荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)指標(biāo)體系

1、荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)指標(biāo)體系1 主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)指標(biāo)，即氣象指標(biāo)、土壤指標(biāo)、水文指標(biāo)和生物指標(biāo)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于全國(guó)范圍內(nèi)荒漠生態(tài)系統(tǒng)的定位觀測(cè)。2 術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。2.1 荒漠生態(tài)系統(tǒng) desert ecosystem由超旱生、旱生的小喬木、灌木、半灌木和草本植物占優(yōu)勢(shì)的生物群落以及降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、干旱的非生物環(huán)境共同形成的自然生態(tài)系統(tǒng)。2.2 天氣現(xiàn)象 weather phenomenon在一定的天氣條件下發(fā)生在大氣中、地面上的一些物理現(xiàn)象，包括降水現(xiàn)象（如雨、雪、霰、冰雹等）、地面凝結(jié)現(xiàn)象（如露、霜、霧凇等）、視程障礙現(xiàn)象（如霧、雪

2、暴、揚(yáng)沙、沙塵暴、浮塵等）、雷電現(xiàn)象（如雷暴、閃電、極光等）和其它現(xiàn)象（如大風(fēng)、颮、龍卷風(fēng)、塵卷風(fēng)、冰針、積雪、結(jié)冰等）等。2.3 雪深 depth of snow從積雪面到地面的垂直深度。2.4 雪壓 snow pressure單位面積上的積雪重量。2.5 大氣降塵 dust fall從空氣中靠重力自然降落在集塵缸中的顆粒物。2.6 水面蒸發(fā)量 water surface evaporation 在一定時(shí)間間隔內(nèi)，一定口徑蒸發(fā)器中的自由水面因蒸發(fā)而失去的水層深度。2.7 凍土 frozen soil凡處于零溫或負(fù)溫，并含有冰的各種土（或巖）。2.8 土壤微生物結(jié)皮 soil microbio

3、tic crust由生長(zhǎng)在土壤表面和土壤表面以下的細(xì)菌、真菌、苔蘚、藻類和地衣等個(gè)體微小的生物成分與土壤相互作用所形成的復(fù)合層次。2.9 土壤孔隙度 soil porosity單位容積土壤中孔隙容積所占的比率?？讖叫∮?.1 mm的稱為毛管孔隙，孔徑大于0.1 mm的稱為非毛管孔隙。2.10 土壤水分特征曲線 soil water characteristic curve土壤水勢(shì)與土壤容積含水量之間的關(guān)系曲線。2.11 滲漏量 percolation在有水層條件下土壤內(nèi)部一定深度處單位時(shí)間內(nèi)通過單位水平面積的水量。2.12 群落的種類組成 floristic composition of co

4、mmunity群落所含有的所有植物種，這里特指高等植物2.13 凋落物 litter植物體或其某些部分落到土壤表面呈未分解和半腐解狀態(tài)的死物質(zhì)。2.14 蓋度 coverage植物地上部分垂直投影面積所占樣地面積的百分比。2.15 頻度 frequency在同一植物群落中，某種植物在全部調(diào)查樣地中出現(xiàn)的百分率。2.16 種群空間分布格局 distribution pattern of population種群的個(gè)體在群落內(nèi)的分布形式。2.17 種子庫(kù) seed bank群落地表和土壤中各種植物的存活種子的總和。2.18 土壤動(dòng)物 soil animal一般是指在生命發(fā)育周期中的一段時(shí)間在土壤中

5、度過，并對(duì)土壤有一定影響的動(dòng)物，主要屬無(wú)脊椎動(dòng)物，包括環(huán)節(jié)動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、軟體動(dòng)物、線形動(dòng)物和原生動(dòng)物等。2.19 土壤呼吸作用強(qiáng)度 respiration intensity of soil土壤釋放二氧化碳或吸收氧的強(qiáng)度。3指標(biāo)體系3.1氣象指標(biāo)各類觀測(cè)指標(biāo)見表1。表1 氣象指標(biāo)指標(biāo)類別觀測(cè)指標(biāo)單 位觀測(cè)頻率天氣現(xiàn)象雨、雪、霰、冰雹、露、霜、霧、揚(yáng)沙、沙塵暴、雷暴、閃電、颮、龍卷風(fēng)、積雪、結(jié)冰等天氣現(xiàn)象隨時(shí)進(jìn)行觀測(cè)云云量成（10成法）每日3次（8、14、20時(shí)）能見度水平能見度 km每日3次（8、14、20時(shí)）氣壓氣壓Pa連續(xù)觀測(cè)或每日3次（8、14、20時(shí)）風(fēng)風(fēng)向風(fēng)速方位（16方位法）m/

