HJ 710.8-2014 生物多样性观测技术导则 淡水底栖大型无脊椎动物(发布稿).pdf
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1、中华人民共和国中华人民共和国国家国家环境保护标准环境保护标准HJ 710.82014生物多样性观测技术导则 淡水底栖大型无脊椎动物Technical guidelines for biodiversity monitoringfreshwater benthicmacroinvertebrates(发布稿)本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2014-10-31 发布2015-01-01 实施环环 境境 保保 护护 部部发发 布布i目次前言.ii1 适用范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 观测原则.15 观测方法.26 观测内容和指标.77 观测时间
2、和频次.88 数据处理和分析.89 质量控制和安全管理.810 观测报告编制.9附录 A(资料性附录)淡水底栖大型无脊椎动物观测工具、试剂和装备.10附录 B(资料性附录)淡水底栖大型无脊椎动物观测野外采样记录表.11附录 C(资料性附录)淡水底栖大型无脊椎动物定量采集记录表.12附录 D(资料性附录)淡水底栖大型无脊椎动物定性采集记录表.13附录 E(资料性附录)淡水底栖大型无脊椎动物凭证标本记录表.14附录 F(资料性附录)淡水底栖大型无脊椎动物样品固定和保存的方法.15附录 G(资料性附录)数据处理和分析方法.16附录 H(资料性附录)淡水底栖大型无脊椎动物观测报告编写格式.17ii前言
3、为贯彻落实中华人民共和国环境保护法 、 中华人民共和国野生动物保护法 ,规范我国生物多样性观测工作,制定本标准。本标准规定了在淡水水体包括静水和流水水体生物群落中底栖大型无脊椎动物多样性的观测技术和方法,对样点布设、样本采集方法、定性与定量分析方法以及观测的质量保证等作了相应的规定和说明。本标准附录 A、B、C、D、E、F、G、H 为资料性附录。本标准为首次发布。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位:南京师范大学、环境保护部南京环境科学研究所。本标准环境保护部 2014 年 10 月 11 日批准。本标准自 2015 年 1 月 1 日起实施。本标准由环境保护部解释。1生物
4、多样性观测技术导则 淡水底栖大型无脊椎动物1 适用范围本标准规定了淡水底栖大型无脊椎动物多样性观测的主要内容、技术要求和方法。本标准适用于中华人民共和国范围内淡水底栖大型无脊椎动物多样性的观测。2 规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 7714文后参考文献著录规则GB/T 8170数值修约规则与极限数值的表示和判定HJ 623区域生物多样性评价标准HJ 628生物遗传资源采集技术规范(试行)3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1大型无脊椎动物 macroinvertebrate指个体不能通过 500 m 孔径网
5、筛的无脊椎动物(包括一些在生活史早期阶段个体较小的动物) 。3.2淡水底栖大型无脊椎动物 freshwater benthic macroinvertebrate指生活史的全部或至少一个时期栖息于内陆淡水(包括流水和静水) 水体的水底表面或底部基质中的大型无脊椎动物。主要包括刺胞动物门(Cnidaria,或称腔肠动物门Coelenterata) 、扁形动物门(Platyhelminthes) 、线形动物门(Nematomorpha) 、线虫动物门(Nemata) 、环节动物门(Annelida) 、软体动物门(Mollusca)和节肢动物门(Arthropoda)的动物。3.3密度 densi
