GB T 20483-2006 土地荒漠化监测方法.pdf

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1、ICS 07.060 A 47 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 20483一2006土地荒漠化监测方法Land desertification monitoring method 2006-08-28发布中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局中国国家标准化管理委员会2006-11-01实施发布GB/T 20483-2006 目次前言.1 引言.n 1 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义4 总则.25 气候变化和人类活动的监测.4 6 荒漠化属性的监测.6 7 荒漠化斑块界定附录A(规范性附录)记录表格式u附录职资料性附录)布德科综合法计算蒸发力参考文献.18 前言本标准附录A为规范

2、性附录，附录B为资料性附录。本标准由中国气象局提出。本标准由中国气象局政策法规司归口。本标准起草单位:吉林省气象科学研究所。本标准主要起草人:支克广、廉毅、孙力、任红玲、涂钢、王琪、吴锋。GB/T 20483-2006 GB/T 20483-2006 引根据1994年通过的联合国防治荒模化公约的定义，荒模化是指包括气候变异和人类活动诸因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。为了使我国境内土地荒漠化的评价工作和相关研究具有合理的、统一的基础资料，制定本标准。本标准明确了荒漠化各主要因子的监测季节、监测适用装备和应使用的技术方法。同时提出了确定荒漠化斑块边界时应选择的方法及技术要求。荒漠

3、化的发展与气候变化、人类活动，尤其是干旱，有密不可分的联系，因此，本标准提出了测算各地区气候变化情况、水分平衡程度、地下水位变化和记载人类活动应采用的资料和方法。土地的退化，主要表现为植被破坏，生产潜力下降。生物量的减少是荒模化最明显的结果。本标准提出了监测生物量的各种方法和在评估土地风蚀风积、盐化碱化、水分亏缺和水土流失等的严重程度时，应使用的技术方法。土地荒漠化还会引起周围气象环境的恶化，如扬沙、沙尘暴增多，本标准也提出了对这些现象的监测和统计方法。H G/T 20483-2006 土地荒漠化监测方法1 范围本标准规定了在中华人民共和国境内需要长期进行荒漠化状况监测的地区和每年实施监测工作

4、的时间。同时，规定了监测土地荒模化发展程度、形成原因和发展趋势应采用的技术方法和确定荒模化斑块边界应使用的技术方法。本标准适用于需要开展荒漠化监测工作的地区和部门。本标准不适用于荒漠地区。本标准不包括数据库建库和成图方法。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 19377 天然草地退化、沙化、盐渍化的分级指标LY/T 1229 森林土壤水解性氮的测定LY /T

5、 1233 森林土壤有效磷的测定LY /T 1236 森林土壤速效押的测定NY /T 53 土壤全氮测定法NY/T 85 土壤有机质测定法NY/T 88 土壤全磷测定法NY/T 89 土壤全押测定法SL/T 183 地下水监测规范地面气象观测规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 荒漠desert 气候干旱，降雨稀少(年降水量小于60mm或捏润度小于0.05)、多变，植被稀疏低矮，土地贫婿的自然地带。荒漠按地表物质可分成岩模、砾漠、沙澳、泥漠和盐模等。3.2 荒漠化desertification 由于气候变化和人类活动等因素所造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。3.3

6、土地land 具有陆地生物生产力的系统，由土壤、植被、其他生物区系和在该系统中发挥作用的生态及水文过程组成。3.4 土地退化land degradation 单位面积土地生物生产力(或经济生产力)和多样性降低或丧失。其中包括:风蚀和水蚀致使土壤物质流失;土壤的物理、化学和生物特性或经济特性退化;自然植被长期丧失等。GB/T 20483-2006 3.5 干旱、半干旱和亚温润干旱地区arid ,semiarid and dry sub-humid area 湿润指数于o.050. 65之间的地区为干旱、半干旱和亚温润干旱地区。注:本标准以湿润指数作为划分地区干燥程度的指标。湿润指数是指年降水量与

7、蒸发力之比。当其小于o.05为极干旱区;0.05-0.20为干旱区;0.20-0.50为半干旱区;0.50-0.65为亚湿润干旱区;大于0.65为湿润区。3.6 生物生产力biological productivity 单位面积土地的生物在整个生育过程中累积的有机物质总量。包括根、茎、叶、花、果的干重和所载动物。3. 7 景观landscape 具有单一地质基础，成因相同，几十千米。3.8 3. 9 在样区中按指测量地点。3. 10 1 m24 m2;测4 总则4.1 监测样区4. 1. 1 原则对于近30年区，应进行土地荒、区规划应经省级主植被、土壤，也要考虑以5km间距划分网格，按网考交通

