二、森林生态系统监测指标
作者：综合研究中心 更新时间：2013-06-27
二、森林生态系统监测指标
(一)、气象要素监测指标
站区气象要素人工观测
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项目 |
频度 |
备注 |
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天气状况 |
3次/日（8，14，20时） |
目测， 观测日记 见森林生态站监测手册。 |
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气压 |
3次/日（8，14，20时） |
气压表 |
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风 风向 / 风速 |
3次/日（8，14，20时） 、 3次/日（8，14，20时） |
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空气温度 定时温度 / 最高温度 / 最低温度 |
3次/日（8，14，20时） 、1次/日（20时） 、1次/日（20时） |
百叶箱最高温度表 百叶箱最低温度表 |
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空气湿度 相对湿度 |
3次/日（8，14，20时） |
百叶箱干湿球温度表 毛发湿度表（结冰期） |
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降雨 总量 |
降雨时测，2次/日（8，20时） |
雨量筒 |
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雪 初雪 / 终雪 / 雪深 |
1次/年 、1次/年 、有降雪测，1次/日（8时） |
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霜 初霜 / 终霜 |
1次/年 、1次/年 |
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水面蒸发 |
1次/日（20时） |
蒸发皿（大型蒸发皿） |
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地表温度 定时地表温 / 最高地表温度 最低地表温度 |
3次/日（8，14，20时） 、1次/日（20时） 、1次/日（20时） |
水银地温表 /最高温度表 /最低温度表 |
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日照时数 |
1次/日（日落） |
日照计 |
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冻土 |
1次/日（8时） |
北方冻土区测 |
站区气象要素自动观测
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项目 |
频度 |
备注 |
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气压 |
1次/小时 |
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风 风向 / 风速 |
1次/小时 |
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空气温度 定时温度 /最高温度 /最低温度 |
1次/小时 |
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空气湿度 相对湿度 |
1次/小时 |
湿度传感器 |
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降雨 总量 /强度 |
1次/小时 |
雨量计 |
(接上) 站区气象要素自动观测
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项目 |
频度 |
备注 |
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地表温度 定时地表温度 / 最高地表温度 /最低地表温度 |
1次/小时 |
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地温 土壤温度 观测深度（5，10，15，20，40，60，100cm） |
1次/小时 |
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辐射 总辐射 / 光合有效辐射 /反射辐射 /净辐射 /紫外辐射（UV） |
1次/小时 |
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日照时数 |
1次/小时 |
每分钟记录，1小时输出 |
综合观测场林间小气候观测要素
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项目 |
位置 |
备注 |
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温度 |
林冠层上方0.5、2.0米高度处 |
阶段性观测 |
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湿度 |
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风速 |
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风向 |
林冠层上方适当高度 |
阶段性观测 |
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总辐射 |
林冠层上方1.5米高度处 |
阶段性观测 |
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净辐射 |
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紫外辐射（UV） |
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反射辐射 |
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光合有效辐射 |
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土壤热通量 |
地面以下3cm |
阶段性观测 |
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地表温度 |
地面0cm处 |
阶段性观测 |
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土壤温度 |
地面以下：5， 10，15，20，40，60，100cm |
阶段性观测 |
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*降水 |
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阶段性观测 |
注：⑴根据林木高度可增加冠层内观测层次,观测设计由生态站提出，CERN领导部门批准执行。
⑵阶段性观测是指在作物生育期内进行，每次3-7天（选典型天气），测试频度1次/小时，每年观测
次数根据生态站具体气候环境确定。
（二）、土壤要素监测指标
（综合观测场、辅助监测点均观测，频度相同）
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项目 |
测定层次 |
频率 |
方法 |
备注 |
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NO3-N、NH4-N |
表层 1．（0-10cm） （10-20cm） 2．发生层次明显的土壤：
腐殖层, |
1次/年（8-11月采样） 采样重复数见监测规范。 |
比色法、蒸馏法 |
2004年开始，每年采样 |
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速效磷 |
Olsen法（北京森林站）；Bray1法（其他森林站） |
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速效钾 |
乙酸铵浸提 |
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有机质 |
重铬酸钾氧化法 |
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全氮 |
半微量凯式法 |
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pH |
电位法 |
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凋落物厚度 |
