T-JSAE 2-2024 基于昆蟲多樣性指數(shù)的江蘇沿海灘涂生態(tài)質(zhì)量評(píng)估技術(shù)規(guī)程

ICS13.020.99CCSZ01T/JSAE2—2024TechnicalspecificationforecologicalqualityassessmentofJiangsucoastalbeachbasedoninsectbiodiversI II 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4生物評(píng)估工作流程 25生物評(píng)估技術(shù)規(guī)程 25.1調(diào)查采樣 25.2生物監(jiān)測(cè) 45.3生物指數(shù)計(jì)算 55.4生物評(píng)估等級(jí)判定 6附錄A（資料性）采樣信息記錄表 7附錄B（資料性）樣線掃網(wǎng)法觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄表 9附錄C（資料性）人為活動(dòng)干擾情況評(píng)估表 附錄D（資料性）沿海灘涂昆蟲指示類群表 附錄E（資料性）沿海灘涂昆蟲指示類群的確定方法 本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提出。本文件由江蘇省農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)歸口。本文件起草單位：江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、鹽城師范學(xué)院，鹽城工學(xué)院，江蘇鹽城國(guó)家級(jí)珍禽自然保護(hù)區(qū)管理處。本文件主要起草人：王凡、孫星星、葛寶明、李洪山、陳浩、成海、王凱、蔣穎潔、高波、黎文建、胡積祥、于鵬、張成碩?；诶ハx多樣性指數(shù)的江蘇沿海灘涂生態(tài)質(zhì)量評(píng)估技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了沿海灘涂昆蟲的調(diào)查采樣技術(shù)、生物監(jiān)測(cè)方法，以及基于昆蟲指示類群DNA監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的沿海灘涂生態(tài)質(zhì)量評(píng)估方法。本文件適用于江蘇沿海灘涂生態(tài)系統(tǒng)的生物評(píng)估。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。HJ710.8生物多樣性觀測(cè)技術(shù)導(dǎo)則淡水底棲大型無(wú)脊椎動(dòng)物SN/T4278國(guó)境口岸醫(yī)學(xué)媒介昆蟲DNA條形碼鑒定操作規(guī)程T/CSES81淡水生物監(jiān)測(cè)環(huán)境DNA宏條形碼法3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。沿海灘涂coastalmudflat沿海大潮高潮位與低潮位之間的潮浸地帶，包含已利用的灘涂。3.2昆蟲多樣性指數(shù)insectbiodiversityindex表示昆蟲群落內(nèi)的分類單元或分子分類單元多樣性程度的量綱的數(shù)值，是用來(lái)判斷昆蟲群落結(jié)構(gòu)變化或生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的指標(biāo)。3.3指示類群indicativetaxa生態(tài)系統(tǒng)中的一種或多種優(yōu)勢(shì)類群、特有類群或先期定居類群的總稱，其群落組成和功能結(jié)構(gòu)的變化可以反映生態(tài)環(huán)境的變化。