HJ 1168-2021 全国生态状况调查评估技术规范——草地生态系统野外观测.pdf

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1、中 华 人 民 共 和 国 国 家 生 态 环 境 标 准 HJ 1168 2021 全国生态 状况调查 评估技术 规范 草地 生态系统 野外观测 Technical specification for investigation and assessment of national ecological status Field observation of grassland ecosystem 本电子 版为 正式 标准 文本 ，由生 态环 境部 环境 标准 研究所 审校 排版 。 2021-05-12 发布 2021-08-01 实施 生 态 环 境 部 发 布 HJ 1168 2021

2、 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 总则 . 2 5 技 术流 程 . 2 6 草 地生 态系 统类 型 . 2 7 野 外观 测样 地选 择与 样 方设置 . 2 8 野 外观 测指 标体 系 . 3 9 野 外观 测技 术方 法 . 4 附录 A （ 规范 性附 录） 野 外观测 表 . 7 附录 B （ 规范 性附 录） 草 地各类 灾害 等级 表 . 9 HJ 1168 2021 ii 前 言 为贯彻 中 华人 民共 和国 环境保 护法 及 相关 法律 法规， 以及 全 国生 态状 况定期 遥感 调查

3、 评 估 方 案 （ 环办 生态 201945 号） ，制 定本 标准 。 本标准 规定 了草 地生 态系 统野外 观测 的总 则 、 技 术 流程 、 野 外观 测样 地选 择 与样方 设置 、 野外 观测 指标体 系和 野外 观测 技术 方法等 要求 。 本标准 的附 录 A 和附 录 B 为规范 性附 录。 本标准 为首 次发 布。 本标准 与以 下标 准同 属全 国生态 状况 调查 评估 技术 规范系 列标 准： 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 生态 系统 遥感 解译与 野外 核查 （HJ 1166 2021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 森林 生态 系统 野

4、外观 测 （HJ 11672021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 湿地 生态 系统 野外观 测 （HJ 11692021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 荒 漠 生 态 系 统 野 外 观 测 （HJ 1170 2021）； 全 国 生 态 状 况 调 查 评 估 技 术 规 范 生 态系 统格 局评估 （HJ 1171 2021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 生态 系统 质量 评估 （HJ 11722021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 生态 系统 服务 功能评 估 （HJ 11732021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技

5、术规范 生态 问题 评估 （HJ 11742021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 项目 尺度 生态 影响评 估 （HJ 11752021）； 全国 生态 状况 调查 评估 技 术规范 数据 质量 控制 与集成 （HJ 1176 2021）。 本标准 由生 态环 境部 自然 生态保 护司 、法 规与 标准 司组织 制订 。 本标准 主要 起草 单位 ：生 态环境 部卫 星环 境应 用中 心、中 国科 学院 生态 环境 研究中 心。 本标准 生态 环境 部 2021 年 5 月 12 日批 准。 本标准 自 2021 年 8 月 1 日 起实施 。 本标准 由生 态环 境部 解释

6、。 HJ 1168 2021 1 全 国生态 状况调查 评估技 术规范 草 地生态 系统 野外观 测 1 适用范围 本标准 规定 了草 地生 态 系 统野外 观测 的总 则 、 技 术 流程 、 野 外观 测样 地选 择 与样方 设置 、 野外 观测 指标体 系和 野外 观测 技术 方法等 要求 。 本标准 适用 于全 国及 省级 行政区 陆域 草地 生态 系统 野外观 测， 其他 地理 区域 可参照 本标 准执 行。 2 规范性引用 文件 本标准 引用 了下 列文 件或 其中的 条款 。凡 是注 明日 期的引 用文 件， 仅注 日期 的版本 适用 于本 标 准 。 凡是未 注日 期的 引用

7、文件 ，其最 新版 本（ 包括 所有 的修改 单） 适用 于本 标准 。 GB/T 36197 土壤质 量 土壤 采样 技术 指 南 GB/T 50138 水位观 测标 准 GB 9834 88 土壤有 机质 测定 法 HJ/T 164 地下水 环境 监测 技术 规范 HJ 615 土壤 有机 碳的 测定 重铬 酸钾氧 化- 分光光 度法 HJ 962 土壤 pH 值 的测 定 电位法 HJ 1166 全国生 态状 况调 查评 估技 术规范 生态 系统 遥感 解译与 野外 核查 LY/T 1225 森林土 壤颗 粒组 成（ 机械 组成） 的测 定 NY/T 53 土壤全 氮测 定法 NY/T

