退耕还林工程生态效益监测评估技术与管理规范.docx

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1、附件退耕还林工程生态效益监测评估技术原则与管理规范1范围本原则规定了退耕还林工程生态效益监测站建设技术、监测指标、监测措施、组织运行，并提出了退耕还林工程生态效益评估指标和计算措施。本原则适合于经国家同意实行F1勺退耕还林工程，包括退耕地造林、荒山荒地造林、封山育林。2规范性引用文献下列文献对于本文献的应用是必不可少於J。但凡注日期的引用文献，仅注日期於!版本合用于本文献。但凡不注日期的引用文献，其最新版本（包括所有的修改单）合用于本文献。3术语和定义如下术语和定义合用于本原则。3.1 退耕还林生态效益监测评估ObSerVationandeva1uationofeco1ogica1effect

2、sofconversionofcrop1andtoforest通过定位监测、野外试验等手段，运用森林生态效益评价的原理和措施，通过退耕后林地的生态环境与退耕前农耕地、坡耕地的生态环境发生的变化作对比，对退耕还林的净化大气、修养水源、保育土壤、积累营养物质、固碳释氧、防风固沙、生物多样性等生态效益进行评估。3.2 退耕还林生态效益专题监测站specia1observationstationofeco1ogica1effectsofconversionofcrop1andtoforest是指承担退耕还林生态效益监测任务的各类野外观测台站。本规范中简称生态监测站。3.3 森林小气候要素forestm

3、icroc1imatefactor描述森林小气候中的某些物理特性量。诸如：表征辐射的多种特性量、表征热的多种特性量、表征水汽的多种特性量、表征空气运动的多种特性量。3.4 雪/水当量waterequiva1entofsnow当积雪完全融化后，所得到的水形成水层的垂直深度。3.5 总径流量tota1runoff封闭的集水区或水量平衡场内地表径流量、壤中迁出水量与不透水岩层上迁出至河流的水量之和。3.6 测流堰weir通过一定的水工建筑形式来测定水流流量的量水建筑。3.7 净化大气环境atmosphereenvironmenta1purification退耕还林后形成口勺森林生态系统对大气颗粒污染

4、物(PM2.5,PM1O)和化学污染物的吸附、吸取、过滤、阻隔和分解作用，以及减少噪音、提供负离子和砧烯类(如芬多精)物质等功能。3.8 PM2.5particu1atematter2.5颗粒物在通过检测仪器时所体现出的空气动力学特性与直径不不小于或等于2.5m且密度为1gcm-3的球形颗粒一致的颗粒物。3.9 PM1Oparticu1atematter1PM1O又称可吸入颗粒物，是指空气动力学当量直径在IOHm米如下的颗粒物，是重要的大气污染物之一。3.10 提供负离子negative-ionsupp1y空气负禽子就是大气中的中性分子或原子，在自然界电离源口勺作用下，其外层电子脱离原子核的束

5、缚而成为自由电子，自由电子很快会附着在气体分子或原子上，尤其轻易附着在氧分子和水分子上,而成为空气负离子。3.11 积累营养物质nutrientaccumu1ation森林植物通过生化反应，在大气、土壤和降水中吸取N、P、K等营养物质并贮存在体内各器官的功能。森林植被的积累营养物质功能对减少下游面源污染及水体富营养化有重要作用。3.12 森林群落生物量biomassofforestcommunity森林群落单位面积上长期积累的所有活有机体的总量。3.13 土壤碳储量carbonstorageinsoi1单位容积土壤所含碳素的质量总和。3.14 香浓维纳指数shannon-wienerindex

6、香浓维纳指数是衡量生态系统物种多样性的指标，可以反应森林中物种的丰富度和物种分布时均匀度，指数越高，生态系统的物种越丰富，生态系统越稳定，其维持、繁衍和保护物种多样性H勺能力越强。4监测站建设技术原则4.1 生态监测站站址选择选择能代表该区域重要退耕还林类型且能表征土壤、水文及生境等特性，交通、水电等条件相对便利的经典植被区域。4.2 生态监测站分析试验室建设各生态监测站科研依托单位和生态监测站野外综合试验基地必须建立分析试验室，用以完毕森林植物化学、土壤物理化学及大气环境化学H勺所有分析指标，室内的重要仪器设备参见森林生态系统定位研究站建设技术规定(1Y/T1626-2023)o此外，各生态

7、监测站均需购置监测PMP2.5与PM1O时气溶胶再发生器与颗粒物监测仪。4.3 森林气象监测设施建设地面原则气象站建设地面原则气象站建设参见森林生态系统定位研究站建设技术规定(1Y/T1626-2023)。森林小气候观测设施设置森林小气候观测设施建设参见森林生态系统定位研究站建设技术规定(1Y/T1626-2023)。4.4 集水区测流堰设施建设集水区测流堰布设位置选择在退耕还林类型上具有代表性的一种自然闭合的区域，该区域规定自然分水线清晰、底层为不透水层、地质条件一致、生物群落与周围更大范围的生物群落相一致、集水区与周围没有水平的水分互换。在该闭合区流域出口处选择沟道顺直、沟床稳定、没有支沟

