森林生態(tài)站觀測設(shè)計(jì)

森林生態(tài)站觀測設(shè)計(jì)專業(yè)：水土保持與荒漠化防治森林生態(tài)站觀測設(shè)計(jì)森林生態(tài)站是通過在典型森林植被區(qū)建立長期連續(xù)觀測點(diǎn)與樣地， 對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的組成、構(gòu)造、生物生產(chǎn)力、養(yǎng)分循環(huán)、水循環(huán)和能量利用等在自然狀況下或某些人為活動(dòng)干擾下的動(dòng)態(tài)變化格局與過程進(jìn)展長期連續(xù)定位觀測， 說明生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生進(jìn)展等演替過程的內(nèi)在機(jī)制和自身的動(dòng)態(tài)平衡及參與生物地球化學(xué)循環(huán)過程等的長期連續(xù)觀測站點(diǎn)，它的設(shè)計(jì)是監(jiān)測人類活動(dòng)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的沖擊和調(diào)控，為森林資源保護(hù)與合理利用、社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)展及環(huán)境建設(shè)供給理論根底，為國家可持續(xù)進(jìn)展的宏觀決策供給科學(xué)依據(jù)，生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮重要的作用。設(shè)計(jì)森林生態(tài)站的目的與意義

引導(dǎo)我們更有依據(jù)、更科學(xué)的改善森林生態(tài)系統(tǒng)是森林群落與其環(huán)境功能流的作用下形成肯定構(gòu)造、 功能和自調(diào)控的自然綜合體，它是以喬木為主體的生物群落〔包括植物、動(dòng)物和熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)微生物〕及其非生物環(huán)境〔光、熱、水、氣、土壤等〕綜合組成的生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)展森林生態(tài)觀測站設(shè)計(jì)的目的是為了更好的了解現(xiàn)有的植物資源土地資源、大氣資源和生物資源并對(duì)其正確的評(píng)估。 此次森林生態(tài)觀測站設(shè)計(jì)主要包括森林生態(tài)的水文、大氣、生物、土壤資源和森林氣象等一些監(jiān)測內(nèi)容的設(shè)計(jì)。它的意義在于將各要素之間能對(duì)森林系統(tǒng)產(chǎn)生的一些影響因素，運(yùn)用有效的方法提高森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益并能為以后的森林生態(tài)爭論供給更好的理論根底。森林生態(tài)站觀測設(shè)計(jì)的依據(jù)森林生態(tài)觀測站設(shè)計(jì)的依據(jù)有：中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標(biāo)體系》 〔LY/T1606-2023〕、中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)定位爭論站建設(shè)技術(shù)要求》〔LY/T1626-2023〕、中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)站數(shù)字化建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔LY/T1873-2023〕、中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測方法》〔LY/T1952-2023〕、中華人民共和國《水文根底設(shè)施建設(shè)及技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)》［SL415-2023］、中華人民共和國《地面氣象觀測標(biāo)準(zhǔn) 》和中華人民共和國《國家林業(yè)局陸地生態(tài)系統(tǒng)定位爭論網(wǎng)絡(luò)中長期進(jìn)展規(guī)劃 〔2023-2023年〕》等。