T-JSAE 2-2024 基于昆虫多样性指数的江苏沿海滩涂生态质量评估技术规程

ICS13.020.99CCSZ01T/JSAE2—2024TechnicalspecificationforecologicalqualityassessmentofJiangsucoastalbeachbasedoninsectbiodiversI II 12规范性引用文件 3术语和定义 4生物评估工作流程 25生物评估技术规程 25.1调查采样 25.2生物监测 45.3生物指数计算 55.4生物评估等级判定 6附录A（资料性）采样信息记录表 7附录B（资料性）样线扫网法观测数据记录表 9附录C（资料性）人为活动干扰情况评估表 附录D（资料性）沿海滩涂昆虫指示类群表 附录E（资料性）沿海滩涂昆虫指示类群的确定方法 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江苏沿海地区农业科学研究所提出。本文件由江苏省农业工程学会归口。本文件起草单位：江苏沿海地区农业科学研究所、盐城师范学院，盐城工学院，江苏盐城国家级珍禽自然保护区管理处。本文件主要起草人：王凡、孙星星、葛宝明、李洪山、陈浩、成海、王凯、蒋颖洁、高波、黎文建、胡积祥、于鹏、张成硕。基于昆虫多样性指数的江苏沿海滩涂生态质量评估技术规程本文件规定了沿海滩涂昆虫的调查采样技术、生物监测方法，以及基于昆虫指示类群DNA监测数据的沿海滩涂生态质量评估方法。本文件适用于江苏沿海滩涂生态系统的生物评估。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。HJ710.8生物多样性观测技术导则淡水底栖大型无脊椎动物SN/T4278国境口岸医学媒介昆虫DNA条形码鉴定操作规程T/CSES81淡水生物监测环境DNA宏条形码法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。沿海滩涂coastalmudflat沿海大潮高潮位与低潮位之间的潮浸地带，包含已利用的滩涂。3.2昆虫多样性指数insectbiodiversityindex表示昆虫群落内的分类单元或分子分类单元多样性程度的量纲的数值，是用来判断昆虫群落结构变化或生态系统稳定性的指标。3.3指示类群indicativetaxa生态系统中的一种或多种优势类群、特有类群或先期定居类群的总称，其群落组成和功能结构的变化可以反映生态环境的变化。3.4DNA条形码DNAbarcode生物体内能够代表该物种的、标准的、有足够变异、易扩增且相对较短的DNA片段，可用于生物的识别和鉴定。23.5DNA条形码鉴定技术DNAbarcodingidentificationtechnique利用DNA条形码基因片段进行生物物种鉴定的技术，建立在基因扩增和序列比对的基础之上。3.6分子分类单元moleculartaxonomicunitDNA条形码监测物种分类工作中的操作单元，有特定的名称和序列分类特征，如OTU。4生物评估工作流程包括沿海滩涂昆虫调查采样、生物监测、指示类群监测数据汇总、生物评估和评估等级划分等，示意图见图1。图1评估工作流程示意图5生物评估技术规程5.1调查采样5.1.1调查采样时间与频次综合考虑昆虫生物学特征和种群动态情况，根据监测条件和评估要求开展。按年度监测，可选择在昆虫发生盛期5-10月份，调查次数不少于2次，避开雨水集中的时间；按季节监3测，分别在春、夏、秋、冬季进行；按月度监测，每月1次，监测的时间间隔应尽量一致。5.1.2调查采样点布设总则采样区域的选择需要综合考虑滩涂湿地中不同昆虫类群的生态特征和生活史、不同生境类型中的植被分布、不同水体类型的深度、底质类别、水化学等因素的影响，尽量覆盖所有生境类型。采样样线或点位的布设尽量避免污水处理厂、养殖和垂钓区域等人类活动影响较大的区域，采样同时填写采样信息记录表。陆生昆虫调查采样布设按照沿海滩涂植被覆盖情况划分芦苇、碱蓬、米草、光滩、灌丛等典型生境区域，每个典型生境内至少选择3个调查采样区域，并填写采样信息表（附录A.1）。水生昆虫调查采样布设根据监测要求在沿海滩涂近海海域设置采样点位，可选择主要河流入海口区域、近海岸区域、闸口区域以及潮滩小水体区域。在快速流动的海水和河流区域，建议采样点位间隔10km以上。在缓慢流动的河流和溪流中，建议间隔1km以上设置采样点，根据水体的宽度和深度设置采样点位，并填写采样信息记录表（附录A.2）。