6、ty指单位面积上某种(类)动物的全部个体数目。3.4频度 frequency指某种动物在全部调查样方中出现的百分率。3.5生物量 biomass指单位面积上某种(类)动物的总重量。3.6优势种 dominant species指对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种。它们通常是那些个体数量多、生物量高、体积较大、生活能力较强的种类。4 观测原则4.1 科学性原则观测样地和观测对象应具有代表性, 能全面反映观测区域淡水底栖大型无脊椎动物的整体状况;应采用统一、标准化的方法,观测淡水底栖大型无脊椎动物多样性的动态变化。24.2 可操作性原则观测计划应考虑所拥有的人力、资金和后勤保障等条件,
7、充分利用现有资料和成果, 立足现有观测设备和人员条件,采用效率高、成本低的观测方法。4.3 持续性原则观测工作应满足淡水底栖大型无脊椎动物保护和管理的需要, 并对生物多样性保护和管理工作起到指导及预警作用。观测对象、方法、时间和频次一经确定,应长期保持不变。4.4 保护性原则避免观测工作对野生生物造成伤害, 避免超出客观需要的频繁观测。 若需要采集重点保护物种,应获得相关主管部门的行政许可。4.5 安全性原则野外观测工作具有一定的危险性, 观测者应接受相关专业培训。 观测过程中需做好安全防护措施。4.6 方法适用性原则根据观测淡水水体的形态、大小、流量等环境条件,以及各类底栖大型无脊椎动物的生
8、物学和生态学特性,选择相应的观测方法。5 观测方法5.1 观测准备5.1.1 确定观测目标掌握观测区域底栖大型无脊椎动物的多样性及其分布, 以及人类活动和环境变化对其生存状况的影响; 为制定流域生态环境保护措施,评价流域生态环境保护措施和政策实施的有效性等提供基础数据。5.1.2 明确观测对象包括水螅类和水螅水母类 (刺胞动物门) , 涡虫类 (扁形动物门) , 线形类 (线形动物门) ,线虫类(线虫动物门) ,寡毛类和蛭类(环节动物门) ,腹足类和瓣鳃类(软体动物门) ,甲壳类、水蜘蛛类和水生昆虫(节肢动物门) 。在开展物种多样性观测时,应重点考虑以下类群:a) 我国或国内区域性特有种、优势
9、种或常见种;b) 对维持淡水生态系统结构和过程有重要作用的物种;c) 具有重要社会、经济价值的物种;d) 对水域环境变化反应敏感的物种。5.1.3 制定观测方案准备观测区域的水体形态图、基底类型图、1:10000 地形图等资料,根据观测目标和观测对象,制定科学合理的观测方案。5.1.4 成立观测队伍,开展人员培训组织观测力量,明确观测者的责任,为观测者提供技术培训,使观测者掌握野外观测方法、操作规范和物种识别知识等。同时,做好全员安全培训,杜绝危险事件发生。5.1.5 准备观测仪器和工具准备观测仪器、运输设备和工具(参见附录 A) 。检查并调试相关工具和仪器,对长期放置的仪器进行精度校正,确保
10、各项设施完备且运行良好。5.2 观测样点设置35.2.1 定量观测根据湖泊、水库、河流等水体形态特点、底质类型、水文状况、水生植物和淡水底栖大型无脊椎动物的分布特征, 以及水体受污染状况等因素,在水域内设置若干具有代表性的断面或样线, 使同一断面或样线上的差异程度尽可能小。 在同一断面或样线上每隔一定距离设置一个样点。5.2.1.1 湖泊和水库将湖泊、水库划分成入口区、深水区(或湖心区) 、出口区、沿岸带,或污染区和相对清洁区等不同区域,在这些区域分别设置 1 至若干有代表性的横断面。根据断面的方向, 每隔一定距离设置样点,或在断面的中部和靠岸的左、右两侧分别设置若干样点(图 1) 。断面和样
11、点的设置也可根据观测区人类经济活动对水域的干扰程度做适当调整。5.2.1.2 河流将河流划分成河口区、下游河段、中游河段、上游河段,以及支流和干流的汇口区等区域,在各区域设置若干有代表性的断面,断面间隔以数公里至数十公里不等(图 2) 。在同一断面上,每隔一定距离设置一个采样点(图 2) 。采样点的数目和间距可根据河流的宽度、流速、底质类型和环境异质性程度等进行设定。一般情况下,若河面宽度不超过 200 m,可在每个断面的中部或靠岸一侧设置 1 个采样点; 若河面宽度在 200 m 以上, 可在每个断面的中部和左、右两侧分别布设 1 至多个采样点,样点间距一般在 100200 m(图 2) 。
