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文档简介
《天然草地土壤肥力监测技术规程》编制说明工作简况(一)立项情况标准的制定任务来源于内蒙古标准化协会《关于下达2026年第7批4项团体标准制修订项目的通知》(内标协〔2026〕030号)。根据该文件要求,内蒙古标准化协会依据国家标准化管理委员会、民政部印发的《团体标准管理规定》和《内蒙古标准化协会团体标准管理办法》,于2026年7月15日对团体标准《天然草地土壤肥力监测技术规程》进行了技术审查,经协会研讨与评审,符合立项条件,批准立项。(二)提出单位:由内蒙古自治区农牧业科学院牵头,清华大学、草业国家技术创新中心、北京衍微科技有限公司、中粮营养健康研究院有限公司、中国科学院植物研究所、中国科学院地球环境研究所参与联合申报,在国家草业技术创新中心(筹)重大创新平台建设专项项目“退化草地土壤修复的微生物菌剂及其生物有机肥研发与产业化(CCPTZX2024GJ05)”资助和支持下完成。(三)归口单位:内蒙古标准化协会。(四)起草单位:内蒙古自治区农牧业科学院,清华大学、草业国家技术创新中心、北京衍微科技有限公司、中粮营养健康研究院有限公司、中国科学院植物研究所、中国科学院地球环境研究所。(五)起草人:主要起草人为:殷国梅,于慧敏,王辛有,张雅荣,刘欣超,晔薷罕,郑思秋,刘思博,陈阳,朱毅,温超,常虹,王慧敏,王苗苗,拓万全,杜洪志,郑晓卫,张杰,张云海,侯龙鱼,张亚峰,杨顺顺,郑煜堃。制定标准的目的和意义编制过程分工情况姓名职称现从事专业工作单位主要分工殷国梅研究员草地生态修复与草业科学内蒙古自治区农牧业科学院课题主持人,负责方案设计,标准编写、验证和修订;组织协调,拟定标准编制提纲,全文校审、审校编制说明于慧敏教授生物化工与发酵工程清华大学项目主持人,组织协调,反馈修改意见,负责标准验证和修订王辛有助理研究员草地生态内蒙古自治区农牧业科学院主要参加人,参与标准的编写和评审会资料整理,负责全文校审及修改张雅荣研究员草业科学草业国家技术创新中心主要参加人,协调标准编制工作刘欣超副研究员草地植被恢复与监测内蒙古自治区农牧业科学院主要参加人,协调标准编制工作,参与生长状况观测内容修改,跟踪标准运行反馈晔薷罕研究员退化草原修复内蒙古自治区农牧业科学院主要参加人,参与标准的编写和资料收集;负责全文校审与条款修改郑思秋副教授微生物学与合成生物学北京衍微科技有限公司主要参加人,参与标准的编写和资料收集;负责全文校审与条款修改刘思博副研究员草业科学内蒙古自治区农牧业科学院主要参加人,参与标准的编写和资料收集;负责标准运行反馈收集陈阳助理研究员水资源内蒙古自治区农牧业科学院主要参加人,参与标准的编写和资料收集;负责全文校审及修改朱毅助理研究员草地生态学内蒙古自治区农牧业科学院主要参加人,参与标准的编写和资料收集;查阅相关文献,参与标准编制温超副研究员草业科学内蒙古自治区农牧业科学院主要参加人,参与标准的编写和资料收集;参与标准编制及修改常虹研究员草地生态修复内蒙古自治区农牧业科学院主要参加人,参与标准的编写和资料收集;参与标准编制及修改王慧敏副研究员草业科学内蒙古自治区农牧业科学院主要参加人,参与标准的验证王苗苗高级工程师生物肥料研发与产业化北京衍微科技有限公司主要参加人,参与标准的验证;参与标准编制,负责土壤指标相关条款的起草与修改拓万全副研究员草地资源与生态评价北京衍微科技有限公司主要参加人,参与标准的验证;参与标准编制,负责退化程度判定与施用条件条款的修改杜洪志高级工程师生物肥料研发与产业化北京衍微科技有限公司主要参加人,参与标准的验证;参与标准编制及修改郑晓卫高级工程师食品营养与微生物发酵中粮营养健康研究院有限公司主要参加人,参与标准的编写和资料收集;负责合生元产品安全指标条款的审核与修改张杰助理研究员草地植被恢复与监测北京衍微科技有限公司主要参加人,参与标准的编写和资料收集;参与标准编制,负责植被评估指标的起草与数据整理张云海研究员草原生态学与放牧管理中国科学院西北生态环境资源研究院主要参加人,参与标准的验证;参与标准编制,负责配套管理措施条款的修改侯龙鱼研究员植物生理生态学中国科学院植物研究所主要参加人,参与标准的验证;参与标准编制,负责合生元产品选择条款的修改张亚峰研究员地球化学与土壤环境中国科学院地球环境研究所主要参加人,参与标准的编写和资料收集;参与标准编制,负责施用条件与禁止施用情形的修改杨顺顺助理研究员草地生态学北京衍微科技有限公司主要参加人,参与标准的验证;参与标准编制,负责编制说明的起草与材料汇总郑煜堃工程师草业技术推广与示范北京衍微科技有限公司主要参加人,参与标准的验证;参与标准编制,负责示范推广与实施建议部分的起草(二)起草阶段2.1成立起草组标准立项后,由内蒙古自治区农牧业科学院牵头,联合清华大学、北京衍微科技有限公司、中粮营养健康研究院有限公司、草业国家技术创新中心、中国科学院植物研究所、中国科学院地球环境研究所等单位专家及实践经验丰富的生产一线人员组成了起草组,起草小组围绕该标准内容制定了详细的实施方案和技术路线。