1 适用范围
本标准规定了湿地生态系统的类型、样地选择与样方设置、野外观测指标体系、野外观测技术方法等内容和要求。
本标准适用于全国及省级行政区域陆域湿地生态系统野外观测,其他自然地理区域可参照本标准执行。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB 3838 地表水环境质量标准
GB/T 24708 湿地分类
GB/T 27648 重要湿地监测指标体系
LY/T 1213 森林土壤含水量的测定
LY/T 2090 湿地生态系统定位观测指标体系
SL 276 水文基础设施建设及技术装备标准
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
湿地生态系统 wetland ecosystem
指地表过湿或常年积水生长着湿地植物的生态系统,本标准中包括沼泽、湖泊和河流湿地。
3.2
沼泽湿地 swamp wetland
指具有受淡水、咸水或盐水的影响,地表经常过湿或有薄层积水的区域;生长沼泽生和部分湿生、水生或盐生植物;有泥炭积累或尽管无泥炭积累,但在土壤层中具有明显的浅育层等3个基本特征的自然综合体。
3.3
湖泊湿地 lake wetland
指湖泊本身及岸边或浅湖发生沼泽化过程而形成的湿地。
3.4
河流湿地 river wetland
指河流本身、河床、岸边及泛洪平原发生沼泽化过程而形成的湿地,也包括河流本身。
4 总则
4.1 原则
本标准规定的内容遵循规范性、可操作性、性和经济与技术可行性的原则。
4.2 内容
本标准以现场观测手段为主,辅以资料收集与访问调查等手段,对沼泽湿地、湖泊湿地和河流湿地的基本情况、生态系统的生物指标和水文指标等内容开展野外观测,服务于全国和区域尺度生态状况综合评估。
5 野外观测总体技术流程
本标准制定了湿地生态系统类型识别、样地样方设置、观测指标体系构建、明确野外观测技术方法等技术流程,具体如下。
图 1 野外观测总体技术流程
6 湿地生态系统类型
根据《全国生态状况调查评估技术规范——生态系统遥感解译与野外核查》中生态系统分类体系,湿地生态系统的类型包括沼泽湿地、湖泊湿地和河流湿地。
7 野外观测样地选择与样方设置
7.1 样地选择
7.1.1 样地选择需具有代表性和典型性,避免在权属不清、变更频繁的地区选择样地。
7.1.2 外业采样率平均每10000 km²设置1个固定样地,在农牧交错带等类型复杂的区域可适当增加样地个数,在类型单一的区域可适当减少样地个数。
7.1.3 针对观测对象,在可能的情况下,至少选择2个能够代表观测对象的样地,地表覆盖相对均一,样地面积为10000 m²。
7.2 样方布设
7.2.1 样方应反映各类湿地生态系统随地形、土壤和人为环境等的变化特征,每个样地须保证有不少于3个重复样方。
7.2.2 根据湿地不同植被类型设置不同样方大小。森林湿地样方大小为30 m×30 m;草本湿地样方大小为1 m×1 m。
7.2.3 对于均一地面样地,样方布设应在区域内进行简单随机抽样代替整体分布。
7.2.4 对于非均一地面样地,应根据样地内空间异质程度进行分层抽样,要求层内相对均一,并在层内进行局部均匀采样,表达各层的参数。
8 野外观测指标体系
湿地生态系统野外观测主要针对沼泽湿地开展,内容包括基本情况、生物指标和水文指标。根据不同观测内容,设定不同野外观测指标(表1)。
表 1 湿地生态系统野外观测指标
观测内容 | 观测指标 | 指标定义 | 观测时间 | 观测频度 |
基本情况 | 湿地类型 | 湿地类型包括湖泊湿地、河流湿地和沼泽湿地 | - | 一年一次 |
湿地植被类型 | 指湿地中的主要植被类型,如森林或草地等 | 7-9 月 | 一年一次 | |
生物指标 | 植被覆盖度 | 植被(包括叶、茎、枝)在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比 | 7-9 月 | 一年一次 |
