《露天礦山植被重建生態(tài)效益評(píng)估指南》（T-CSF 002-2022）

ICS13.020.30

A21

CSF

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSF02-2022

露天礦山植被重建生態(tài)效益

評(píng)估指南

Guidelinesforecologicalbenefitassessmentofvegetationrestorationin

open-pitmine

2022-04-06發(fā)布2022-04-06實(shí)施

中國(guó)林學(xué)會(huì)發(fā)布

T/CSF02-2022

露天礦山植被重建生態(tài)效益評(píng)估指南

1范圍

本文件規(guī)定了露天礦山植被重建生態(tài)效益評(píng)估的指標(biāo)體系，指標(biāo)計(jì)算和綜合評(píng)估的方法。

本文件適用于露天礦山植被重建的生態(tài)效益評(píng)估工作。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

HJ479環(huán)境空氣氮氧化物（一氧化氮和二氧化氮）的測(cè)定鹽酸萘乙二胺分光光度法

HJ481環(huán)境空氣氟化物的測(cè)定石灰濾紙采樣氟離子選擇電極法

HJ482環(huán)境空氣二氧化硫的測(cè)定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法

LY/T1271森林植物與森林枯枝落葉層全氮、磷、鉀、鈉、鈣、鎂的測(cè)定

LY/T2253造林項(xiàng)目碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)指南

LY/T2497防護(hù)林體系生態(tài)效益監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程

LYT2988森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量計(jì)量指南

DB11/T953林業(yè)碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程

3基本術(shù)語(yǔ)

3.1

露天礦山open-pitmine

通過(guò)采取剝離圍巖、表土或礫石等開(kāi)挖措施，直接從地表開(kāi)挖區(qū)采出礦產(chǎn)資源的采礦場(chǎng)及其排土場(chǎng)、

尾礦庫(kù)。

3.2

貼近度closenessdegree

表征植被重建后的露天礦山與礦區(qū)最佳恢復(fù)狀態(tài)生態(tài)效益的差距。貼近度值越小，植被重建狀況越

1

T/CSF02-2022

理想。

3.3

相對(duì)近似度relativeapproximationdegree

表征植被重建后的露天礦山與礦區(qū)最佳恢復(fù)狀態(tài)生態(tài)效益的相對(duì)近似程度。貼近度相同時(shí)，相對(duì)近

似程度的值越小，植被重建狀況越理想。

4評(píng)估指標(biāo)體系

露天礦山植被重建生態(tài)效益評(píng)估指標(biāo)體系，如表1所示。

表1露天礦山植被重建生態(tài)效益評(píng)估指標(biāo)體系

功能類(lèi)型指標(biāo)基本指標(biāo)

植被覆蓋率

植被Shannon-Wiener多樣性指數(shù)

生物量

土壤侵蝕量

蓄水量

水土保持

水質(zhì)

固碳量

土壤孔隙度

土壤質(zhì)量土壤肥力

土壤重金屬含量

滯塵量

凈化環(huán)境大氣污染物吸收量

負(fù)氧離子產(chǎn)生量

5評(píng)估指標(biāo)計(jì)算方法

5.1植被

5.1.1植被覆蓋率

植被覆蓋率的計(jì)算如公式（1）：

2

T/CSF02-2022

PAA100%

VCVC（1）

式中：

PVC—植被覆蓋率，無(wú)量綱；

2

AVC—植被重建地面積，單位為hm；

A—裸露礦山總面積，單位為hm2。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.1.2Shannon-Wiener多樣性指數(shù)