内蒙古自治区农牧业科学院和清华大学负责标准撰写的组织、协调工作,并且承担资料的收集、整理、起草和意见汇总工作。内蒙古自治区农牧业科学院、清华大学、中粮营养健康研究院有限公司负责相关试验研究和产品研发,草业国家技术创新中心、中国科学院植物研究所、中国科学院地球环境研究所等单位负责生产调研,为各参数的确定提供数据支撑。2.2资料收集通过资料收集和整理,发现目前国内针对天然草地土壤肥力监测方面尚缺少专门的国家标准和行业标准,现有相关标准主要以耕地土壤质量监测和土壤理化指标检测为主。其中,与本规程关系较为密切的标准主要有《NY/T1119-2012耕地质量监测技术规程》和《NY/T395农田土壤环境质量监测技术规范》等,但上述标准主要针对农田土壤监测,在监测点设置、采样深度、监测周期及草地利用方式、草地产量等方面与天然草地实际情况存在一定差异。本规程制定过程中,重点收集和参考了土壤样品采集、处理、贮存及理化指标检测等方面的现行国家标准和行业标准,主要包括GB/T8170、GB/T18834-2002以及NY/T52、NY/T53、NY/T86、NY/T87、NY/T88、NY/T1121系列标准等,为土壤pH、有机质、全盐、全氮、全磷、有效磷、速效钾及中微量元素等指标的检测提供依据。草案中同时明确了土壤样品采集、处理和贮存按照相关标准执行,并结合天然草地特点对监测点设置、年度及五年监测、分层采样和监测数据分析等内容进行了规范。国内外关于草地土壤肥力、草地生态监测及长期定位监测方面的文献资料较为丰富,主要来源于高校、科研院所、生态监测站和相关技术机构。资料收集过程中重点参考了国内草地长期定位监测、草原土壤肥力评价及草地生态系统监测方面的研究成果,同时借鉴了欧美长期生态研究网络(LTER)、欧盟LUCAS等监测网络的标准化监测经验,为本规程监测点布设、监测周期、监测指标设置及数据管理等技术内容的确定提供参考。2.3工作组讨论稿基于前期工作基础及后期收集材料的整理和分析,依据我国相关标准的要求,起草小组拟定了初步的规程提纲。提纲起草后起草小组与相关专家结合草地肥力监测方式,对工作组讨论稿进行了反复多次讨论,并做了修改。(三)征求意见阶段根据起草小组拟定的标准框架和技术路线,对监测点设置、监测内容、样品采集与处理、样品检测、数据处理及报告编制等内容开展调研、咨询和讨论,并结合前期试验验证及相关资料,对标准内容进行修改完善,形成征求意见稿。(四)送审阶段4.1送审讨论稿2026年8月,标准起草组对征求意见稿进行了多次讨论修改,最终预计于2026年9月形成送审讨论稿。4.2送审稿2026年9月,内蒙古标准化协会将在全国范围内遴选科研院、所土壤肥力领域单位及专家,有针对性的进行标准定向征求意见。届时将根据专家意见进行修改整理,在2026年10月形成送审稿。(五)报批阶段预计在2026年12月至2027年2月召开专家评审会,通过审定后将按照专家意见和新颁布的GB/T1.1、GB/T1.2和GB/T20001标准化文件的起草标准,修改送审稿相关编写内容及编排形成报批稿。制定标准的原则和依据,与现行法律、法规、标准的关系(一)原则和依据本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定,起草同时遵循以下原则:政策性:制定本文件直接关系到国家和广大人民群众的利益,因此在制定过程中严格贯彻国家有关方针、政策、法规和规章。先进性:对本文件中有关内容的确定,力求反映本研究领域的国内外先进技术和经验,所规定的技术内容有利于规范天然草地土壤肥力监测。规范性:在编制过程中,力求做到技术内容的叙述正确无误,文字表达准确和简明易懂,构成严谨合理;内容编排、层次划分等符合逻辑。可操作性:可操作性是制定本文件的必备因素,始终把经济实用和可操作性作为重要依据,以便在执行中容易操作。