5.1.3调查采样方法样线扫网法每个调查采样区域内设置不少于5条样线，监测者按照1km/h～2km/h的速度沿样线行进，左右挥动180°为一复网，每10复网为一组，每条样线调查10组，调查人员对捕获到的昆虫进行初步物种鉴定并填写数据记录表（附录B）。捕获的昆虫放置毒瓶内毒杀后，浸泡于浓度≥80%的乙醇溶液中。对于大型蛾蝶类昆虫，则使用乙醇溶液进行胸部注射毒杀后，取单侧足浸泡于≥80%的乙醇溶液中。采集到的样品野外常温保存，室内4℃保存。马来氏网法每种主要生境类型中设置不少于3个马来氏网诱捕昆虫。用固定绳索拉紧马来氏网各个网面，使网脊倾斜角度保持在35°~45°。马来氏网前端顶部安装收集瓶，收集瓶中放入2/3以上体积的100%乙醇，在极端干旱或湿润条件下，尽量放满瓶的100%乙醇。每15d回收收集瓶一次，收集瓶野外常温保存，室内4℃保存。此方法主要适用于采集双翅目、膜翅目、半翅目等昆虫类群。样方陷阱法每个调查采样区域内选取5个样方，每样方间隔>2m。样方内安置3个陷阱杯（呈三4角形排列，间隔约50cm陷阱杯为高度12cm、杯口直径8cm的硬质塑料杯，每个陷阱杯内盛50mL左右的50%丙二醇溶液，用于杀死和保存昆虫标本，雨水较多的季节可在陷阱杯上方搭建不影响昆虫爬行的遮挡板。每7d取出陷阱杯回收昆虫一次，回收的昆虫清除枯叶等杂质后浸泡于浓度≥80%乙醇溶液中，野外常温保存，室内4℃保存。此方法主要适用于采集鞘翅目等地表昆虫类群。灯光诱集法~使用支杆撑挂白色幕布用于收集昆虫，并在幕布前方0.1m处安置高压汞灯（功率250~500W），选择20:00-02:00时间段进行灯诱。将捕获的昆虫至于毒瓶后，浸泡于浓度≥80%乙醇溶液中，野外常温保存，室内4℃保存。此方法主要适用于采集有趋光性的昆虫。采泥器取样法每个调查采样区域选择不少于3个样点。在深度大于1m的水域，使用Peterson采泥器（1/16m2）抓取底泥8次。采样时，将采泥器在打开状态下挂好提钩，缓慢放至底部，抖脱提钩后上提，待两页闭合后拉出水面。若采泥器未完全闭合，需重新采集。样品筛选可参考HJ710.8的规定执行，筛选后的样品可不做分拣，保留剩余环境基质加入乙醇溶液，确保最终的乙醇浓度≥80%，野外常温保存，室内4℃保存。此方法主要适用于深水区水生昆虫的采集。D型网取样法流速缓慢的浅水区，利用D型网（40目纱网）沿岸边刮取底泥。在垂直方向上下网扫，约进行10次。同时，在水平方向逆水流沿底泥网扫2m，完成一个D形网的采集。每个采样区域需完成30个D形网采集。样品筛选和保存方法同4.4.5。此方法主要适用于浅水区水生昆虫的采集。5.2生物监测5.2.1沿海滩涂昆虫物种鉴定昆虫种类鉴定主要采用DNA条形码鉴定技术，获取每个调查点位昆虫物种的分子分类单元数和相对丰度。陆生昆虫样品DNA条形码鉴定方法按照SN/T4278的规定执行。水生昆虫样品DNA条形码鉴定方法按照T/CSES81的规定执行。5.2.2昆虫指示类群监测数据汇总按照附录D以科级为分类单元对物种鉴定结果进行数据统计，获取每个调查点位昆虫指示类群各物种的分子分类单元数和相对丰度。55.3生物指数计算5.3.1昆虫多样性指数玛格列夫指数（Margalefindex,D)式中：D——玛格列夫指数；S——总分子分类单元数目；N——总序列数香农-威纳指数（Shannon-Wienerindex,H'）式中：H'——香农-威纳指数；S——总分子分类单元数目；Pi——分子分类单元i的相对丰度。Pielou均匀度指数（Pielou’sevenessindex,J）式中：J——Pielou均匀度指数；H'——香农-威纳指数；S——总分子分类单元数目。5.3.2昆虫综合多样性指数（Comprehensiveinsectbiodiversityindex，CIQI）陆生昆虫综合多样性指数（CIQIt）按照公式（4）计算，各指数的权重设定参照表1。表1陆生昆虫各多样性指数权重玛格列夫指数香农-威纳指数（H'）Pielou均匀度指数（J）权重0.8212.26水生昆虫综合多样性指数（CIQIa）按照公式（5）计算，各指数的权重设定参照表2。6表2水生昆虫各多样性指数权重玛格列夫指数香农-威纳指数（H'）Pielou均匀度指数（J）权重1昆虫综合多样性指数（CIQI）按照公式（6）计算。5.4生物评估等级判定根据昆虫综合多样性评估指数（CIQI）得分情况划分沿海滩涂生态质量评估等级为5级，由高到低分别为：优秀、良好、中等、较差、很差，见表3。