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的計(jì)算如公式（2）：

s

Hpilnpi

i1（2）

式中：

H—Shannon-Wiener多樣性指數(shù)，無(wú)量綱；

S—植被重建地植物種數(shù)量，單位為個(gè)；

pi—第i種植物的個(gè)數(shù)在總體中所占的比例，無(wú)量綱。

H值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.1.3生物量

生物量的計(jì)算如公式（3）：

BBBB

TREESHRUBHERB（3）

式中：

B—植被重建地生物量，單位為t.d.m；

BTREE—植被重建地喬木層地上部分和地下部分生物量，單位為t.d.m，具體測(cè)定方法見(jiàn)LY/T2988；

3

T/CSF02-2022

BSHRUB—植被重建地灌木層地上部分和地下部分生物量，單位為t.d.m，具體測(cè)定方法見(jiàn)LY/T2988；

BHERB—植被重建地草本層地上部分和地下部分生物量，單位為t.d.m，具體測(cè)定方法見(jiàn)LY/T2988。

B值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.2水土保持

5.2.1土壤侵蝕量

土壤侵蝕減少量的計(jì)算如公式（4）：

QAXX

VC0（4）

式中：

Q—植被重建地土壤侵蝕減少量，單位為t/a；

2

AVC—植被重建地面積，單位為hm；

X—植被重建地土壤侵蝕模數(shù)，單位為t/（hm2·a）；

2

X0—基礎(chǔ)對(duì)照區(qū)土壤侵蝕模數(shù)，單位為t/（hm·a）。

Q值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.2.2蓄水量

蓄水量的計(jì)算如公式（5）：

G10APEC

WVC（5）

式中：

3

GW—植被重建地蓄水量，單位為m/a；

—植被重建地面積，單位為hm2；

P—降雨量，單位為mm/a；

E—單位面積植被重建地蒸發(fā)量，單位為mm/a；

C—單位面積地表徑流量，單位為mm/a。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.2.3水質(zhì)

4

T/CSF02-2022

水質(zhì)改善的計(jì)算如公式（6）：

GGWW

WQW0（6）

式中：

GWQ—水質(zhì)改善指標(biāo)，單位為kg/a；

3

GW—植被重建地蓄水量，單位為m/a；

W—植被重建地單位水體積污染物含量，單位為kg/m3，具體包括溶解性固體、懸浮性固體、總氮、

總磷、總有機(jī)碳；

3

W0—基礎(chǔ)對(duì)照區(qū)單位水體積污染物含量，單位為kg/m。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.2.4固碳量

植被重建后的固碳量計(jì)算如公式（7）：

CCCCCC

cuABBBDWLISC（7）

式中：

Ccu—區(qū)域內(nèi)固碳量，單位為t/a；

CAB—區(qū)域內(nèi)地上生物量碳儲(chǔ)量的變化量，單位為t/a，按附錄A的方法進(jìn)行計(jì)算；

CBB—區(qū)域內(nèi)地下生物量碳儲(chǔ)量的變化量，單位為t/a，為植被重建地土壤層以下所有活根的生物

量，細(xì)根（直徑≤2mm）不納入本部分計(jì)算，具體測(cè)定方法見(jiàn)DB11/T953；

CDW—區(qū)域內(nèi)枯死木碳儲(chǔ)量的變化量，單位為t/a，按附錄B的方法進(jìn)行計(jì)算；

CLI—區(qū)域內(nèi)枯落物碳儲(chǔ)量的變化量，單位為t/a，按附錄B的方法進(jìn)行計(jì)算；

CSC—區(qū)域內(nèi)土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的變化量，單位為t/a，通過(guò)公式CDW=AVCQC計(jì)算，其中AVC為

2

植被重建地面積，單位為hm；QC為植被重建地單位面積土壤中有機(jī)碳含量年際變化值，單位為t/

（hm2·a）。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5

T/CSF02-2022

5.3土壤質(zhì)量

5.3.1土壤孔隙度

5.3.1.1土壤總孔隙度變化率

土壤總孔隙度變化率的計(jì)算如公式（8）：

TPTP

Pi0

TPi（8）

TP0

式中：

P—第i種植被重建類(lèi)型土壤總孔隙度變化率，無(wú)量綱；

TPi

TPi—第i種植被重建類(lèi)型土壤總孔隙度，無(wú)量綱；

TP0—基礎(chǔ)對(duì)照區(qū)土壤總孔隙度，無(wú)量綱。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.3.1.2土壤毛管孔隙度變化率

土壤毛管孔隙度變化率的計(jì)算如公式（9）：

CPCP

Pi0

CPi（9）

CP0

式中：

P—第i種植被重建類(lèi)型土壤毛管孔隙度變化率，無(wú)量綱；

CPi

CPi—第i種植被重建類(lèi)型土壤毛管孔隙度，無(wú)量綱；

CP0—基礎(chǔ)對(duì)照區(qū)土壤毛管孔隙度，無(wú)量綱。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.3.1.3土壤非毛管孔隙度變化率