(二)与现行法律、法规、标准的关系本标准在编制过程中主要引用了现行国家标准、行业标准及相关技术规范,重点参考了GB/T8170、NY/T52、NY/T53、NY/T86、NY/T87、NY/T88、NY/T889及NY/T1121系列土壤检测标准,为土壤样品采集、处理、贮存及土壤理化指标检测提供技术依据。同时,借鉴了《NY/T1119-2012耕地质量监测技术规程》和《NY/T395农田土壤环境质量监测技术规范》等相关监测标准,在此基础上结合天然草地土壤肥力监测的实际需求,起草《天然草地土壤肥力监测技术规程》。本规程充分考虑天然草地与农田生态系统在植被类型、利用方式、土壤分层及监测周期等方面的差异,结合长期定位监测试验、区域多点调研及前期研究成果,对监测点设置、监测内容、土壤样品采集与处理、样品检测、监测数据审核及分析和监测报告编制等内容进行规范。草案在编制过程中遵循科学性、规范性和实用性的原则,既充分利用现有土壤检测标准和相关监测技术成果,又结合天然草地土壤肥力长期监测的实际特点,形成适用于天然草地土壤肥力监测的技术要求。主要条款的说明,主要技术指标、参数、试验验证的论述(一)监测点设置1.1设置原则1.1.1代表性监测点应设在地理位置、土壤类型、草地植被类型、草地利用方式、放牧强度、退化或沙化等级等方面都具有代表性的、人为干扰类型明确、程度稳定,且能代表目标草地类型的地块。1.1.2稳定性监测点应设在相对稳定、不易受大规模土地利用变更影响的区域。1.1.3规避特殊区域监测点应避开道路、居民点、牲畜饮水点等人畜活动干扰较严重的区域;应避开沟道、低洼积水区、土壤堆积区等异常地形;若无试验处理则应避开近期施肥、翻耕、补播、人工灌溉等认为干扰明显的区域;应避开明显的鼠害、虫害或局部灾害斑块。1.2技术要求1.2.1植被类型监测点植被类型应与当地主要天然草地类型相一致,按照《NY/T2997-2016草地分类》确定草地类型。1.2.2利用管理方式草地的放牧、割草等利用方式和管理水平应能代表当地平均水平。1.2.3监测点面积监测点应具有明确的空间边界,并根据草地类型、土壤类型、利用方式及监测目的合理确定面积。监测点面积应能够覆盖监测区域内具有代表性的植被和土壤状况,并满足长期定位监测和重复采样的要求。监测点监测点为开展天然草地土壤肥力长期定位监测的总体区域,监测点面积原则上不小于100m2,并应根据草地类型、土壤类型、利用方式及监测目的合理确定。监测点内草地类型、土壤类型及主要利用管理方式应相对一致,地形条件和植被分布应具有代表性。监测点边界应明确,并设置固定标志,便于长期定位和重复监测。国内外草地生态监测与植被调查研究表明,样地面积会影响植被调查结果及其代表性[1]。Otypková和Chytrý研究发现,样地面积对植被群落排序结果具有明显影响,过小样地可能难以充分反映群落特征[1]。国际草地调查中,EDGG标准化调查方法将100m2作为核心生物多样性调查样地,并进一步提出可根据研究需要扩展至1000m2[2];美国相关生态完整性评价技术资料建议草地和灌丛采用100~400m2的调查样地[3]。长期生态监测研究也将100m2作为固定监测单元,并通过设置更大尺度样地开展多尺度监测[4,5]。美国加州草地长期监测研究比较了不同面积样地,结果表明100m2样地能够满足草地群落采样和分类要求,而400m2样地可获得更高的物种丰富度信息[6]。国内内蒙古草地研究中也采用了300~1000m2等较大面积研究样地[7]。因此,综合国内外草地监测研究和长期固定样地实践,考虑天然草地植被具有一定空间异质性,为保证监测点具有较好的代表性和长期稳定性,本标准规定监测点面积原则上不小于100m2,具体面积可根据草地类型、植被结构、空间异质性及监测目的适当扩大[1-10]。土壤采样区域土壤采样区域应设置在监测点内部具有代表性的区域,并根据监测点面积、地形条件、植被分布及土壤空间变异程度合理确定。土壤采样区域应避开道路、沟渠、牲畜饮水点、牲畜集中活动区、积水区、土壤明显扰动区以及其他具有明显异常特征的区域。土壤采样区域不作为独立监测单元,仅用于确定和固定土壤样品采集范围。土壤采样区域确定后应设置固定标志或采用定位信息进行记录,后续监测应在相同或相近区域进行采样,确保不同监测时期土壤样品采集位置的一致性和监测结果的可比性。土壤采样点土壤采样区域内应按照规定的采样方法均匀设置多个土壤采样点。各采样点应具有代表性,避开局部异常区域。采样点数量和布设方式应根据监测点面积、土壤空间异质性及监测目的确定。1.2.4监测点管理不同处理监测点间可设置围栏、隔离带等进行有效隔离,防止相互干扰。各监测点需有明确边界标识,便于区分和管理。