DB15T 3892-2025荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷技術規(guī)范

荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷技術規(guī)范Codeofpracticefordiagnosisof2025-02-17發(fā)布2025-03-17實施I前言 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14氣候適宜性評價 24.1氣候適宜性評價原則 24.2氣候適宜性評價指標計算方法 24.3氣候適宜性評價等級劃分 35荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標與等級 35.1荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化類型 35.2荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標 35.3荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標計算 35.4荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化等級 55.5荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化等級值確定 56荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷方法和流程 66.1荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷方法 66.2荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷流程 7附錄A(規(guī)范性)各荒漠類型草本群落地上生物量的參考基準值 附錄B(規(guī)范性)各荒漠類型灌叢群落地上生物量的參考基準值 附錄C(規(guī)范性)各荒漠類型群落物種豐富度參考基準值 附錄D(規(guī)范性)草原化荒漠多年生優(yōu)良牧草及退化指示植物名錄 參考文獻 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象標準化技術委員會(SAM/TC23)提出并歸口。本文件起草單位：內(nèi)蒙古大學、內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象科學研究所。本文件主要起草人：梁存柱、賈成朕、王永利、苗百嶺、云文麗、朝魯門、吳國周、李智勇、王立1荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷技術規(guī)范本文件規(guī)定了荒漠生態(tài)系統(tǒng)氣候適宜性和退化診斷的指標和等級，描述了荒漠生態(tài)系統(tǒng)氣候適宜性評價的計算方法、退化診斷的方法及流程。本文件適用于溫性草原化荒漠生態(tài)系統(tǒng)、典型荒漠生態(tài)系統(tǒng)和極旱荒漠生態(tài)系統(tǒng)在生態(tài)系統(tǒng)(或群落)尺度上基于地面監(jiān)測數(shù)據(jù)的氣候適應性評價與退化診斷的服務、科研和管理等活動。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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，僅該日期對應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。LY/T2006荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務評估規(guī)范3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。在自然因素與人為干擾的共同作用下，荒漠群落生產(chǎn)力衰減、地面環(huán)境惡化和物種組成變化，導致荒漠生態(tài)系統(tǒng)功能和服務衰退的過程與現(xiàn)象。氣候適宜性climateadaptability生態(tài)系統(tǒng)在其運行過程或結(jié)構(gòu)中對預計或?qū)嶋H氣候變化的可能調(diào)節(jié)程度。無明顯主干的多年生木本植物。相同的群叢的聯(lián)合，其優(yōu)勢種是同一個種。