全國生態狀況調查評估技術規范 草地生態系統野外觀測(征求意見稿)

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2020-07-24
簡介
為貫徹《中華人民共和國環境保護法》及相關法律法規,落實生態環境部“開展全國生態狀況評估”職責,根據《全國生態狀況定期遙感調查評估方案》(環辦生態〔2019〕45號),制定本標準。本標準規定了草地生態系統的類型、樣地選擇與樣方設置、野外觀測指標體系、野外觀測技術方法等內容和要求。本標準為首次發布。

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中華人民共和國國家環境保護標準HJ□□□—20□□全國生態狀況調查評估技術規范——草地生態系統野外觀測TheTechnicalSpecificationforInvestigationandAssessmentofNationalEcologicalStatus——FieldObservationofGrasslandEcosystem(征求意見稿)20□□-□□-□□發布20□□-□□-□□實施生態環境部發布附件6i目次前言..............................................................................................................................................ⅱ1適用范圍...................................................................................................................................12規范性引用文件.......................................................................................................................13術語和定義...............................................................................................................................14總則..........................................................................................................................................25野外觀測總體技術流程...........................................................................................................26草地生態系統類型...................................................................................................................27野外觀測樣地選擇與樣方設置...............................................................................................38野外觀測指標體系...................................................................................................................39野外觀測技術方法...................................................................................................................4附錄A(規范性附錄)草地各類災害等級表...............................................................................7附錄B(規范性附錄)野外觀測表...............................................................................................8ii前言為貫徹《中華人民共和國環境保護法》及相關法律法規,落實生態環境部“開展全國生態狀況評估”職責,根據《全國生態狀況定期遙感調查評估方案》(環辦生態〔2019〕45號),制定本標準。本標準規定了草地生態系統的類型、樣地選擇與樣方設置、野外觀測指標體系、野外觀測技術方法等內容和要求。本標準為首次發布。本標準與《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統遙感解譯與野外核查》《全國生態狀況調查評估技術規范——森林生態系統野外觀測》《全國生態狀況調查評估技術規范——濕地生態系統野外觀測》《全國生態狀況調查評估技術規范——荒漠生態系統野外觀測》《全國生態狀況調查評估技術規范——數據質量控制與集成》《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統格局評估》《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統質量評估》《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統服務功能評估》《全國生態狀況調查評估技術規范——生態問題評估》《全國生態狀況調查評估技術規范——項目尺度生態影響評估》同屬于全國生態狀況調查評估技術規范系列標準。