标识牌,正面标明监测点名称、编号、地点、土种和设立日期等信息,背面标注警示标语,防止标识牌遭到移动、破坏。为方便后期长期多次监测,应建立监测点基础信息档案,包含土壤信息、草地类型、主要优势植物、植被盖度、草地利用方式、放牧强度或割草情况、退化或沙化等级、地形、地里信息以及建点时间等信息。1.3监测点调整与替换监测点如遇不可抗拒因素,无法继续监测时,按照1.1和就近原则进行替换,确保新监测点与原监测点具有相似的特征。1.4监测点设施维护定期检查和维护监测点的围栏、标识牌等设施,确保其完好和清晰。(二)监测内容2.1基础情况调查监测点设置完成后,应开展基础情况调查,并建立监测点档案。基础情况调查内容包括:(1)监测点基本信息:监测点名称、编号、地理位置、经纬度、海拔、坡度、坡向、建点时间、监测单位等。(2)自然环境与气候条件:草地类型、土壤类型、地形地貌,多年平均降水量、多年平均气温、有效积温、无霜期等。(3)草地植被状况:主要植物种类、优势种、植被盖度、草层高度及基础草地产量等。(4)草地利用与管理状况:草地利用方式、利用强度、历史放牧或割草情况、封育情况、灌溉及施肥情况等。对于有施肥、灌溉等管理措施的监测点,应记录其实施时间、方式及强度。2.2年度监测年度监测应在每年规定的监测时期开展,主要包括草地利用与管理情况、草地产量及土壤理化性质。2.2.1草地利用及管理情况记录监测年度内草地利用和管理情况,包括放牧时间、放牧牲畜种类及数量、放牧强度;割草时间、割草方式及收获量;封育、灌溉、施肥、病虫害及鼠害防治等情况。施肥监测应记录肥料名称、肥料类型、主要养分含量、施肥量、施肥时间及施肥方式等。对于自然灾害及其他可能影响草地土壤肥力的因素,应记录发生时间、类型、影响程度及对草地植被和产量的影响。2.2.2草地产量草地产量采用样方收割法测定。在监测点内选择具有代表性的区域设置样方,样方数量和布设方式应根据草地类型、植被分布及空间异质性确定。样方内地上植物应齐地面刈割,分别称量鲜草质量;取代表性鲜草样品测定含水量,换算干草产量。草地产量以单位面积鲜草产量和干草产量表示。2.2.3土壤物理性质年度监测土壤物理性质包括土壤含水量和土壤容重等指标。土壤含水量应根据监测目的和采样时期确定测定时间;土壤容重可根据监测点土壤类型及长期监测需求进行定期测定。2.2.4土壤化学性状化学性状:pH、有机质、全盐、全碳、全氮、水解性氮(碱解法)、有效磷、速效钾。土壤化学性质监测应采用统一的采样深度、采样时期和分析方法,以保证不同年度监测结果的可比性。天然草地土壤肥力是影响草地生产力和生态系统功能的重要因素,其评价需要综合考虑土壤物理、化学性质以及草地生产状况。国内外草地土壤质量和肥力评价研究通常从土壤物理、化学等多个方面选择能够反映土壤质量和养分供应能力的指标,其中土壤容重、pH、有机质(或有机碳)、全氮、有效磷、速效钾等指标被广泛用于草地土壤肥力或土壤质量评价[11-13]。土壤容重能够反映土壤紧实程度和土壤物理环境,是草地土壤质量评价中常用的物理指标;有机质(有机碳)、全氮、有效磷和速效钾能够从不同角度反映土壤养分储量及供肥能力,是草地土壤肥力评价中常用的化学指标[11-13]。pH能够反映土壤酸碱状况,并影响土壤养分有效性和植物养分吸收,因此也是草地土壤质量评价中常用的指标[8,11,12]。对于我国北方草地,尤其是干旱、半干旱天然草地,土壤盐分状况也是影响草地植物生长和土壤质量的重要因素,因此将全盐纳入年度监测指标,可用于反映土壤盐分变化状况[11,14]。水解性氮(碱解氮)能够反映土壤氮素的潜在供应能力,在我国土壤肥力评价和草地土壤养分研究中具有较好的应用基础[13,15]。此外,全碳能够反映土壤碳库状况,与土壤有机质、有机碳等指标共同表征土壤有机物质水平,是土壤质量评价中广泛采用的指标[11,12,16]。草地产量能够直接反映天然草地的生产能力,可作为土壤肥力变化及草地利用管理效果的重要辅助指标[11,15]。综合国内外草地土壤肥力和土壤质量评价研究,并结合天然草地土壤肥力监测的实际需求,本标准将土壤容重、pH、有机质、全盐、全碳、全氮、水解性氮(碱解氮)、有效磷、速效钾和草地产量作为年度监测指标。其中,土壤容重主要反映土壤物理状况,pH和全盐反映土壤环境条件,有机质、全碳及氮、磷、钾相关指标反映土壤养分储量和供应能力,草地产量用于反映草地生产能力及其变化。2.3五年监测五年监测在年度监测的基础上开展,用于系统掌握土壤肥力长期变化及土壤剖面特征。