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阳离子交换量 |
表层 1．（0-10cm）， （10-20cm） 2．发生层次明显的土壤：
腐殖层 |
1次/5年（8-11月采样） 采样重复数见监测规范 |
乙酸铵交换法（中性、酸性土壤）；乙酸铵-氯化钠交换-原子吸收(火焰光度法)（石灰性土壤） |
2004， 2009，2014年采样 |
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缓效钾 |
硝酸浸提法 |
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土壤交换性钙、镁、钾、钠（酸性、中性土） |
乙酸铵交换-原子吸收（或EDTA容量法） |
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土壤交换性氢、铝（酸性土） |
KCl交换－中和滴定 |
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（接上表）（综合观测场、辅助监测点均观测，频度相同）
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项目 |
测定层次 |
频率 |
方法 |
备注 |
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速效微量元素 |
1.（0-10cm） （10-20cm） 2．发生层次明显的土壤：
腐殖层 |
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2004， 2009， 2014年 采样 |
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有效硼（南方站） |
1次/5年，（8-11月采样），见采样年度。采样重复数见监测规范 |
姜黄素法 |
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有效钼 |
草酸-草酸铵浸提 |
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有效锌（石灰性土壤） |
DTPA浸提（碱性、中性土壤） HCL浸提（酸性土壤） |
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有效锰（石灰性土壤） |
DTPA浸提（碱性、中性土壤） |
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有效铁（石灰性土壤） |
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有效硫 |
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氯化钙浸提（碱性、中性土壤）；磷酸盐浸提（酸性土壤） |
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容重 |
环刀法 |
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有机质 |
剖面: 1.发生层次不明显的土壤（0-10cm、10-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm 80-100cm） 2.发生层次明显的土壤按照发生层次采样 |
1次/5年（8-11月采样），见采样年度。采样重复数见监测规范 |
重铬酸钾氧化法 |
2004，2009， 2014年 采样 |
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全氮 |
半微量凯式法 |
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全磷 |
酸熔或碱熔、比色法 |
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全钾 |
酸熔或碱熔、火焰/原子吸收 |
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微量元素全量 |
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土壤分中心分析 2004，2009， 2014年采样 |
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硼 钼、锌、锰、铜、铁 |
剖面: 1.发生层次不明显 土壤（0-10cm、10-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm 80-100cm） 2.发生层次明显的土壤按照发生层次采样 |
1次/5年（8-11月采样）。采样重复数见监测规范 |
碳酸钠熔融-比色 |
（接上表）（综合观测场、辅助监测点均观测，频度相同）
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项目 |
测定层次 |
频率 |
方法 |
备注 |
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重金属 |
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铬、铅 |
剖面: 1.发生层次不明显土壤（0-10cm、10-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm 80-100cm） 2.发生层次明显的土壤按照发生层次采样 |
1次/10年（8-11月采样），采样重复数见监测规范。 |
氢氟酸-高氯酸-硝酸消煮 |
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镍、镉、硒 |
氢氟酸-高氯酸-硝酸消煮 |
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砷 |
硝酸-硫酸消煮 |
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汞 |
冷原子吸收法 |
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机械组成 |
吸管法 |
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土壤矿质全量（P、Ca、Mg、K、Na、Fe、Al、Si、Mo、Ti、S） |
EDTA容量法 偏硼酸锂熔融—ICP |
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容重 |
1.剖面下层（20-40cm、40-60cm、60-80cm 80-100cm） 2.发生层次明显的土壤按照发生层次采样 |
1次/10年（8-11月采样），见采样年度。采样重复数见监测规范。 |
环刀法 |
2004，2014年采样 |
* 尽量按照固定深度采样，当土壤特殊发生层次出现时以不跨越发生层次为准。
*土层较薄或发生层次明显的台站,可对剖面采样深度进行适当调整.
（三）、水环境监测指标
水物理要素监测指标
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监测地点 |
指标 |
观测项目 |
观测频度 |
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气象站 |
土壤水 |
1、土壤水分含量(中子仪) 2、土壤水分特征参数* |
1次/5天或1次/10天，降雨后加测（详见上文说明）。土壤水分特征参数仅监测一次 |
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地下水 |
潜水水位 |
同中子仪土壤水分监测 |
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地表水 |
E601水面蒸发量 |
每天早、晚8点记录 |
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综合观测场 （人工径流场或封闭小流域） |
土壤水 |
1、土壤水分含量(中子仪) 2、土壤水分含量(烘干法) 3、土壤水分特征参数 |
中子仪法同气象站中子仪土壤水分观测； 烘干法1次/2月（详见上文说明） 土壤水分特征参数：1次/10年 |
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地下水 |
潜水水位 |
同中子仪土壤水分观测 |
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地表水 |
地表径流 |
每次 |
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森林蒸散 |
森林蒸散量(水量平衡法) |
同中子仪土壤水分观测 |