土壤非毛管孔隙度變化率的計(jì)算如公式（10）：

6

T/CSF02-2022

NCPNCP

P0i

NCPi（10）

NCP0

式中：

P—第i種植被重建類(lèi)型土壤非毛管孔隙度變化率，無(wú)量綱；

NCPi

NCPi—第i種植被重建類(lèi)型土壤非毛管孔隙度，無(wú)量綱；

NCP0—基礎(chǔ)對(duì)照區(qū)土壤非毛管孔隙度，無(wú)量綱。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.3.2土壤肥力

5.3.2.1土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)的計(jì)算如公式（11）：

G=AQ

CVCC（11）

式中：

GC—土壤有機(jī)質(zhì)含量，單位為t/a；

2

AVC—植被重建地面積，單位為hm；

2

QC—植被重建地單位面積土壤有機(jī)質(zhì)含量年際變化值，單位為t/（hm·a）。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.3.2.2土壤固氮量

土壤固氮量的計(jì)算如公式（12）：

G=AQ

NVCN（12）

式中：

GN—土壤固氮量，單位為t/a；

7

T/CSF02-2022

2

AVC—植被重建地面積，單位為hm；

2

QN—植被重建地單位面積土壤中全氮含量年際變化值，單位為t/（hm·a）。

GN值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.3.2.3土壤固磷量

土壤固磷量的計(jì)算如公式（13）：

GA=Q

PVCP（13）

式中：

GP—土壤固磷量，單位為t/a；

—植被重建地面積，單位為hm2；

2

QP—植被重建地單位面積土壤中全磷含量年際變化值，單位為t/（hm·a）。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.3.2.4土壤固鉀量

土壤固鉀量的計(jì)算如公式（14）：

G=AQ

KVCK（14）

式中：

GK—土壤固鉀量，單位為t/a；

—植被重建地面積，單位為hm2；

2

QK—植被重建地土壤中全鉀含量年際變化值，單位為t/（hm·a）。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.3.3土壤重金屬含量

5.3.3.1土壤重金屬減少量

土壤重金屬減少量的計(jì)算如公式（15）：

8

T/CSF02-2022

GAMM

MVCkkk0（15）

式中：

G—植被重建地土壤重金屬i減少量，單位為kg/a，具體包括Ni、Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Hg和

Mk

As，共計(jì)8種，得出8個(gè)重金屬減少量值；

2

AVC—植被重建地面積，單位為hm；

2

Mk—植被重建地土壤重金屬i含量，單位為kg/（hm·a）；

M—基礎(chǔ)對(duì)照區(qū)土壤重金屬i實(shí)測(cè)值，單位為kg/（hm2·a）。

k0

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.3.3.2單因子污染指數(shù)

單因子污染指數(shù)的計(jì)算如公式（16）：

PMS

Mkkk（16）

式中：

P—土壤重金屬元素k的單因子污染指數(shù)，無(wú)量綱，與5.3.3.1對(duì)應(yīng)，得出8個(gè)單因子污染指數(shù)值；

Mk

Mk—植被重建地土壤重金屬元素k的實(shí)測(cè)值，單位為mg/kg；

Sk—金屬元素k土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值，單位為mg/kg。

值越小，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.4凈化環(huán)境

5.4.1滯塵量

植被滯塵量的計(jì)算如公式（17）：

GAQ

DVCD（17）

式中：

9

T/CSF02-2022

GD—植被滯塵量，單位為t/a；

2

AVC—植被重建地面積，單位為hm；

2

QD—植被重建地單位面積滯塵量，可采用氣溶膠發(fā)生器等專(zhuān)業(yè)儀器直接測(cè)定，單位為t/（hm·a）。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.4.2大氣污染物吸收量

