四、荒漠生态系统监测指标
作者:综合研究中心 更新时间:2013-06-25
四、荒漠生态系统监测指标
(一)、气象要素监测指标
站区气象要素人工观测
项目 |
频度 |
备注 |
天气状况 |
3次/日(8,14,20时) |
目测, 观测日记 见荒漠生态站监测手册。 |
气压 |
3次/日(8,14,20时) |
气压表 |
风 风向 /风速 |
3次/日(8,14,20时) 3次/日(8,14,20时) |
|
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 |
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) |
降雨 总量 |
降雨时测,2次/日(8,20时) |
雨量筒 |
接上表站区气象要素人工观测
项目 |
频度 |
备注 |
雪 初雪 /终雪 /雪深 |
1次/年 、1次/年 、有降雪测,1次/日(8时) |
|
霜 初霜 /终霜 |
1次/年 、1次/年 |
|
水面蒸发 |
1次/日(20时) |
蒸发皿(大型蒸发皿) |
地表温度 定时地表温度 /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 |
日照时数 |
1次/日(日落) |
日照计 |
冻土 |
1次/日(8时) |
北方冻土区测 |
站区气象要素自动观测
项目 |
频度 |
备注 |
气压 |
1次/小时 |
|
风 风向 /风速 |
1次/小时 |
|
空气温度 定时温度 /最高温度 /最低温度 |
1次/小时 |
|
空气湿度 相对湿度 |
1次/小时 |
湿度传感器 |
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
项目 |
频度 |
备注 |
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 |
|
地温 土壤温度 /观测深度(5,10,15,20,40,60,100cm) |
1次/小时 |
|
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 |
|
日照时数 |
1次/小时 |
每分钟记录,1小时输出 |
综合观测场荒漠小气候观测
项目 |
位置 |
备注 |
温度 |
下垫面以上0.5、2.0米高度处 |
阶段性观测 |
湿度 |
||
风速 |
||
风向 |
下垫面上方适当高度 |
阶段性观测 |
总辐射 |
下垫面上方1.5米高度处 |
阶段性观测 |
净辐射 |
||
紫外辐射(UV) |
||
反射辐射 |
||
光合有效辐射 |
||
土壤热通量 |
地面以下3cm |
阶段性观测 |
地表温度 |
地面0cm处 |
阶段性观测 |
土壤温度 |
地面以下:5,10,15,20,40,60,100cm |
阶段性观测 |
降水 |
|
阶段性观测 |
注:阶段观测为每月一次,每次5-7天(选典型天气),冬季不作要求,测试频度1次/小时。
(二)、土壤监测指标
(综合观测场、辅助监测点均观测,频度相同)
项目 |
测定层次 |
频度 |
方法 |
备注 |
碱解氮 |
表 层(0-10cm 10-20cm) |
1次/年,采样重复数见监测规范
|
碱扩散法 |
取样时间:秋季(9-10月) |
速效磷 |
Olsen法 |
|||
速效钾 |
乙酸铵浸提 |
|||
有机质 |
表层 (0-10cm 10-20cm) |
1次/2-3年,参见采样年度,采样重复数见监测规范
|
重铬酸钾氧化法 |
取样时间:秋季(9-10月) 采样年度: 2004,2006,2009,2011,2014 |
全氮 |
半微量凯式法 |
|||
pH |
电位法 |
|||
容重 |
环刀法 |
|||
阳离子交换量 |
表层 (0-10cm 10-20cm) |
1次/5年 参见采样年度,采样重复数见监测规范
|
乙酸铵-氯化钠交换-原子吸收(火焰光度法)(石灰性土壤) |
取样时间:秋季(9-10月) 采样年度: 2004,2009, 2014 |
缓效钾 |
硝酸浸提法 |
|||
土壤交换性钙、镁、钠(中性土) |
乙酸铵交换-原子吸收(或EDTA容量法) |
|||
土壤交换性钠(碱化土壤) |
乙酸铵-氢氧化铵交换-火焰光度法 |
|||
速效微量元素 |
|
取样时间:秋季(9-10月)。在有条件的台站或 土壤分中心分析 采样年度: 2004, 2009 ,2014 |
||
有效硼 |
姜黄素法 |
|||
有效钼 |
草酸-草酸铵浸提 |
|||
有效锌 |
DTPA浸提(碱性、中性土壤) |
|||
有效锰 |
HCL浸提(酸性土壤) |
|||
有效铁 |
DTPA浸提(碱性、中性土壤) |
|||
有效硫 |
氯化钙浸提(碱性、中性土壤);磷酸盐浸提(酸性土壤) |
(接上表)(综合观测场、辅助监测点均观测,频度相同)
项目 |
测定层次 |
频度 |
方法 |
备注 |
有机质 |
剖面(0-10cm、10-20cm、20-40cm、40-60cm、 60-80cm 80-100cm) |
1次/5年 参见采样年度,采样重复数见监测规范
|
重铬酸钾氧化法 |
取样时间:秋季(9-10月) 采样年度: 2004,2009,2014 |
全氮 |
半微量凯式法 |
|||
全磷 |
酸熔或碱熔、比色法 |
|||
全钾 |
酸熔或碱熔、火焰/原子吸收 |
|||
微量元素全量 |
|
|
||
硼 |
1次/10年,参见采样年度,采样重复数见监测规范
|
碳酸钠熔融-比色 |
取样时间:秋季(9-10月)。 土壤分中心分析 采样年度: 2004,2014 |
|
钼、锌、锰、铜、铁 |
HF-HNO3-HClO4消煮 |
|||
重金属 |
|
|||
铬、铅 |
氢氟酸-高氯酸-硝酸消煮 |
|||
镍、镉、硒 |
氢氟酸-高氯酸-硝酸消煮 |
