退耕还林工程生态效益监测地面调查技术规程

1退耕还林工程生态效益监测地面调查技术规程本文件规定了退耕还林工程生态效益监测的地面调查方式、监测指标、监测方法及评价方法等技术要求。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T38582-2020森林生态系统服务功能评估规范GB/T32740-2016自然生态系统土壤长期定位监测指南LY/T2573-2016退耕还林工程生态效益监测与评估规范DB15/T1937-2020灌木林防风固沙生态效益监测技术规程3术语和定义下列术语及定义适用于本文件。3.1退耕还林工程convertingfarmlandtoforestprogram从保护生态环境出发，将水土流失严重的耕地，沙化、盐碱化、石漠化严重的耕地以及粮食产量低而不稳的耕地，有计划，有步骤地停止耕种，因地制宜地造林种草，恢复植被。3.2野外定位观测数据fieldlocatedobservationdata在典型的退耕还林地上，选定能代表该区域群落基本特征（植被类型、树种组成及群落结构）的植被建植区作为退耕还林工程生态效益监测长期定位观测样地，获取退耕还林工程生态效益参数的样地观测数据，以及并对退耕还林地生态效益中的水源涵养、生物多样性、固碳释氧及防风固沙等功能进行长期定位观测研究而收集的数据。3.32代表性样地Representativesampleplots在同一区域建植的同一种植被中，选择能代表该区域相同植被类型且面积较大的植被建植区，可以在该地进行植被设样和调查，调查结果可用于代表该地区植被的建植情况。4监测指标4.1植被指标主要包括植被物种组成、植被盖度、平均高度、植株密度、冠幅、生物量等。4.2土壤指标主要包括土壤有机质含量，土壤速效氮、磷、钾含量，土壤容重，土壤含水量，土壤田间最大持水量。4.3生态功能指标4.3.1防风固沙主要包括林地、草地、无林地、裸沙地耕地和耕地等的土壤侵蚀模数。4.3.2固碳释氧主要为包括林分净生产力和林分面积。4.3.3生物多样性主要包括林地、草地、无林地、裸沙地耕地和耕地等的草本种类、高度、多度、盖度、频度及地上、地下生物量。5调查准备5.1选择监测区根据退耕还林换草工程的实施情况，每年度的工程设置固定监测区，监测区包含该年度工程的所有植被类型。5.2组建调查小组组建若干的地面调查小组，每组一般4人，数量视工作量而定。调查的人员应接受专门的技术培35.3准备调查工具5.3.1植被调查工具包括手持GPS、数码相机、样方框（1m×1m）、盒尺、游标卡尺、刻度测绳（卷尺）、剪刀、枝剪、根钻、便携式天平（杆秤）、样品袋、铅笔、橡皮、垫板和调查表。5.3.2土壤调查工具包括环刀、滤纸、手柄、小铁锤、盒尺、铝盒、土筛、标签纸、铅笔、橡皮、垫板、及调查表格。5.4规划路线每次监测制定3条～5条调查路线，调查路线应穿越不同（不同年度、不同工程类型）的工程区、不同的植被类型、不同地形地貌等。6野外取样、调查方法6.1样地基本特征6.2草本调查6.2.1草地调查按照附录A“A.2草本样方表”进行调查记录，调查方法见附录B“B.2.1草地草本样方调查方法”。6.2.2林草草本调查按照附录A“A.2草本样方表”进行调查记录，调查方法见附录B“B.2.2林下草本样方调查方法”。6.3灌木调查按照附录A“A.3灌木样方表”和“A.6生物量表”进行调查记录，调查方法见附录B“B.3灌木样方调查方法”和“B.6生物量调查方法”。6.4乔木调查按照附录A“A.4乔木样方表”和“A.6生物量表”进行调查记录，调查方法见附录B“B.4乔木样方调查方法”和“B.6生物量调查方法”。6.5对照样地调查4在工程区外设置工程区内样地同样数量的样地，作为工程区内样地的对照。对照样地与工程区内对应样地相邻近，所处地貌地形、土壤和植被类型要基本一致。按照附录A“A.5对照样方表”进行调查记录，调查方法见附录B“B.5对照样方调查方法”。