大氣污染物吸收量計(jì)算如公式（18）：

GAQQQ

APVCSO2NOxF（18）

式中：

GAP—大氣污染物吸收量，單位為kg/a；

—植被重建地面積，單位為hm2；

2

Q—植被重建地單位面積SO2吸收量，具體測(cè)定方法見(jiàn)HJ482，單位為kg/（hm·a）；

SO2

Q—植被重建地單位面積氮氧化物吸收量，具體測(cè)定方法見(jiàn)HJ479，單位為kg/（hm2·a）；

NOx

2

QF—植被重建地單位面積氟化物吸收量，具體測(cè)定方法見(jiàn)HJ481，單位為kg/（hm·a）。

值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

5.4.3負(fù)氧離子產(chǎn)生量

5.4.3.1負(fù)氧離子濃度

通過(guò)儀器測(cè)定植被重建地和基礎(chǔ)對(duì)照區(qū)負(fù)氧離子濃度，具體測(cè)定方法見(jiàn)照LY/T2497。

5.4.3.2負(fù)氧離子產(chǎn)生量計(jì)算如公式（19）：

G5.256105AHQQL

ONVCON0ON（19）

式中：

G—植被負(fù)氧離子產(chǎn)生量，單位為個(gè)/a；

ON

—植被重建地面積，單位為hm2；

H—植被平均高度，單位為m；

Q—植被重建地負(fù)氧離子濃度，單位為個(gè)/cm3；

ON

10

T/CSF02-2022

Q—基礎(chǔ)對(duì)照區(qū)負(fù)氧離子濃度，單位為個(gè)/cm3；

0ON

L—負(fù)氧離子壽命，單位為min。

G值越大，則植被重建效果越好；反之，則較差。

ON

6生態(tài)效益綜合評(píng)估

6.1貼近度

6.1.1應(yīng)首先采用貼近度Ti來(lái)表征與礦區(qū)最佳恢復(fù)狀態(tài)生態(tài)效益的差距。Ti值小者表示植被重建區(qū)域

生態(tài)效益為優(yōu)；反之，則為劣。貼近度具體計(jì)算方法詳見(jiàn)附錄C中公式C.8。

6.1.2當(dāng)采用貼近度值評(píng)估露天礦山植被重建生態(tài)效益優(yōu)劣等級(jí)時(shí)，可參考附錄D。

6.2相對(duì)近似度

當(dāng)貼近度值相等時(shí)，則應(yīng)采用相對(duì)近似度i來(lái)表征與礦區(qū)最佳恢復(fù)狀態(tài)生態(tài)效益的差距。i值