森林生態(tài)觀測站設(shè)計(jì)的設(shè)施應(yīng)當(dāng)依據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃、科學(xué)布局的原則，同時(shí)應(yīng)充分考慮氣候和區(qū)域等方面的差異性，突出區(qū)域特色。森林生態(tài)觀測站設(shè)計(jì)設(shè)施的布設(shè)數(shù)量應(yīng)依據(jù)森林生態(tài)區(qū)域內(nèi)代表性的地帶性森林植被類型多少和實(shí)際觀測需求，以及地形、地貌、坡度、坡向、巖性、土壤等確定。森林生態(tài)觀測站設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想森林生態(tài)系統(tǒng)定位爭論站建設(shè)以實(shí)現(xiàn)野外觀測和科學(xué)爭論為一體的長期基地及可持續(xù)進(jìn)展為宗旨，以生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)學(xué)及生物環(huán)境學(xué)理論為指導(dǎo)， 以充分發(fā)揮森林的生態(tài)效益和社會(huì)效益為目標(biāo)，以森林群落組成、構(gòu)造、能量循環(huán)、水分循環(huán)、養(yǎng)分循環(huán)及環(huán)境效益為觀測建設(shè)根底， 遵循自然規(guī)律，依靠科學(xué)的設(shè)施、先進(jìn)的觀測和器，觀測分析與爭論并重且持續(xù)推動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享、大尺度效勞效應(yīng)，逐步建成完備的森林生態(tài)系統(tǒng)定位爭論站標(biāo)準(zhǔn)系列。森林生態(tài)站觀測設(shè)計(jì)的內(nèi)容森林安康與可持續(xù)進(jìn)展觀測、水土資源的保持觀測和數(shù)據(jù)處理配套等方面。森林氣象觀測站的設(shè)計(jì)森林氣象觀測環(huán)境的要求觀測場應(yīng)設(shè)在能較好地反映本區(qū)較大范圍氣象要素特點(diǎn)的地方， 避開局部地形的影響觀測場四周必需空曠平坦避開設(shè)在陡坡凹地或接近有大路工礦、煙囪、高大建筑物的地方；觀測場應(yīng)設(shè)在最多風(fēng)向的上風(fēng)方向，邊緣與四周孤立障礙物距離大于該障礙物高度的3倍以上；距成排障礙物距離應(yīng)大于其高度的10倍以上；距較大的水體的最高水位線距離應(yīng)大于100m觀測場四周10m范圍內(nèi)不能種植高桿植物。森林氣象觀測場地設(shè)計(jì)25m25m16m你西向、20m南北向海島不受此限制〕，場地應(yīng)平坦，有均勻草層〔草高＜20cm〕。對(duì)草層的養(yǎng)護(hù)，不能對(duì)觀測記錄造成影響。場內(nèi)不準(zhǔn)種植作物。為保持觀測場地自然狀態(tài)，場內(nèi)鋪設(shè)0.4m寬的小路，人員只準(zhǔn)在小路上行走。有積雪時(shí)，除小路上的積雪可以去除外，應(yīng)保護(hù)場地積雪的自然狀態(tài)。依據(jù)場內(nèi)儀器布設(shè)位置和線纜鋪設(shè)需要，在小路下修建電纜溝〔管〕。電纜溝〔管〕應(yīng)做到防水、防鼠，并便于維護(hù)。同時(shí)，依據(jù)氣象行業(yè)規(guī)定的防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求， 觀測場的防雷屬于第三類防雷建筑物，應(yīng)承受第三類防雷措施。