8、1121.4 土壤检 测 第 4 部分 ：土 壤 容量的 测定 NY/T 1233 草原资 源与 生态 监测 技术 规程 SL 276 水文基 础设 施建 设及 技术 装备标 准 3 术语和定义 下列术 语和 定义 适用 于本 标准 。 3.1 草地生 态系 统 grassland ecosystem 在中纬 度地 带大 陆性 半湿 润和半 干旱 气候 条件 下， 以一年 或多 年生 的草 本植 被为主 的植 物群 落 ， 本 标准中 包括 草甸 、草 原、 草丛和 稀疏 草地 。 3.2 草甸 meadow 在中度 湿润 条件 下形 成的 多年生 草本 植物 组成 的植 被类型 。 3.3

9、草原 prairie 在温带 半干 旱气 候条 件下 发育形 成的 以草 本植 物为 主的植 被类 型。 HJ 1168 2021 2 3.4 草丛 underbrush 中生和 旱生 多年 生草 本植 物组成 的植 被类 型。 3.5 稀疏草 地 sparse grassland 植被覆 盖度 为 4% 20% 的 草地， 包括 干旱 区一 年中 曾经返 青过 ，后 来又 枯死 的草地 。 4 总则 草地生 态系 统野 外观 测应 遵循规 范性 、可 操作 性、 先进性 和经 济与 技术 可行 性的原 则。 5 技术流程 本标准 制定 了草 地生 态系 统类型 识别 、 样地 样方 设 置、

10、 观测 指标 体系 构建 、 明 确野外 观测 技术 方法 等技术 流程 ，具 体如 图 1 。 图 1 野外观测 总体 技术 流程 6 草地生态系 统类 型 根据 HJ 1166 中生 态系 统 分类体 系， 草地 生态 系统 的类型 包括 草甸 、草 原、 草丛和 稀疏 草地 。 7 野外观测样 地选 择与 样 方设 置 7.1 样地选择 7.1.1 样地选择需 具有 代 表性和 典型 性， 避免 在权 属不清 、变 更频 繁的 地区 选择样 地。 7.1.2 外业采样率 平均 每 10 000 km 设置 1 个固 定 样地， 在生 态系 统类 型交 错和复 杂的 区域 可适 当增 加样

11、地 个数 ，在 类型 单一 的区域 可适 当减 少样 地个 数。 草地生态系统类型 设置样 地样方 明确观 测内容 构建野外观测指标体系 生 物 指 标 水 文 指 标 灾 害 指 标 野外观测技术方法 关联 分析 土 壤 指 标 HJ 1168 2021 3 7.1.3 针对观测对 象 ， 在 可能的 情况 下 ， 至 少选 择 2 个能 够代 表观 测对 象的 样地 ， 地 表覆 盖相 对均 一， 样地面 积 为 10 000 m 。 7.1.4 样地选择应 在生 态 系统类 型一 致的 平地 或相 对均一 的缓 坡坡 面上 。 7.2 样方布设 7.2.1 样 方应反 映各 类草地生 态

12、系统随地形 、土壤和人 为环境等的变 化特征，每 个样地须保证 有不少 于 9 个 重复 样方 ，样 方大 小为 1 m 1 m 。 7.2.2 对于均一地 面样 地 ，样方 布设 应在 区域 内进 行简单 随机 抽样 代替 整体 分布。 7.2.3 对 于非均一地 面样地， 应根据样地内 空间异质程 度进行分层抽 样，要求层 内相对均一， 并在层 内进行 局部 均匀 采样 ，表 达各层 的参 数。 8 野外观测指 标体 系 草地生态系统野外观测主要针对草甸、 草原、 草丛和稀疏草地开展， 内容包括生物指标、 水文指标、 土壤指 标和 灾害 指标 。根 据不同 观测 内容 ，设 定不 同野外

13、观测 指标 （ 表 1） 。 表 1 草地生态 系统 野外 观测指 标 观测内容 观测指标 指标定义 观测时间 观测频度 生物指标 草地优势种 草地生态系统中数量（株数）占优势地位的草种 7 9 月 一年一次 多度 单位面积上某一植物物种在群落中的全部个体数 7 9 月 一年一次 植被覆盖度 植被（包括叶 、茎、枝 ）在地 面的垂直投影 面积占统 计区总 面积的百分比 7 9 月 一年一次 群落高度 群落植被平均高度 7 9 月 一年一次 频度 群落中某种植物出现的样方数占整个样方数的百分比 7 9 月 一年一次 叶面积指数 单位土地面积上植物叶片总面积与土地面积的比值 7 9 月 一年一次