8、情况，建立样区。4. 1. 3 Y!U点的定位I设13个样区。样性，包括地形、地质、是的中国荒漠化图为基础。星影像或航测图片引导，参在样区内根据实际自然条件，按梅花形、对用费7罗、配形、棋盘形等排列，选出320个测点。测点中样方的面积视植被情况和测量项目而异。在样区外选择测点时也应重点考虑对其附近景观特征的代表性。样区和测点确定后，不设立标记，使用具有实时差分功能的卫星定位系统确定样区中线两端和测点中心准确的经纬度，并把数据记录上报。定位精度应小于1m。4.2 监测项目及方法样区确定后应进行基础调查，内容包括表1、表2、表3的全部项目，此后分年度在测点进行观测，其中每年进行的项目见表1与表2。

9、表1为所有地区都应进行观测的项目，表2为根据需要进行观测的项目。每5年进行观测的项目见表3。表1、表2、表3中.表示适用。2 人口、人类重大活动工、农林牧渔生产总值、每亩单产、耕地面积牲畜头数极端自然灾害次年次年全年A 。国叫NOK书llNOOOA A A 植被覆盖率/%项目名称优势植物盛花期前后20天观测季节适用方法.(高植被)地面测量.(草等低矮植被)近地面数码图像分析A 航测图片A 常规资料统计卫星影像w GB/T 20483-2006 测点的选测项目项目名称土壤风蚀状况士壤盐渍化状况士壤水蚀状况冰蚀状况蒸散量和水分平衡观测季节春秋季春耕前春秋季春耕前生长季适用方法地面测量A . A .

10、 A 近地面数码图像分析A . 航测图片A A A A 卫星影像A . . A 常规资料统计A 表2每逢尾数为0和5的年份进行观测的项目表3土壤机械组成分养壤土植物干重/(g/m) 秋收后冬作物施底肥前秋收后冬作物施底肥前优势植物盛花期前后20天A 4. 3 荒漠化监测常用装备4.3. 1 必用装备4. 3. 1. 1 具有差分功能的卫星定位系统，定位误差应小于1m。4.3. 1. 2 测高仪。4.3. 1. 3 计算机:其内存容量应允许图像处理软件和地理信息系统软件正常工作。一般要求配置为256 MB内存、40G以上硬盘、含有64MB显存的显卡等。4.3. 1. 4 数码相机:像素100万以

11、上，具有自拍功能。带有可将其支持至所需高度及保持所需角度的支架。4.3.2 选用装备4.3.2.1 常规气象观测设备:温、温、降水、风、总辐射、反射、净辐射等。4.3.2.2 常规地下水位观测设备:测钟、浮子或压电传感器等地下水位测量仪。4.3.2.3 常规土壤测量工具:采挖工具及土面标杆，土壤盐碱测量仪(EM38)、土壤原位电导率仪、pH计等。4.3.2.4 . A 常规测量工具:100m测绳、卷尺等。气候变化和人类活动的监测5.1 降水量、温度变化的统计5. 1. 1 原始数据的滑动平均处理在统计降水量和温度变化的趋势时，应使用九点二项滑动平均法(9-Pointbinomial filte

12、r)对原始数据做处理。把原始资料分成3段进行统计，得出一组滑动平均值，计算如式(l)式(3)所示:5 ( 1 ) ( 2 ) An =J GF6lllll丁仨吼一9mp问|L92斗L=92问y= y 4 GB/T 20483-2006 n i9L 南|L92斗y . ( 3 ) 式中:Z一一为原始资料序歹Ij; y一一为滑动结果序列;一一为资料总数;ak、a)一为系数。a1=1 ,a2 =8，向工28，a4=56，S=70，a6=56，a7=28，向=8，向=1。5.1.2 对原始资料的要求资料的采集与处理应执行地面气象观测规范。5.2 湿润指数的计算温润指数的计算见式(4):S=t ( 4

13、) 式中:S一一湿润指数;Eo-一蒸发力;r一降水量。本标准推荐使用M.I1.布德科C6YAbIKO)综合法的公式计算蒸发力，见式(5):Eo = 1. 67(e, - e.) . ( 5 ) 式中:es一一一蒸发表面温度下的饱和水气压;e, 空气中的水气压。各项的计算方法参见附录B。其他方法包括由国际荒漠化公约政府间谈判委员会(门INCD)推荐的桑斯戚特(Thornt由hwait忱te)法和联合国粮农组织(FAO)1998年推荐的彭曼蒙泰斯(Penrr口1m口m丑lar得经验。5.3 沙尘暴、扬沙日敢和暴雨日敬的统计沙尘暴、扬沙和暴雨属于气象常规资料，资料来源应执行地面气象观测规泡。5.3.