2原生群落(自然條件下的頂級群落)中對群落結(jié)構(gòu)與功能的形成具有控制作用、生物量占優(yōu)勢的物4氣候適宜性評價4.1氣候適宜性評價原則荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷應根據(jù)荒漠群落(以下簡稱“群落”)地上生物量受氣候波動影響的程度，水分是植被生長發(fā)育的主要限制因子，尤其是群落地上生物量采用生長季相對濕潤度作為荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診氣候適宜性評價指標，應按公式(1)計算：3MI——生長季相對濕潤度；P——生長季降水量，單位為毫米(mm);PET——生長季潛在蒸散量，用FAOPenman-Monteith方法計算，單位為毫米(mm)。4.3氣候適宜性評價等級劃分被診斷群落氣候適宜性等級劃分應同時符合下列要求：a)采用鄰近氣象站點的生長季相對濕潤度平均值；b)采用建站年至評估年的生長季相對濕潤度建立序列；數(shù)據(jù)不完整時，取最近連續(xù)三個整年代的相對濕潤度；c)采用百分位數(shù)法確定氣候適宜性等級劃分的閾值，按表1的規(guī)定劃分。表1氣候適宜性等級劃分I注：MI為被診斷年生長季相對濕度，Mso、MI分別為生長季相對濕潤度第30百分位數(shù)和第70百分位數(shù)。5荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標與等級5.1荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化類型草原化荒漠群落物種變化主要表現(xiàn)在多年生草本層片的物種變化，灌叢優(yōu)勢種的更替不明顯，常表現(xiàn)為群落地上生物量的顯著下降；典型和極旱荒漠群落的變化主要表現(xiàn)在群落生產(chǎn)力和群落地表環(huán)境的變化。5.2荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標草原化荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標包括植物群落地上生物量下降率、優(yōu)勢種及主要優(yōu)良牧草相對地上生物量、退化指示種相對地上生物量、物種豐富度下降率；典型與極旱荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標包括植物群落地上生物量下降率、上層輕質(zhì)土壤侵蝕率。5.3荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷指標計算5.3.1群落植物地上生物量(灌木、半灌木及多年生草本植物)下降率計算按公式(2)計算：式中：BR——灌木、半灌木及多年生草本植物地上生物量下降率(%);B?被評價群落多年生草本植物地上生物量，單位為克每平方米(g/m2)。4Bo——灌木、半灌木及多年生草本植物地上生物量參考基準值，單位為克每平方米(g/m2);有未退化對照樣地時，B值以對照樣地的實測地上生物量為準；如無法選取對照樣地時，根據(jù)氣候適宜性判斷，采用附錄A中氣候適宜性等級對應的參考基準值；各草原化荒漠類型灌木、半灌木及多年生草本植物地上生物量的參考基準值按照附錄A、附錄B給出了常見荒漠群落類型正常年景(較適宜年份)的地上生物量參考值。5.3.2優(yōu)勢種及主要優(yōu)良牧草相對地上生物量計算按公式(3)計算：DS優(yōu)勢種及主要優(yōu)良牧草地上生物量占群落總生物量(一年生植物除外)的比值(%);B——被評價群落中優(yōu)勢種及主要優(yōu)良牧草地上生物量，單位為克每平方米(g/m2),按照附錄D中表D.1的規(guī)定執(zhí)行；B被評價群落中灌木、半灌木及多年生草本植物地上總生物量，單位為克每平方米(g/m2)。5.3.3退化指示種相對地上生物量計算按公式(4)計算：TS——被診斷群落中退化指示種相對地上生物量(%);B——被診斷群落中退化指示種地上生物量，單位為克每平方米(g/m2),按照附錄D中表D.2的規(guī)B?——被診斷群落中多年生草本植物地上總生物量，單位為克每平方米(g/m2)。5.3.4物種豐富度下降率計算按公式(5)計算：BD——物種豐富度下降率(%);Si——被評價群落物種豐富度，單位為牛頓/平方米(n/m2);S——物種豐富度參考基準值，單位為牛頓/平方米(n/m2);有對照樣地時，值以對照樣地的實測物種豐富度為準；如無法選取對照樣地時，按照附錄C中給定的參考基準值。