沿海防护林生态效益监测与评估技术规程

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沿海防护林生态效益监测与评估技术规程

1范围

本标准规定了长三角区域沿海防护林生态效益监测指标体系与监测方法，评估指标体系与评估方法

等要求。

本标准适用于长三角沿海100km区域内防护林生态效益监测与评估。

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标准；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

标准。

GB/T33027森林生态系统长期定位观测方法

HJ618环境空气PM10和PM2.5的测定重量法

LY/T2497防护林体系生态效益监测技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

森林防护actionofforestagainstnaturalcalamities

防护林降低台风、大风、风暴潮等自然灾害危害的功能。

注：森林防护主要表现在农作物增产、保滩护堤和固沙固土等方面。

3.2

防护面积effectiveshelteringarea

防护林背风面防护对象（作物、土壤和构筑物等）不受风害等自然灾害危害的区域范围。

4监测指标体系

4.1水文监测指标

水文监测指标见表1。

1

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表1沿海防护林水文监测指标

指标类别指标名称单位名称（符号）观测频度

降水量毫米（mm）连续观测

大气降水

降水强度毫米每小时（mm/h）连续观测

林内降水量毫米（mm）每次降水时观测

林内降水强度毫米每小时（mm/h）每次降水时观测

穿透水量毫米（mm）每次降水时观测

树干茎流量毫米（mm）每次降水时观测

水量

地表径流量毫米（mm）每次降水时观测

枯枝落叶层含水量毫米（mm）至少每月1次

森林蒸散量毫米（mm）连续观测

地下水位米（m）每月1次

pH值/每季度1次

悬浮固体浓度毫克每立方分米（mg/dm3）每季度1次

碱度毫克每立方分米（mg/dm3）每季度1次

水质溶解氧毫克每立方分米（mg/dm3）每季度1次

钙离子，镁离子，钾离子，钠离子，碳

酸根，碳酸氢根，氯离子，硫酸根离子，毫克每立方分米（mg/dm3）每季度1次

总磷，硝酸根，总氮

4.2土壤监测指标

土壤监测指标见表2。

表2沿海防护林和防护区域土壤监测指标

指标类别指标名称单位名称（符号）观测频度

土壤颗粒组成%每年1次

土壤容重克每立方厘米（g/cm3）每年1次

物理性质土壤含水量%每年1次

土壤孔隙度（总孔隙度，毛管孔隙度和非毛管孔隙度）%每年1次

滩涂土壤沉积物淤积厚度厘米（cm）每年1次

土壤pH值/每年1次

土壤碱度、碳酸盐量厘摩尔每千克（cmol/kg）每年1次

土壤含盐量毫克每千克（mg/kg）每年1次

全氮%每年1次

水解氮毫克每千克（mg/kg）每年1次

化学性质

全磷%每年1次

有效磷毫克每千克（mg/kg）每年1次

全钾%每年1次

速效钾毫克每千克（mg/kg）每年1次

土壤有机质%每年1次

2

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4.3气象监测指标

气象监测指标见表3。

表3沿海防护林和防护区域气象监测指标

指标类别观测指标单位名称（符号）采样频率

灾害天气暴雨、龙卷风、台风/连续观测

气压气压千帕（hPa）连续观测

最低温度摄氏度（℃）连续观测

最高温度摄氏度（℃）连续观测

林内温度摄氏度（℃）连续观测

空气温湿度

防护区域温度摄氏度（℃）连续观测

林内相对湿度%连续观测

防护区域相对湿度%连续观测

林内风速米每秒（m/s）连续观测

风

防护区域风速米每秒（m/s）连续观测

林内大气降尘总量吨每平方千米（t/km2）每季度1次/特大风暴后

防护区域大气降尘总量吨每平方千米（t/km2）每季度1次/特大风暴后

大气降尘

林内TSP、PM10、PM2.5微克每平方米（μg/m2）每季度1次/特大风暴后

防护区域内TSP、PM10、PM2.5微克每平方米（μg/m2）每季度1次/特大风暴后

空气负离子浓度个每立方厘米（个/cm3）连续观测

吸收大气NOx量、氟化物、吸收大气

植物吸收污染物微克每平方米（μg/m2）每月1次