14、生物量 草地某一时刻单位面积内实存生活的有机物质总量 7 9 月 一年一次 水文指标 地下水位 地下含水层中 水面相对 于基准 面的高程（监 测站连续 观测； 或人工观测，一年两次，分别选择汛期前后） 1 12 月 连续/ 一年 两次 草地蒸散量 土壤蒸发和植 物蒸腾的 总耗水 量（监测站连 续观测； 或人工 观测，一月一次） 1 12 月 连续/ 一月 一次 径流量 某一时段内通过河流某一过水断面的水量 （监测站连续观测； 或人工观测，一年两次，分别选择汛期前后） 1 12 月 连续/ 一年 两次 坡度 地表单元陡缓的程度，通常指坡面的垂直高度和水平距离比 五年一次 坡长 地面上一点沿 水流

15、方向 到其流 向起点间的最 大地面距 离在水 平面上的投影长度 五年一次 土壤指标 土壤采样 规定土壤指标测定时的采样方式和方法 土壤有机碳密度 单位面积中一定厚度的土层中有机碳储量 一年一次 土壤容重 指自然状态下，单位体积土壤（包括孔隙）的烘干重量 五年一次 土壤机械组成 土壤中土粒的大小及其比例状况 五年一次 土壤 pH 土壤酸碱度 一年一次 土壤含水量 土壤绝对含水量，即 100 g 烘 干土中含有的水分量 一年一次 土壤有机质含量 单位体积土壤 中含有的 各种动 植物残体与微 生物及其 分解合 成的有机物质的数量 一年一次 HJ 1168 2021 4 续表 观测内容 观测指标 指标

16、定义 观测时间 观测频度 土壤指标 土壤全氮 土壤中各种形态氮素含量之和 一年一次 灾害指标 草原灾害 主要观测调查草地灾害情况包括：虫害、鼠害、火灾等 一年一次 9 野外观测技 术方 法 9.1 草地优势种 主 要 采 用照 相 法进 行 植被优 势 种 的测 量 。在 草 地生态 系 统 观测 区 内对 草 本植物 群 落 的组 成 进行 调 查，利 用相 机获 取优 势种 的数码 照片 ，并 记录 。 9.2 多度 采用样 方法 目视 观测 样方 内某一 植物 物种 在群 落中 的全部 个体 数。 9.3 植被覆盖度 草 地 生 态 系 统 的 植 被 覆 盖 度 采 用 目 测 法 和

17、 照 相 法 相 结 合 的 方 式 观 测 。 利 用 较 高 像 素 相 机 获 取 植 被 覆 盖的数 码照 片， 重复 拍 摄 2 3 次， 最后 分别 计算 每 张相片 植被 覆盖 度， 取其 平均值 作为 样方 植被 覆盖 度。对 于相 机不 易识 别的 区域， 采用 目测 法观 测植 被覆盖 度。 9.4 群落高度 群落高 度采 用带 有刻 度的 标尺测 定； 应进 行多 点测 量，然 后求 平均 值。 9.5 频度 采用直 径 35.6 cm 的样圆 在野外 样地 内随 机抛 20 次 ，统计 每种 植物 在样 地中 出现样 圆次 数， 计算 某种植 物出 现的 样圆 数占 总

18、样圆 数的 百分 比。 9.6 叶面积指数 采用冠 层分 析仪 测定 。 将 冠层分 析仪 置于 草地 群落 草本层 下的 地面 上 ， 对 整 个群落 进行 扫描 ， 可得 出群落 的总 叶面 积指 数； 对于低 矮草 地， 采用 摄影 成像技 术获 取， 通过 获取 特定角 度（57.5 ）的 植 被 冠层间 隙率 来推 算叶 面积 指数 。 9.7 生物量 9.7.1 生 物量 野外 观测 应 选择植 物生 长高 峰期 时进 行，主 要方 法是 将不 少 于 3 个样 方内 植物 地面 以上 所有绿 色部 分用 剪刀 齐地 面剪下 ， 并 收集 凋落 物， 不分物 种按 样方 分别 装进

