总——总的碳储量；C草——草本层的碳储量；C灌——灌木层的碳储量；C（乔）——乔木层的碳储量；如果没有乔木，可不进行计算；C枯落物——枯落物层的碳储量；C土——土壤层的碳储量；8.3草本层碳储量草本层生物量是区域内所有草本层生物量之和（含地下部分生物量草本层的碳储量为草本层生物量与含碳率的乘积。计算见公式2：式中：B草——草原区矿山修复后草本层地上部分平均单位面积生物量，单位为吨每公顷（t/hm2草——草本层含碳率，单位为百分比（%）。8.4灌木层碳储量灌木层生物量是区域内所有灌木层生物量之和（含地下部分生物量灌木层的碳储量为灌木层生物量与含碳率的乘积。计算见公式3：式中：B草——草原区矿山修复后灌木层地上部分平均单位面积生物量，单位为吨每公顷（t/hm2灌——灌木层含碳率，单位为百分比（%）。8.5枯落物层碳储量枯落物层生物量是不同矿山修复区枯落物层生物量之和，枯落物的碳储量是其生物量与含碳率的乘积。含碳率可由室内样品直接测定。计算见公式5：8式中：B草——草原区矿山修复后枯落物层地上部分平均单位面积生物量，单位为吨每公顷（t/hm2CF枯落物——枯落物层含碳率，单位为百分比（%）。8.6土壤层碳储量土壤容重测定按照NY/T1121.4的规定执行。土壤有机质的测定按照LY/T1237的规定执行。土壤有机碳密度计算见公式6：式中：sOC——土壤有机碳密度；C——土壤有机碳含量；E——土壤厚度；G——直径≥2mm的石砾所占体积百分比。矿山修复区域内土壤有机碳储量计算见公式7：式中：TOC——区域内土壤有机碳储量；i——土类代号；n——土类数目；Ai——第i类土壤单位面积；sOCi——第i类土壤的碳密度。8.7碳汇量核算检测间隔期内（n时间段内）的净碳汇量，计算见公式8：式中：C汇——在n时间段内的净碳汇量；ΔC——在n时间段内草原区矿山修复后的碳储量的变化量(ΔC=ΔC地上+ΔC地下+ΔC土壤）。9数据核验和管理99.1利用遥感影像数据、激光雷达点云数据、地面调查数据分别进行计算，最后进行对比分析，参考GB/T36100-2018。9.2对于收集到的监测数据，应建立数据、信息等原始记录和台账管理制度，妥善保管监测数据、原始记录（植被调查、土壤调查数据）等相关的书面文件。原始记录和台账应明确数据来源、数据获取时间及填报台账的相关责任人等信息。10监测成果10.1监测数据库按照草原区矿山修复后调查数据统计，利用数据库软件进行汇总。各个调查样地面积乘以单位面积上的植物和土壤有机碳的储量得到各单元总碳储量和碳汇量。10.2制作成果图通过GIS地理信息系统软件制作成果图,包括:位置图和分布图(按植被类型、总碳储量、植被碳储量、土壤碳储量和碳汇量)。10.3编写监测报告编写监测报告，包括:监测工作概况、技术方法、草原区矿山修复后总体概况、各单元生物量、含碳率等基本情况，并对草原区矿山修复后的植被和土壤碳储量和碳汇量特点进行详细叙述，综合比较分析。10.4归档项目监测的所有数据均应进行电子存档，在该温室气体自愿减排项目最后一期减排量登记后至少保存10年，确保相关数据可被追溯。（规范性）记录表A.1草原区矿山修复碳汇计量监测资料收集清单见表A.1。表A.1草原区矿山修复碳汇计量监测资料收集清单展相关环境治理的设计、记录及验收报告或意A.2草本层样地调查取样记录表见表A.2。表A.2草本层样地调查取样记录表）：场地利用单元：露天采场(o平台、o边坡）排土场、煤矸石场注：矿山类型主要包括金属矿、非金属矿、煤炭矿、石油和天然气矿、稀土矿、砂石矿、植物样品含碳率测定采用重铬酸钾氧化法，测定方法及标准参照HJ615-2011《土壤有机碳的测定重铬酸钾氧化-分光A.3灌木层样地调查取样记录表见表A.3。表A.3灌木层样地调查取样记录表）：场地利用单元：露天采场(o平台、o边坡）排土场、煤矸石场注：矿山类型主要包括金属矿、非金属矿、煤炭矿、石油和天然气矿、稀土矿、砂石矿、植物样品含碳率测定采用重铬酸钾氧化法，测定方法及标准参照HJ615-2011《土壤有机碳的测定重铬酸钾氧化-分光基径测量方法参照HJ79.1—2014《生物多样性观测技术导则陆生维管植物》5A.4乔木层样地调查取样记录表见表A.4。表A.4乔木层样地调