6、s連續(xù)觀測(cè)或每日3次（8、14、20時(shí)）空氣溫度定時(shí)溫度連續(xù)觀測(cè)或每日3次（8、14、20時(shí)）最高溫度最低溫度每日1次（20時(shí)）地溫地面定時(shí)溫度連續(xù)觀測(cè)或每日3次（8、14、20時(shí)）地面最高溫度地面最低溫度每日1次（20時(shí)）5 cm深度土壤溫度10 cm深度土壤溫度15 cm深度土壤溫度20 cm深度土壤溫度40 cm深度土壤溫度80 cm深度土壤溫度連續(xù)觀測(cè)或每日3次（8、14、20時(shí)）空氣濕度相對(duì)濕度連續(xù)觀測(cè)或每日3次（8、14、20時(shí)）降水總量強(qiáng)度mmmm/h連續(xù)觀測(cè)或每日兩次（8、20時(shí)）積雪初日終日日期每年觀測(cè)雪深a雪壓bcmg/cm2每日1次（8時(shí)）霜期初霜終霜日期每年觀測(cè)大氣降塵

7、大氣降塵ct/km2·mon連續(xù)觀測(cè)或每月1次水面蒸發(fā)蒸發(fā)量mm每日1次（20時(shí)）日照日照時(shí)數(shù)h連續(xù)觀測(cè)輻射總輻射直接輻射反射輻射凈輻射光合有效輻射J/m2連續(xù)觀測(cè)凍土深度cm每日1次（8時(shí)）a當(dāng)觀測(cè)站四周視野地面被雪（包括米雪、霰、冰粒）覆蓋超過一半時(shí)要觀測(cè)雪深。b每月5、10、15、20、25日和月末最后一天，雪深達(dá)5 cm或以上時(shí)，在雪深觀測(cè)點(diǎn)附近觀測(cè)。c集塵缸內(nèi)徑150 mm，高300 mm，放置高度距地面515 m。每月5日前定期換取集塵缸一次，必要時(shí)可中途更換干凈的集塵缸，繼續(xù)收集，合并分析。3.2土壤指標(biāo)各類觀測(cè)指標(biāo)見表2。表2 土壤指標(biāo)a指標(biāo)類別觀測(cè)指標(biāo)單 位觀測(cè)頻率

8、土壤類型土壤類型b每3年1次地表狀況覆沙厚度cm每月1次沙丘移動(dòng)距離cm每月1次土壤風(fēng)蝕量g/m2每月1次，風(fēng)期連續(xù)觀測(cè)土壤微生物結(jié)皮蓋度土壤微生物結(jié)皮厚度mm每年1次土壤物理性質(zhì)土壤剖面特征分層描述每3年1次腐殖質(zhì)層厚度cm每年1次容重g/cm3每年1次機(jī)械組成每年1次土壤化學(xué)性質(zhì)pH值每年1次有機(jī)質(zhì)%每年1次全氮銨態(tài)氮和硝態(tài)氮%mg/kg每3年1次，每次分季節(jié)測(cè)定全磷速效磷mg/kg每3年1次，每次分季節(jié)測(cè)定全鉀速效鉀緩效鉀mg/kgmg/kg每3年1次，每次分季節(jié)測(cè)定全硫有效硫mg/kg每3年1次，每次分季節(jié)測(cè)定全鹽量、碳酸鈣%每3年1次碳酸根和重碳酸根，氯根，硫酸根，鈣離子，鎂離子，鉀

9、離子，鈉離子%，mmol/kg每3年1次土壤礦質(zhì)全量（硅、鐵、鋁、鈦、鈣、鎂、鉀、鈉、磷）每3年1次微量元素（全硼、有效硼、全鉬、有效鉬、全錳、有效錳、全鋅、有效鋅、全銅、有效銅、全鐵、有效鐵）mg/kg每3年1次重金屬元素（硒、鈷、鎘、鉛、鉻、鎳、汞、砷）mg/kg每3年1次a容重、機(jī)械組成、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀等指標(biāo)的測(cè)定層次為剖面0-10 cm、10-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm、80-100 cm。pH值、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮、速效磷、速效鉀、緩效鉀、有效硫、全鹽量、碳酸鈣、碳酸根和重碳酸根，氯根，硫酸根，鈣、鎂離子，鉀、鈉離子、有效硼、有效鉬、有效錳

