荒漠生态系统定位站建设规范主题内容与范围本标准规定了荒漠生态

1、荒漠生态系统定位站建设规范 主题内容与范围 本标准规定了荒漠生态系统定位研究站建设程序、试验设施及仪器布设要求，包括站址 选择、台站命名、实验室建设、气象观测设施建设、水文观测设施建设、土壤观测设施建设、 生物观测设施建设等。 本标准适用于全国范围内荒漠生态系统生态定位站建设。 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 植物样地Sample land 具有某种植物群落结构特征的、均匀一致的、用于设置植被观测样方的植物群落区域或 者斑块。植物群落样地一般都包括优势植被种、伴生植物和土壤、气候信息。 样方 Sample plot 由于样地的面积较大， 全面调查的工作量太大，科学研究工作中一般要设置

2、样方，在样 地中比较均匀一致的地方（一般为样地中心附近）划定一个正方形的样方，以样方来代表所 在的样地，样方大小一般为 100mX 100m= 小样方small plot 要对100mX loom的样方进行全面调查实际上也是很困难的，尤其当样方中分布有草本植 物和小灌木时，于是，又产生了小样方。“5点法”就是国内外普遍采用的在样方中设置小 样方最常用的一种方法，即在样方的4个角点和样方的中心点各设置一个小样方。小样方是 实际调查观测的样方。 沙尘暴sand storm 沙尘暴是指水平能见度小于 1000m,风速大于当地起沙风速的天气现象。沙尘暴是沙暴 和尘暴的总称，我国发生沙尘暴的地区往往同时

3、伴有尘暴发生，因此统称为沙尘暴。沙尘暴 有强弱之分，我国把风速达4级以上6级以下、能见度在5001000m的称为弱沙尘暴， 把风速 达6级以上9级以下、能见度在200500m之间的称为中沙尘暴， 把风速在9级及其以上、能见 度小于200m的称为强沙尘暴。沙尘暴的观测指标主要有开始时间、结束时间、能见度、 最小 能见度、平均风速、最大风速和降尘量等。 植物群落 pla nt commu nity 在一定地段上，由群居在一起的各种植物种群所构成的一种有规律的组合，如森林、灌 丛、草原、荒漠或栽培植物群体等，都可称为植物群落。植物群落是自然界植物存在的实体， 也是植物种和种群在自然界存在的一种形式和

4、发展的必然结果。 元数据metadata 元数据是关于数据的数据， 即关于数据的内容、质量、状况和其他有关特征的描述信息。 是对科学数据资源的一种规范化描述。 元数据有两种类型：数据集内容元数据和数据集结构 元数据。 生态站站址的选择和实验点位置的确定标准 生态站站址的选择 荒漠生态系统定位站是全国生态系统研究网络的基层实体机构，生态站是研究人员从事 室内研究和生活的场所， 是全国生态系统研究网络系统中的终端，生态站站址选择应遵循以 下原则： 一是生态站必须要有代表性， 我国的八大沙漠主要分布在西北五省区及内蒙古，荒漠生 态站应选定在这6个省（区），除这6个省区外，其他荒漠地区一般一个省（区）

5、最多只能有 一个生态站。 二是要有前期基础，对20世纪50年代末中科院建立的治沙综合试验站优先考虑，在相关 研究试验站的基础上建立生态站，包括国家和省上设在当地的试验研究站。 三是生态站站址必须建立在荒漠区，除非特殊需要，一般不应考虑在人迹罕至、交通不 便的沙漠腹地建立生态站。 四是要具备工作、生活和通讯、交通条件，一般应设在县城所在地或乡镇所在地。 实验点位置的确定 实验点是为了工作的便利，布设在生态站周围的非实体性的野外观测研究点，是生态站 所属的非实体性的野外观测研究点。当生态站的研究区域跨度较大时可以设置一到多个实验 点，当生态站研究区域较为集中时一般不再设置实验点。实验站位置的选定标

6、准是： 一是要能反映生态站所代表区域的气候、植被、地貌类型，并分别能代表重度、中度和 轻度沙漠化过程的类型区。一个生态站代表的区域内有几种气候带就应当有几个实验点。 二是实验点要有相应的植被、土壤观测样地和地下水位观测井、气象观测场。 三是尽可能设在人为活动干预较少的地段。 四是通讯、交通便利。 样地选择及样方设置 样地选择 植被样地的选择标准 样地的代表性 样地必须能代表某一荒漠生态系统的植被类型，反映该区荒漠植被群落的基本特征，即 植物种的组成、优势种、多样性和丰富度、群落片层结构、分布格局、主要植物的生活型等 方面的代表性。 样地的均质性 同一样地内必须具有相同的优势种植物，植物组成基本

