HJ 710.1-2014 生物多样性观测技术导则 陆生维管植物(发布稿).pdf
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1、 中华人民共和国国家环境保护标准中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 710.12014 生物多样性观测技术导则 陆生维管植物 Technical guidelines for biodiversity monitoringterrestrial vascular plants (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 发 布 发 布 环 境 保 护 部 环 境 保 护 部 i目 次 前 言.ii 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 观测原则.2 5 观测方法.2 6 观测
2、内容和指标.12 7 观测时间和频次.12 8 数据处理和分析.12 9 质量控制和安全管理.12 10 观测报告编制.13 附录 A(资料性附录)观测样地(样方)测量记录表.14 附录 B(资料性附录)观测样地概况信息调查表.15 附录 C(资料性附录)土壤剖面特征调查表.16 附录 D(资料性附录)森林样地胸径等于或大于 1 cm 乔木和灌木植物记录表 .17 附录 E(资料性附录)森林样地胸径等于或大于 1 cm 乔木和灌木重复(动态)观测记录表.18 附录 F(资料性附录)森林样地胸径小于 1 cm 乔木和灌木观测记录表.20 附录 G(资料性附录)森林样地胸径小于 1 cm 乔木和灌
3、木重复(动态)观测记录表.21 附录 H(资料性附录)矮小灌丛群落灌木植物观测记录表.22 附录 I(资料性附录)矮小灌丛群落灌木植物重复(动态)观测记录表.23 附录 J(资料性附录)草本植物种类组成调查记录表.24 附录 K(资料性附录)地貌类型.25 附录 L(资料性附录)样地坡度计算方法 .26 附录 M(资料性附录)物候期表示方法 .27 附录 N(资料性附录)德氏(Drude)多度级.28 附录 O(资料性附录)人为干扰活动分类表.29 附录 P(资料性附录)数据处理和分析方法.30 附录 Q(资料性附录)维管植物观测报告编写格式.32 ii前 言前 言 为贯彻落实中华人民共和国环
4、境保护法 、 中华人民共和国野生植物保护条例 ,规范我国生物多样性观测工作,制定本标准。 本标准规定了陆生维管植物多样性观测的主要内容、技术要求和方法。 本标准附录 A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q 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:中国科学院植物研究所、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 31 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生物多样性观测技术导则 陆生维管植物 1 适用范围 本标准规定了陆生维管植物多样性
5、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陆生维管植物多样性的观测。 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 17296 中国土壤分类与代码 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) NY/T 87 土壤全钾测定 NY/T 88 土壤全磷测定 NY/T 1121.4 土壤检测 第4部分:土壤容重的测定 NY/T 1121.6 土壤检测 第6部分:土壤有机质的测定 NY/T 1121.24 土壤检测 第24
6、部分:土壤全氮的测定自动定氮仪法 NY/T 1377 土壤pH值的测定 LY/T 1223 森林土壤坚实度的测定 3 术语和定义 3.1 维管植物 vascular plant 指具有维管组织的植物,包括蕨类植物、裸子植物和被子植物。 3.2 乔木 tree 指具有独立的主干,主干和树冠有明显区分的高大的木本植物,一般成熟个体高度达 5 m 以上。 3.3 灌木 shrub 指不具明显独立的主干,并在出土后即行分枝,或丛生地上的比较矮小的木本植物,一般成熟个体高度小于 5 m。 3.4 灌丛 shrubland 指以灌木为主形成的植物群落类型。 3.5 草本 herb 指木质部不甚发达,茎为草