土壤养分具有不同的循环和变化特征,除氮、磷、钾等大量元素外,钙、镁、硫以及铁、锰、铜、锌、硼、钼等中微量元素也是植物正常生长所必需的矿质营养元素,其含量及有效性受土壤母质、pH、有机质、土壤水分及草地利用管理等多种因素影响[17-19]。草地土壤质量评价研究表明,土壤总碳、总氮、磷、钾、pH、电导率和土壤容重等是常用的土壤质量指标,同时钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼等元素也可用于评价土壤养分状况及土壤质量[11,20]。长期草地生态系统研究表明,放牧、施肥和水分管理等措施能够改变土壤养分循环及元素有效性。例如,内蒙古典型草原长期施氮研究发现,施氮能够显著改变土壤有效铁、锰、钼以及土壤全量铁、锰、铜、锌、钼等元素含量,表明草地管理措施能够对土壤中微量元素循环产生影响[21]。半干旱草地研究也表明,氮肥和水分输入能够改变土壤交换性钙、镁以及有效铁、锰、铜等元素含量,说明中微量元素是反映长期草地管理及土壤养分变化的重要指标[22]。此外,土壤硫作为草地生态系统重要的大量营养元素,其储量和分布与土壤碳、氮及草地生态系统环境条件密切相关,长期监测具有一定意义[23]。与pH、有机质、氮素等相对容易受到年度气候条件、植被生长和管理措施影响的指标相比,土壤全磷、全钾及中微量元素总体上属于土壤养分库的重要组成部分,其变化通常具有一定的累积性和长期性。因此,本标准未将全部中微量元素作为年度监测指标,而是结合天然草地土壤肥力长期变化特点,将其纳入五年监测范围,以降低年度监测工作量,同时通过定期检测掌握土壤养分库及中微量元素状况的长期变化[21-23]。综合国内外草地土壤质量评价、土壤养分循环及草地长期定位研究,本标准在年度监测指标的基础上,五年监测增加全磷、全钾、交换性钙、交换性镁、有效硫、有效硅、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼和有效钼等指标,用于进一步掌握天然草地土壤大量、中量及微量养分的储量和供应状况,补充年度监测指标对土壤肥力长期变化反映的不足。2.3.1土壤分层理化性质每5年对监测点土壤进行分层采样,根据土壤剖面特征和土层发育情况确定采样层次。除年度监测指标外,增加土壤全磷、全钾及其他长期变化较慢的土壤养分指标。2.3.2土壤中的微量元素根据土壤类型、草地类型及监测目的,每5年开展一次土壤中微量元素监测。监测指标可包括交换性钙、交换性镁、有效硫、有效硅、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼和有效钼等。中微量元素监测指标可根据监测区域土壤类型、草地类型及历史监测结果进行选择。2.3.3土壤剖面调查每5年开展一次土壤剖面调查。剖面调查应记录剖面位置、调查日期、地形条件、土壤发生层次、各土层厚度及层次界线,并描述各土层土壤颜色、质地、结构、根系分布、石砾含量及其他明显特征。土壤剖面调查应进行影像记录,照片应完整反映土壤剖面特征,并标明监测点编号、调查日期及土层界线等信息。必要时采集各土层土样进行理化性质分析。图2丹江湿地实验区土壤剖面特征[24](三)样品的采集、处理和贮存3.1表层土壤混合样品的采集表层土壤样品应在监测点内确定的土壤采样区域进行采集。原则上在每年草地生长季结束后、土壤封冻前进行,具体采样时间可根据当地气候条件、草地类型和土壤状况确定。同一监测点不同年度的采样时间应尽量保持一致或相近。关于年度土壤采样深度的确定。天然草地土壤肥力具有明显的垂直分异特征,表层土壤受植物根系分布、凋落物归还、土壤微生物活动以及放牧等人为干扰影响较为明显,不同土层土壤养分和理化性质存在一定差异。因此,国内外草地及牧场土壤研究通常根据土壤剖面特征和研究目的进行分层采样,其中0~10cm和10~20cm是草地表层土壤研究中较为常用的采样深度。部分草地研究直接将0~10cm作为表层土壤进行采样,并进一步向下设置10~20cm等土层,以分析土壤性质随深度的变化[25-28]。也有研究根据研究目的设置0~5cm、5~15cm等不同表层深度,表明草地土壤采样深度可根据监测目的和土壤特征进行合理划分[25,26]。在长期牧场定位试验和草地生态研究中,也采用分层采样方式监测不同深度土壤理化性质的变化[27]。综合国内外草地土壤监测与研究实践,考虑天然草地表层土壤对植被生长和草地利用管理变化较为敏感,同时兼顾土壤肥力垂直变化特征,本标准将年度土壤采样深度确定为0~10cm和10~20cm,分别采集、混合和检测,以提高不同年度监测结果的可比性和土壤肥力变化评价的代表性[28,29]。