19、 信封袋 ， 做 好标 记 。 对 采 集 的样本 进行 称量 鲜重 后 ， 65 C 烘 干至 恒重 称量 干重 ， 将多个 样方 内干 重值 求平 均， 得到 单位 面积 （1 m 2 ） 的生物 量。 9.7.2 地下生物量部 分：通过 一定量的样方 实测获取样 地范围的根冠 比，根据实 测根冠比推算 其他样 方的地 下生 物量 。 9.8 地下水位 采 用 自 记 水 位 计 或 水 位 管 和 钢 尺 水 位 计 等 测 定 地 下 水 位 ， 具 体 测 定 依 据 可 参 照 HJ/T 164 和 GB/T 50138 相 关要 求执 行 。 HJ 1168 2021 5 9.9

20、 草地蒸散量 通过对 观测 样方 设置 仪器 直接观 测或 者采 用湍 流交 换法测 定。 仪器 直接 观测 主要采 用蒸 渗仪 ， 设 置 一个装 满土 壤的 容器 ， 容 器表面 裸露 或生 长植 被 ， 以测定 土壤 蒸发 和植 物蒸 腾的总 耗水 量 。 湍 流交 换 法 主要采 用涡 度相 关仪 ，安 装在地 表水 平、 均一 的样 地，测 定草 地蒸 散量 。 9.10 径流量 草地生 态系 统通 常进 行河 道径流 观测 ， 依托 已有 水 文观测 站点 进行 观测 ； 若 无已有 固定 站 ， 就 近在 流量大 、河 道宽 的河 道上 选取径 流观 测点 ，安 装径 流观测 设

21、施 ，尽 量采 用自 动观测 仪器 设备 （流 速 仪 ） 进行观 测， 水文 基础 设施 建设依 据 SL 276 相关 要求 执行。 9.11 坡度 坡度可 使用 数字 高程 模型 （DEM ）提 取或 采用罗 盘 等工具 测量 ，共 分为 六个 等级（ 上含 下不 含） ， 如下： a ） 级为 平坡 ：0 5 ； b ） 级为 缓坡 ：5 15 ； c ） 级为 斜坡 ：15 25 ； d） 级为 陡坡 ：25 35 ； e ） 级为 急坡 ：35 45 ； f ）级 为险 坡：45 以上 。 9.12 坡长 坡长可 使用 数字 高程 模型 （DEM ）提 取或 采用全 站 仪、皮 尺

22、等 工具 进行 测量 。 9.13 土壤采样 根据植 被类 型设 置样 方， 每个样 方取 不少 于 3 个 表 层土样 ，每 个群 落设 置 2 3 个 土壤 剖面 ，一 般 采样深 度 0 20 cm ，分 2 3 层 进行 取样 ，具 体依 据 GB/T 36197 相关 要求 执 行。 9.14 土壤有机 碳密 度 采用重铬酸钾氧化- 分光光 度法测定土壤有机碳密度 。土壤有有机碳的采样方 法和测定步骤具体依 据 HJ 615 的相 关要 求执 行 。 9.15 土壤容重 通过野 外土 壤剖 面， 利用 环刀法 测定 土壤 容重 ，具 体依 据 NY/T 1121.4 相 关 要求执

23、行。 9.16 土壤机械 组成 采用吸 管法 测定 ，具 体采 样方法 和测 定步 骤依 据 LY/T 1225 的相 关要 求执 行， 主要测 定土 壤粗 砂 、 粉砂和 黏粒 含量 ，土 壤颗 粒分级 标准 详见 附 录 A 中表 A.2 。 9.17 土壤 pH 采用电 位法 观测 。土 壤 pH 的测 定方 法具 体依 据 HJ 962 相 关要 求执 行。 HJ 1168 2021 6 9.18 土壤含水 量 采 用 时 域 反 射 仪 （TDR ） 自 动 连 续 测 定 土 壤 剖 面 体 积 含 水 量 。 用 烘 干 法 测 定 区 域 调 查 点 的 土 壤 含 水 量 。

24、 9.19 土壤有机 质含 量 采用重 铬酸 钾氧 化法 测量 。土壤 有机 质含 量的 采样 方法和 测定 步骤 具体 依 据 GB 983488 的相关 要求执 行。 9.20 土壤全氮 采用半 微量 凯氏 法观 测。 土壤全 氮的 测定 ，具 体依 据 NY/T 53 相 关要 求执 行 。 9.21 草原灾害 在样区 内观 测各 类受 害指 标征状 以及 受害 程度 ， 结 合遥感 观测 数据 ， 依 据受 害程度 进行 各类 灾 害 等 级鉴定 ，具 体依 据 NY/T 1233 相 关要 求执 行。 草地 灾害等 级详 见附 录 B 中表 B.1表 B.3 。 HJ 1168 20