4.2森林水文觀測站的設(shè)計(jì)森林水文觀測站觀測的指標(biāo)有林內(nèi)降水量、林內(nèi)降水強(qiáng)度、穿透雨、樹干徑流量、地表徑流量、地下水位、枯枝落葉層含水量和森林蒸發(fā)量。為獵取森林水文要素的爭論數(shù)據(jù)，首要的因素是集水區(qū)和水量平衡場，此試驗(yàn)的方法是承受水量平衡場法和流域試驗(yàn)法。集水區(qū)主要是在典型森林類型上選擇具有代表性的一個(gè)自然閉合區(qū)，集水區(qū)與四周沒有水平的水分交換即自然分水線清楚、底層為不透水層、地址條件全都、生物群落與周邊更大范圍的生物群落相全都，面積為 100002023000卅的自然閉合區(qū)。生態(tài)系統(tǒng)的全部水分將經(jīng)集水區(qū)出口處基巖上所修建的量水堰出流水量平衡場選取具有典型性的地段設(shè)計(jì)水量平衡場，其規(guī)格型號(hào) 10X202,其主要用途是“四水”平衡規(guī)律的觀測。選擇一個(gè)有代表性的封閉小區(qū)，與四周沒有水平的水分交換。建筑在土壤層下面具有粘土或重壤土構(gòu)成的不透水層的地方。水量平衡場的地上部格外形、構(gòu)造、尺寸與坡面徑流場相類似〔其設(shè)計(jì)以下面徑流場設(shè)計(jì)〕，四周用混凝土筑隔水墻直插入不透水層、 地面上高出25cm；地〔集水桶〔井深2.5m，25cmX25cm,井筒外筑反濾層，上口加蓋〕。森林生態(tài)系統(tǒng)蒸散量觀測設(shè)計(jì)觀測內(nèi)容承受液流計(jì)測量單木樹干液流；蒸滲系統(tǒng)測量林分蒸散量；大孔徑閃耀儀測量單個(gè)或多個(gè)林分的蒸散量。觀測場的設(shè)計(jì)單木樹干液流量觀測場應(yīng)設(shè)在爭論區(qū)域的典型林分內(nèi)，地勢(shì)平坦，植被分布均勻。單個(gè)林分蒸散量觀測場土壤、地形、地質(zhì)、生物、水分和樹種等條件具有廣泛的代表性，要避開道路、小河、防火道、林緣，外形應(yīng)為正方形或長方形，林木在200蒸散量觀測點(diǎn)所在的典型林分，且路徑中心位置盡量位于森林小氣候觀測塔四周。森林生態(tài)系統(tǒng)水量空間安排格局觀測觀測內(nèi)容大氣降水量、穿透降水量、樹干徑流量、枯枝落葉層持水量、地表徑流量、土壤含水量和壤中流量。觀測的儀器設(shè)備〔自記雨量計(jì)和激光雨滴譜儀〔、樹干徑流量〔自記雨量計(jì)和樹干徑流收集槽〕、枯枝落葉層持水量〔周密電子天平〕、地表徑流量〔自記翻斗流量計(jì)〕、土壤含水量和壤中流量〔鋁盒、電子天平，取土鏟、烘箱、枯燥器和壤中流收集槽和自記雨量計(jì)〕。觀測場的設(shè)計(jì)葉層和土壤層，設(shè)置降水量觀測點(diǎn)、地表徑流場、徑流和穿透降水觀測樣地、土壤水分觀測樣地。降水量的觀測

坡面水量平衡場、樹干雨量觀測點(diǎn)數(shù)應(yīng)按集水區(qū)面積的配置，雨量觀測點(diǎn)要均勻鋪設(shè)，對(duì)于要進(jìn)展水質(zhì)分析的雨量觀測點(diǎn)，應(yīng)離林緣、大路或居民點(diǎn)有肯定距離。儀器的選擇承受承受自記雨量計(jì)〔日記、月記等〕和標(biāo)準(zhǔn)雨量筒測定森林降雨。儀器放置在徑流場或標(biāo)準(zhǔn)地四周的空曠地上，或者用特別設(shè)施〔如森林蒸散觀測鐵塔〕架設(shè)在林冠上方，或者選一株直徑較大且干形較好的最高樹木， 去其頂梢。將雨量承接器水平固定在樹頂上〔高于四周林冠層〕，然后用膠管將雨水引致林地進(jìn)展測定。在林中空地和林外約50m 100m處空曠地分別設(shè)置激光雨滴譜儀1臺(tái)，自動(dòng)觀測降水量、降水強(qiáng)度、降水等級(jí)、降水速度、降水粒徑大小及其分布譜圖。地表徑流量觀測設(shè)計(jì)選取典型地段建設(shè)坡面徑流場，主要用于爭論林分產(chǎn)流、產(chǎn)沙過程。在選擇時(shí)要留意保存原有的自然條件，土壤剖面構(gòu)造一樣，土質(zhì)厚度比較均勻，坡度比較均一，土壤理化特性〔機(jī)械組成、土壤密度、有機(jī)質(zhì)含量〕比較全都。