5.3.5上層輕質(zhì)土壤侵蝕率計算按公式(6)計算：SE——上層(0cm~5cm)輕質(zhì)土壤侵蝕率(%);5S——上層(0cm~5cm)輕質(zhì)土壤含量，單位為克每千克(g/kg);Sa——深層(5cm~10cm)輕質(zhì)土壤含量，單位為克每千克(g/kg);土壤采樣時，要求上層土壤、深層土壤處于同一發(fā)生層，當這一發(fā)生層不足10cm時，需適當調(diào)整上層和深層土壤的采樣厚度。5.4荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化等級根據(jù)荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化特征，將退化程度等級確定為4級：未退化(I級),輕度退化(Ⅱ級)、中度退化(Ⅲ級)、重度退化(IV級)。5.5荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化等級值確定5.5.1群落植物地上生物量下降率退化等級值按表2中退化診斷指標等級范圍對應的退化等級值確定。表2基于群落植物地上生物量下降率的退化等級劃分I12中度退化345.5.2優(yōu)勢種及主要優(yōu)良牧草相對地上生物量退化等級值按表3中退化診斷指標等級范圍對應的退化等級值確定。表3基于優(yōu)勢種及主要優(yōu)良牧草相對地上生物量的荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化等級劃分I12345.5.3退化指示種相對地上生物量退化等級值按表4中退化診斷指標等級范圍對應的退化等級值確定。表4基于退化指示種相對地上生物量的退化等級劃分I12中度退化345.5.4物種豐富度下降率退化等級值按表5中退化診斷指標等級范圍對應的退化等級值確定：a)BD≥-30%時，物種豐富度變化率不參與荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷，IsD不賦值；6b)BD<-30%時，物種豐富度變化率退化等級值(Im)為表5中退化診斷指標等級范圍對應的退化等級值。表5基于物種豐富度下降率的退化等級劃分中度退化345.5.5上層輕質(zhì)土壤侵蝕率退化等級值按表6中退化診斷指標等級范圍對應的退化等級值確定。表6基于上層輕質(zhì)土壤侵蝕率的退化等級劃分II12中度退化346荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷方法和流程6.1荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷方法6.1.1數(shù)據(jù)獲取方法荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷應對被診斷群落及周圍情況作出初步判斷后設定調(diào)查樣地；當被診斷群落鄰近有多年未利用或輕度利用群落時，作為候選對照群落，與被診斷群落同時進行野外調(diào)查，應按下列要求調(diào)查、獲取群落物種組成、地上生物量及相關地表環(huán)境數(shù)據(jù)按照LY/T2006的規(guī)定執(zhí)行。a)樣地選擇與樣方設置：1)選擇能夠反映被調(diào)查區(qū)域植被和環(huán)境全貌的地段作為被診斷群落的典型地段進行調(diào)查；2)灌木樣方面積為5m×5m(稀疏植被樣方面積可適當擴大成10m×10m、20m×20m),灌木樣方的個數(shù)根據(jù)群落的環(huán)境均勻程度確定，選擇設置3～5個灌木樣方；3)多年生草本樣方面積為1m×1m,在每個灌木樣方中心和對角位置設置多年生草本樣方，每個樣地選擇設置9~15個多年生草本樣方。b)群落地上生物量和物種豐富度調(diào)查：1)選擇群落地上生物量達到高峰的時候進行調(diào)查，建議選擇9月中旬至10月上旬時間段；2)登記樣地內(nèi)所有灌木、半灌木及多年生草本植物的物種名；3)灌木樣方，記錄每株灌叢的物種名、高度、冠幅(無參考灌叢生物量估算模型時，需同步采用刈割法選取大-中-小3個標準株測定生物量);4)多年生草本采用收割法測定每個小樣方內(nèi)分物種地上生物量。c)土壤侵蝕數(shù)據(jù)調(diào)查：1)土壤取樣點設置于灌木樣方中心位置，取樣重復數(shù)同灌木樣方數(shù)；72)適當挖掘土壤剖面，按上層(0cm~5cm)、下層(5cm~10cm)分層取樣，要求上層土壤、深層土壤處于同一發(fā)生層，當這一發(fā)生層不足10cm時，需適當調(diào)整上層和深層土壤的采樣厚度；3)經(jīng)風干后測量土壤機械組成。