7、质或肉质的植物。 3.6 种群 population 指在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。 3.7 优势种 dominant species 指在群落中地位最重要, 对群落结构和环境的形成有明显控制作用的物种, 通常个体数量多或生物量高。 23.8 物候期 phenological period 指维管植物随着季节性气候变化作出相适应的植物器官的形态变化时期。 3.9 多度 abundance 指某一植物物种在群落中的个体数量,通常采用直接计数法或目测估计法进行测定。 3.10 盖度 coverage 指植物枝叶所覆盖土地的垂直投影面积,一般用百分率表示。 3.11 频度 freq
8、uency 指某种植物在群落全部调查样方中出现的百分率。 3.12 密度 density 指单位面积上某种植物的全部个体数目。 3.13 物种多样性 species diversity 指群落内或生态系统中生物种类的丰富程度, 本标准指维管植物种类的丰富程度, 包括物种的数量和物种的均匀程度两个方面,有多种测度指数。 3.14 坡度 slope 指观测样地坡面的斜度,即坡面法线与水平面的夹角。 3.15 坡向 aspect 指坡面法线在水平面上投影的方向,用该投影与正北方向的夹角表示。 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,能反映观测区域维管植物(简称“植物” )多
9、样性的整体状况;观测方法应统一、标准化。 4.2 可操作性原则 观测方案应考虑观测区域的自然条件,所拥有的人力、财力和后勤保障等条件,充分利用现有设备、技术力量、资料和成果,使观测方案高效、可行。 4.3 持续性原则 观测工作应满足生物多样性保护和管理的需要, 对生物多样性保护和管理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 观测方案、技术和活动坚持保护性原则,不应对生物个体、群落组成和结构及生境造成影响或改变。 4.5 安全性原则 观测活动具有一定的野外工作特点。观测者应接受相关专业培训,采取安全防护措施。 5 观测方法 5.1 观测准备 3
10、5.1.1 方案制定 准备观测区域植被类型图、1:10000 地形图、气候资料、动植物区系等资料,对观测区域进行野外踏查,根据观测目的制定科学合理的观测方案。 5.1.2 人力准备 根据观测目的、任务和进度要求,组织足够的观测力量,明确人员的责任,组织观测方法、技术、质量控制和管理、安全、急救、野外生存技巧等方面的培训,保证观测任务的顺利完成。 5.1.3 工具准备 根据观测方案,准备相应的仪器、设备、工具,包括:森林罗盘仪、经纬仪(全站仪) 、全球定位系统(GPS)定位仪、50 m 卷尺、5 m 卷尺、胸径尺、锤子、记录夹、记录纸、记录笔、油漆刷、铅笔、橡皮、标本夹、测高杆、便携式激光测距仪
11、等。 5.1.4 材料准备 根据观测任务,准备相应的材料和防护用品,包括:样方顶点的固定标记物如水泥桩,标记植物个体的标牌,分割样方的绳子如简易塑料绳,标记植物个体用不锈钢钉及韧性好、易操作、抗风化的材料如细铝丝、钢丝等,红油漆,松香油,PVC 管,手套等。 5.1.5 后勤补给 就近选择交通方便、生活便利、联络畅通的场所建立后勤补给点,为观测任务提供充分的后勤保障。 5.2 观测对象的选择 根据观测目的和任务, 在观测区内选择具有代表性的群落, 对群落中的植物物种多样性进行观测。森林群落观测对象为乔木、灌木和草本植物。灌丛群落观测对象为灌木和草本植物。草地群落观测对象为草本植物。 5.3 观
12、测样地设置 5.3.1 观测样地选择原则 5.3.1.1 样地代表性 样地应具有代表性,为观测区域内充分满足观测目的和任务的典型群落。 5.3.1.2 样地位置 样地位置应易于观测工作展开,离后勤补给点不宜太远,避开悬崖、陡坡等危险区域。 5.3.1.3 样地选择 样地应利于长期观测和样地维护,避开、排除与观测目的无关因素的干扰。 5.3.1.4 样地形状 样地形状应以正方形为宜。 5.3.1.5 样地大小 样地大小应能够反映集合群落的组成和结构。 5.3.2 观测样地面积与样方数量 5.3.2.1 森林 观测样地的面积以1 公顷(100 m 100 m)为宜,本标准“面积”均指“垂直投影面积