3.4DNA條形碼DNAbarcode生物體內(nèi)能夠代表該物種的、標(biāo)準(zhǔn)的、有足夠變異、易擴(kuò)增且相對(duì)較短的DNA片段，可用于生物的識(shí)別和鑒定。23.5DNA條形碼鑒定技術(shù)DNAbarcodingidentificationtechnique利用DNA條形碼基因片段進(jìn)行生物物種鑒定的技術(shù)，建立在基因擴(kuò)增和序列比對(duì)的基礎(chǔ)之上。3.6分子分類單元moleculartaxonomicunitDNA條形碼監(jiān)測(cè)物種分類工作中的操作單元，有特定的名稱和序列分類特征，如OTU。4生物評(píng)估工作流程包括沿海灘涂昆蟲調(diào)查采樣、生物監(jiān)測(cè)、指示類群監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總、生物評(píng)估和評(píng)估等級(jí)劃分等，示意圖見(jiàn)圖1。圖1評(píng)估工作流程示意圖5生物評(píng)估技術(shù)規(guī)程5.1調(diào)查采樣5.1.1調(diào)查采樣時(shí)間與頻次綜合考慮昆蟲生物學(xué)特征和種群動(dòng)態(tài)情況，根據(jù)監(jiān)測(cè)條件和評(píng)估要求開展。按年度監(jiān)測(cè)，可選擇在昆蟲發(fā)生盛期5-10月份，調(diào)查次數(shù)不少于2次，避開雨水集中的時(shí)間；按季節(jié)監(jiān)3測(cè)，分別在春、夏、秋、冬季進(jìn)行；按月度監(jiān)測(cè)，每月1次，監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔應(yīng)盡量一致。5.1.2調(diào)查采樣點(diǎn)布設(shè)總則采樣區(qū)域的選擇需要綜合考慮灘涂濕地中不同昆蟲類群的生態(tài)特征和生活史、不同生境類型中的植被分布、不同水體類型的深度、底質(zhì)類別、水化學(xué)等因素的影響，盡量覆蓋所有生境類型。采樣樣線或點(diǎn)位的布設(shè)盡量避免污水處理廠、養(yǎng)殖和垂釣區(qū)域等人類活動(dòng)影響較大的區(qū)域，采樣同時(shí)填寫采樣信息記錄表。陸生昆蟲調(diào)查采樣布設(shè)按照沿海灘涂植被覆蓋情況劃分蘆葦、堿蓬、米草、光灘、灌叢等典型生境區(qū)域，每個(gè)典型生境內(nèi)至少選擇3個(gè)調(diào)查采樣區(qū)域，并填寫采樣信息表（附錄A.1）。水生昆蟲調(diào)查采樣布設(shè)根據(jù)監(jiān)測(cè)要求在沿海灘涂近海海域設(shè)置采樣點(diǎn)位，可選擇主要河流入?？趨^(qū)域、近海岸區(qū)域、閘口區(qū)域以及潮灘小水體區(qū)域。在快速流動(dòng)的海水和河流區(qū)域，建議采樣點(diǎn)位間隔10km以上。在緩慢流動(dòng)的河流和溪流中，建議間隔1km以上設(shè)置采樣點(diǎn)，根據(jù)水體的寬度和深度設(shè)置采樣點(diǎn)位，并填寫采樣信息記錄表（附錄A.2）。5.1.3調(diào)查采樣方法樣線掃網(wǎng)法每個(gè)調(diào)查采樣區(qū)域內(nèi)設(shè)置不少于5條樣線，監(jiān)測(cè)者按照1km/h～2km/h的速度沿樣線行進(jìn)，左右揮動(dòng)180°為一復(fù)網(wǎng)，每10復(fù)網(wǎng)為一組，每條樣線調(diào)查10組，調(diào)查人員對(duì)捕獲到的昆蟲進(jìn)行初步物種鑒定并填寫數(shù)據(jù)記錄表（附錄B）。捕獲的昆蟲放置毒瓶?jī)?nèi)毒殺后，浸泡于濃度≥80%的乙醇溶液中。對(duì)于大型蛾蝶類昆蟲，則使用乙醇溶液進(jìn)行胸部注射毒殺后，取單側(cè)足浸泡于≥80%的乙醇溶液中。采集到的樣品野外常溫保存，室內(nèi)4℃保存。