SO2量

林内空气含盐量微克每立方米（μg/m3）每季度1次

空气含盐量

防护区域空气含盐量微克每立方米（μg/m3）每季度1次

4.4群落学特征监测指标

群落学特征监测指标见表4。

表4沿海防护林和防护区域群落学特征监测指标

指标类别观测指标单位名称采样频率

森林群落年龄年（a）每3年1次

森林群落平均树高米（m）每3年1次

森林群落结构森林群落平均胸径厘米（cm）每3年1次

森林群落密度株每公顷（株/hm2）每3年1次

森林群落树种组成/每3年1次

3

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表4（续）

指标类别观测指标单位名称采样频率

森林群落动植物种类数量/每3年1次

森林群落的郁闭度%每3年1次

森林群落结构森林群落主林层叶面积指数/每3年1次

林下植被（灌木、草本）平均高米（m）每3年1次

林下植被总盖度%每3年1次

树高年生长量米（m）每3年1次

森林群落乔木层生物量和林木生胸径年生长量厘米（cm）每3年1次

长量

乔木层各器官生物量千克每公顷（kg/hm2）每3年1次

灌木层、草本层地上和地下部分生物量千克每公顷（kg/hm2）每3年1次

厚度毫米（mm）每年1次

森林枯落物林地当年凋落量千克每公顷（kg/hm2）每年1次

非正常凋落量千克每公顷（kg/hm2）异常天气前后

林内Shannon-Winner指数/每3年1次

群落生物多样性

防护区域Shannon-Winner指数/每3年1次

4.5防护对象监测指标

防护对象监测指标见表5。

表5防护对象监测指标

指标类别观测指标单位（符号）采样频率

促淤促淤厚度米（m）每3年1次

固堤堤坝侵蚀面积平方米（m2）每3年1次

作物产量农作物产量吨每公顷（t/hm2）每年1次

其他防护对象依据实际情况监测/每年1次

5监测方法

4

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5.1防护面积

在林前5倍树高、林内、林后5倍树高、10倍树高、15倍树高、20倍树高处布置样线，分别同时测定

0.2倍树高处风速、风向，计算林后风速恢复到林前5倍树高处对照风速70%的位置为防护距离，根据森

林长度和防护距离计算防护区域面积。

5.2防护对象监测方法

5.2.1促淤

采用标杆法测定单位面积的淤积厚度。

5.2.2固堤

采用面积测量法测定单位面积的侵蚀量。

5.2.3作物产量

在作物成熟期测定单位面积的作物种植地产量。

5.3气象指标

5.3.1滞尘量

在林前5倍树高、林内、林后5倍树高、10倍树高、15倍树高、20倍树高处，分别多点监测空气中空

气PM2.5、PM10、TSP含量，监测方法按HJ618执行。

5.3.2固沙量

在林前5倍树高、林内、林后5倍树高、10倍树高、15倍树高、20倍树高处，设置3个1m×1m的

尘沙收集器，并测定其干重。

5.4其他指标

按GB/T33027、LY/T2497执行。

6评估指标体系

沿海防护林生态效益评估指标体系见表6。

表6沿海防护林生态效益评估指标体系

效益类别评价指标类别具体度量指标

固沙（尘）年固沙（尘）量

作物增产防护区域内农作物年增产率

森林防护保滩固堤海堤侵蚀面积的年降低量

消浪促淤年促淤量

降低盐雾年降盐量

植被年固碳量

固碳释氧固碳

土壤年固碳量

5

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表6（续）

效益类别评价指标类别具体度量指标

固碳释氧释氧年释氧量

提供负离子年生产负离子个数

净化大气吸收污染物年吸收SO2，氟化物，氮氧化物量

滞尘滞纳TSP、PM10和PM2.5

调节水量涵养水源系数

涵养水源

净化水质防护林净化污染物质总量

固土年固土量

保育土壤保肥年减少氮、磷、钾和有机质流失量

改良盐碱盐分和碱性物质年降低量

积累营养物质林木营养积累年固定的氮、磷、钾等营养物质

植物生物多样性林内及防护区域内多样性保育物种或Shannon-Wiener指数增加量

林木产量木材产品供给年木材增产率

7评估方法

7.1沿海防护林生态效益实物量评估

7.1.1森林防护效益

7.1.1.1防风固沙

固沙（尘）量按式（1）计算：

固沙（尘）（）...........................(1)

式中：

-1

G固沙（尘）——固沙（尘）量，单位：吨每年（t·a）；