3.1.1采样原则采样应根据监测点的土壤类型、地形条件、植被分布及土壤空间变异情况,选择具有代表性的土壤采样区域。采样时应避开道路、围栏边缘、牲畜集中活动区、饮水点、施肥点、排水沟、积水区、土壤明显扰动区以及其他具有明显异常特征的区域。土壤混合样品应采用多点、等量、混合取样的方法。同一采样区域内各采样点的采样深度应保持一致,不同土层应分别采集,不得混合。3.1.2采样方法在土壤采样区域内采用“S”形、对角线或其他适宜的布点方式设置采样点。地形平坦、土壤和植被分布较均匀的监测点,可采用“S”形或梅花形等方式布点。每个土层至少设置10个采样点,各采样点等量采集土样,去除植物根系、石块及其他明显杂物后充分混合。混合均匀后采用四分法或其他适宜方法缩分,通常保留不少于1kg土样。样品应装入洁净、干燥、密封性良好的样品袋或样品瓶中。样品标签应注明监测点编号、样品编号、采样日期和采样深度等信息,并在样品内、外分别设置标签。同时填写完整的采样记录。关于每个土层采样点数量的确定。天然草地土壤具有较强的空间异质性,土壤养分含量受植被分布、放牧活动、微地形及土壤性质等因素影响,单点采样难以充分反映监测区域土壤肥力的总体状况[26,30-32]。国内外草地及牧场土壤研究普遍采用多点混合采样方式,以降低土壤空间变异对检测结果的影响[25,27-29,31,33,34]。例如,北方草地放牧研究每个采样地点随机采集10个土芯,并按土层分别混合[30];温带牧草地研究在不同土层分别随机采集10个土芯,用于土壤性质分析[27]。长期牧场定位试验研究中,也均采用每个样地10个土芯组成复合样的采样方式[29]。综上,设置不少于10个采样点能够在兼顾采样工作量的基础上有效降低土壤空间异质性对监测结果的影响。因此,本标准规定每个土层应设置不少于10个采样点,分别采集、充分混匀后形成该土层的混合样,以提高土壤肥力监测结果的代表性和稳定性。3.2深层土壤混合样品的采集深层土壤样品每5年采集一次,采样深度在年度监测基础上增加20-30cm和30-40cm。采样应在监测点内固定的土壤采样区域进行,采样原则、布点方式、采样点数量及混合样品制备方法按照3.1的规定执行。不同采样深度的土壤样品应分别采集、分别编号、分别保存,不得混合。关于五年监测土壤采样深度的确定。天然草地土壤肥力具有明显的垂直分异特征,随着土层深度增加,土壤有机碳、全氮及其他养分含量通常发生变化,因此仅对表层土壤进行长期监测难以全面反映土壤剖面肥力状况。相关草地土壤研究表明,土壤养分及理化性质可沿土壤剖面发生明显变化,并通过设置不同深度土层进行分层采样和评价。例如,草地研究中将土壤剖面划分为0~20cm、20~40cm和40~60cm等土层,比较不同深度土壤有机碳、全氮和全磷等指标的变化;长期草地试验也根据土壤深度设置多个土层,对不同深度土壤进行长期监测。澳大利亚草地生态监测方法中则按照10cm间隔或土壤发生层进行剖面采样,并对0~10cm、10~20cm和20~30cm等土层分别采样,以反映草地土壤空间变异和剖面特征[35-37]。相关土壤采样技术资料也表明,20~40cm和40~60cm可作为亚表层土壤采样深度,用于评价土壤深层养分及理化性质[38]。综合国内外草地土壤剖面监测研究[39],并结合本标准年度监测已经设置0~10cm和10~20cm表层土壤采样深度,为避免年度监测与五年监测内容重复,同时进一步掌握表层以下土壤肥力状况及其长期变化,本标准将五年监测的土壤采样深度确定为20~30cm和30~40cm,分别采集和检测,以补充表层监测数据,反映土壤肥力的垂直变化特征。3.3剖面样品的采集3.3.1土壤剖面的设置与挖掘土壤剖面应设置在能够代表监测点土壤特征的位置,并避开道路、沟渠、牲畜集中活动区及其他明显人为扰动区域。剖面深度应根据土壤类型、土层厚度、母质及地下水位等情况确定。土层较深时,原则上挖至规定深度;土层较薄时,挖至母质层或风化层;地下水位较高时,可挖至地下水出露处。剖面观察面应保持平整、完整,避免阳光直射,以便于观察土壤颜色、质地、结构及土层界线。剖面挖掘过程中,表土、心土和底土应分别堆放,避免相互混杂。3.3.2土壤剖面观察与样品采集根据土壤颜色、质地、结构、根系分布、土层界线等特征划分土层,并记录各土层厚度及主要性状。各土层土壤样品应在土层中部具有代表性的位置进行采集。对于土层较厚或空间差异较大的土层,可在同一土层内设置多个采样位置,等量采集后混合。土壤样品应按照自下而上的顺序采集,避免上部土壤掉落造成下部土层样品污染。