馬來(lái)氏網(wǎng)法每種主要生境類型中設(shè)置不少于3個(gè)馬來(lái)氏網(wǎng)誘捕昆蟲。用固定繩索拉緊馬來(lái)氏網(wǎng)各個(gè)網(wǎng)面，使網(wǎng)脊傾斜角度保持在35°~45°。馬來(lái)氏網(wǎng)前端頂部安裝收集瓶，收集瓶中放入2/3以上體積的100%乙醇，在極端干旱或濕潤(rùn)條件下，盡量放滿瓶的100%乙醇。每15d回收收集瓶一次，收集瓶野外常溫保存，室內(nèi)4℃保存。此方法主要適用于采集雙翅目、膜翅目、半翅目等昆蟲類群。樣方陷阱法每個(gè)調(diào)查采樣區(qū)域內(nèi)選取5個(gè)樣方，每樣方間隔>2m。樣方內(nèi)安置3個(gè)陷阱杯（呈三4角形排列，間隔約50cm陷阱杯為高度12cm、杯口直徑8cm的硬質(zhì)塑料杯，每個(gè)陷阱杯內(nèi)盛50mL左右的50%丙二醇溶液，用于殺死和保存昆蟲標(biāo)本，雨水較多的季節(jié)可在陷阱杯上方搭建不影響昆蟲爬行的遮擋板。每7d取出陷阱杯回收昆蟲一次，回收的昆蟲清除枯葉等雜質(zhì)后浸泡于濃度≥80%乙醇溶液中，野外常溫保存，室內(nèi)4℃保存。此方法主要適用于采集鞘翅目等地表昆蟲類群。燈光誘集法~使用支桿撐掛白色幕布用于收集昆蟲，并在幕布前方0.1m處安置高壓汞燈（功率250~500W），選擇20:00-02:00時(shí)間段進(jìn)行燈誘。將捕獲的昆蟲至于毒瓶后，浸泡于濃度≥80%乙醇溶液中，野外常溫保存，室內(nèi)4℃保存。此方法主要適用于采集有趨光性的昆蟲。采泥器取樣法每個(gè)調(diào)查采樣區(qū)域選擇不少于3個(gè)樣點(diǎn)。在深度大于1m的水域，使用Peterson采泥器（1/16m2）抓取底泥8次。采樣時(shí)，將采泥器在打開狀態(tài)下掛好提鉤，緩慢放至底部，抖脫提鉤后上提，待兩頁(yè)閉合后拉出水面。若采泥器未完全閉合，需重新采集。樣品篩選可參考HJ710.8的規(guī)定執(zhí)行，篩選后的樣品可不做分揀，保留剩余環(huán)境基質(zhì)加入乙醇溶液，確保最終的乙醇濃度≥80%，野外常溫保存，室內(nèi)4℃保存。此方法主要適用于深水區(qū)水生昆蟲的采集。D型網(wǎng)取樣法流速緩慢的淺水區(qū)，利用D型網(wǎng)（40目紗網(wǎng)）沿岸邊刮取底泥。在垂直方向上下網(wǎng)掃，約進(jìn)行10次。同時(shí)，在水平方向逆水流沿底泥網(wǎng)掃2m，完成一個(gè)D形網(wǎng)的采集。每個(gè)采樣區(qū)域需完成30個(gè)D形網(wǎng)采集。樣品篩選和保存方法同4.4.5。此方法主要適用于淺水區(qū)水生昆蟲的采集。5.2生物監(jiān)測(cè)5.2.1沿海灘涂昆蟲物種鑒定昆蟲種類鑒定主要采用DNA條形碼鑒定技術(shù)，獲取每個(gè)調(diào)查點(diǎn)位昆蟲物種的分子分類單元數(shù)和相對(duì)豐度。陸生昆蟲樣品DNA條形碼鑒定方法按照SN/T4278的規(guī)定執(zhí)行。水生昆蟲樣品DNA條形碼鑒定方法按照T/CSES81的規(guī)定執(zhí)行。5.2.2昆蟲指示類群監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總按照附錄D以科級(jí)為分類單元對(duì)物種鑒定結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，獲取每個(gè)調(diào)查點(diǎn)位昆蟲指示類群各物種的分子分類單元數(shù)和相對(duì)豐度。55.3生物指數(shù)計(jì)算5.3.1昆蟲多樣性指數(shù)瑪格列夫指數(shù)（Margalefindex,D)式中：D——瑪格列夫指數(shù)；S——總分子分類單元數(shù)目；N——總序列數(shù)香農(nóng)-威納指數(shù)（Shannon-Wienerindex,H'）式中：H'——香農(nóng)-威納指數(shù)；S——總分子分類單元數(shù)目；Pi——分子分類單元i的相對(duì)豐度。