-2-1

X1——防护林前单位面降沙（尘）量，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

-2-1

X2——防护林后单位面积降沙（尘）量，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）。

平均有害风速消减率按式（2）计算：

消减风速...............................(2)

式中：

G消减风速——平均有害风速消减率，单位：百分数（%）；

-1

V1——防护林前平均风速，单位：米每秒（m·s）；

-1

V2——防护林后平均风速，单位：米每秒（m·s）。

7.1.1.2作物产量

作物增产量按式（3）计算：

6

DB33/T310010—2021DB31/T310010—2021DB32/T310010—2021

增产.................................(3)

式中：

-1

G增产——作物增产量，单位：吨每年（t·a）；

-2-1

X1——防护林前/无防护林处单位面积作物产量，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

-2-1

X2——防护林后单位面积作物产量，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）。

7.1.1.3保滩固堤

堤坝侵蚀减少量按式（4）计算：

固岸L..................................(4)

式中：

2-1

G固岸——堤坝侵蚀减少量，单位：每平方米每年（m·a）；

2-1-1

X1——无防护林的单位长度堤坝破坏面积，单位：每平方米每千米每年（m·km·a）；

2-1-1

X2——有防护林的单位长度堤坝破坏面积，单位：每平方米每千米每年（m·km·a）；

L——防护林长度，单位：千米（km）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）。

7.1.1.4降低盐雾

降低盐雾量按式（5）计算：

降盐量................................(5)

式中：

-1

G降盐量——降低盐雾量，单位：吨每年（t·a）；

-3-1

X1——防护林前空气平均含盐量，单位：微克每立方米每年（ug·m·a）；

-3-1

X2——防护林后空气平均含盐量，单位：微克每立方米每年（ug·m·a）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）；

H——防护林高度，单位：米（m）。

7.1.1.5消浪促淤

促淤量按式（6）计算：

促淤量..................................(6)

式中：

-1

G促淤量——年促淤量，单位：吨每年（t·a）；

-3-1

X1——防护林前促淤量，单位：微克每立方米每年（ug·m·a）；

-3-1

X2——防护林后促淤量，单位：微克每立方米每年（ug·m·a）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）；

7.1.2固碳释氧效益

7.1.2.1植被固碳

7

DB33/T310010—2021DB31/T310010—2021DB32/T310010—2021

植被年固碳量按式（7）计算：

植被固碳碳年.............................(7)

式中：

-1

G植被固碳——植被固碳量，单位：吨每年（t·a）；

R碳——CO2中碳的含量，为27.27%；

-2-1

B年——林分年净生产力，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）。

7.1.2.2土壤固碳

土壤年固碳量按式（8）计算：

土壤固碳土壤..................................(8)

式中：

-1

G土壤固碳——土壤固碳量，单位：吨每年（t·a）；

-2-1

F土壤——单位面积林分土壤年固碳量，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm2）。

7.1.2.3释氧

林分年释氧量按式（9）计算：

释氧年.................................(9)