7、相同， 且分布比较均一； 样地内 地貌和土壤基质要求相对均匀一致，地形起伏不大。 样地面积 一个样地必须具有相同的植物群落，样地面积一般为1000mX 1000m,最小不得小于500m X 是 500mt 避开人为活动干扰 样地应设置在远离人为活动干扰的区域，避开公路、铁路和开垦区，避免放牧、挖沙取 土等的干扰破坏。 便于管理和观测 样地要与实验站保持交通上的便捷，以便管理和观测。 一个生态站的植被（土壤）样地均不得少于 5个。 土壤样地的选择标准 设置土壤样地主要应考虑地貌和土壤基质要求相对均匀一致，地形起伏不大。有几 种地貌主要地貌类型就应当有几种土壤样地，如沙漠、戈壁、荒漠草地、盐碱滩地

8、、干涸河 床等，其中沙漠中应包括固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘样地。 土壤样地数不得少于基本地貌类型数量。 一般应和植被样地对应，即植被样地一般就是土壤样地。 地下水观测井选择标准 在研究区内要分布均匀，总的原则是要能充分反映研究区的地下水位情况及其变动 情况。 |向 一般应设置专门的观测井， 尽可能不采用农用机井进行 观测。 观测井与湖泊、河流、水库等的相对距离应大于1000mo 每个实验站的地下水位观测井不得少于9眼，相互距离 图1 9眼井的位置 般应大于1000m在具有明显坡面或地下潜流的地段应按图1 设置观测井位置。 地下水位观测井不得少于 9眼。 气象观测场的选择标准 荒漠生态定位站

9、至少应有 1处标准地面气象观测场（自动气象站），野外有2台以上 的自动气象站。 地面气象观测场应设置在生态定位站附近，按中国国家气象局规定的标准站建设、 配置。按照中国科学院的规定，生态站的地理位置以站区标准气象场的中心为准。 野外自动气象站的位置应根据当地情况决定，分为3种情况：即如果定位站包括有几 种具有明显气候差异的区域，则每个区域内设置1台自动气象站；如果生态站不具备明显气 候差异的区域，则按流动沙区、流动沙区到农田过渡区（植被区）和农田边缘3级梯度配置 自动气象站；或者按照当地的主风方向分3级梯度配置自动气象站。 交通便利，便于自动气象站的管理和维护。 自动气象站安置在平坦地块，距离

10、山峰、河流在2km以外，距离10m以上高大沙丘在 50m以外，网络传输数据。 观测塔的选址标准 观测塔应建在最能代表该生态站的地段，且周围开阔的平地上。 交通便利，便于观测、取样和管理、维护。 一个生态站至少应有一座观测塔。 位置距离高大沙丘50m以外，钢架结构，网络传输数据。 观测塔的高度不应低于 50m必须配置有人工上下 取样、维护的阶梯和防止闲人攀 登的围栏等安全设施。 在风向比较单一即主风向较为明显的区域，多个观测塔应按主风向一字形排列。 丁 HZ 上 r 样方及样线设置 植被样方设置 植物观测样方设置在选定的样方内，1个样 地内至少应当设置1个样方。样方设置在样地内较 为植被均匀一致

11、的位置。同一种植被群落设置3个 重复。 样方面积100mX 100m在样方内用5点法（4 角和中心）选取小样方，在小样方内调查，灌木小 样方面积5mX 5m,草本植物小样方面积最小为1m x 1m （图 2）。 样方一般设置为正方形，四周设置保护围 栏，并设置标牌，标注生态站的名称、样地名称、 地理位置、海拔高度、面积等。 图2植被样方设置示意图 密度、优势种时可设置样线进行调查。 植物样线设置 需要调查某地植物的种类、高度、盖度、 样线为直线，直线长度以水平距离计，样线长度一般为1000m,最短不得小于500m= 并列样线相对距离不应小于 200m 样线两端要设置标志，并设置临时性标牌，标注

12、生态站的名称、样地名称、地理位 置、海拔高度、样线长度等。 土壤风蚀样方设置 沙丘风蚀（积沙）观测采用样线法。选择当地有代表性的沙丘类型 （包括沙丘高度）， 沿主风方向，从迎风底到背风坡底设置样线，每5m设置一个标高观测标桩，标桩每 0.5cm标 注刻度，标桩用重锤砸入或用取土钻打孔埋入沙中80100cmo 一个生态定位站至少应有 3处沙丘风蚀（积沙）观测样地，一个观测样地至少需要设 置3条观测样线。 平沙地和沙化耕地风蚀（积沙）观测既可以用样线法，也可以设置样方进行观测， 样方大小为100mx 100m用五点法在其中设置小样方进行观测。 样地选择在交通便利的地段，并设置保护围栏。 野外综合实