Pielou均勻度指數(shù)（Pielou’sevenessindex,J）式中：J——Pielou均勻度指數(shù)；H'——香農(nóng)-威納指數(shù)；S——總分子分類單元數(shù)目。5.3.2昆蟲綜合多樣性指數(shù)（Comprehensiveinsectbiodiversityindex，CIQI）陸生昆蟲綜合多樣性指數(shù)（CIQIt）按照公式（4）計(jì)算，各指數(shù)的權(quán)重設(shè)定參照表1。表1陸生昆蟲各多樣性指數(shù)權(quán)重瑪格列夫指數(shù)香農(nóng)-威納指數(shù)（H'）Pielou均勻度指數(shù)（J）權(quán)重0.8212.26水生昆蟲綜合多樣性指數(shù)（CIQIa）按照公式（5）計(jì)算，各指數(shù)的權(quán)重設(shè)定參照表2。6表2水生昆蟲各多樣性指數(shù)權(quán)重瑪格列夫指數(shù)香農(nóng)-威納指數(shù)（H'）Pielou均勻度指數(shù)（J）權(quán)重1昆蟲綜合多樣性指數(shù)（CIQI）按照公式（6）計(jì)算。5.4生物評(píng)估等級(jí)判定根據(jù)昆蟲綜合多樣性評(píng)估指數(shù)（CIQI）得分情況劃分沿海灘涂生態(tài)質(zhì)量評(píng)估等級(jí)為5級(jí)，由高到低分別為：優(yōu)秀、良好、中等、較差、很差，見(jiàn)表3。表3沿海灘涂生態(tài)質(zhì)量等級(jí)判定標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)優(yōu)秀較差很差CIQICIQI>2.01.5<CIQI≤2.01.0<CIQI≤1.50.5<CIQI≤1.0CIQI≤0.57附錄A（資料性）采樣信息記錄表表A.1陸生昆蟲采樣信息記錄表樣地編號(hào)：樣地名稱：天氣：溫度：濕度：風(fēng)速：海拔：生境類型：植物物候期：植被類型：植被覆蓋度：人為活動(dòng)干擾類型：人為活動(dòng)干擾強(qiáng)度：o樣線掃網(wǎng)法樣線1經(jīng)度：緯度：開始時(shí)間：結(jié)束時(shí)間：樣線2經(jīng)度：緯度：開始時(shí)間：結(jié)束時(shí)間：樣線3經(jīng)度：緯度：開始時(shí)間：結(jié)束時(shí)間：樣線4經(jīng)度：緯度：開始時(shí)間：結(jié)束時(shí)間：樣線5經(jīng)度：緯度：開始時(shí)間：結(jié)束時(shí)間：o馬來(lái)氏網(wǎng)法經(jīng)度：緯度：樣品數(shù)量：o樣方陷阱法經(jīng)度：緯度：樣品數(shù)量：o燈光誘集法經(jīng)度：緯度：樣品數(shù)量：備注：8表A.2水生昆蟲采樣信息記錄表樣點(diǎn)編號(hào)：樣點(diǎn)名稱：天氣：溫度：經(jīng)度：緯度：海拔：樣品數(shù)量：采樣人員：采樣日期：生境條件水域特征o入海河口o淺水溪流或河流o溪流源頭o深水河流o其他：水環(huán)境狀況o清澈無(wú)異味o比較清澈，有少量異味o比較渾濁，有異味，有生活垃圾o很渾濁，有大量的刺激性氣味，生活垃圾較多生境類型o米草灘涂o林地o光灘o灌叢o禾草灘o混合植被o堿蓬灘涂o其他：岸邊植被情況：種類覆蓋度o大于90%的岸邊表面被植被覆蓋，種類多樣o70%~90%的岸邊表面被植被覆蓋，種類簡(jiǎn)單o50%~70%的岸邊表面被植被覆蓋，部分裸露o少于50%的岸邊表面被植被覆蓋，裸露率較高采樣區(qū)域微生境復(fù)雜性o有枯木、巖石、水生植物等3種以上微生境o存在2種微生境o微生境單一底質(zhì)類別o淤泥o粘土o粗砂o礫石o巖土o其他：人為活動(dòng)干擾類型人為活動(dòng)干擾強(qiáng)度物理指標(biāo)pH值：電導(dǎo)率（?