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

 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/日(81420时)

目测, 观测日记

见荒漠生态站监测手册。

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

接上表站区气象要素人工观测

项目

频度

备注

   初雪 /终雪 /雪深

1/年 、1/年 、有降雪测,1/日(8时)


     初霜 /终霜

1/年 、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

综合观测场荒漠小气候观测         

项目

位置

备注

温度

下垫面以上0.52.0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

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: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/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/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

速效钾

乙酸铵浸提

有机质

表层

0-10cm

10-20cm

1/2-3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

1/5

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(0-10cm10-20cm20-40cm40-60cm

60-80cm

80-100cm

1/5

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



1/10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

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

1/5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(PCaMgKNaFeAlSiMoTiS

EDTA容量法

偏硼酸锂熔融—ICP

容重

剖面下层(20-40cm40-60cm60-80cm

80-100cm

1/5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*

1/5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1/2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

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1/2月(详见上文说明)

土壤水分特征参数:1/10

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

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

 

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/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/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; 20042009,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

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

1/5年; 20042009,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

1/5年; 20042009,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

1/5年; 20042009,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

1/5年;秋季; 20042009,类推

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

1/5年;秋季; 20042009,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

1/5年; 20042009,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/

野外观测

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

1/5年; 20042009,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

1/5年; 20042009,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

 


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