|||
砷 |
硝酸-硫酸消煮 |
|||
汞 |
冷原子吸收法 |
|||
机械组成 |
剖面(0-10cm、10-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm 80-100cm) |
1次/5年,参见采样年度,采样重复数见监测规范
|
吸管法 |
|
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 |
|||
容重 |
剖面下层(20-40cm、40-60cm、60-80cm 80-100cm) |
1次/5年,参见采样年度,采样重复数见监测规范 |
环刀法 |
取样时间:秋季(9-10月) 采样年度: 2004,2014 |
(三)、水环境要素监测指
水物理要素监测指标
监测地点 |
指标 |
观测项目 |
观测频度 |
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 |
地下水 |
潜水水位 |
同中子仪土壤水分监测 |
|
地表水 |
E601水面蒸发量 |
每天早、晚8点记录 |
|
综合观测场一:农业生产区 |
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/5年 |
地下水 |
潜水水位 |
同中子仪土壤水分观测 |
|
地表水 |
农田灌溉量 |
每次 |
|
农田蒸散 |
农田蒸散量(水量平衡法) |
同中子仪土壤水分观测 |
|
综合观测场二:天然荒漠区 |
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 |
地下水 |
潜水水位 |
同中子仪土壤水分观测 |
|
荒漠蒸散 |
荒漠蒸散量(水量平衡法) |
|
* 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
监测指标 |
观测项目 |
观测频度 |
备注 |
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 |
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 |
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 |
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 |
接上表水化学要素监测指标
监测指标 |
观测项目 |
观测频度 |
备注 |
灌溉用承压水水质 |
同静止地表水水质 |
1-3次/生长季 |
综合观测场一采样,有则测,没有则不测 |
灌溉用地表水水质 |
同静止地表水水质 |
1-3次/生长季 |
综合观测场一采样,有则测,没有则不测 |
(四)、生物要素监测指标
监测位点 |
监测项目 |
监测指标 |
监测频度、时间、年度 |
方法与操作要求 |
|
站区附近固定区域 |
1. 植被类型、面积与分布 |
植被类型,面积 |
一次/5年; 2004,2009,类推 |
野外调查 |
|
区域观测点 |
2.植物空间分布格局变化 |
位点,植物种,高度,密度 |
每年8月 |
野外调查,样条法(20-50米) |
|
综合观测场和区域观测点(2-4个) |
3.生境要素 |
植被类型,植物群落名称,盖度,地形地貌,水分条件,利用方式,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 ) |
野外调查, |
|
4.植物群落特征 |
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 |
1次/5年; 2004,2009,类推 |
样方调查,每个观测点10-20个样方 |
|
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 |
样方调查,每个观测点10-20个样方 |
|||
群落生物量 |
灌木地上生物量,草本地上生物量,灌木地下生物量,草本地下生物量,凋落物现存量,总生物量 |
样方调查,每个观测点10-20个样方 |
|||
5.优势植物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 |
常规元素分析法,热值测定用燃烧法,地上部分与地下部分分别测定 |
||
6.种子产量 |
植物种,种子产量 |
1次/5年;秋季; 2004,2009,类推 |
分3次测定(成熟、成熟高峰期、落种期),野外调查,样方法 |
||
7.土壤有效种子库 |
植物种,有效种子数量 |
1次/5年;秋季; 2004,2009,类推 |
野外调查,样方法 |
||
8.短命植物生活周期 |
植物种,密度,出苗期、枯死期、生活期 |
1次/5年; 2004,2009,类推 |
野外调查 |
||
9.凋落物季节动态 |
收集框面积,枝干重,叶干重,花干重,果干重,杂物干重,干重合计 |
每年都监测,1次/月 |
野外观测 |
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10.大型土壤动物种类组成 |
采样地点描述,调查方法,种名,数量,计算方法 |
1次/5年; 2004,2009,类推 |
野外调查 |
||
11.物侯观测 |
返青期,开花期,结实期,枯草期 |
每年都监测 |
观测群落优势种和指示种 |
||
12.土壤微生物区系(作为第二套指标,有条件的台站监测) |
类别,数量 |
1次/5年; 2004,2009,类推 |
真菌,马丁氏培养法 放线菌,改良高氏1号培养基法 消化菌,稀释法 反消化菌,反消化菌培养基法 |
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,场地的地势图,监测样点分布图等