6.6土壤调查6.6.1土壤化学性质调查按照附录“A.7土壤物理性质测定记录表”的内容取样、测量并记录，调查方法见附录B“B.7土壤物理性质取样与测定方法”。6.6.2土壤物理性质调查按照附录“A.8土壤化学性质测定记录表”的内容取样、测量并记录，调查方法见附录B“B.8土壤化学性质取样、测定方法”。6.6.3土壤水分调查按照附录“A.9土壤水分测定记录表”的内容取样、测量并记录，调查方法见附录B“B.9土壤水分取样、测定方法”。7生态效益评估方法7.1评价方法7.1.1植被评价方法根据固定监测数据，通过工程实施前后草地、灌木林和乔木林植被状况的改变，评价植被的生长效果；通过工程实施区内植被状况的差异对比，评价工程的植被状况。7.1.2土壤评价方法根据固定监测数据，通过工程实施前后草地、灌木林和乔木林植被土壤状况的改变，评价工程的土壤成效；通过工程区内土壤与未进行工程实施土壤状况的差异对比，评价工程实施的土壤成效。7.1.3生态功能评价方法根据固定监测数据，通过工程实施前后草地、灌木林和乔木林地生态服务功能改变，评价工程的生态效果；通过工程区和未实施工程区内生态功能差异对比，评价工程的生态效果。7.2评价指标7.2.1植被评价指标5主要从植被群落多样性和优势物种的优势度两个方面进行评价。其中群落多样性指标采用物种丰富度指数、香农-威纳指数、辛普森指数等进行评价。优势物种的优势度采用重要值进行评价。群落多样性评价指标及计算公式：(1)物种丰富度指数(D)D=S/ln(A)(1)式中S为样方内的物种数量，A为样方面积；(2)香农-威纳指数式中S为物种总数，Pi为种i的个体在全部个体中的比例；(3)辛普森指数(J)式中S为物种总数，Pi为种i的个体在全部个体中的比例。7.2.2土壤评价指标草地、灌木林和乔木林地土壤有机质增加幅度、土壤肥力（速效N、P、K及PH值）改善情况，土壤物理性质（含水量、田间持水量）改善情况等。7.2.3生态功能评价指标草地、灌木林和乔木林防风固沙、固碳释氧和生物多样性改善情况等。林防风固沙和固碳释氧方法与公式参照LY/T2573-2016附录"A.退耕还林工程生态效益实物量评估公式及参数设置"。生物多样性根据香农-威纳指数变化。6调查表格表A.1样地信息调查表样地名称（编号）：样地类型：植物群落名称:利用方式:记录人：ENm坡向:坡位:坡度:土壤质地:景观照片编号：7表A.2草本群落样方调查表调查人：调查时间：植物群落名称样地号群落总盖度(%)样方面积经纬度N：E：海拔(m)调查时间调查地点植物名称营养苗高度(cm)生殖苗高度(cm)株(丛）幅(cm)盖度密度重量（g)物候株（丛）平均高度（cm）最高平均最高平均鲜重干重123456景观照片编号：8表A.3灌木样方调查表景观照片编号：经纬度：N:E:海拔：植物群落名称：植物名称冠幅（长cm×宽cm）株高cm地径cm分枝数萌发芽个数萌发芽总长度萌发芽地上长度生长枝长度景观照片编号：9表A.4乔木样方调查表植物群落名称：样地号：群落盖度：样方面积：经纬度：N海拔：调查时间：土壤类型地貌：调查地点：坡度坡位坡向退耕年度植物名称冠幅（长cm×宽cm）株高cm胸径cm枝下高cm备注景观照片编号：表A.5对照样方调查表植物群落名称：样地号：群落盖度：样方面积：经纬度：N海拔：调查时间：土壤类型地貌：调查地点：坡度坡位坡向退耕年度植物名称冠幅（长cm×宽cm）株高cm备注景观照片编号：表A.6乔木/灌木标准株生物量调查表地点：优势树种：样地编号：调查时间：记录员：标准株序号胸/基径株高冠幅枝下高分支总数死枝数枯死枝重量活体生物量鲜重（kg）备注干枝叶果根景观编号：表A.7土壤物理性质测定记录表地点：优势树种：样地编号：土壤类型：剖面号环刀编号饱和环刀+土鲜重（g）脱水后环刀+土鲜重（g）烘干后环刀+土重（g）环刀重0-1010-2020-4040-6060-800-1010-2020-4040-6060-800-1010-2020-4040-6060-800-1010-2020-4040-6060-80景观编号：表A.8土壤化学性质测定记录表地点：优势树种：样地编号：土壤类型：剖面号土层（cm）速效K速效N速效KPH0-1010-2020-4040-6060-800-1010-2020-4040-6060-800-1010-2020-4040-6060-80表A.9土壤水分动态监测表调查时间：调查人：样地编号铝盒编号深度cm土壤未烘干前重量土壤烘干后重量备注调查与记录方法B.1样地特征调查方法样方基本特征按“A.1”内容调查并记录：1、样地号：以县-植被名称-造林年限的第一个字母大写为记录，按样地选择顺序依次编号，同一个县内，样地号不得重复。