14、1 沙尘暴5. 3. 1. 1 一般规定沙尘暴是由于强风将地面大量尘沙吹起，使空气相当氓浊，水平能见度小于1.0 km的一种天气现象，目前常用目视观测。根据出现沙尘暴时的能见度，沙尘暴分为三级:沙尘暴能见度:0.5 km0.7 0.611.0 1. 0 o. 711. 2 1. 2 o. 650. 85 0.85 1.311.6 1. 6 1.512.0 2.0 强度碱化碱土30. 145 45 9. 610. 0 10.0 坡度可从近十年内测绘的地形图上量取，或用经纬仪及差分GPS测取。侵蚀沟比例可用丈量法或数码图像分析、卫星和航测影像分析获得。6.3.3 水蚀程度分级指标参见表8。表8水蚀

15、程度评价计分表植被覆盖率/%二三706950 4930 2910 评分15 30 45 坡度/。20 20 自然植被是显示荒漠化过程的重要因子。有些地区自然植被难以寻觅，可用至少撂荒3年的土地代替。在地面监测植被覆盖率，对较高且分立叮数的植被，应采用丈量法。对较低或融合成片的植被，应采用数码图像分析法。各种类型植被混杂时，应按乔木、灌木、草三层分别测量和统计，总的植被覆盖率等于100减去裸地覆盖率。必须使用目测估计时，应在数据后注明(目测)。6.4.1.2 丈量法用测绳拉出样方的长度，在其两侧量出样方的宽度，得出样方面积。测量植物冠层的投影面积，计8 GB/T 20483-2006 算植被覆盖

16、率。6.4. 1. 3 数码圄像分析法6.4. 1. 3. 1 图像的获取相机应安装在支杆上，安装头使相机向下与支杆有一个小于5。的俯视角。支架的高度和相机的焦距决定取得图像的实际面积。6.4. 1. 3. 2 圈像处理把摄到的图像按常规方法输入计算机，以样区号、测点号、年(取后3位)、月、日、序号组成文件名，如0302003101105为3号样区、2号测点、2003年、10月、11日第5张照片。保存作为样片。在计算机中启动图像处理软件(如photoshop7.0)。在测量植被覆盖率时，打开需要计算植被覆盖率的图片，选出植被区，人工填充颜色增加反差(如:把植被部分全部涂成白色;把背景部分中灰度

17、较高可能引起干扰读数的像素涂成黑色)。6.4. 1. 3. 3 读数使用图像处理软件中的直方图(histogram)工具，把光标紧靠自色区的外沿，读出白色区(即植被覆盖区)像素占图面总像素的百分数，记为植被覆盖率。6.4. 1. 3. 4 精度要求误差小于植被覆盖率的5%06.4.2 植被高度的监测6.4.2.1 植被高度对禾本科植物，在抽穗前是指由地面至最上部展开叶基部叶枕处，抽穗后量至穗顶。其他作物的高度是指土壤表面至主茎顶端(包括花序)。草层高度是指平视草层的自然状态高度，对突出的少量叶和枝条不予考虑。树木高度是指地面至多数树木存活树梢的高度。6.4.2.2 监测方法在于摸高度范围内的植

18、被，可用丈量法测量植被高度。对不能直接丈量的植被，应用测高仪测量植被高度。测高仪适用于在各种地形条件下测量植被和其他物体的高度。每个样方测量株数应多于10株。测高器种类较多，如以相似三角形对应边成比例原理设计的克里斯登测高器、圆筒测高器;以三角函数原理设计的布鲁莱斯测高器等。操作方法参照使用仪器的说明书。6.4.2.3 精度要求误差小于总高度的5%。6.4.3 优势植物和指示植物的记录6.4.3.1 优势植物记录选择样方中数量居前位的农作物和野生植物两种并注明数量(百分率)，记录其科名和属名叫。对不知名的植物应通过检索表检索，检索时应采用中国高等植物科属检索表或其他类似工具书。6.4.3.2