式中：

-1

G氧气——林分释氧量，单位：吨每年（t·a）；

-2-1

B年——林分年净生产力，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm2）。

7.1.3净化大气效益

7.1.3.1滞尘

林分年潜在滞纳TSP（总悬浮颗粒物）量按式（10）计算：

...........................(10)

式中：

-1

GTSP——林分潜在滞纳TSP（总悬浮颗粒物）量，单位：吨每年（t·a）；

-2-1

QTSP——实测林分单位面积年滞纳TSP的量，单位：千克每公顷每年（kg·hm·a）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）；

F——森林生态系统服务修正系数。

林分年潜在滞纳PM10（直径≤10µm的可入肺颗粒物）的量按式（11）计算：

.........................(11)

式中：

-1

GPM10——林分潜在滞纳PM10（直径≤10µm的可入肺颗粒物）的量，单位：千克每年（kg·a）；

-2

QPM10——实测林分单位叶面积滞纳PM10的量，单位：克每平方米（g·m）；

n——年洗脱次数；

8

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LAI——叶面积指数；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）；

F——森林生态系统服务修正系数。

林分年潜在滞纳PM2.5（直径≤2.5µm的可入肺颗粒物）的量按式（12）计算：

........................(12)

式中：

-1

GPM2.5——林分潜在滞纳PM2.5（直径≤2.5µm的可入肺颗粒物）的量，单位：千克每年（kg·a）；

-2

QPM2.5——实测林分单位叶面积滞纳PM2.5的量，单位：克每平方米（g·m）。

n——年洗脱次数；

LAI——叶面积指数；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）；

F——森林生态系统服务修正系数。

7.1.3.2提供负离子

林分年提供负离子数按式（13）计算：

负离子负离子.......................(13)

式中：

-1

G负离子——林分提供负离子数，单位：个每年（个·a）；

-3

Q负离子——实测林分负离子浓度，单位：个每立方厘米（个·cm）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）；

H——林分高度，单位：米（m）；

L——负离子寿命，单位：分钟（min）；

F——森林生态系统服务修正系数。

7.1.3.3吸收污染物质

林分年吸收SO2量按式（14）计算：

...................................(14)

式中：

-1

GSO2——林分吸收SO2量，单位：吨每年（t·a）；

-2-1

QSO2——单位面积实测林分吸收SO2量，单位：千克每公顷每年（kg·hm·a）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）。

林分年吸收氟化物量按式（15）计算：

氟化物氟化物..................................(15)

式中：

-1

G氟化物——林分吸收氟化物量，单位：吨每年（t·a）；

-2-1

Q氟化物——单位面积实测林分吸收氟化物量，单位：千克每公顷每年（kg·hm·a）；

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm2）。

7.1.4涵养水源效益

7.1.4.1调节水量

9

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林分调节水量功能按式（16）计算：

调..............................(16)

式中：

3-1

G调——林分调节水量，单位：立方米每年（m·a）；

P——年降水量，单位：毫米每年（mm·a-1）；

E——林分年蒸散量，单位：毫米每年（mm·a-1）；

C——年地表径流量，单位：毫米每年（mm·a-1）；

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm2）。

注：林分蒸散量可自行观测或参照自国家林业局森林生态系统定位研究站观测数据。

7.1.4.2调节水质

净化水质指标按式（17）计算：

净调（无林有林）.............................(17)

式中：

-1

G净——净化水质量，单位：千克每年（kg·a）；

3-1

G调——林分调节水量，单位：立方米每年（m·a）；

-3

W有林——有林地单位水体积各类污染物含量，单位：千克每立方米（kg·m）；

-3

W无林——相同立地条件无林地单位水体积各类污染物含量，单位：千克每立方米（kg·m）。

7.1.5保育土壤效益

7.1.5.1固土

林分年固土量按式（18）计算：

固土.................................(18)