2、样地类型：写明退耕还林还草方式，如退耕还林、荒山造林、封山育林和退耕还草等。3、地形地貌：地貌通常分为平原、山地、丘陵、高原、盆地等类型4、植被类型：主要填写植被的名字。5、坡向：分为阳坡（坡向向南）、半阳坡（坡向向东南）、半阴坡（坡向向西北）、阴坡（坡向6、坡位：分为坡顶、坡上部、坡中部、坡下部、坡脚。7、土壤质地：一般分为以下几种类型：砾石质、沙土、壤土、粘土等。8、备注：退耕还林还草工程建设情况。9、样地景观照片编号：摄样地周围最有代表性的景观照片，并对应编号。B.2草地草本样方调查方法草地草本样方调查表按“A.2”内容调查并记录：1、样方号：按样地号+样方序号的方式编号。2植被盖度测定：指样方内各种植物投影覆盖地表面积的百分数。植被盖度测量采用目测法或样线针刺法。目测法：目测并估计样方内所有植物垂直投影的面积。样线针刺法：选择50米或30米刻度样线，每隔一定间距用探针垂直向下刺，若有植物，记做1，无则记做0然后计算其出现频率，即盖度。3、样方照片编号：在样方调查中，每个样方需要拍摄1张俯视照。4、植物名称：主要植物种名，填写样方内优势种或群落的建群种的规范中文名称。5、高度：草群平均高度。测量样方内大多数植物枝条或草层叶片集中分布的平均自然高度。6、产量测定：总鲜重是指样方内草的地上鲜草生物量。剪割：对草本样方内植物齐地面剪割。鲜重：重将割下的植物按照可食产草量和总产草量分别测定鲜重。风干重：风干重是指植物经一定时间的自然风干后，其重量基本稳定时的重量。根据风干重可以推算该草地植物的重量干鲜比。枯落物：地面以上枯草落叶部分。B.3林下草本样方调查方法林下草本样方调查表按“A.2”内容调查并记录。林下草本样方调查与草地草本样方调查方法一样，只有在选择样方地点上不一样，在灌木和乔木林内要在带间进行设样。B.4灌木样方调查方法所调查的样地具有灌木时，“A.3”的内容调查并记录。1、填写样方编号和样方照片编号样方照片编号要标明该照片所在样方号。2、调查方法①记录灌丛名称②株高测量：每种植物选取有代表性的中型株丛，测量其株丛径，记录长和宽及侏丛高度。③株丛数量测量：记录每种灌木的数量。④更新苗：记录每株灌木出现的更新苗数量。B.5乔木样方调查方法所调查的样地具有灌木时，“A.4”的内容调查并记录。1、填写样方编号和样方照片编号样方照片编号要标明该照片所在样方号。2、调查方法①记录乔木名称②树高测量：在人工林内布设50m×50m有代表性的样地，对其株树高进行测量记录其东南×西北冠幅的数值。B.6对照样方调查方法①记录耕地或者未退耕还林的土地记录名称②植被测量：布设20米×20米或50米×50米样地，对其植被高进行测量记录。B.7生物量调查方法①取样比例：实际操作时，在灌木样方内可视株型的大小只剪一株的1/3或1/2称重，然后折算为一株的鲜重。在乔木样方内，选择平均代表植株进行采伐，分干、叶、枝条分别留存一定比例。地下生物量：在工程区内、外样地内，分别选择1处地上植被分布均匀、具有代表性的地段，用直径为8cm的根钻，于1m的土壤深度内，每10cm取样，1m的深度内共取10层。带回实验室后冲洗，分别逐层通过2mm和0.5mm的筛子，收集植物地下部分，80℃烘干24小时后逐层称重并记录。②总生物量：样方内草灌木及乔木总重量，折算成每公顷的生物量。③枯落物重量：拾取样方内枯落物，称其重量。实际操作时，只测样方的1/4或1/8的面积的枯落物重量，后折算成整个样方枯落物的重量。B.8土