19、指示植物记录发现以下种类植物时，不论多少，均应记录，并注明数量(百分率)。a) 盐化土易生植物:盐角草、地枣、黄须、滨葱、海蓬子、盐木、梭梭柴、西伯利亚臼刺、黑果拘祀、桂柳、红沙、珍珠、盐爪爪、补血草、夏夏草;b) 碱化土易生植物:碱苗、星星草;c) 沙化土易生植物:沙米、绵蓬、小叶锦鸡儿、糙隐子草、油苗、羊柴、沙竹、差巳嘎蔷、白菁、紫花针茅、闭穗、兴安胡枝子、狗尾草、黄苗、阿尔泰狗娃花、变苗。6.4.4 植物干重的监测本方法适用于体积小，适于烘干的植物，如草和农作物等。9 GB/T 20483-2006 把齐地面割取到的单位面积上的植物样品去除沾连的土块，剪切成小块，装入有标签并称过质量的布

20、袋内称取鲜重。标签上应记明名称、取样地点、时间、袋重。放入恒温干燥箱内加温，在100.C 105.C烘烤1h.杀青。以后维持70.C80.C 6 h 12 h后第一次称重;以后每小时称质量一次，前后两次质量差0.05%时，停止烘烤，称出连袋干重。样品取出烘箱后如较长时间不能称质量，应放入干燥器，避免吸收空中水气。6.4.5 荒漠化发展程度与植被特征的参考关系荒模化发展程度主要用植被生产力衡量。需要用干重、鲜重、品质或覆盖率、高度、种类等综合评价。对植被退化的评价，应执行GB19377的规定。对荒漠化程度评价应根据表9.其中植被覆盖率、指示植物数量用当年数据，高度降低率及总产墓三干纪主当年)平均

21、数，采用择重法，以表现最重者的等级为准。植被特征植被覆盖率/%高度降低率/%(与101 . 年前相比)指示植物株数/%，、.11总产草量或干重，.-6.5. 1. 1 土壤湿土壤湿度数50 cm土壤湿度前6.5. 1.2 蒸散量水分平衡常用式中:R。一一为径流量，单位150 11 _ 21-毡30| 30 50 cm、40cm 区实测。测量时可采用涡动相关法、梯度法、大孔径闪烁仪、蒸渗计等。应使用两种以上方法互相参照，其结果应有相同变化趋势，平均差值不超过10%。6. 5.2 土壤养分6. 5.2.1 监测内容测定项目应包括有机质、全氮、全磷、全饵、速效氮、磷、饵或其他怀疑其缺乏的微量元素。6

22、.5.2.2 监测方法在秋收后冬作物未施肥以前采样，用土钻采取ocm20 cm全层土样(垄作区在垄台、垄沟各取一半)。在每个样区中选择10个以上测点，混合后留1kg交有关部门分析。分析方法应符合NY/T53. NY/ T 88 ,NY/ T 89 , N Y / T 85和LY/T1229 ,LY/ T 1233 , LY/ T 1236的规定。6.5.3 冰蚀及其他GB/T 20483-2006 根据植被覆盖率区分严重程度，轻度50%70%，中度30%49%，重度10%29%，极重度5J。我国最大可能蒸发量分布图如图B.l所示。单位:毫米全年圄B.1我国最大可能蒸发量分布图17 GB/T 2

23、0483-2006 参考文献lJ国家林业局.全国第三次荒漠化和沙化监测技术规定(2004).2J全国土壤普查办公室，中国土壤普查技术(1992):风沙土与风蚀沙化土壤调查方法、灌区土壤盐渍化调查的内容与方法、土壤侵蚀调查方法.3J中国气象局.地面气象观测规范.2003.4J中国高等植物科属检索表.北京:科学出版社，1995.5J我国最大可能蒸发量的计算和分布.地理学报.33(2).18 CON-的寸ONH筒。国华人民共和国家标准土地荒漠化监测方法GB/T 20483-2006 中 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销当告印张1.5字数36千字2006年11月第一次印刷开本880X12301/16 2006年11月第一版9晤定价14.元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066. 1-28351 GB/T 20483-2006