13、验楼建设标准 实验楼位置：实验楼建造在生态站，要具备交通、通讯和水、暖、电条件。 车库 实验办公楼 LLLI 匚1_1_1 LLLI LLLI LLLI LULLLLk LLLtLL LLLtLL LLLLLLL LLLLLLL LLLLLLL LLLLLLL uttb LLLLLLL LLLtLL _! LLLLLLL 活动场 三楼 接待室、标本室、宿舍（客房） 二楼 办公室、阅览室、客房 一楼 实验室、化验室、网络室 锅炉 图4以三层楼为例楼内功能分区示意图 图3生态站功能分区图 面积：生态站占地面积不应小于 功能区：生态站必须设置有： 议室， 宿舍（包括接待室）， 45000m2实验楼面

14、积一般不得小于 2500m2 实验室， 化验室， 网络室， 办公室， 会 图书室， 展览室， 标本室， 活动室，（11）活动 场等，（12）餐厅，（13）供暖及车库（图 3，以三层楼为例，楼内设置如图 实验室、办公室 建筑面积见表1。 表1办公楼内设置 名称面积（卅）备注 实验室 87.5 5间 化验室 87.5 5间 网络室 35 2间 图书资料 52.5 3间 展览室 87.5 5间 植物标本室 70 4间 土样标本室 70 4间 会议室 87.5 5间 接待室 52.5 3间 办公室 525 30间 宿舍 525 30间 活动室 70 4间 库房 87.5 5间 餐厅 87.5 5间 客

15、房 175 10间 2100 120间 数据资源网络建设 设立国家荒漠生态系统定位研究中心，负责全国荒漠生态定位站的计划、协调。在荒漠 生态系统定位研究中心建立数据资源共享网络中心，各生态站为该中心数据网络的终端站， 各生态站按统一格式、统一时间上报一年的观测数据，各生态站通过网络中心共享数据资源， 除网络终端单位以外的其他组织、个人按规定缴费使用网络数据。网络中心及各生态站应建 立元数据库，元数据库包括以下： （1）生态站基本情况（包括名称，地理位置，人员结构，工作内容（研究课题）数据 库； （2）样地类型、数量和样方数量、位置以及类型等的数据库； （3）生态站植被（植物）样地（样方）数据库

16、； （4）生态站土壤样地（样方）数据库； （5）生态站地下水（水位、水质）数据库； （6）生态站气象数据库； （7）生态站沙尘暴资料数据库； （8）仪器、设备资源数据库； （9）生态站科研成果数据库； （10）生态站科技论文数据库； （11）国内外相关研究成果、信息数据库。 定位站仪器设备及办公设备 定位站仪器设备分为办公设备、实验化验设备、外业工作设备和生活用设备4部分（见 表2 ）。 表2办公基本配置 名称 规格/型号 数量 办公桌（椅） 包括实验室化验室按 40人计 40套40座 会议桌（椅） 按30人计 1套30座 文献柜 按30人计 30个 书架 图书室和阅览室各 10架 20架 阅

17、览台 1套 椅（阅览室用） 20座 沙发茶几 按20人计 20座 笔记本计算机 256M以上内存 10部 台式计算机 256M以上内存 20台 激光打印机 A4幅面 5台 办公 图件机 A2幅面 2台 设备 复印机 A4幅面 2台 传真机 2部 幻灯机 2套 投影仪 2套 多媒体教学设备 1套 数码相机 800万像素以上 10部 网络 Net网 1套 电话 座机 20部 客房、宿舍配置 床、桌及卫生间配置 40套 空调 会议室、阅览室配置 20部 饮水器 40件 地理信息系统 1套 工作台 实验室、化验室各1台套 2套 椅 实验室、化验室各配置 5把椅子 10 烘箱 2台 电冰箱 2台 实验 化验 人工气温室 LRH-800-GSn 2台 设备 原子分光光度计 GFU-202C 1台 紫外分光光度计 UV-120 1台 气象色谱仪 FPD 1台 风速风向传感器 观测塔上安置 20个 数采仪（主机箱） 每个观测塔上安置1个 2个 空调 实验室、化验室各 1台 2部 国标准自动气象 站 越野车 标准气象场1台，野外事2台 3台 2部 GPS 便携式光合测定 精