/cm）：濁度：溶解氧（mg/L）：水深（m流速（m/s）：備注：9附錄B（資料性）樣線掃網(wǎng)法觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄表表B樣線掃網(wǎng)法觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄表觀測(cè)地點(diǎn)：樣線編號(hào)：樣線長(zhǎng)度：天氣：溫度：濕度：風(fēng)速：起點(diǎn)經(jīng)緯度：終點(diǎn)經(jīng)緯度：生境類型：主要植被：起止時(shí)間：記錄者：觀測(cè)者：學(xué)名組數(shù)合計(jì)123456789備注：（資料性）人為活動(dòng)干擾情況評(píng)估表表C人為活動(dòng)干擾情況評(píng)估表干擾類型干擾強(qiáng)度A開發(fā)建設(shè)1.公路建設(shè)；2.鐵路建設(shè)；3.旅游開發(fā)；4.礦產(chǎn)資源開發(fā)（含采石、挖沙）；5.管線、風(fēng)電、水電、火電、光伏發(fā)電、河道整治等開發(fā)建設(shè)o強(qiáng)：植被基本消失，生境受到嚴(yán)重干擾，動(dòng)物難以棲息繁衍。o中：植被部分消失，但干擾消失動(dòng)物棲息繁衍受到一定程度影響。o弱：植被基本保持原樣；生境受到一定干擾，但對(duì)動(dòng)物棲息繁衍影響不大。o無(wú)：植被保持原始狀態(tài)；生境沒(méi)有受到干擾，對(duì)動(dòng)物棲息繁衍無(wú)影響。B農(nóng)牧漁業(yè)活動(dòng)2.填海造地；3.毀草開墾；4.毀林開墾。C環(huán)境污染1.水污染；2.大氣污染；3.土壤污染；4.固體廢棄物排放。D其他2.砍伐；3.采集；4.捕撈；5.狩獵；6.割草；7.噴灑農(nóng)藥；8.施肥；9.耕作；11.道路交通等。附錄D表D沿海灘涂昆蟲指示類群表科Family鞘翅目ColeopteraEndomychidae；螢科Lampyridae雙翅目Diptera蠓科Ceratopogonidae；食蚜蠅科Syrphidae蜉蝣目Ephemeroptera四節(jié)蜉科Baetidae；小蜉科Ephemerellidae；蜉蝣科Ephemeridae；扁蜉科Heptageniidae；細(xì)裳蜉科Leptophlebiidae；新蜉科Neoephemeridae；短絲蜉科Siphlonuridae；越南蜉科Vietnamellidae膜翅目Hymenoptera繭蜂科Braconidae；方頭泥蜂科Crabronidae；姬蜂科Ichneumonidae；泥蜂科Sphecidae；胡蜂科Vespidae鱗翅目Lepidoptera弄蝶科Hesperiidae；灰蝶科Lycaenidae；蛺蝶科Nymphalidae；鳳蝶科Papilionidae；粉蝶科Pieridae；蜆蝶科Riodinidae；眼蝶科Satyridae蜻蜓目Odonata綜蟌科Synlestidae；麗蟌科Amphipterygidae；幽蟌科Euphaeidae；色蟌科Calopterygidae襀翅目Plecoptera綠襀科Chloroperlidae；卷襀科Leuctridae；叉襀科Nemouridae；扁襀科Peltoperlidae；襀科Perlidae；刺襀科Styloperlidae毛翅目Trichoptera貝石蛾科Beraeidae；短石蛾科Brachycentridae；枝石蛾科Calamoceratidae；畸距石蛾科Dipseudopsidae；舌石蛾科Glossosomatidae；鉤翅石蛾科Helicopsychidae；鱗石蛾科Lepidostomatidae；長(zhǎng)角石蛾科Leptoceridae；細(xì)翅石蛾科Molanbudae；齒角石蛾科O