假設(shè)坡面有比較小的起伏時(shí)，可進(jìn)展人工修理。在觀測場地中建立標(biāo)準(zhǔn)徑流場，位置應(yīng)5m〔與等高線平行〕，20m〔水平投影〕，100515及兩側(cè)設(shè)有圍埂小區(qū)頂部設(shè)截水溝下部設(shè)有集水槽和引水槽引水槽末端是接水池。為了阻擋徑流進(jìn)出小區(qū)，設(shè)置的圍埂其高 25cm,埋深45cm,厚度5cm上緣向小區(qū)外呈60。傾斜用混凝土板砌成，內(nèi)直外斜，圍埂外側(cè)設(shè)寬為2m的保護(hù)帶。集水槽和引水槽的橫斷面承受矩形，集流槽上緣為一水平面，寬10cm集流槽下沿為擋土墻，接水池設(shè)計(jì)為長128cm寬128cm高1.m,厚為14cm的正方形池。測流堰的設(shè)計(jì)選擇在森林類型上具有代表性的一個(gè)自然閉合的封閉區(qū)，集水區(qū)與四周沒有水平的水分交換即自然分水線清楚、底層為不透水層、地質(zhì)條件全都、生物群落與周邊更大范圍的生物群落相全都，面積為0.1hm2-2000000卅的自然閉合小區(qū)設(shè)計(jì)測流堰，它的用途是爭論流域產(chǎn)流、產(chǎn)沙過程。生態(tài)系統(tǒng)的全部水分將經(jīng)集水區(qū)出口處基巖上所修建的測流堰流出。測流堰建筑標(biāo)準(zhǔn)：三角形、矩形、梯形和巴歇爾測流堰。本設(shè)計(jì)承受梯形測流堰，相對(duì)于別的堰，精度高。樹干徑流量測裝置〔一2cm?4cm為一個(gè)徑級(jí)〕，2?3株標(biāo)準(zhǔn)木進(jìn)展樹干徑流觀測。將直徑為2.0cm?3.0cm的聚乙烯橡膠環(huán)開口向上，呈螺旋形纏繞于標(biāo)準(zhǔn)木樹干下部，纏繞時(shí)與水平面成302?3圈，固定后，用密封膠將接縫處封嚴(yán)。將導(dǎo)管伸入量水器的進(jìn)水口，并用密封膠帶將導(dǎo)管固定于進(jìn)水口，旋緊進(jìn)水口的螺紋蓋。收集導(dǎo)入量水器的樹干徑流，并進(jìn)展人工或自動(dòng)觀測。森林土壤觀測站的設(shè)計(jì)對(duì)森林土壤觀測的主要內(nèi)容包括土壤含水量、土壤理化性質(zhì)和土壤壤中流的觀測。土壤含水量觀測〔TDR土壤水分觀測樣地設(shè)置應(yīng)依據(jù)典型森林植被所在地形和土壤物理性質(zhì)空間差異來確定。對(duì)于典型森林植被來說，應(yīng)在林地坡頂、坡中和坡底分別設(shè)置一個(gè)觀測樣地，每個(gè)觀測樣地大小為10mK10m,在每個(gè)觀測樣地內(nèi)設(shè)置3個(gè)觀測點(diǎn)，觀測點(diǎn)位置宜沿觀測樣地對(duì)角線均勻分布。按 0?10cm10cm^20cm20cmt-40cm40cn?60cm60cm?80cm80cm?100cm〔依據(jù)土壤最大土層厚度劃分5g105C±5C20min可稱重。然后進(jìn)展數(shù)據(jù)處理，最終分析數(shù)據(jù)。土壤理化性質(zhì)觀測在選擇樣地前，了解試驗(yàn)地區(qū)的根本概況，包括地形、水文、森林類型、林業(yè)生產(chǎn)狀況等，并制定米樣區(qū)位信息表。樣地選擇在具有完善的保護(hù)制度，可以保障長期爭論而不被人為干擾或破壞具有典型優(yōu)勢(shì)種組成的區(qū)域具有代表性的森林生態(tài)系統(tǒng)，并應(yīng)包涵森林變異性；寬闊的地帶，不宜跨越道路、溝谷和山脊等。依據(jù)森林面積的大小、地形、土壤水分、肥力等特征，在林內(nèi)坡面上部、中部、下部與等高線平行各設(shè)置一條樣線， 在樣線上選擇具有代表性的地段，設(shè)i0.1hm2?1hn3?510mK10m喬木調(diào)查樣方、2mK2m灌木i1mX1m草本調(diào)查小樣方。pH〔鹽堿土、交換性鉀和鈉、交換性酸量〔酸性土〕、交換性鹽基總量、碳酸鹽量〔鹽堿土〕、有機(jī)質(zhì)、水溶性鹽分總量、全氮、堿解氮、亞硝態(tài)氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀、緩效鉀、全鎂、有效態(tài)鎂、全鈣、有效鈣、全硫、有效硫等。