不同土层土样应分别装袋、编号和保存。3.3.3采样量每个土层采集具有代表性的土样,混合均匀后原则上保留不少于1kg。样品应装入洁净、干燥的样品袋或样品瓶中,并填写样品标签和采样记录。3.3.4采样点的恢复土壤剖面调查和样品采集完成后,应及时恢复采样点。回填时应按照原土层顺序将底土、心土和表土依次回填,尽量恢复原有地表形态,减少对监测点植被和土壤环境的扰动。3.4土壤样品的处理和贮存3.4.1风干样品处理用于常规土壤理化性质分析的样品,应及时带回实验室进行处理。样品应在通风、干燥、清洁的室内自然风干,避免阳光直射、高温及其他污染。风干过程中应及时剔除植物残体、石块和其他非土壤物质。风干后的土样应充分混匀、研磨,并根据不同检测指标的要求过相应孔径筛后保存。样品处理按照NY/T1121.1等相关标准执行。3.4.2样品贮存处理后的土壤样品应按照检测指标分类、编号和保存,置于干燥、通风、避光、无污染的环境中,避免高温、潮湿以及酸、碱等挥发性物质污染。用于特殊指标测定的土壤样品,应根据检测方法要求采用相应的保存方式和保存期限。需要测定土壤含水量、无机氮或其他对保存条件有特殊要求的指标时,应按照相应分析方法采集和保存新鲜土样。(四)样品检测土壤样品应在具备相应检测能力的实验室进行检测。实验室应建立质量控制制度,检测人员、仪器设备、试剂及检测环境应符合相关要求。各项指标应按照现行有效的国家标准、行业标准或其他经确认的标准分析方法进行测定。4.1土壤物理性质4.1.1土壤容重方法:按NY/T1121.4《土壤检测第4部分:土壤容重的测定》执行。主要步骤:采用环刀法采集原状土样,测定单位体积土壤烘干后的质量,计算土壤容重,结果以g/cm3表示。4.1.2土壤含水量方法:按现行有效的土壤含水量测定方法执行。主要步骤:采集新鲜土样,采用烘干法测定土壤含水量,结果以质量百分数表示。4.2土壤基本化学性质4.2.1土壤pH方法:按NY/T1121.2《土壤检测第2部分:土壤pH的测定》执行。主要步骤:按规定的土液比制备土壤悬液,采用电位法测定土壤pH值。4.2.2土壤有机质方法:按NY/T1121.6《土壤检测第6部分:土壤有机质的测定》执行。主要步骤:采用重铬酸钾氧化-外加热法测定土壤有机碳,并按规定方法换算土壤有机质含量。4.2.3土壤全碳方法:按现行有效的土壤全碳测定方法执行。主要步骤:根据所采用的检测方法测定土壤全碳含量。采用有机碳和无机碳分别测定的方法时,应分别测定后计算土壤全碳含量。4.2.4土壤全盐方法:按现行有效的土壤全盐测定方法执行。主要步骤:按规定方法制备土壤浸提液,采用适宜的电导法、重量法或其他方法测定土壤盐分含量。4.3土壤大量养分4.3.1土壤全氮方法:按NY/T53《土壤全氮测定法(半微量凯氏法)》执行。主要步骤:采用半微量凯氏定氮法,经消解、蒸馏和滴定等步骤测定土壤全氮含量。4.3.2土壤碱解氮方法:按现行有效的土壤碱解氮测定方法执行。主要步骤:采用碱解扩散法等规定方法测定土壤碱解氮含量。4.3.3土壤有效磷方法:根据土壤类型和性质,按照现行有效的土壤有效磷测定方法执行。主要步骤:采用适宜的浸提剂浸提土壤有效磷,采用钼锑抗比色法等方法测定有效磷含量。4.3.4土壤速效钾方法:按NY/T889《土壤速效钾和缓效钾含量的测定》执行。主要步骤:采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定土壤速效钾含量。4.3.5土壤全磷方法:按现行有效的土壤全磷测定方法执行。主要步骤:土壤样品经消解后,将磷转化为可测定形态,采用钼锑抗比色法等方法测定土壤全磷含量。4.3.6土壤全钾方法:按现行有效的土壤全钾测定方法执行。主要步骤:土壤样品经规定方法消解后,采用火焰光度法或其他适宜方法测定土壤全钾含量。4.4土壤中微量元素4.4.1交换性钙、镁方法:按NY/T1121.13《土壤检测第13部分:土壤交换性钙和镁的测定》执行。主要步骤:采用规定浸提剂浸提土壤交换性钙、镁,采用原子吸收光谱法等方法进行测定。4.4.2有效硫方法:按NY/T1121.14《土壤检测第14部分:土壤有效硫的测定》执行。主要步骤:采用规定方法浸提土壤有效硫,并采用比浊法等方法测定其含量。4.4.3有效硅方法:按NY/T1121.15《土壤检测第15部分:土壤有效硅的测定》执行。主要步骤:采用规定方法浸提土壤有效硅,采用硅钼蓝比色法测定其含量。4.4.4有效铁、锰、铜、锌方法:按NY/T890《土壤有效态锌、锰、铁、铜含量的测定二乙三胺五乙酸(DTPA)浸提法》执行。