本发明公开了一种基于废弃露天矿的植物碳汇储存方法，包括以下步骤，S1：选择建设层位；S2：在建设层位最底层构筑底部隔水层；S3：联络坝体、封闭坝体和两个边帮坝体围成碳汇库；S4：多个中间坝体将碳汇库分隔为多个分区；S5：在分区中预置排气管路；S6：在靠近边帮坝体的分区内铺设植物并压实，在分区顶部构建密封层，在密封层上部进行露天矿排土作业形成排土场；S7：在中间坝体内构筑顶部穿出地面的废水井，废水井的底部贯通相邻的两个分区。本发明采用上述结构的一种基于废弃露天矿的植物碳汇储存方法，将秸秆掩埋于矿坑中，减少空间占用，同时利用排土场上的岩土自重为秸秆提供高温高压密封的环境，加速分解，提高碳汇效果。