一、农田生态系统监测指标

作者:null  更新时间:2013-06-28

一、农田生态系统监测指标

(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/日(81420时)

目测, 观测日记,见农田生态站监测手册。

气压

3/日(81420时)

气压表

  风向/风速

3/日(81420时) 、3/日(81420时)


空气温度  定时温度/最高温度/最低温度

3/日(81420时)、1/日(20时)、1/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/日(81420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/日(820时)

雨量筒

  初雪/终雪/雪深

1/1/有降雪测,1/日(8时)


   初霜/终霜

1/1/


水面蒸发

1/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/日(81420时)、1/日(20时)、1/日(20时)

水银地温表、最高温度表 最低温度表

日照时数

1/日(日落)

日照计

冻土

1/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/小时


  风向/风速

1/小时


空气温度  定时温度/最高温度/最低温度  

1/小时


空气湿度    相对湿度

1/小时

湿度传感器

降雨  总量/强度

1/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/小时


地温    土壤温度

观测深度(51015204060100cm

1/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/小时


日照时数

1/小时

每分钟记录,1小时输出

综合观测场田间小气候观测         

项目

位置

备注

温度

植冠层上方0.52.0米高度处

阶段性观测

湿度

风速

风向

植冠层上方适当高度

阶段性观测

*总辐射

植冠层上方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

阶段性观测

土壤温度

地面以下:51015204060100cm

阶段性观测

*降水


阶段性观测

注:⑴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/小时,每年观测次数

根据生态站具体气候环境确定。

*号项表示如果站区与综合观测场设在同一地块,可以不进行此项要素的观测。

 ()、土壤要素监测指标

项目

测定层次

频度

方法

备注


碱解氮

表层、(0-10cm) 、(10-20cm

1/年,采样重复数见监测规范

碱扩散法

作物收获后采样, 2004年开始,每年进行


速效磷

Olsen法(农业站)


速效钾

乙酸铵浸提


有机质

表层(0-10cm)、(10-20cm

1/2-3年,见采样年度,采样重复数见监测规范。

重铬酸钾氧化法

20042006200920112014年进行


全氮

半微量凯式法


pH

电位法


缓效钾

硝酸浸提法


速效微量元素

表层(0-10cm

10-20cm

1/5年,见采样年度。 采样重复数见监测规范。



姜黄素法

无分析能力的台站,可在土壤分中心分析.

200420092014

年进行



有效硼(南方站)


有效钼

草酸-草酸铵浸提


有效锌(盐亭、常熟、北方站)

DTPA浸提(碱性、中性土壤),HCL浸提(酸性土壤)


有效锰(北方站)

DTPA浸提(碱性、中性土壤)


有效铁(北方站)

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)


阳离子交换量

表层(0-10cm

10-20cm

1/5年,见采样年度。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)

200420092014年进行


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)


交换性钠

(碱化土壤)

乙酸铵-氢氧化铵交换-火焰光度法


(接上表)

项目

测定层次

频度

方法

备注

土壤交换性铝、氢(酸性土)

表层(0-10cm

10-20cm


KCl交换-中和滴定


容重

环刀法

有机质

剖面*0-10cm10-20cm20-40cm40-60cm60-80cm

80-100cm

1/5年,

见采样年度。

采样重复数见监测规范。

重铬酸钾氧化法

20042009 2014年进行

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

剖面*0-10cm10-20cm20-40cm40-60cm60-80cm

80-100cm

1/5年,

见采样年度。采样重复数见监测规范。

碳酸钠熔融-比色

土壤分中心分析

20042009 2014年进行

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

硝酸-硫酸消煮

冷原子吸收法

机械组成

剖面*0-10cm10-20cm20-40cm40-60cm60-80cm

80-100cm

1/10

见采样年度

。采样重复数见监测规范。

吸管法

土壤矿质全量(PCaMgKNaFeAlSiMoTiS

EDTA容量法

偏硼酸锂熔融—ICP

容重

剖面下层*(20-40cm40-60cm60-80cm

80-100cm

1/10年,见采样年度。

采样重复数见监测规范。

环刀法


*土层较薄或土壤发生层次明显的台站,剖面深度可根据实际情况适当调整。

(三)、水环境要素监测指标

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

土壤水分含量(中子仪)

土壤水分特征参数*

1/5天或1/10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

土壤水

土壤水分含量(中子仪)

土壤水分含量(烘干法)

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1/2月(详见上文说明)

土壤水分特征参数:1/5

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

* 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

14710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

灌溉用承压水水质

同静止地表水水质

1-3/生长季

综合观测场采样,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/生长季

综合观测场采样,有则测,没有则不测

(四)、生物要素监测指标

监测地点

监测项目

监测指标

监测频度、时间、年度

备注






区域调查点(2-4个)

农田环境要素

区域面积,区域地理位置,土壤类型,土壤质地,土壤pH,土壤有机碳,土壤全氮,土壤全磷,土壤碱解氮,土壤速效磷,土壤速效钾,土壤微生物生物量碳,灌溉方式,作物布局

1/2-3年;

10月份;200420062009,类推…

农户调查和自测

测定表层土(0-10cm

作物组成

作物名称,作物品种,作物类别,播种量,播种面积,占总播比率,总产,市场价

1/年;