叶面积指数 | 单位土地面积上植物叶片总面积与土地面积的比值 | 7-9 月 | 一年一次 | |
郁闭度 | 乔木树冠在阳光直射下在地面的总投影面积与此林地总面积之比 | 7-9 月 | 一年一次 | |
木本生物量 | 某一时刻木本植物单位面积内实存生活的有机物质总量 | 7-9 月 | 一年一次 | |
草本生物量 | 某一时刻草本植物单位面积内实存生活的有机物质总量 | 7-9 月 | 一年一次 | |
土壤有机碳密度 | 单位面积中一定厚度的土层中有机碳储量 | - | 一年一次 | |
水文指标 | 蒸散发 | 土壤蒸发和植物蒸腾的总耗水量(监测站连续观测;或人工观测,一月一次) | 1-12 月 | 连续/一月一次 |
积水水深 | 积水区域的平均水深(监测站连续观测;或人工观测,一年两次,分别选择汛期前后) | 1-12 月 | 连续/一年两次 | |
径流量 | 某一时段内通过河流某一过水断面的水量(监测站连续观测;或人工观测,一年两次,分别选择汛期前后) | 1-12 月 | 连续/一年两次 | |
土壤湿度 | 一定深度土层的土壤干湿程度的物理量 | - | 一年一次 | |
水质 | 湿地生态系统水体的水环境质量,包括Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类共 5 类水质 | 1-12 月 | 一月一次 |
9 野外观测技术方法
9.1 湿地类型
根据调查范围大小,利用现场调查的方法,确定湿地类型。
9.2 湿地植被类型
利用样方法,对不同样方植被类型进行分类和计数统计,对同一湿地类型区域多个样方分类和统计结果取主导类型,确定所在湿地的植被类型。
9.3 植被覆盖度
湿地生态系统的植被覆盖度采用目测法和照相法相结合的方式观测。利用相机获取植被覆盖的数码照片,重复拍摄2-3次,后分别计算每张相片植被覆盖度,取其平均值作为样方植被覆盖度。对于相机不易识别的区域,采用目测法观测植被覆盖度。
9.4 叶面积指数
湿地植被的叶面积指数采用叶面积仪或冠层分析仪测定。
对于较高的草类和乔木采用叶面积指数仪器进行测量,然后计算样方平均叶面积指数。采样点沿样地的两条斜对角线等间距分布,两点之间间隔不超过5 m,每条对角线上观测至少8次。
对于大量矮草、稀疏、低矮草地采用冠层分析仪测定,将冠层分析仪置于草地群落草本层以下,对整个群落进行扫描,可得出群落的总叶面积指数。
9.5 郁闭度
湿地中的森林郁闭度调查时,在林内每隔3-5 m机械布点若干个,每个点上观测有无树冠覆盖的点数,据此计算郁闭度。0.70(含0.70)以上的郁闭林为密林,0.20-0.69为中度郁闭,0.20(不含0.20)以下为疏林。
9.6 木本生物量
对湿地中的森林群落,生物量观测内容主要为地上生物量,包括立木和冠层下部观测, 立木与冠层下部生物量之和即为样方生物量。
立木的地上生物量观测:是通过样方内所有林木进行测量,获取其树高、胸径等地面观测数据,依据相对生长方程计算,对所有立木生物量求取平均值并除以样方面积,获取1 m² 面积的立木生物量。
冠层下部生物量观测:在样方内,随机选择不小于3个区域,分别收集其中全部地上植被,称量鲜重,并从中抽取不少于5%的样品,105℃下烘干称干重,获取植株含水量,进而获得实测的地上生物量,计算多个区域平均值并除以样方面积,作为冠层下部单位面积的生物量。
根据根冠比来计算地下生物量。
9.7 草本生物量
针对湿地草地群落,生物量野外观测应选择植物生长高峰期时进行,主要方法是将不少于3个样方内植物地面以上所有绿色部分用剪刀齐地面剪下,不分物种按样方分别装进信封袋,做好标记。对采集的样本进行称量鲜重后,65ºC 烘干称量干重,将多个样方内干重值求平均,得到单位面积的生物量。
根据根冠比来计算地下生物量。
9.8 土壤有机碳密度
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