13、” 。 5.3.2.2 灌丛 4观测样地一般不少于 5 个 10 m 10 m 的样方,对大型或稀疏灌丛,样方面积扩大到 20 m 20 m 或更大。 5.3.2.3 草地 观测样地一般不少于 5 个 1 m 1 m 样方,样方之间的间隔不小于 250 m,若观测区域草地群落分布呈斑块状、较为稀疏或草本植物高大,应将样方扩大至 2 m 2 m。 5.3.3 观测样地的建立 5.3.3.1 森林 5.3.3.1.1 胸径(DBH) 1 cm乔木和灌木植物观测 在选定建立观测样地的位置,用森林罗盘仪确定样地的方向(一般是正南北方向)和基线,然后用经纬仪(全站仪)将样地划分为 20 m 20 m 样
14、方(图 1、2) ;记录测量点之间的水平距、斜距和高差(图 2,记录表参见附录 A) ;对每个样方的顶点编号并永久标记;最后, 用卷尺、 测绳或便携式激光测距仪将每个 20 m 20 m 样方划分为 5 m 5 m 小样方 (图1) ,样方顶点用临时 PVC 管标记,边界用塑料绳或其他材料临时标记,这些 5 m 5 m 样方作为胸径(DBH) 1 cm 乔木和灌木的基本观测单元;观测任务完成后将这些临时标记全部移除,并作无害化处理。 5.3.3.1.2 草本植物及DBH 1 cm乔木和灌木植物观测 在每个 20 m 20 m 样方内随机或系统设置一个 1 m 1 m 样方, 用于草本植物及 D
15、BH 1 cm 乔木和灌木植物观测; 对 1 m 1 m 样方顶点编号并永久标记, 边界用塑料绳临时标记。 5.3.3.2 灌丛 5.3.3.2.1 样地、样方设置 在选定的位置,用森林罗盘仪、测绳、卷尺或便携式激光测距仪确定 10 m 10 m 样地的方向(一般是正南北方向)和基线,并将样地划分为 5 m 5 m 小样方,作为灌木植物观测的基本单元;对 10 m 10 m 样方的顶点编号并永久标记,对 5 m 5 m 小样方顶点和边界用塑料绳或其他材料临时标记。 5.3.3.2.2 一般灌丛草本植物观测样地、样方设置 在 5 m 5 m 样方及 10 m 10 m 样方中心分别设置一个 1
16、m 1 m 样方,用于灌丛草本植物观测,并对 1 m 1 m 样方顶点编号并永久标记,边界用塑料绳或其他材料临时标记。 5.3.3.2.3 大型灌丛草本植物观测样地、样方设置 大于 10 m 10 m 的灌丛观测样地、样方设置以 5.3.3.2.2 的方法标定样地和设置草本观测样方。 5.3.3.3 草地 在选定的位置用卷尺或定制的模具设置 1 m 1 m 样方, 对样方的顶点编号并永久标记,边界用塑料绳或其他材料临时标记。 5.3.3.4 样方永久标记 用于永久标记的材料应坚固耐用、 不易移动或丢失, 通常采用嵌有编号铝牌的钢筋水泥桩为材料,铝牌的编号应清晰、醒目,耐腐蚀和抗风化(图 1)
17、。大于等于 10 m 10 m 样方顶点的标记物横截面直径(或边长)应等于或小于 8 cm,较小样方顶点的标记物横截面直径(或边长)应等于或小于 4 cm。标记较小样方时,不可开挖土坑固定标记物,以免对样地造成干扰,应以土钻或其他不开挖的方式固定标记物。 5.4 野外数据采集 55.4.1 观测样地生境概况 5.4.1.1 概况描述 对样地所处地理位置、地形地貌、气候条件、土壤状况、植被状况、人类活动状况等进行定性或定量描述(记录表参见附录 B) 。 5.4.1.2 地理位置 用 GPS 定位仪确定观测样地的经纬度。对于森林,测定观测样地中心点的经纬度;对于灌丛和草地,测定每个观测样方中心点的
18、经纬度。 图 1 森林观测样地设置及个体定位示意图 图 2 样地设置经纬仪(全站仪)应用示意图 65.4.1.3 地形地貌 5.4.1.3.1 海拔 对于森林,用海拔仪测量样地中心点的海拔作为观测样地的海拔;对于灌丛和草地,测定每个观测样方中心的海拔作为观测样地的海拔。 5.4.1.3.2 地貌特征 描述观测样地所在区域的地貌特征(记录表参见附录 K) 。 5.4.1.3.3 坡度、坡向 用森林罗盘仪测定样地或样方所在坡面的平均坡度和坡向。 对于森林样地, 测量对象为整个样地;对于灌丛和草地群落,测量对象为每个样方。也可以从样地(样方)四个边界顶点的相对高差计算出观测样地平均坡度和坡向,计算方
19、法参见附录 L。 5.4.1.3.4 坡位 观测样地在坡面的位置,分为六个等级:山脊、上坡、中坡、下坡、沟谷、平地。 5.4.1.4 气候条件 观测区域的年平均气温、年平均降水量、年最热月均温、年最冷月均温、无霜期、年积温等。 5.4.1.5 土壤状况 5.4.1.5.1 土壤剖面选择 在观测样地附近选择群落结构、 生境及干扰相似、 有代表性的地点采集和描述土壤剖面(记录表参见附录 C) ,并对剖面拍照、编号,作为数字化资料保存。 5.4.1.5.2 土壤剖面规格 剖面一般长1.5 m、宽0.8 m,深度根据是否达到母质层或地下水层确定;剖面观察面面向阳光。 5.4.1.5.3 土壤剖面采集
