荒漠生态系统定位观测指标体系.doc

荒漠生态系统定位观测指标体系1 主题内容与适用范围本标准规定了荒漠生态系统定位观测指标，即气象指标、土壤指标、水文指标和生物指标。本标准适用于全国范围内荒漠生态系统的定位观测。2 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。2.1 荒漠生态系统 desert ecosystem由超旱生、旱生的小乔木、灌木、半灌木和草本植物占优势的生物群落以及降水稀少、蒸发强烈、干旱的非生物环境共同形成的自然生态系统。2.2 天气现象 weather phenomenon在一定的天气条件下发生在大气中、地面上的一些物理现象，包括降水现象（如雨、雪、霰、冰雹等）、地面凝结现象（如露、霜、雾凇等）、视程障碍现象（如雾、雪暴、扬沙、沙尘暴、浮尘等）、雷电现象（如雷暴、闪电、极光等）和其它现象（如大风、飑、龙卷风、尘卷风、冰针、积雪、结冰等）等。2.3 雪深 depth of snow从积雪面到地面的垂直深度。2.4 雪压 snow pressure单位面积上的积雪重量。2.5 大气降尘 dust fall从空气中靠重力自然降落在集尘缸中的颗粒物。2.6 水面蒸发量 water surface evaporation 在一定时间间隔内，一定口径蒸发器中的自由水面因蒸发而失去的水层深度。2.7 冻土 frozen soil凡处于零温或负温，并含有冰的各种土（或岩）。2.8 土壤微生物结皮 soil microbiotic crust由生长在土壤表面和土壤表面以下的细菌、真菌、苔藓、藻类和地衣等个体微小的生物成分与土壤相互作用所形成的复合层次。2.9 土壤孔隙度 soil porosity单位容积土壤中孔隙容积所占的比率。孔径小于0.1 mm的称为毛管孔隙，孔径大于0.1 mm的称为非毛管孔隙。2.10 土壤水分特征曲线 soil water characteristic curve土壤水势与土壤容积含水量之间的关系曲线。2.11 渗漏量 percolation在有水层条件下土壤内部一定深度处单位时间内通过单位水平面积的水量。2.12 群落的种类组成 floristic composition of community群落所含有的所有植物种，这里特指高等植物2.13 凋落物 litter植物体或其某些部分落到土壤表面呈未分解和半腐解状态的死物质。2.14 盖度 coverage植物地上部分垂直投影面积所占样地面积的百分比。2.15 频度 frequency在同一植物群落中，某种植物在全部调查样地中出现的百分率。2.16 种群空间分布格局 distribution pattern of population种群的个体在群落内的分布形式。2.17 种子库 seed bank群落地表和土壤中各种植物的存活种子的总和。2.18 土壤动物 soil animal一般是指在生命发育周期中的一段时间在土壤中度过，并对土壤有一定影响的动物，主要属无脊椎动物，包括环节动物、节肢动物、软体动物、线形动物和原生动物等。2.19 土壤呼吸作用强度 respiration intensity of soil土壤释放二氧化碳或吸收氧的强度。3指标体系3.1气象指标各类观测指标见表1。表1 气象指标指标类别观测指标单 位观测频率天气现象雨、雪、霰、冰雹、露、霜、雾、扬沙、沙尘暴、雷暴、闪电、飑、龙卷风、积雪、结冰等天气现象随时进行观测云云量成（10成法）每日3次（8、14、20时）能见度水平能见度 km每日3次（8、14、20时）气压气压Pa连续观测或每日3次（8、14、20时）风风向风速方位（16方位法）m/s连续观测或每日3次（8、14、20时）空气温度定时温度连续观测或每日3次（8、14、20时）最高温度最低温度每日1次（20时）地温地面定时温度连续观测或每日3次（8、14、20时）地面最高温度地面最低温度每日1次（20时）5 cm深度土壤温度10 cm深度土壤温度15 cm深度土壤温度20 cm深度土壤温度40 cm深度土壤温度80 cm深度土壤温度连续观测或每日3次（8、14、20时）空气湿度相对湿度连续观测或每日3次（8、14、20时）降水总量强度mmmm/h连续观测或每日两次（8、20时）积雪初日终日日期每年观测雪深a雪压bcmg/cm2每日1次（8时）霜期初霜终霜日期每年观测大气降尘大气降尘ct/km2mon连续观测或每月1次水面蒸发蒸发量mm每日1次（20时）日照日照时数h连续观测辐射总辐射直接辐射反射辐射净辐射光合有效辐射J/m2连续观测冻土深度cm每日1次（8时）a当观测站四周视野地面被雪（包括米雪、霰、冰粒）覆盖超过一半时要观测雪深。b每月5、10、15、20、25日和月末最后一天，雪深达5 cm或以上时，在雪深观测点附近观测。