表3沿海滩涂生态质量等级判定标准等级优秀较差很差CIQICIQI>2.01.5<CIQI≤2.01.0<CIQI≤1.50.5<CIQI≤1.0CIQI≤0.57附录A（资料性）采样信息记录表表A.1陆生昆虫采样信息记录表样地编号：样地名称：天气：温度：湿度：风速：海拔：生境类型：植物物候期：植被类型：植被覆盖度：人为活动干扰类型：人为活动干扰强度：o样线扫网法样线1经度：纬度：开始时间：结束时间：样线2经度：纬度：开始时间：结束时间：样线3经度：纬度：开始时间：结束时间：样线4经度：纬度：开始时间：结束时间：样线5经度：纬度：开始时间：结束时间：o马来氏网法经度：纬度：样品数量：o样方陷阱法经度：纬度：样品数量：o灯光诱集法经度：纬度：样品数量：备注：8表A.2水生昆虫采样信息记录表样点编号：样点名称：天气：温度：经度：纬度：海拔：样品数量：采样人员：采样日期：生境条件水域特征o入海河口o浅水溪流或河流o溪流源头o深水河流o其他：水环境状况o清澈无异味o比较清澈，有少量异味o比较浑浊，有异味，有生活垃圾o很浑浊，有大量的刺激性气味，生活垃圾较多生境类型o米草滩涂o林地o光滩o灌丛o禾草滩o混合植被o碱蓬滩涂o其他：岸边植被情况：种类覆盖度o大于90%的岸边表面被植被覆盖，种类多样o70%~90%的岸边表面被植被覆盖，种类简单o50%~70%的岸边表面被植被覆盖，部分裸露o少于50%的岸边表面被植被覆盖，裸露率较高采样区域微生境复杂性o有枯木、岩石、水生植物等3种以上微生境o存在2种微生境o微生境单一底质类别o淤泥o粘土o粗砂o砾石o岩土o其他：人为活动干扰类型人为活动干扰强度物理指标pH值：电导率（㎲/cm）：浊度：溶解氧（mg/L）：水深（m流速（m/s）：备注：9附录B（资料性）样线扫网法观测数据记录表表B样线扫网法观测数据记录表观测地点：样线编号：样线长度：天气：温度：湿度：风速：起点经纬度：终点经纬度：生境类型：主要植被：起止时间：记录者：观测者：学名组数合计123456789备注：（资料性）人为活动干扰情况评估表表C人为活动干扰情况评估表干扰类型干扰强度A开发建设1.公路建设；2.铁路建设；3.旅游开发；4.矿产资源开发（含采石、挖沙）；5.管线、风电、水电、火电、光伏发电、河道整治等开发建设o强：植被基本消失，生境受到严重干扰，动物难以栖息繁衍。o中：植被部分消失，但干扰消失动物栖息繁衍受到一定程度影响。o弱：植被基本保持原样；生境受到一定干扰，但对动物栖息繁衍影响不大。o无：植被保持原始状态；生境没有受到干扰，对动物栖息繁衍无影响。B农牧渔业活动2.填海造地；3.毁草开垦；4.毁林开垦。C环境污染1.水污染；2.大气污染；3.土壤污染；4.固体废弃物排放。D其他2.砍伐；3.采集；4.捕捞；5.狩猎；6.割草；7.喷洒农药；8.施肥；9.耕作；11.道路交通等。附录D表D沿海滩涂昆虫指示类群表科Family鞘翅目ColeopteraEndomychidae；萤科Lampyridae双翅目Diptera蠓科Ceratopogonidae；食蚜蝇科Syrphidae蜉蝣目Ephemeroptera四节蜉科Baetidae；小蜉科Ephemerellidae；蜉蝣科Ephemeridae；扁蜉科Heptageniidae；细裳蜉科Leptophlebiidae；新蜉科Neoephemeridae；短丝蜉科Siphlonuridae；越南蜉科Vietnamellidae膜翅目Hymenoptera茧蜂科Braconidae；方头泥蜂科Crabronidae；姬蜂科Ichneumonidae；泥蜂科Sphecidae；胡蜂科Vespidae鳞翅目Lepidoptera弄蝶科Hesperiidae；灰蝶科Lycaenidae；蛱蝶科Nymphalidae；凤蝶科Papilionidae；粉蝶科Pieridae；蚬蝶科Riodinidae；眼蝶科Satyridae蜻蜓目Odonata综蟌科Synlestidae；丽蟌科Amphipterygidae；幽蟌科Euphaeidae；色蟌科Calopterygidae襀翅目Plecoptera绿襀科Chloroperlidae；卷襀科Leuctridae；叉襀科Nemouridae；扁襀科Peltoperlidae；襀科Perlidae；刺襀科Styloperlidae毛翅目Trichoptera贝石蛾科Beraeidae；短石蛾科Brachycentridae；枝石蛾科Calamoceratidae；畸距石蛾科Dipseudopsidae；舌石蛾科Glossosomatidae；钩翅石蛾科Helicopsychidae；鳞石蛾科Lepidostomatidae；长角石蛾科Leptoceridae；细翅石蛾科Molanbudae；齿角石蛾科O