本標準由生態環境部自然生態保護司、法規與標準司組織制訂。本標準主要起草單位:生態環境部衛星環境應用中心、中國科學院生態環境研究中心。本標準生態環境部20□□年□□月□□日批準。本標準自20□□年□□月□□日起實施。本標準由生態環境部解釋。1草地生態系統野外觀測技術規范1適用范圍本標準規定了草地生態系統的類型、樣地選擇與樣方設置、野外觀測指標體系、野外觀測技術方法等內容和要求。本標準適用于全國及省級行政區域草地生態系統野外觀測,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/T34814草地氣象監測評價方法GB/T50138水位觀測標準HJ/T166土壤環境監測技術規范HJ615土壤有機碳的測定重鉻酸鉀氧化-分光光度法LY/T1225森林土壤顆粒組成(機械組成)的測定NY/T53土壤全氮測定法NY/T1121.4土壤檢測.第4部分:土壤容量的測定NY/T1233草原資源與生態監測技術規程SL276水文基礎設施建設及技術裝備標準3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1草地生態系統grasslandecosystem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、以禾草占優勢的植物群落的總稱,以多年生草本植物為主要生產者的陸地生態系統,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型。3.3草原prairie2指在溫帶半干旱氣候條件下發育形成的以草本植物為主的植被類型。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型。3.5稀疏草地sparsegrass指植被覆蓋度為4%-20%的草地。包括干旱區一年中曾經返青過,后來又枯死的草地。4總則4.1原則本標準規定的內容遵循規范性、可操作性、先進性和經濟與技術可行性的原則。4.2內容本標準以現場觀測手段為主,輔以資料收集與訪問調查等手段,對草地生態系統的生物指標、水文指標、土壤指標、災害指標等內容開展野外觀測,服務于全國和區域尺度生態狀況調查評估。5野外觀測總體技術流程本標準制定了草地生態系統類型識別、樣地樣方設置、觀測指標體系構建、明確野外觀測技術方法等技術流程,具體如下。圖1野外觀測總體技術流程6草地生態系統類型3根據《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統遙感解譯與野外核查》中生態系統分類體系,確定草地生態系統的類型包括草甸、草原、草叢和稀疏草地。7野外觀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外業采樣率平均每10000km²設置1個固定樣地,在農牧交錯帶等類型復雜的區域可適當增加樣地個數,在類型單一的區域可適當減少樣地個數。7.1.3針對觀測對象,在可能的情況下,至少選擇2個能夠代表觀測對象的樣地,地表覆蓋相對均一,樣地面積為10000m²。7.1.4樣地選擇應在生態系統類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樣方應反映各類草地生態系統隨地形、土壤和人為環境等的變化特征,每個樣地須保證有不少于9個重復樣方,樣方大小為1m×1m。7.2.2對于均一地面樣地,樣方布設應在區域內進行簡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程度進行分層抽樣,要求層內相對均一,并在層內進行局部均勻采樣,表達各層的參數。8野外觀測指標體系草地生態系統野外觀測主要針對草甸、草原、草叢和稀疏草地開展,內容包括生物指標、水文指標、土壤指標和災害指標。根據不同觀測內容,設定不同野外觀測指標(表1)。表1草地生態系統野外觀測指標觀測內容觀測指標指標定義觀測時間觀測頻度生物指標草地優勢種草地生態系統中數量(株數或蓄積量)占優勢地位的草種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刻單位面積內實存生活的有機物質總量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(監測站連續觀測;或人工觀測,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和植物蒸騰的總耗水量(監測站連續觀測;或人工觀測,一月一次)1-12月連續/一月一次徑流量某一時段內通過河流某一過水斷面的水量(監測站連續觀測;或人工觀測,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4觀測內容觀測指標指標定義觀測時間觀測頻度水文指標坡長地面上一點沿水流方向到其流向起點間的最大地面距離在水平面上的投影長度-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100g烘干土中含有的水分量-一年一次土壤有機質含量單位體積土壤中含有的各種動植物殘體與微生物及其分解合成的有機物質的數量-一年一次土壤全氮土壤中各種形態氮素含量之和-一年一次災害指標草原災害主要觀測調查草地災害情況包括:蟲害、鼠害、火災等-一年一次9野外觀測技術方法9.1草地優勢種主要采用照相法進行植被優勢種的測量。在草地生態系統觀測區內對草本植物群落的組成進行調查,利用相機獲取優勢種的數碼照片,并記錄。9.2多度采用樣方法目視觀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系統的植被覆蓋度采用目測法和照相法相結合的方式觀測。