6.1.2基準值的確定應按下列要求確定基準值：a)有固定對照觀測樣地時，各指標宜以時間序列中位數(shù)作為基準值；b)無固定對照觀測樣地時，應對被診斷群落及周圍情況巡查作出初步判斷后設定待評估調(diào)查樣地與對照樣地，對照樣地要求為圍封多年未利用或輕度利用群落，與被診斷群落同時進行野外調(diào)查，要求待評估樣地與對照樣地環(huán)境條件一致且平攤開闊；c)無對照樣地或選取的對照樣地達不到要求時，按無對照樣地的診斷方法進行評價，即對調(diào)查群落所處區(qū)域進行氣候適宜性評估，依據(jù)氣候適宜性評價等級選用附錄A和附錄B中的植物群落地上生物量基準值進行IBR等級值判斷。6.2荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化診斷流程6.2.1草原化荒漠生態(tài)系統(tǒng)6.2.1.1第一步退化等級值的計算按表2的規(guī)定確立植物群落地上生物量下降率(BR)的退化等級值IR,按公式(7)計算：I?——第一步退化等級值；IBR——植物群落地上生物量下降率的退化等級值。6.2.1.2第二步退化等級值的計算按表3和表4的規(guī)定確立優(yōu)勢種和主要優(yōu)良牧草相對地上生物量(DS)和退化指示種相對地上生物量 (TS)的退化等級值I和Irs.Is和I的最大值大于I時，將I下調(diào)一級計算I?;Is和I的最大值小于I時，將I上調(diào)一級計算I?;Ios和Is的最大值等于I時，I?等于I。I按公式(8)計算：……式中：I——第二步退化等級值；I?——第一步退化等級值；Ios——優(yōu)勢種和主要優(yōu)良牧草相對地上生物量的退化等級值；Is——退化指示種相對地上生物量的退化等級值。6.2.1.3第三步退化等級值的計算大于I時，將I?下調(diào)一級，計算Is;Io小于等于I?,I等于I?。Im有值，I按公式(9)計算：8I?——第三步退化等級值；I?——第二步退化等級值；IBo——物種豐富度變化率的退化等級值。6.2.1.4第四步退化等級值的計算按公式(10)計算草原化荒漠生態(tài)系統(tǒng)的綜合退化等級值，按表7的規(guī)定確定綜合退化等級：I——草原化荒漠生態(tài)系統(tǒng)綜合退化等級值；Is——第三步退化等級值；6.2.2典型和極旱荒漠生態(tài)系統(tǒng)6.2.2.1第一步退化等級值的計算按表2的規(guī)定確立植物群落地上生物量下降率(BR)的退化等級值Im,按公式(11)計算：I——第一步退化等級值；Iar——植物群落地上生物量下降率的退化等級值。6.2.2.2第二步退化等級值的計算按表6的規(guī)定確立輕質(zhì)土壤侵蝕程度(SE)的退化等級值(Is)。Is大于I時，將I下調(diào)一級，計算I2;I小于等于I?,I?等于I。I按公式(12)計算：I?——第二步退化等級值；I?——第一步退化等級值；Ise——輕質(zhì)土壤侵蝕程度的退化等級值。6.2.2.3第三步退化等級值的計算按公式(13)計算典型和極旱荒漠生態(tài)系統(tǒng)的綜合退化等級值，按表7的規(guī)定確定綜合退化等級：I——典型和極旱荒漠生態(tài)系統(tǒng)綜合退化等級值；I第二步退化等級值；9II12中度退化34(規(guī)范性)各荒漠類型草本群落地上生物量的參考基準值各荒漠類型草本群落地上生物量的參考基準值按表A.1的規(guī)定執(zhí)行。表A.1各荒漠類型草本群落地上生物量的參考基準值草原化荒漠(較濕潤)草原化荒漠(較干旱)不適宜(規(guī)范性)各荒漠類型灌叢群落地上生物量的參考基準值各荒漠類型灌叢群落地上生物量的參考基準值按表B.1的規(guī)定執(zhí)行。表B.1灌叢群落地上生物量的參考基準值灌叢群落類型霸王群落白刺群落白沙蒿群落四合木群落紅砂群落珍珠豬毛菜+紅砂群落(規(guī)范性)各荒漠類型群落物種豐富度參考基準值各荒漠類型群落物種豐富度的參考基準值按表C.1的規(guī)定執(zhí)行。表C.1各荒漠類型群落物種豐富度的參考基準值草原化荒漠(較濕潤)草原化荒漠(較干旱)63(規(guī)范性)草原化荒漠多年生優(yōu)良牧草及退化指示植物名錄草原化荒漠生態(tài)系統(tǒng)多年生優(yōu)良牧草植物名錄按表D.1的規(guī)定執(zhí)行，草原化荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化指示植物名錄按表D.2的規(guī)定執(zhí)行。表D.1草原化荒漠生態(tài)系統(tǒng)多年生優(yōu)良草本植物名錄系統(tǒng)類別多年生優(yōu)良草本植物名錄