1 適用范圍
本標準規定了草地生態(tài)系統的類(lèi)型、樣地選擇與樣方設置、野外觀(guān)測指標體系、野外觀(guān)測技術(shù)方法等內容和要求。
本標準適用于全國及省級行政區域草地生態(tài)系統野外觀(guān)測,其他自然地理區域可參照本標準執行。
2 規范性引用文件
本標準內容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。
GB/T 34814 草地氣象監測評價(jià)方法
GB/T 50138 水位觀(guān)測標準
HJ/T 166 土壤環(huán)境監測技術(shù)規范
HJ 615 土壤有機碳的測定重鉻酸鉀氧化-分光光度法
LY/T 1225 森林土壤顆粒組成(機械組成)的測定
NY/T 53 土壤全氮測定法
NY/T 1121.4 土壤檢測.第4部分:土壤容量的測定
NY/T 1233 草原資源與生態(tài)監測技術(shù)規程
SL 276 水文基礎設施建設及技術(shù)裝備標準
3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標準。
3.1
草地生態(tài)系統 grassland ecosystem
指在中緯度地帶大陸性半濕潤和半干旱氣候條件下,由多年生耐旱、耐低溫、以禾草占優(yōu)勢的植物群落的總稱(chēng),以多年生草本植物為主要生產(chǎn)者的陸地生態(tài)系統,本標準中包括草甸、草原、草叢和稀疏草地。
3.2
草甸 meadow
指在中度濕潤條件下形成的多年生草本植物組成的植被類(lèi)型。
3.3
草原 prairie
指在溫帶半干旱氣候條件下發(fā)育形成的以草本植物為主的植被類(lèi)型。
3.4
草叢 underbrush
指中生和旱生中多年生草本植物組成的植被類(lèi)型。
3.5
稀疏草地 sparse grass
指植被覆蓋度為4%-20%的草地。包括干旱區一年中曾經(jīng)返青過(guò),后來(lái)又枯死的草地。
4 總則
4.1 原則
本標準規定的內容遵循規范性、可操作性、先進(jìn)性和經(jīng)濟與技術(shù)可行性的原則。
4.2 內容
本標準以現場(chǎng)觀(guān)測手段為主,輔以資料收集與訪(fǎng)問(wèn)調查等手段,對草地生態(tài)系統的生物指標、水文指標、土壤指標、災害指標等內容開(kāi)展野外觀(guān)測,服務(wù)于全國和區域尺度生態(tài)狀況調查評估。
5 野外觀(guān)測總體技術(shù)流程
本標準制定了草地生態(tài)系統類(lèi)型識別、樣地樣方設置、觀(guān)測指標體系構建、明確野外觀(guān)測技術(shù)方法等技術(shù)流程,具體如下。
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圖 1 野外觀(guān)測總體技術(shù)流程
6 草地生態(tài)系統類(lèi)型
根據《全國生態(tài)狀況調查評估技術(shù)規范——生態(tài)系統遙感解譯與野外核查》中生態(tài)系統分類(lèi)體系,確定草地生態(tài)系統的類(lèi)型包括草甸、草原、草叢和稀疏草地。
7 野外觀(guān)測樣地選擇與樣方設置
7.1 樣地選擇
7.1.1 樣地選擇需具有代表性和典型性,避免在權屬不清、變更頻繁的地區選擇樣地。
7.1.2 外業(yè)采樣率平均每10000 km2設置1個(gè)固定樣地,在農牧交錯帶等類(lèi)型復雜的區域可適當增加樣地個(gè)數,在類(lèi)型單一的區域可適當減少樣地個(gè)數。
7.1.3 針對觀(guān)測對象,在可能的情況下,至少選擇2個(gè)能夠代表觀(guān)測對象的樣地,地表覆蓋相對均一,樣地面積為10000 m2。
7.1.4 樣地選擇應在生態(tài)系統類(lèi)型一致的平地或相對均一的緩坡坡面上。
7.2 樣方布設
7.2.1 樣方應反映各類(lèi)草地生態(tài)系統隨地形、土壤和人為環(huán)境等的變化特征,每個(gè)樣地須保證有不少于9個(gè)重復樣方,樣方大小為1 m×1 m。
7.2.2 對于均一地面樣地,樣方布設應在區域內進(jìn)行簡(jiǎn)單隨機抽樣代替整體分布。
7.2.3 對于非均一地面樣地,應根據樣地內空間異質(zhì)程度進(jìn)行分層抽樣,要求層內相對均一,并在層內進(jìn)行局部均勻采樣,表達各層的參數。
8 野外觀(guān)測指標體系
草地生態(tài)系統野外觀(guān)測主要針對草甸、草原、草叢和稀疏草地開(kāi)展,內容包括生物指標、水文指標、土壤指標和災害指標。根據不同觀(guān)測內容,設定不同野外觀(guān)測指標(表1)。