10、、有效鋅、有效銅、有效鐵等指標(biāo)的測(cè)定層次為剖面0-10 cm、10-20 cm。其它指標(biāo)測(cè)定全剖面混合樣。b 指中國(guó)土壤系統(tǒng)分類的土類和亞類。3.3 水文指標(biāo)各類觀測(cè)指標(biāo)見表3。表3 水文指標(biāo)指標(biāo)類別觀測(cè)指標(biāo)單 位觀測(cè)頻率水量土壤含水量a1次/10天，灌溉或降水后加測(cè)土壤田間持水量每3年1次土壤萎蔫含水量每3年1次土壤的總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度%每3年1次土壤水分特征曲線每3年1次蒸散量mm連續(xù)觀測(cè)滲漏量mm生長(zhǎng)季每月1次地下水位m連續(xù)觀測(cè)或1次/5天，灌溉或降水后加測(cè)水質(zhì)bpH值大氣降水為每次降水時(shí)測(cè)，地表徑流為每月1次，地下水為每年1次。礦化度、鈣離子、鎂離子、鉀離子、鈉離子、碳

11、酸根、重碳酸根、氯離子、硫酸根、磷酸根、硝酸根、總氮、總磷、mg/L或g/L大氣降水為每次降水時(shí)測(cè)，地表徑流每月1次，地下水每年1次。微量元素（硼、錳、鉬、鋅、鐵、銅）、重金屬元素（鎘、鉛、鎳、鉻、硒、砷、汞、鈷、鈦）mg/m3或mg/L每3年1次a 觀測(cè)深度：土壤表層（0 cm）及其以下10、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200、250、300 cm。b水質(zhì)樣品應(yīng)從大氣降水、地表徑流和地下水中獲取。3.4 生物學(xué)指標(biāo)各類觀測(cè)指標(biāo)見表4。表4 生物學(xué)指標(biāo)指標(biāo)類別觀測(cè)指標(biāo)單 位觀測(cè)頻率動(dòng)植物種類觀測(cè)區(qū)動(dòng)植物編目每3年1次國(guó)家或地方保護(hù)物種及其數(shù)量地方特有種及其數(shù)

12、量每3年1次主要物種物候特征每年觀測(cè)植物群落分布群落類型及分布面積hm2或m2每3年1次群落分布圖a每3年1次植物群落特征群落的種類組成成層結(jié)構(gòu)水平鑲嵌結(jié)構(gòu)圖每年1次總蓋度灌木層蓋度草本層蓋度%每年1次群落的天然更新（包括植物種及其密度、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現(xiàn)存量kg/hm2每3年1次優(yōu)勢(shì)種的熱值J/g每3年1次植物群落中植物種的特征種群蓋度高度多度密度頻度%cmDrude多度級(jí)株（叢）/m2%每年1次種群空間分布格局b每年1次一年生植物種群動(dòng)態(tài)每年1次物候期c每年觀測(cè)土壤種子庫(kù)調(diào)查d（植物種及有效種子數(shù)

13、量）每3年1次動(dòng)物調(diào)查鳥類的種類和數(shù)量大型獸類的種類和數(shù)量小型獸類的種類和數(shù)量土壤動(dòng)物的種類和數(shù)量昆蟲的種類和數(shù)量每3年1次主要物種的物候特征每年觀測(cè)土壤微生物主要土壤微生物的類別和數(shù)量個(gè)/g每3年1次土壤呼吸作用強(qiáng)度mg/m2·h每3年1次，每次分季節(jié)測(cè)定a 比例尺需大于1:10000。b 分為規(guī)則分布、集中分布和隨機(jī)分布。c 木本植物各物候期為：萌動(dòng)期（芽開始膨大期、芽開放期）、展葉期（開始展葉期、展葉盛期）、開花期（花蕾或花序出現(xiàn)期、開花始期、開花盛期、開花末期、第2次開花期）、果熟期（果實(shí)成熟期、果實(shí)脫落開始期、果實(shí)脫落末期）、葉變色期（葉開始變色期、葉完全變色期）、落葉期（開始落葉期、落葉末期）；草本植物為：萌動(dòng)期（地下芽出土期、地面芽變綠色期）、展葉期（開始展葉期、展葉盛期）、開花期（花蕾或花序出現(xiàn)期、開花始期