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;應進行多點測量,然后求平均值。9.5頻度采用直徑35.6cm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,對整個群落進行掃描,可得出群落的總葉面積指數。9.7生物量生物量野外觀測應選擇植物生長高峰期時進行,主要方法是將不少于3個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信封袋,做好標記。對采集的樣本進行稱量鮮重后,65ºC烘干稱量干重,將多個樣方內干重值求平均,得到單位面積的生物量。5根據根冠比計算地下生物量。9.8地下水位采用自記水位計或水位管和鋼尺水位計測定地下水位,設備安裝、水位觀測、測定結果計算、測定誤差控制等依據GB/T50138相關要求執行。9.9草地蒸散量通過對觀測樣方設置蒸發皿觀測或者采用渦度相關法測定。9.10徑流量草地生態系統通常進行河道徑流觀測,一般在流量大、河道寬的河道上選取徑流觀測點,安裝徑流觀測設施,盡量采用自動觀測儀器設備(流速儀)進行觀測,水文基礎設施建設依據SL276相關要求執行。9.11坡度坡度可使用數字高程模型(DEM)提取或采用羅盤等工具測量,共分為六個等級,如下:Ⅰ級為平坡:0°-5°;Ⅱ級為緩坡:6°-15°;Ⅲ級為斜坡:16°-25°;Ⅳ級為陡坡:26°-35°;Ⅴ級為急坡:36°-45°;Ⅵ級為險坡:46°以上。9.12坡長坡長可使用數字高程模型(DEM)提取或采用全站儀、皮尺等工具進行測量。9.13土壤有機碳密度根據植被類型設置樣方,每個樣方取不少于3個表層土樣,每個群落設置2-3個土壤剖面,進行分層取樣,采用重鉻酸鉀-外熱源法測定土壤有機碳密度。9.14土壤容重通過野外土壤剖面,利用環刀法測定土壤容重,具體依據NY/T1121.4相關要求執行。9.15土壤機械組成采用吸管法測定,具體采樣方法和測定步驟依據LY/T1225的相關要求執行,主要測定土壤粗砂、粉砂和黏粒含量,土壤顆粒分級標準見附錄表B.2。9.16土壤pH采用電位法觀測。土壤pH的測定方法具體依據HJ/T166相關要求執行。9.17土壤含水量采用時域反射儀(TDR)自動連續測定土壤剖面體積含水量。用烘干法測定區域調查點的土壤含水量。9.18土壤有機質含量采用重鉻酸鉀氧化法測量。土壤有機質含量的采樣方法和測定步驟具體依據HJ615的相關要求執行。9.19土壤全氮采用半微量凱氏法觀測。土壤全氮的測定,具體依據NY/T53相關要求執行。9.20草原災害在樣區內觀測各類受害指標征狀以及受害程度,結合遙感觀測數據,依據受害程度進行各類災害等級鑒定,具體依據NY/T1233相關要求執行。草地災害等級見附錄表A.1-A.3。67附錄A(規范性附錄)草地各類災害等級表表A.1草地鼠害等級等級受害征狀和受害程度1輕草根被挖食,有明顯挖出的新土丘、洞口,占地面積<10%2中草根明顯被挖食,挖出的新土丘、洞口,占地面積達25%3重草場嚴重破壞,有新挖出的新土丘、洞口,占地面積達50%4很重草根裸露,植株大量、新土丘、洞口,占地面積>50%表A.2草地蟲害等級等級受害征狀和受害程度1輕個別植株葉片受害、殘缺不全2中部分植株葉片、花、種子、莖受害3重大部分植株葉片、花、種子、莖受害4很重全部植株葉片、花、種子、莖受害表A.3草原火災等級火災等級受害草原面積(過火面積)/公頃特別重大(Ⅰ級)草原火災≥8000重大(Ⅱ級)草原火災5000-8000較大(Ⅲ級)草原火災1000-5000一般(Ⅳ級)草原火災10-10008附錄B(規范性附錄)野外觀測表表B.1草地生態系統樣地基本情況調查表樣地號:調查日期:調查人:樣地所在行政區草原保護建設工程有/無工程類型建成時間草地類草地型景觀照片編號具有高大草本有/無地貌平原□、山地□、丘陵□、高原□、盆地□坡位坡頂□、坡上部□、坡中部□、坡下部□、坡腳□土壤質地礫石質□、沙土□、壤土□、黏土□地表特征枯落物情況(有/無);覆沙情況(有/無);侵蝕情況(有/無),侵蝕原因(風蝕、水蝕、凍融、超載、其他);鹽堿斑(有/無);裸地面積比例(%)水分條件地表有無季節性積水(有/無);年平均降雨量:mm草原災害有/無災害類型災害等級利用方式全年放牧□、冷季放牧□、暖季放牧□、春秋放牧□、打草場□、禁牧□、其他□利用狀況未利用□、輕度利用□、合理利用□、超載□、嚴重超載□注1:樣地所在行政區具體到村一級行政單位,以“省+市+縣+鎮(鄉)+村”格式填寫注2:工程建成時間按照年/月/日格式填寫,如:2012/3/28注3:草地類按照實際情況,填寫草地生態系統的二級類名稱注4:草地型按照實際情況,填寫草地優勢種類型名稱注5:其他根據9野外觀測技術方法中的觀測值填寫注6:“□”為勾選項,可√,按照實際情況和調查結果填寫注7:“(有/無)”為勾選項,可選“有”或者“無”9表B.2草地生態系統樣方調查表樣地號:調查日期:調查人:樣方編號樣方面積(m2)樣方定位樣方照片編號物種多度物種名稱(按占比高低排序填寫):多度:植被覆蓋度(%)群落高度(m)葉面積指數活體生物量(g)凋落物生物量(g)土壤含水量(%)地下水位(m)草地蒸散量(mm)徑流量(m3/s)土壤容重(g/cm3)土壤機械組成a(%)粗砂:粉砂:黏粒:土壤pH土壤有機質含量(%)土壤有機碳含量(%)土壤全氮(%)草地破壞情況鼠洞:個;受害植株:株注1:樣方編號為填表樣方的編號,按照自然數順序,從1開始編號填寫注2:樣方面積為填表樣方的面積,單位:m2注3:樣方定位為填表樣方的經緯度,經度:°'";緯度:°'"注4:樣方照片編號為填表樣方所拍攝照片或圖集的編號注5:其他按照9野外觀測技術方法中的觀測值填寫a土壤機械組成:顆粒直徑(mm)>0.05為粗砂、顆粒直徑(mm)0.002-0.05為粉砂、顆粒直徑(mm)<0.002為黏粒
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