年底

农户调查

历年复种指数与典型地块作物轮作体系

农田类型,复种指数,轮作体系、监测开始年份的作物、当年作物

1/年;

年底

选取典型地块,农户调查和自测

主要作物肥料、农药、除草剂等投入量

作物名称,施用时间,施用方式,肥料(/农药/除草剂等)名称,施用量,肥料含纯氮量,肥料含纯磷量,肥料含纯钾量

1/年;

年底

农户调查

 

接上页

监测地点

监测项目

监测指标

监测频度、时间、年度

备注


植物元素含量和能值

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

1/5年;收获期样品;2004 2009,类推

器官:茎、叶、籽粒、根分别分析

常规元素分析法

燃烧法测定热值

综合观测场

农田环境要素

综合观测场面积,综合观测场地理位置,土壤类型,土壤质地,土壤pH,土壤有机碳,土壤全氮,土壤全磷,土壤碱解氮,土壤速效磷,土壤速效钾,土壤微生物生物量碳,灌溉方式

1/2-3年;

10月份;200420062009,类推

野外调查和自测

测定表层土(0-10cm

历年复种指数与作物轮作体系

农田类型,复种指数,轮作体系、监测开始年份的作物、当年作物

1/年;

年底

自测

主要作物肥料、农药、除草剂等投入量

作物名称,施用时间,施用方式,肥料(/农药/除草剂等)名称,施用量,肥料含纯氮量,肥料含纯磷量,肥料含纯钾量

生育期动态调查,每年都监测

野外调查和自测

 

接上页

监测地点

监测项目

监测指标

监测频度、时间、年度

备注

综合观测场

作物物候

1.水稻:品种,播种期,出苗期,三叶期,插秧期,返青期,分蘖期,拔节期,抽穗开花期,乳熟期,蜡熟期,完熟期,收获期,生育期

2.小麦:品种,播种期,出苗期,分蘖期,返青期,拔节期,抽穗期,开花期,乳熟期,蜡熟期,完熟期,收获期,生育期

3.玉米:品种,播种期,出苗期,拔节期,抽雄期,散粉期,吐丝期,成熟期,收获期,生育期

4.棉花:品种,播种期,出苗期,现蕾期,开花期,吐絮期,收获期,生育期

5.大豆:品种,播种期,出苗期,开花期,成熟期,收获期,生育期

生育期动态调查,每年都监测

选择本区代表作物,野外调查和自测















作物植株性状与生物量

1.水稻:品种,播种量,调查株数,穗数,株高,穗长,每穗粒数,空壳率,千粒重,倒伏率,整齐度,最大叶面积指数,最大叶面积指数测定时间,地上部分鲜重,籽粒鲜重,地上部分干重,茎干重、叶干重、籽粒干重,根系干重,植株总干重

2.小麦:品种,播种量,调查株数,穗数,株高,穗长,结实小穗数,每穗粒数,千粒重,倒伏率,整齐度,最大叶面积,最大叶面积指数测定时间,地上部分鲜重,籽粒鲜重,地上部分干重,茎干重、叶干重、籽粒干重,根系干重,植株总干重

1/季作物,收获期调查,根生物量每5年监测 1次,其他年份用模型换算

选择本地代表作物,野外调查和自测

根生物量测定深度: 60cm , 6

方法 土钻法 10cm 10个,25*25cm土柱法, 3个重复

结合模型法 

 

接上页

监测地点

监测项目

监测指标

监测频度、时间、年度

备注


作物植株性状与生物

3.玉米:品种,播种量,调查株数,株高,结穗高度,双秆率,空秆率,茎粗,果穗长度,穗粗,穗行数,穗粒数,出籽率,千粒重,倒伏率,整齐度,最大叶面积指数,最大叶面积指数测定时间,地上部分鲜重,籽粒鲜重,地上部分干重,茎干重、叶干重、籽粒干重,根系干重,植株总干重

4.棉花:品种,播种量,调查株数,       株高,第一果枝着生位,果枝数,单株铃数,脱铃率,铃重,衣分,籽指,霜前花百分率,最大叶面积指数,最大叶面积指数测定时间,地上部分鲜重,籽棉鲜重,地上部分干重,茎干重、叶干重、籽棉干重,皮棉干重,根系干重,植株总干重

 5.大豆:品种,播种量,调查株数,株高,倒伏率,茎粗,单株荚数,单株粒数,每荚粒数,百粒重,最大叶面积指数,最大叶面积指数测定时间,地上部分鲜重,籽粒鲜重,地上部分干重,茎干重、叶干重、籽粒干重,根系干重,植株总干重

1/季作物,收获期调查,根生物量每5年监测 1次,其他年份用模型换算

选择本地代表作物,野外调查和自测

根生物量测定深度: 60cm , 6

方法 土钻法 10cm 10个,25*25cm土柱法, 3个重复

结合模型法  

植物元素含量和能值

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

1/5年;收获期样品;2004 2009,类推

器官:茎、叶、籽粒、根分别分析

常规元素分析法

燃烧法测定热值

土壤微生物区系(作为第二套指标,有条件的台站监测)

微生物类别,数量,比率

1/5年;收获期; 20042009,类推。

野外调查,平板法

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、作物栽培的历史、作物种植模式、管理制度说明,选点原则等  


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