* 土壤水分特征参数观测项目有：土壤完全持水量、土壤田间持水量、土壤凋萎系数，土壤容重、土壤孔隙度、土壤水分特征曲线。
水化学要素监测指标
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监测指标 |
观测项目 |
观测频度 |
备注 |
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雨水水质 |
PH值，矿化度，硫酸根，非溶性物质总含量 |
1、4、7、10月观测 |
水样为全月所有降水量的集合。站区采样 |
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静止地表水水质 |
PH值、钙离子、镁离子、钾离子、钠离子、碳酸根离子、重碳酸根离子、氯化物、硫酸根离子、磷酸根离子、硝酸根离子、矿化度、化学需氧量（COD）、水中溶解氧（DO）、总氮、总磷 |
旱季雨季各一次 |
静止地表水指站区或附近地区永久性湖泊或池塘，有则测，没有则不测 |
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流动地表水水质 |
同静止地表水水质 |
同静止地表水水质 |
流动地表水指站区或附近天然河流（详见上文说明），必须测 |
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潜水水质 |
同静止地表水水质 |
同静止地表水水质 |
站区采样，必须测 |
（四）、生物要素监测指标
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监测地点 |
监测项目 |
监测指标 |
监测频度、时间、年度 |
备注 |
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区域调查点（2-4个） |
1.生境要素 |
植被类型，植物群落名称，郁闭度，地形地貌，水分条件，人类活动，动物活动，演替特征，土壤pH，土壤有机碳，土壤全氮，土壤全磷，土壤微生物生物量碳 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
样方调查 |
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2. 群落植物种类组成 |
乔木层植株个体特征 |
树号，中文名，拉丁名，胸径，高度，生活型 |
1次/5年； 2004，2009，类推。 |
单株调查 |
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乔木层分种特征 |
样方号，中文名，拉丁名，优势高度，盖度，株数，生活型 |
样方调查 |
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灌木层分种特征 |
样方号，中文名，拉丁名，优势高度，盖度，株数，生活型， |
样方调查,每个观测点10-20个样方 |
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草本层分种特征 |
样方号，中文名，拉丁名，优势高度，盖度，株数，生活型， 地上干重 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
样方调查,每个观测点10-20个样方 |
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3.乔、灌、草各层优势植物不同器官和凋落物（叶、枝）的元素含量与能值 |
全碳，全氮，全磷，全钾，全硫，全钙，全镁，全铁，全锰，全铜，全锌，全钼，全硼，全硅，热值 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
乔木分树干、枝、叶、果（花）、根；灌木和草本分地上、地下 常规元素分析法 热值测定用燃烧法 |
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4.鸟类种类与数量 |
动物类别，动物名称，拉丁名，数量，调查方法 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
野外调查 |
||
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5.大型野生动物种类与数量 |
动物类别，动物名称，拉丁名，数量，调查方法 |
1次/5年, 2004，2009，类推。 |
野外调查 |
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综合观测场 |
1.生境要素 |
植被类型，植物群落名称，郁闭度，地形地貌，水分条件，人类活动，动物活动，演替特征，土壤pH，土壤有机碳，土壤全氮，土壤全磷，土壤微生物量碳 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
样方调查 |
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2. 群落植物种类组成 |
乔木层植株个体特征 |
树号，中文名，拉丁名，胸径，高度，生活型 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
单株调查 |
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乔木层分种特征 |
样方号，中文名，拉丁名，优势高度，盖度，株数，生活型 地上部分干重，树干干重，枝干重，叶干重，果（花）干重，皮干重，地下部分干重，根茎干重，模型 |
样方调查，每20年作一次模型取样 |
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灌木层分种特征 |
样方号，中文名，拉丁名，优势高度，盖度，株数，生活型， 总干重，枝干重，叶干重，根干重，模型 |
样方调查,每个观测点10-20个样方 |
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草本层分种特征 |
样方号，中文名，拉丁名，优势高度，盖度，株数，生活型， 地上干重，根干重，模型 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
样方调查,每个观测点10-20个样方 |
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3.群落生物量 |
乔木地上生物量，灌木地上生物量，草本地上生物量，乔木地下生物量，灌木地下生物量，草本地下生物量，凋落物现存量，总生物量 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
样方调查，每个观测点10-20个样方 |
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4.乔、灌、草各层优势植物不同器官和凋落物（叶、枝）的矿质元素含量与能值 |
全碳，全氮，全磷，全钾，全硫，全钙，全镁，全铁，全锰，全铜，全锌，全钼，全硼，全硅，热值 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
乔木分树干、枝、叶、果（花）、根；灌木和草本分地上、地下 常规元素分析法 热值测定用燃烧法 |
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5.物候 |
出芽期，开花期，结果期，落叶期。 |
每年都作，动态观测 |
选择各层优势种和物候指示种，野外观察， |
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6.鸟类种类与数量 |
动物类别，动物名称，拉丁名，数量，调查方法 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
野外调查 |
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7.大型野生动物种类与数量 |
动物类别，动物名称，拉丁名，数量，调查方法 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
野外调查 |
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8.林地凋落物量季节动态 |
收集框面积，枝干重，叶干重，花果干重，皮干重，苔藓地衣干重，杂物干重，干重合计 |
每年都监测，1次/月 |
野外观测 |
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9.叶面积指数 |
乔木层叶面积，灌木层叶面积，草本层叶面积 |
1次/5年； 2004，2009，类推 |
野外观测 |
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注：第一次上报数据时，提供定位站所代表区域的自然条件（气候、土壤等）和土地利用方式概述，综合观测场和区域调查点的位置、面积大小、环境背景要素（土壤母质，土壤名称，海拔，经度，纬度，坡向，坡度）、植被演替背景、土地利用方式，选点原则等