12、断面和样点的设置也可根据观测区主要人类活动对河流的干扰程度做适当调整。图 1 湖泊和水库底栖大型无脊椎动物观测断面和样点布设示意图4图 2 河流干流底栖大型无脊椎动物观测断面和样点设置示意图5.2.1.3 溪流和可涉水河流在山区溪流或可涉水河流布设样点或样线时,可选择水流平缓、河岸植被丰富的段面。视溪流或可涉水河流的底质类型、水深和流速、水面宽度、人类活动的干扰程度等设置若干样点。一般情况下,环境异质性程度越高,设置的样点越多。5.2.2 定性观测根据各类底栖大型无脊椎动物的生物学和生态学特性, 在各类群的典型生境或特殊生境设置样点或样线,如水中大型植物根部、倒木、水生植物的茎叶、溪流中或小河
13、岸边的石块底部、石缝等处,弥补定量观测中遗漏的栖息在特殊生境的底栖大型无脊椎动物类群。5.3 样品采集5.3.1 湖泊、水库定量样品采集5.3.1.1 泥样采集5.3.1.1.1 使用底泥采泥器采集泥样。 采样时每个采样点累计采样面积 1/81/3 m2。 即使用1/16 m2的彼得生采泥器或改良的彼得生采泥器(1/12 m2) ,采泥 24 次,采样厚度一般为1015 cm。若为疏松的湖底底质,则需要穿透 20 cm 底质。5.3.1.1.2 在湖泊、 水库深水区域使用采泥器采样时需借助机械绞盘,严格按照安全操作规程进行操作。5.3.1.1.3 在靠近湖泊、水库沿岸的可涉水区,若有螺、蚌等较
14、大型无脊椎动物时,可使用带网夹泥器(开口面积 1/6 m2)采样 12 次。5.3.1.2 泥样筛洗5.3.1.2.1 将采获的泥样倒入一个塑料采样箱中,使用长柄 D 型抄网将捞取的泥样在湖泊、水库水中摇荡筛洗, 初步洗去泥样中的污泥。 洗涤过程中保持网口朝上, 防止网内物体溅出。然后,将塑料箱里剩余泥水全部倒入抄网筛洗。5.3.1.2.2 使用带网夹泥器采得样品后,连网一同在水中摇荡筛洗,洗去污泥(操作过程中保持网口紧闭) ,将夹泥器提出水面后打开,拣出全部样品。5.3.1.2.3 样品封装。 将每个样点采集、 筛洗后的样品连同杂物全部装入同一个塑料自封袋或塑料广口瓶中,贴上标签(写明采集地
15、点、样点编号、日期和采集人) ,必要时可在样品袋内或样品瓶中放入写有相同内容的标签。 缚紧袋口或盖紧瓶口后带回实验室处理。若气温较高(高于 3335 )或路途中放置的时间较长(超过 5 h) ,则需在样品袋或样品瓶中加入适量的乙醇溶液(至终浓度 70%左右)或乙醇-甲醛溶液(由 90%乙醇和 40%甲醛按 9:1混合配制) ,以防止样品腐烂。55.3.1.3 样品筛选和分拣5.3.1.3.1 将待筛选样品置于 40 目网筛中,然后将筛底置于水盆的清水中轻轻摇荡,洗去样品中剩余的污泥,筛洗后挑出其中的杂物和植物枝条、叶片等(仔细检查并拣出掺杂在其中的动物) ,将筛上肉眼能看得见的全部样品倒入白瓷
16、盘中进行分拣。若观测水域已有颤蚓科(Tubificidae)和仙女虫科(Naididae)等类群分布的记录,则需使用 40 目和 60 目网筛进行套筛。5.3.1.3.2 如采样时来不及分拣, 可将初步筛洗后的样品连同所余杂物全部装入一个新的样品袋中,贴上与采样相同内容的标签,缚紧袋口后带回室内再做进一步筛选和分拣。5.3.2 河流定量样品采集根据底质类型、水深等因素选择不同的采样方法。5.3.2.1 深水河流定量样品采集在水深超过 3 m 的河流,可使用抓斗式采泥器(1/4 m2)或彼得生采泥器(若河流底质较硬,必要时可使用 Kajak 柱状采泥器) ,借助卷扬机、机械绞盘进行采集。采样时每