表 1 草地生態(tài)系統野外觀(guān)測指標
觀(guān)測內容 | 觀(guān)測指標 | 指標定義 | 觀(guān)測時(shí)間 | 觀(guān)測頻度 |
生物指標 | 草地優(yōu)勢種 | 草地生態(tài)系統中數量(株數或蓄積量)占優(yōu)勢地位的草種 | 7-9 月 | 一年一次 |
多度 | 某一植物物種在群落中的多少程度 | 7-9 月 | 一年一次 | |
植被覆蓋度 | 植被(包括葉、莖、枝)在地面的垂直投影面積占統計區總面積的百分比 | 7-9 月 |
一年一次 | |
群落高度 | 群落植被平均高度 | 7-9 月 | 一年一次 | |
頻度 | 群落中某種植物出現的樣方數占整個(gè)樣方數的百分比 | 7-9 月 | 一年一次 | |
葉面積指數 | 單位土地面積上植物葉片總面積與土地面積的比值 | 7-9 月 | 一年一次 | |
生物量 | 草地某一時(shí)刻單位面積內實(shí)存生活的有機物質(zhì)總量 | 7-9 月 | 一年一次 | |
水文指標 | 地下水位 | 地下含水層中水面相對于基準面的高程(監測站連續觀(guān)測;或人工觀(guān)測,一年兩次,分別選擇汛期前后) | 1-12 月 | 連續/一 年兩次 |
草地蒸散量 | 土壤蒸發(fā)和植物蒸騰的總耗水量(監測站連續觀(guān)測;或人工觀(guān)測,一月一次) | 1-12 月 | 連續/一 月一次 | |
徑流量 | 某一時(shí)段內通過(guò)河流某一過(guò)水斷面的水量(監測站連續觀(guān)測;或人工觀(guān)測,一年兩次,分別選擇汛期前后) | 1-12 月 | 連續/一 年兩次 | |
坡度 | 地表單元陡緩的程度,通常把坡面的垂直高度和水平距離的比叫做坡度 | - |
一年一次 | |
水文指標 | 坡長(cháng) | 地面上一點(diǎn)沿水流方向到其流向起點(diǎn)間的最大地面距離在水平面上的投影長(cháng)度 | - |
一年一次 |
土壤指標 | ?土壤有機碳密度 | 單位面積中一定厚度的土層中有機碳儲量 | - | 一年一次 |
?土壤容重 | 指自然狀態(tài)下,單位體積土壤(包括孔隙)的烘干重量 | - | 一年一次 | |
?土壤機械組成 | 土壤中土粒的大小及其比例狀況 | - | 一年一次 | |
?土壤 PH | 土壤酸堿度? | - | 一年一次 | |
?土壤含水量 | 土壤絕對含水量,即 100 g 烘干土中含有的水分量 | - | 一年一次 | |
土壤有機質(zhì)含量 | 單位體積土壤中含有的各種動(dòng)植物殘體與微生物及其分解合成的有機物質(zhì)的數量 |
- |
一年一次 | |
?土壤全氮 | 土壤中各種形態(tài)氮素含量之和 | - | 一年一次 | |
災害指標 | ??草原災害 | 主要觀(guān)測調查草地災害情況包括:蟲(chóng)害、鼠害、火災等 | - | 一年一次 |
9 野外觀(guān)測技術(shù)方法
9.1 草地優(yōu)勢種
主要采用照相法進(jìn)行植被優(yōu)勢種的測量。在草地生態(tài)系統觀(guān)測區內對草本植物群落的組成進(jìn)行調查,利用相機獲取優(yōu)勢種的數碼照片,并記錄。
9.2 多度
采用樣方法目視觀(guān)測某一植物物種在群落中的多少程度。
9.3 植被覆蓋度
草地生態(tài)系統的植被覆蓋度采用目測法和照相法相結合的方式觀(guān)測。利用相機獲取植被覆蓋的數碼照片,重復拍攝2-3次,最后分別計算每張相片植被覆蓋度,取其平均值作為樣方植被覆蓋度。對于相機不易識別的區域,采用目測法觀(guān)測植被覆蓋度。
9.4 群落高度
群落高度采用帶有刻度的標尺測定;應進(jìn)行多點(diǎn)測量,然后求平均值。
9.5 頻度
采用直徑35.6 cm的樣圓在野外樣地內隨機拋20次,統計每種植物在樣地中出現次數, 然后計算某種植物出現的次數占總取樣次數的百分比。
9.6 葉面積指數
采用冠層分析儀測定。將冠層分析儀置于草地群落草本層下的地面上,對整個(gè)群落進(jìn)行掃描,可得出群落的總葉面積指數。
9.7 生物量
生物量野外觀(guān)測應選擇植物生長(cháng)高峰期時(shí)進(jìn)行,主要方法是將不少于3個(gè)樣方內植物地面以上所有綠色部分用剪刀齊地面剪下,不分物種按樣方分別裝進(jìn)信封袋,做好標記。對采集的樣本進(jìn)行稱(chēng)量鮮重后,65oC 烘干稱(chēng)量干重,將多個(gè)樣方內干重值求平均,得到單位面積的生物量。
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