20、挖掘过程中将不同土层分开放置, 剖面描述与样品采集结束后分土层回填; 土壤剖面建立后,根据植物根系、土壤坚实度、土壤颜色、水分和盐酸(HCl)反应等因素划分土层;自下而上分层采集土壤样品, 避免上层土壤采集对下层土壤样品的污染; 用于描述土壤剖面形态特征的样品应保存于剖面盒中, 保持原状, 避免破碎和压实; 用于分析土壤性质的样品,应在各层中部取样,避免影响样品的代表性。 5.4.1.5.4 土壤类型确定 依据土壤剖面特征,按照 GB/T 17296 的规定确定土壤类型。 5.4.1.5.5 母质类型 依据土壤剖面,确定观测样地的土壤母质类型。 5.4.1.5.6 土壤样品测试指标 测定土壤剖
21、面各层土壤样品的 pH 值、有机碳、全氮、全磷、全钾等指标。 5.4.1.6 植被状况 描述观测样地所在区域的植被类型,观测样地的群落类型、群落优势物种、群落的层次结构、各层次优势物种等,并对植被状况拍照,作为电子资料保存。 5.4.1.7 动物活动状况 记录对观测样地群落结构有重要影响的鸟类、兽类及昆虫等类群的主要物种。 75.4.1.8 人类活动状况 记录描述观测样地人类活动的历史和现状,包括活动的方式、强度及持续时间。 5.4.2 森林植物观测方法 5.4.2.1 对胸径(DBH) 1 cm乔木、灌木植物的观测 5.4.2.1.1观测内容 包括植物个体标记、定位,胸径、冠幅、枝下高测量,
22、物候期、个体生长状态观测,以及物种鉴定等。 5.4.2.1.2 个体标记 5.4.2.1.2.1 对个体(乔木、灌木)进行挂牌标记,每一个体有惟一的编号,相应的标牌称为“主牌”;其分枝的编号从阿拉伯数字 1 开始依次编号,相应标牌称为“副牌”。主牌编号一般以“样地号+20 m 20 m 样方号+样方内目标个体的顺序号”的方法进行。20 m 20 m 样方一般沿纵轴方向顺序编号(图 1) 。标牌编号的位数根据样方内植物个体数量、群落演替阶段等情况确定,为长期观测新增个体保留足够的编号空间。标牌应坚固、耐用,编号应清楚、 醒目、 耐腐蚀和抗风化, 标牌大小以 1.5 cm 4 cm 为宜, 标牌窄
23、边一侧有一个直径 3mm的孔,用于标牌固定。 5.4.2.1.2.2 对于胸径10 cm 的个体主干或分枝,一般用直径 2.5 mm、长度5 cm 的不锈钢钉穿入标牌孔径,固定在胸径测量位置以上 30 cm 处;钢钉斜向下与树干呈约 70-80夹角,钉入树干约 1 cm,标牌位于钉帽端(图 3) ;或用其他耐腐蚀、抗风化、易操作的材料固定标牌。 固定标牌的材料和方法原则上应耐用、 不易丢失、 易操作、 对标定的植物个体、群落中其他生物及环境无伤害或污染。 5.4.2.1.2.3 对于胸径10 cm 的个体主干或分枝, 采用钢丝、 铝丝或其他韧性强、 易操作、耐腐蚀、不易风化的材料固定标牌。用钢
24、丝或其他材料穿套标牌,并环绕个体主干或分枝将钢丝或其他材料环绕固定在枝杈处或以其他方式避免让圆环滑落地面; 但不能将其缠绕在主干或分枝上,防止树干没有足够的生长空间而受伤;圆环大小应适中,确保下次观测前植株有足够的生长空间。 5.4.2.1.3 胸径测量 5.4.2.1.3.1 枝干离地面 1.3 m 处为胸径测量的标准位置。 5.4.2.1.3.2 对直立生长于坡面的个体, 胸径位置确定以个体根茎处的上坡面为基准 (图 4) 。 5.4.2.1.3.3 对于在 1.3 m 以下发生分枝的个体,测量胸径时应区分主干和分枝;一般以直立、健康、较大胸径的枝为主干,其余按胸径大小顺序作为分枝。对于直
25、立的主干或分枝,距地面垂直距离 1.3 m 处为胸径测量位置(图 5 中) ;对于倾斜分枝,应沿枝干测量离地面的实际距离,而非垂直高度(图 5 右) 。 5.4.2.1.3.4 树干在胸径以下折断时,胸径测量以新萌生的枝干为测量对象(图 6 左) ;树干在胸径以上折断时,胸径测量仍以原树干为对象(图 6 中) 。 5.4.2.1.3.5 对于倾斜或倒伏的树, 从树干与地面较小夹角根茎处沿树干测量胸径位置 (图6 右) 。 5.4.2.1.3.6 对于胸径测量标准位置处有瘤状突起或非正常膨大(如恰好在分枝发生位置)的个体,测量位置应下移或上移(视具体情况而定)至正常树干位置(图 5 左) ,并记
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