8、汇水影响以及交通以便的地方建立集水区测流堰，该区域生态系统的所有水分能经集水区出口处所修筑的测流堰流出，以测定全流域的径流和泥沙。在条件许可的状况下，增长对照集水区。集水区测流堰的附属设施生态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。对枯水流量极小、丰水流量极大径流测堰，可设置多级测堰或镶嵌组合堰。4.5 坡面径流场建设坡面径流场设置针对退耕还林不同样植被恢复模式（生态林、经济林、退耕还草），按不同样坡度设置（不不小于15度、15-25度、25度以上），监测坡面径流、泥沙、水质。同步，至少在某一对照未退耕地设置地表径流场1个。坡面径流场数量每个植被恢复模式及不同样坡度

9、至少设置1个固定坡面径流场。坡面径流场规格投影面积规格为5m20m。坡面径流场设置措施使用不透水材料布设径流场时应使长边垂直于等高线，短边平行于等高线，原则上坡度应在10度以上。4.6 集沙槽建设集沙槽设置在风沙区针对不同样的植被模式和树种，设置集沙槽，监测单位面积、一定期间的集沙量，集沙槽质地为混凝土预制件。集沙槽数量每个植被恢复模式和林种分别设置2个3个固定集沙槽。集沙槽规格规格为3m0.5m0.5m。集沙槽设置措施在布设时，要根据当地主风方向，在保持与当地主风方向垂直条件下，将混凝土预制件埋设在与地表同一水平面上。4.7 固定原则地建设固定原则地设置设置固定原则地，监测退耕还林工程区林草

10、生长过程及生物生产力动态变化，原则样地为正方形或长方形。用采用全站仪、测绳或皮尺确定样地及被测林木地理位置、海拔高度；在原则地四角地面下埋设1.2m水泥桩作为永久标识。固定原则地数量对于每个植被模式和树种，至少设置2个固定原则样地。固定原则地规格退耕还乔木样地：20m20m；退耕还灌木样地：10m10m；退耕还草样地：5mX5m；未退耕样地（对照原则样地）：Iom义10m。4.8 土壤监测设施建设土壤监测剖面设置土壤剖面选择具有代表性、经典性、宽阔的地段，不合适跨越道路、沟谷和山脊。森林剖面则在坡上、坡中、坡下分别设置。土壤监测剖面规格剖面规格宽0.8m、长Im、深1m1.5m,土层深局限性I

11、m时挖深至母岩风化层。土壤监测剖面数量每个退耕植被模式的土壤剖面不得少于3个反复。5监测站生态效益监测指标5.1 气象观测指标各类观测指标见表5-1。表5/气象常规指标指标类别观测指标单位采样频率大气降水降雨量mmOHz-IOOOHz风风速ms11次/s风向O1次/s气压气压hPa6次min空气温湿度最低温度年月日时分秒6次min最高温度6次min定期温度r6次min相对湿度%6次min地表面温度地表定期温度tC6次min地表最高温度C年月日时分秒6次min地表最低温度6次min土壤温度IOCm土壤温度C6次min20cm土壤温度30cm土壤温度40cm土壤温度蒸发蒸发量mm6次min辐射日照

12、时数hh6次min总辐射Wm2MJm2净辐射长波辐射紫外辐射光合有效辐射Wm25.2 森林小气候观测及梯度指标各类观测指标见表5-2。表5-2森林小气候观测及梯度指标指标类别观测指标单位采样频率气压气压hPa持续观测风林冠上方5m处风速ms1持续观测林冠上方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风向(E,S,W,N,SE,NE,SW,NW)持续观测空气温度冠层上方5m处温度r持续观测冠层上方3m处温度冠层0.75H处温度林内距地面1.5m处温度地被层温度树干温度地上Im-1.5m处温度C持续观测地表面温度和土壤温度地表温度C持续观测K）Cm深度土壤温度20Cm深度

13、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%持续观测林冠上方3m处湿度林冠层0.75H处湿度林内距地面15m处湿度地被物层上方湿度土壤含水量IoCm深度土壤含水量%持续观测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a总瓶射量Jm-2持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。5.3 a已成林的乔木林按林冠层、林冠下层、地表上方Im3个层次做梯度观测，其他只按一种层次（H/2）进行观测。5.4 净化大气指标各类观测指标见表5-3。表5.3净化大气指标指标类别

14、观测指标单位采样频率吸附空气颗粒物PM2.5吸附量UJIm-2持续观测PMIO吸附量ug.m-2持续观测释放负离子空气负离子含量个m3持续观测吸取污染物吸取二氧化硫kghm，2持续观测吸取氟化物kgh2持续观测吸取氮氧化物kghm2持续观测森林土壤指标表54森林土壤指标指标类别观测指标单位监测频率地表状况土壤风蚀量gCm-2每月一次，风期持续观测森林枯落物厚度mm每年1次持水量%每年1次土壤物理性质土壤颗粒构成%每3年1次土壤容重gCnr3每3年1次土壤总孔隙度、毛管孔隙及非毛管孔隙度%每3年1次土壤含水量%每3年1次土壤化学性质土壤全氮%每3年1次水解氮mgkg,每3年1次土壤全磷%每3年1次有效磷mgkg-1每3年1次土壤全钾%每3年1次速效钾mgkg1每3年1次土壤有机碳gCm-3每3年1次5.5 森林水文指标各类观测指标见表5-5。表55森林水文指标指标类别观测指标单位监测频率水文指标径