25、21 7 附 录 A （规范 性附 录） 野外观 测表 表 A.1 草地生 态系 统样 地基本 情况 调查 表 样地号：_ 调查日期：_ 调查人：_ 样地所在 行政区 草原保护 建设工程 有/ 无 工程类型 建成时间 草地类 草地型 景观照片编号 具有高大草本 有/ 无 地貌 平原、山地、丘陵、高原、盆地 坡位 坡顶、坡上部、坡中部、坡下部、坡脚 土壤质地 砂质土、黏质土、壤土 地表特征 枯落物情况 （有/ 无） ； 覆沙情况 （有/ 无） ； 侵蚀情况 （有/ 无） ， 侵蚀原因 （风蚀、 水蚀、 冻融 、 超载、 其他） ； 盐碱斑（有/ 无） ；裸地面积比例： % 水分条件 地表有无季节

26、性积水（有/ 无） ；年平均降雨量： mm 草原灾害 有/ 无 灾害类型 灾害等级 利用方式 全年放牧、冷季放牧、暖季放牧、春秋放牧、打草场、禁牧、其他 利用状况 未利用、轻度利用、合理利用、超载、严重超载 注 1 ：样地所在行政区具体到 村一级行政单位，以“省+ 市+ 县+ 镇（乡）+ 村”格式填写。 注 2 ：工程建成时间按照年/ 月/ 日格式填写，如：2012/3/28 。 注 3 ：草地类按照实际情况， 填写草地生态系统的级分类名称。 注 4 ：草地型按照实际情况， 填写草地优势种类型名称。 注 5 ：其他根据“9 野外观测 技术方法”中的观测值填写。 注 6 ： “”为勾选项，可 ，

27、按照实际情况和调查结果填写。 注 7 ： “ （有/ 无） ”为勾选项，可 选“有”或者“无” 。 HJ 1168 2021 8 表 A.2 草地生 态系 统样 方调查 表 样地号：_ 调查日期：_ 调查人：_ 样方编号 样方面积/m 2 样方定位 样方照片编号 物种多度 物种名称（按占比高低排序填写） ： 多 度： 植被覆盖度/% 群落高度/m 叶面积指数 生物量/g 土壤含水量/% 地下水位/m 草地蒸散量/mm 径流量/ （m 3 /s ） 土壤容重/ （g/cm 3 ） 土壤机械组成 a /% 粗砂： 粉砂： 黏粒： 土壤 pH 土壤有机质含量/% 土壤有机碳含量/% 土壤全氮/% 草

28、地破坏情况 鼠洞： 个； 受害 植株： 株 注 1 ：样方编号为填表样方的 编号，按照自然数顺序， 从 1 开始编号填写。 注 2 ：样方面积为填表样方的 面积，单位：m 2 。 注 3 ：样方定位为填表样方的 经纬度，采用十进制度填写，至少保留 6 位小数。 注 4 ：样方照片编号为填表样 方所拍摄照片或图集的编号。 注 5 ：其他按照“9 野外观测 技术方法”中的观测值填写。 a 土壤机械组成：颗粒直径（mm ）0.05 为粗砂、颗粒直径（mm ）0.002 0.05 为 粉 砂 、 颗 粒 直 径 （mm）0.002 为 黏粒。 HJ 1168 2021 9 附 录 B （规范 性附 录

29、） 草地各 类灾 害等 级表 表 B.1 草地鼠 害等 级 等级 受害征状和受害程度 1 轻 草根被挖食，有明显挖出的新土丘、洞口，占地面积10% 2 中 草根明显被挖食，挖出的新土丘、洞口，占地面积达 25% 3 重 草场严重破坏，有新挖出的新土丘、洞口，占地面积达 50% 4 严重 草根裸露，植株大量死亡、新土丘、洞口，占地面积50% 表 B.2 草地虫 害等 级 等级 受害征状和受害程度 1 轻 个别植株叶片受害、残缺不全 2 中 部分植株叶片、花、种子、茎受害 3 重 大部分植株叶片、花、种子、茎受害 4 严重 全部植株叶片、花、种子、茎受害 表 B.3 草原火 灾等 级 火灾等级 受害草原面积（过火面积）/hm 2 特别重大（ 级）草原火灾 8 000 重大（级）草原火灾 5 000 8 000 较大（级）草原火灾 1 000 5 000 一般（级）草原火灾 101 000