主要步骤:采用DTPA浸提土壤有效态铁、锰、铜和锌,采用原子吸收光谱法或其他适宜方法测定其含量。4.4.5有效硼方法:按NY/T1121.8《土壤检测第8部分:土壤有效硼的测定》执行。主要步骤:采用规定方法浸提土壤有效硼,采用姜黄素比色法等方法测定其含量。4.4.6有效钼方法:按NY/T1121.9《土壤检测第9部分:土壤有效钼的测定》执行。主要步骤:采用规定方法浸提土壤有效钼,并采用相应分析方法测定其含量。4.5质量控制土壤样品检测应进行全过程质量控制。每批样品检测应根据检测方法要求设置平行样、空白样、标准物质或其他质量控制样品,质量控制结果应符合相应检测方法的规定。同一监测点不同年度的土壤样品应尽可能采用相同的检测方法和质量控制程序进行测定。检测方法发生变化时,应做好方法变更记录,并保证不同年度检测结果具有可比性。检测过程中应做好样品接收、编号、前处理、检测、数据审核和结果报告等记录。原始记录、质量控制记录及检测结果应妥善保存,确保检测过程和结果可追溯。(五)监测数据的审核及处理分析5.1数据审核监测数据应在完成采样、检测和数据录入后及时进行审核。审核内容包括数据的完整性、规范性、合理性、一致性和可追溯性。数据审核应重点检查监测点信息、采样时间、采样深度、检测指标、检测单位、检测方法及检测结果是否完整、准确,检查不同年度、不同土层及不同监测点数据的连续性和可比性。对于出现异常值、缺失值或明显不符合实际情况的数据,应及时核查原始记录、样品信息、检测过程及仪器运行情况,分析异常原因。能够通过复核原始记录或重新检测确认的,应及时进行复核或复测。未经核实的数据不得随意删除或修改。经复核确认属于检测或记录错误的数据,应按照原始记录和复测结果进行更正,并保留修改记录;经核实确认属于自然变化或实际监测结果的异常数据,应予以保留,并在数据分析和监测报告中说明原因。5.2数据整理监测数据应按照监测点编号、监测年度、采样时间、土壤采样深度和监测指标进行分类整理,建立连续、规范的监测数据档案。土壤肥力监测数据应统一计量单位和数据表达方式。不同年度采用不同检测方法获得的数据,应注明检测方法及方法变更情况,必要时进行方法比对,以保证数据的可比性。草地利用与管理、施肥、放牧、草地产量及土壤理化性质等数据应建立相互对应关系,形成完整的监测数据记录。5.3数据分析监测数据应根据监测目的和数据类型进行统计分析,主要包括:(1)基本统计分析。对各监测指标进行平均值、最大值、最小值、标准差、变异系数等统计,掌握监测点土壤肥力及草地生产状况;(2)年度变化分析。对不同年度监测结果进行比较,分析土壤pH、有机质、养分、盐分等指标的变化幅度和变化趋势;(3)土层变化分析。对不同土壤深度的监测结果进行比较,分析土壤肥力指标在不同土层中的分布特征;(4)区域汇总分析。根据草地类型、土壤类型、利用方式及监测区域等进行分类汇总,分析不同类型草地土壤肥力水平及其差异;(5)相关关系分析。根据监测数据量和监测目的,分析草地利用方式、管理措施、草地产量与土壤肥力指标之间的关系。必要时,可采用趋势分析、相关分析、回归分析等方法对长期监测数据进行分析。5.4数据成果监测数据分析结果应形成规范的数据表、统计结果和必要的图表,并根据监测点长期变化情况,对土壤肥力变化趋势及可能影响因素进行评价。(六)监测报告编写监测报告应根据年度监测和五年周期监测分别编制,并做到内容完整、数据准确、结论客观、建议具有针对性。6.1年度监测报告年度监测报告主要包括以下内容:(1)监测工作概况,包括监测时间、监测点数量、监测范围及监测内容;(2)监测点基本情况,包括地理位置、草地类型、土壤类型、利用方式及管理情况;(3)年度草地利用与管理情况,包括放牧、割草、施肥、灌溉及其他人为管理措施;(4)草地产量及其变化情况;(5)土壤理化性质监测结果及与往年监测结果的比较;(6)土壤肥力主要指标变化趋势及存在的问题;(7)异常监测数据及其处理情况;(8)监测结论及草地合理利用、土壤肥力保持与提升等方面的建议。6.2五年监测报告五年监测报告除包括年度监测报告的主要内容外,还应重点分析五年监测周期内土壤肥力的长期变化趋势,并结合土壤分层理化性质、中微量元素及土壤剖面调查结果,对土壤肥力状况进行综合评价。6.3报告附件监测报告应根据需要附监测点分布图、监测点基本信息表、样品采集记录、土壤检测结果、质量控制记录、土壤剖面照片及其他相关资料。(七)参考文献[1]. 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