最小者為優(yōu)。相對(duì)近似度具體計(jì)算方法詳見(jiàn)附錄C中公式C.9。

11

T/CSF02-2022

附錄A

（資料性）

地上生物量碳儲(chǔ)量測(cè)算

指標(biāo)計(jì)算公式和參數(shù)說(shuō)明

n

CCTREE,AB,,t,TREEABt

21

CTREE,AB

i1tt21

C為喬木層地上部分碳儲(chǔ)量變化，單位為t/a；i為碳層（1,2,3···n）；C

喬木層碳儲(chǔ)量TREE,ABTREE,,ABt2

為在t2時(shí)間時(shí)喬木層地上部分的碳儲(chǔ)量，單位為t；C為在t1時(shí)間時(shí)喬木層地

TREE,,ABt1

上部分的碳儲(chǔ)量，單位為t。

n

CCSHRUB,AB,,t,SHRUBABt

21

CSHRUB,AB

i1tt21

為灌木層地上部分碳儲(chǔ)量變化，單位為t/a；i為碳層（1,2,3···n）；

灌木層碳儲(chǔ)量CSHRUB,AB

C為在t2時(shí)間時(shí)灌木層地上部分的碳儲(chǔ)量，單位為t；C為在t1

SHRUB,,ABt2SHRUB,,ABt1

時(shí)間時(shí)灌木層地上部分的碳儲(chǔ)量，單位為t。

n

CCHERB,AB,tHERB,AB,t

21

CHERB,AB

i1tt21

為草本層地上部分碳儲(chǔ)量變化，單位為t/a；i為碳層（1,2,3···n）；

草本層碳儲(chǔ)量CHERB,AB

C為在t2時(shí)間時(shí)草本層地上部分的碳儲(chǔ)量，單位為t；C為在t1時(shí)間

HERB,,ABt2HERB,,ABt1

時(shí)草本層地上部分的碳儲(chǔ)量，單位為t。

注：各部分地上部分的碳儲(chǔ)量監(jiān)測(cè)方法見(jiàn)LY/T2253和DB11/T953。

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T/CSF02-2022

附錄B

（資料性）

枯死木和枯落物碳儲(chǔ)量測(cè)算

指標(biāo)計(jì)算公式和參數(shù)說(shuō)明

CDWDFDWCCTREE,,ABTREEBB

CDW為枯死木碳儲(chǔ)量變化，單位為t/a；DFDW為區(qū)域枯死木碳儲(chǔ)量與活立木生物質(zhì)

枯死木碳儲(chǔ)量

碳儲(chǔ)量的比值；CTREE,AB為喬木層地上部分碳儲(chǔ)量變化，單位為t/a；CTREE,BB為

喬木層地下部分碳儲(chǔ)量變化，單位為t/a。

CLIDFLICCTREE,,ABTREEBB

為枯死木碳儲(chǔ)量變化，單位為t/a；DFLI為區(qū)域枯落物碳儲(chǔ)量與活立木生物質(zhì)

枯落物碳儲(chǔ)量

碳儲(chǔ)量的比值；為喬木層地上部分碳儲(chǔ)量變化，單位為t/a；為

喬木層地下部分碳儲(chǔ)量變化，單位為t/a。

注：各部分的碳儲(chǔ)量監(jiān)測(cè)方法見(jiàn)LY/T2253和DB11/T953。

13

T/CSF02-2022

附錄C

（資料性）

生態(tài)效益綜合評(píng)估方法

C.1評(píng)估流程

C.1.1指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

采用閾值法進(jìn)行指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。

C.1.1.1極大型指標(biāo)

極大型指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算如公式（C.1）：

xminx

yii

i（C.1）

maxximinxi

式中：

yi—指標(biāo)評(píng)估值；

xi—指標(biāo)實(shí)際值。

C.1.1.2極小型指標(biāo)

極小型指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算如公式（C.2）：

maxxx

yii

i（C.2）

maxximinxi

式中：

—指標(biāo)評(píng)估值；

—指標(biāo)實(shí)際值。

露天礦山植被重建生態(tài)效益評(píng)估指標(biāo)中，單因子污染指數(shù)（P）應(yīng)采用極小型指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，

Mk

其他指標(biāo)均采用極大型指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

C.1.2構(gòu)建生態(tài)效益指標(biāo)矩陣

不同重建植被重建類(lèi)型區(qū)評(píng)估指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后，構(gòu)成指標(biāo)矩陣：

14

T/CSF02-2022

Yy（C.3）

ijm33

式中，m—參與評(píng)估的植被重建類(lèi)型數(shù)量。

C.1.3確定指標(biāo)權(quán)重

對(duì)不同植被重建類(lèi)型區(qū)生態(tài)效益指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后，根據(jù)公式（C.4）計(jì)算各評(píng)估指標(biāo)

的熵（Hj），根據(jù)公式（C.5）計(jì)算出各評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重（wj）。

m

Hkflnf(其中i1,2,,m;j1,2,,n)

jijij（C.4）

i1

式中：

yij1

f,k（假定yij=0時(shí)，yijlnyij=0）；

ijmlnm

yij

i1

n—指標(biāo)數(shù)量，為33。

1Hj

w

jn（C.5）

nHj

j1

不同指標(biāo)的權(quán)重組成對(duì)角矩陣W。

C.1.4決策矩陣Y′構(gòu)建

決策矩陣Y′的構(gòu)建如公式（C.6）：

Y''Y*Wy

ijm33（C.6）

C.1.5構(gòu)建近似理想決策方案

*

把決策矩陣Y′中每列的取值進(jìn)行比較，以確定其最大值Vk，即近似理想點(diǎn)，構(gòu)建近似理想決策方

*

案，記為I：

I*(V*,V*,,V*)(y',y',,y')

12ni1maxi2maxm33max（C.7）

C.2生態(tài)效益綜合評(píng)估指標(biāo)測(cè)算

Ti和i的計(jì)算如公式（C.8）和公式（C.9）：