17、个采样点累计采样面积约 0.51 m2(1/16 m2的彼得生采泥器采泥 816 次;抓斗式采泥器采集24 次;1/6 m2带网夹泥器采集 36 次) 。若底栖大型无脊椎动物分布的密度较小时(如在河流中央的深水区域) ,则需要适当增加采样面积(1.02 m2) 。若密度较大(如靠近两岸的浅水区) ,可适当减少采样面积(如 0.5 m2) 。5.3.2.2 可涉水河流定量样品采集可使用 D 形抄网或带网夹泥器。使用 D 形抄网采样时,将 D 形抄网放置于准备采样的河底,使 D 形抄网的直边(长度约为 0.3 m)紧贴河流底部,逆水流方向从河流下游向上游移动 D 形抄网约 1 m,使样品随着搅动和
18、流水的冲刷进入网内,采集 3 个小样方,总面积约为 1 m2。5.3.2.3 河岸浅水区及可涉水湿地的定量样品采集可结合定量框法进行采集 (在湖泊边缘可涉水的湖泊湿地也可采用此法进行定量样品采集) 。将定量框(50 cm50 cm 或 25 cm25 cm)置于水底底质上,并在四角进行固定。取出定量框内的底质和大型无脊椎动物,一般采集深度为 20 30 cm,同时顺水流方向在定量框后方置一抄网, 以防挖取框中底质时样品漂走,将抄网采获的样品与用定量框采集的样品合并。 每个样点采集 24 次, 或 48 次 (使用 25 cm25 cm 定量框) , 总采样面积累计约 0.251m2(可视底栖大
19、型无脊椎动物的密度做适当调整) 。5.3.2.4 样品封装同湖泊、水库样品封装(5.3.1.2.3)方法。5.3.2.5 样品筛选和分拣可参考湖泊、水库样品筛选与分拣(5.3.1.3)方法。5.3.3 溪流和浅滩定量样品采集5.3.3.1 一般地质的可涉水溪流、浅滩在可涉水的溪流、浅滩采集底栖大型无脊椎动物时,可使用索伯网进行采集,每个样点采 25 个样。采样次数可视底栖大型无脊椎动物的密度做适当调整。采样时,将网口正对上游,用脚或小铁扒有力地搅动索伯网前定量框(50 cm50 cm 或 25 cm25 cm)内的底质,使样品连同部分底质随水流一起被冲进网内。并用手刷将粘附在石块上的螺类等洗刷
20、入网。5.3.3.2 底质为卵石或砾石的可涉水溪流、浅滩可使用踢网或 D 形抄网进行采集。踢网可两人或单人操作,两人操作时,一人在水流下游撑住网,另一人在上游用脚踢起或搅动水底底质,将浑浊的水用脚或手往网内泼,使大型无脊椎动物连同部分底质随水流一起被冲进网内。 单人操作踢网时可背对上游, 或一只脚6踩住网的下沿防止网被水流冲起,单手扶网,用脚在网前踢起 0.51 m2范围内的水底底质,使底质和大型无脊椎动物一起被水流冲入网中。通常使用 1 m 的踢网,每个样点采集 23踢。采样踢数可视底栖大型无脊椎动物的密度做适当调整。使用 D 形抄网采样时参考可涉水河流的定量采样法。5.3.3.3 样品封装
21、同 5.3.1.2.3 湖库样品封装方法。5.3.3.4 样品筛选和分拣可参考 5.3.1.3 湖泊、水库样品筛选与分拣方法。5.3.4 定性样品采集5.3.4.1 拖网采样在水深小于 2 m 的湖泊或河流沿岸的浅水区,可使用拖网进行定性样品采集。采样时,将拖网(带有重锤)抛入水中,在船上缓慢拖行(船速 510 km/h) ,至一定距离后提起拖网。将同一样线上多次采获的样品连同底质合并装入同一个塑料自封袋或塑料广口瓶中, 贴上标签(写明采集地点、样点编号、日期和采集人) ,缚紧袋口或盖紧瓶口后带回实验室处理。样品采集按照 HJ 628 的规定执行。5.3.4.2 抄网采样在河岸边的一些特殊生境
22、,如水中大型植物根部、倒木、大石块基部等采样点进行定性样品采集,可使用不同类型的抄网(如 D 形抄网) 。在根株生境采样时,将 D 形抄网放在根株下游,用踢击的方法促使生物分离;在底质粗糙(混合砾石、卵石或大石块)生境采样时,可将抄网底部紧贴在底质上,踢击抄网上游 0.51 m2范围内的底质,使生物从底质上分离,多次踢击后将样品合并;或者将 D 形抄网的直边紧贴河流底部,向前拖动 D 形抄网,使样品随着搅动和流水的冲刷进入网内;使用抄网采集时,应注意使网的下半部分尽量撑开, 将网的下沿尽量紧贴底质,网口稍向后倾斜。并注意不要使网的上沿进入水中。待流经网中的水变清后,再捞起抄网。样品采集按照 H
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