土壤壤中流觀測有坡面水量平衡場壤中流觀測設(shè)備的，從地表徑流集水槽下端混凝土澆筑的擋墻留有的水孔，用導(dǎo)管將地下徑流引入量水器，進(jìn)展觀測。森林生態(tài)生物定位爭論森林群落觀測選擇具有代表性的植被類型且受人為干擾較少交通又相對(duì)便利的地方設(shè)置，設(shè)置比例為1個(gè)/500h2森林面積每塊面積為O.lh?I.Ohm承受羅盤儀(DQL-3測繩或皮尺設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣地為正方形或長方形。依據(jù)不同森林群落類型的最小取樣面積(表現(xiàn)面積)確定固定樣地大小(一般為 O.lhm2?20hm),每種1452313PCeTrexvistaGPS確定樣地及被測林木地理位置、海拔高度；破壞性調(diào)查不能在該固定樣地內(nèi)進(jìn)展；全部的14523在標(biāo)準(zhǔn)地或固定樣地內(nèi)承受羅盤儀(DQL-3)、測繩和鋼卷尺設(shè)置(10X10)m、(2X2)m2、(1X1)m2面積的各類樣方，分別用于喬木層、下木層、草本層調(diào)查。森林生產(chǎn)力觀測森林喬木層生物量用階級(jí)標(biāo)準(zhǔn)木法測定其生物量。灌木層和草本層的調(diào)查方2mX2m1mX1m。生物多樣性觀測生物多樣性的指標(biāo)主要包括動(dòng)植物種類、數(shù)量和生物多樣性指數(shù)等。生物多樣性的所設(shè)置的大小樣方是依據(jù)生物種類的大小而設(shè)置的。對(duì)于小的昆蟲類生物，設(shè)置大小為1mX1m的樣方30個(gè)；每個(gè)樣方放置無底木框， 調(diào)查記錄框中全部昆蟲的種類。設(shè)置肯定長度的樣線，樣線長度與調(diào)查區(qū)域的面積和生境簡單性成正5000m長樣線，沿樣線進(jìn)展調(diào)查，行進(jìn)速3km-h-1左右，用自動(dòng)步行計(jì)數(shù)器確定觀測點(diǎn)位置。借助望遠(yuǎn)鏡、羅盤進(jìn)展動(dòng)物或痕跡觀看和定位。植物種類和數(shù)量的調(diào)查，種類的調(diào)查要設(shè)置樣線，沿樣線進(jìn)展調(diào)查，記錄樣線兩邊10m內(nèi)的植物種類。數(shù)量調(diào)查：設(shè)置樣方。在樣方內(nèi)記錄各種植物的數(shù)量。森林植物化學(xué)分析指標(biāo)和分析參照森林生態(tài)系統(tǒng)定位爭論觀測指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)室分析標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。森林安康與可持續(xù)進(jìn)展觀測森林的安康程度主要受到生物和非生物因素的影響 〔病蟲害、環(huán)境污染、營林活動(dòng)、林產(chǎn)品收獲等〕，現(xiàn)設(shè)計(jì)的主要觀測的是病蟲害和土壤的微生物，它們的觀測如下：森林病蟲害發(fā)生與危害指標(biāo)觀測：在整個(gè)站區(qū)內(nèi)設(shè)置樣方，記載樣方的面積。在每個(gè)樣方內(nèi)，記錄胸徑大于2cm的喬木的株數(shù)和其中被蟲害侵染的株數(shù)。在被害木3-5株，記錄各株上的害蟲數(shù)。后者除以前者即為受蟲害植物百分率。土壤微生物〔真菌、細(xì)菌、放線菌〕觀測：采樣深度和用具與一般土壤采集用具一樣，但凡與樣品接觸的用品均需事先進(jìn)展滅菌，常用的滅菌方法有干熱滅70%的酒精消毒等。對(duì)不同樣點(diǎn)一樣處理的樣品混合需在滅菌紙上進(jìn)展2mn篩孔過篩后，裝于塑料袋中，樣品應(yīng)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)展測定，否則，需將4C10g〔K〕水土資源的保持觀測林地土壤侵蝕強(qiáng)度觀測設(shè)置林地觀測樣地〔300X900〕吊，在樣地內(nèi)分成〔30X30〕m樣方，在各樣