c集尘缸内径150 mm，高300 mm，放置高度距地面515 m。每月5日前定期换取集尘缸一次，必要时可中途更换干净的集尘缸，继续收集，合并分析。3.2土壤指标各类观测指标见表2。表2 土壤指标a指标类别观测指标单 位观测频率土壤类型土壤类型b每3年1次地表状况覆沙厚度cm每月1次沙丘移动距离cm每月1次土壤风蚀量g/m2每月1次，风期连续观测土壤微生物结皮盖度土壤微生物结皮厚度mm每年1次土壤物理性质土壤剖面特征分层描述每3年1次腐殖质层厚度cm每年1次容重g/cm3每年1次机械组成每年1次土壤化学性质pH值每年1次有机质%每年1次全氮铵态氮和硝态氮%mg/kg每3年1次，每次分季节测定全磷速效磷mg/kg每3年1次，每次分季节测定全钾速效钾缓效钾mg/kgmg/kg每3年1次，每次分季节测定全硫有效硫mg/kg每3年1次，每次分季节测定全盐量、碳酸钙%每3年1次碳酸根和重碳酸根，氯根，硫酸根，钙离子，镁离子，钾离子，钠离子%，mmol/kg每3年1次土壤矿质全量（硅、铁、铝、鈦、钙、镁、钾、钠、磷）每3年1次微量元素（全硼、有效硼、全钼、有效钼、全锰、有效锰、全锌、有效锌、全铜、有效铜、全铁、有效铁）mg/kg每3年1次重金属元素（硒、钴、镉、铅、铬、镍、汞、砷）mg/kg每3年1次a容重、机械组成、有机质、全氮、全磷、全钾等指标的测定层次为剖面0-10 cm、10-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm、80-100 cm。pH值、铵态氮和硝态氮、速效磷、速效钾、缓效钾、有效硫、全盐量、碳酸钙、碳酸根和重碳酸根，氯根，硫酸根，钙、镁离子，钾、钠离子、有效硼、有效钼、有效锰、有效锌、有效铜、有效铁等指标的测定层次为剖面0-10 cm、10-20 cm。其它指标测定全剖面混合样。b 指中国土壤系统分类的土类和亚类。3.3 水文指标各类观测指标见表3。表3 水文指标指标类别观测指标单 位观测频率水量土壤含水量a1次/10天，灌溉或降水后加测土壤田间持水量每3年1次土壤萎蔫含水量每3年1次土壤的总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度%每3年1次土壤水分特征曲线每3年1次蒸散量mm连续观测渗漏量mm生长季每月1次地下水位m连续观测或1次/5天，灌溉或降水后加测水质bpH值大气降水为每次降水时测，地表径流为每月1次，地下水为每年1次。矿化度、钙离子、镁离子、钾离子、钠离子、碳酸根、重碳酸根、氯离子、硫酸根、磷酸根、硝酸根、总氮、总磷、mg/L或g/L大气降水为每次降水时测，地表径流每月1次，地下水每年1次。微量元素（硼、锰、钼、锌、铁、铜）、重金属元素（镉、铅、镍、铬、硒、砷、汞、钴、钛）mg/m3或mg/L每3年1次a 观测深度：土壤表层（0 cm）及其以下10、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200、250、300 cm。b水质样品应从大气降水、地表径流和地下水中获取。3.4 生物学指标各类观测指标见表4。表4 生物学指标指标类别观测指标单 位观测频率动植物种类观测区动植物编目每3年1次国家或地方保护物种及其数量地方特有种及其数量每3年1次主要物种物候特征每年观测植物群落分布群落类型及分布面积hm2或m2每3年1次群落分布图a每3年1次植物群落特征群落的种类组成成层结构水平镶嵌结构图每年1次总盖度灌木层盖度草本层盖度%每年1次群落的天然更新（包括植物种及其密度、分布和苗高等）株/hm2或株/m2，cm每年1次灌木地上生物量灌木地下生物量草本地上生物量草本地下生物量凋落物现存量kg/hm2每3年1次优势种的热值J/g每3年1次植物群落中植物种的特征种群盖度高度多度密度频度%cmDrude多度级株（丛）/m2%每年1次种群空间分布格局b每年1次一年生植物种群动态每年1次物候期c每年观测土壤种子库调查d（植物种及有效种子数量）每3年1次动物调查鸟类的种类和数量大型兽类的种类和数量小型兽类的种类和数量土壤动物的种类和数量昆虫的种类和数量每3年1次主要物种的物候特征每年观测土壤微生物主要土壤微生物的类别和数量个/g每3年1次土壤呼吸作用强度mg/m2h每3年1次，每次分季节测定a 比例尺需大于1:10000。b 分为规则分布、集中分布和随机分布。c 木本植物各物候期为：萌动期（芽开始膨大期、芽开放期）、展叶期（开始展叶期、展叶盛期）、开花期（花蕾或花序出现期、开花始期、开花盛期、开花末期、第2次开花期）、果熟期（果实成熟期、果实脱落开始期、果实脱落末期）、叶变色期（叶开始变色期、叶完全变色期）、落叶期（开始落叶期、落叶末期）；草本植物为：萌动期（地下芽出土期、地面芽变绿色期）、展叶期（开始展叶期、展叶盛期）、开花期（花蕾或花序出现期、开花始期