式中：

-1

G固土——林分固土量，单位：吨每年（t·a）；

-2-1

X1——林地土壤侵蚀模数，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

-2-1

X2——无林地土壤侵蚀模数，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）。

7.1.5.2保肥

肥料流失减少量按式（19）计算：

肥.................................(19)

式中：

-1

G肥——肥料流失减少量，单位：吨每年（t·a）；

C——土壤养分含量，单位：百分数（%）；

-2-1

X1——林地土壤侵蚀模数，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

-2-1

X2——无林地土壤侵蚀模数，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm2）。

10

DB33/T310010—2021DB31/T310010—2021DB32/T310010—2021

7.1.5.3降盐降碱

土壤降盐总量按式（20）计算：

降盐.................................(20)

式中：

-1

G降盐——土壤降盐总量，单位：吨每年（t·a）；

-2-1

X1——单位面积林地土壤盐密度，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

-2-1

X2——单位面积无林地土壤盐密度，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

2

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm）。

7.1.6积累营养物质效益

林分养分固定量按式（21）计算：

固定营养年.................................(21)

式中：

-1

G固定——林分养分固定量，单位：吨每年（t·a）；

C营养——林木营养元素含量，单位：百分数（%）；

-2-1

B年——林分净生产力，单位：吨每公顷每年（t·hm·a）；

A——防护林有效防护面积，单位：公顷（hm2）。

7.1.7生物多样性保育效益

生物多样性Shannon-Winner指数按式（22）计算：

..............................(22)

式中：

H——生物多样性指数；

ni——第i个物种的个体数目；

n——群落中所有种的个体总数。

7.2沿海防护林生态效益价值量评估

A

7.2.1森林防护效益

7.2.1.1防风固沙

评估林分防风固沙价值按式（23）计算：

防风固沙防风固沙固沙...............................(23)

式中：

-1

U防风固沙——林分防风固沙价值，单位：元每年（元·a）；

-1

K防风固沙——固沙成本，单位：元每吨（元·t）；

-1

G固沙——评估林分防风固沙物质量，单位：吨每年（t·a）。

7.2.1.2农田防护

评估林分农田防护功能的价值按式（24）计算：

11

DB33/T310010—2021DB31/T310010—2021DB32/T310010—2021

农田防护增产农............................(24)

式中：

-1

U农田防护——林分农田防护功能的价值，单位：元每年（元·a）；

22

Ka——平均1hm防护林能够实现有效防护面积19hm；

-1

Va——农作物、牧草等价格，单位：元每千克（元·kg）；

-2-1

G增产——农作物平均增产量，单位：千克每公顷每年（kg·hm·a）；

2

A农——有效防护面积，单位：公顷（hm）。

7.2.1.3保滩固堤

评估年保滩固堤价值按式（25）计算：

保滩固堤固岸.................................(25)

式中：

-1

U保滩固堤——保滩固堤价值，单位：元每年（元·a）；

2-1

G固岸——堤坝侵蚀减少量，单位：平方米每年（m·a）；

-2

Vb——单位面积海堤建设的投资，单位：万元每平方米（万元·m）。

7.2.1.4消浪促淤

评估年消浪促淤价值按式（26）计算：

消浪促淤促淤量................................(26)

式中：

-1

U消浪促淤——消浪促淤价值，单位：元每年（元·a）；

2-1

G促淤量——促淤量，单位：平方米每年（m·a）；

-2

Vb——单位面积海堤建设的投资，单位：万元每平方米（万元·m）。

7.2.2固氮释氧效益

7.2.2.1固碳

评估林分年固碳价值按式（27）计算：

固碳固碳碳.................................(27)

式中：

-1

U固碳——林分固碳价值，单位：元每年（元·a）；

-1

G固碳——林分生态系统潜在固碳量，单位：吨每年（t·a）；

-1

C碳——固碳价格，单位：元每吨（元·t）。

7.2.2.2释氧

评估林分年释放氧气价值按式（28）计算：

释氧释氧氧..................................(28)