《區(qū)域生態(tài)調(diào)查方法》編制說明

區(qū)域生態(tài)調(diào)查方法編制說明標準起草組一、工作簡況 1二、技術(shù)標準制訂的必要性分析 3三、標準編制原則和主要內(nèi)容 4四、主要試驗(或標準驗證)情況、分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟論證可行性分析和預期的經(jīng)濟效果11五、采用國際標準和國外先進標準的情況，與國際、國內(nèi)同類標準水平的對比情況 20六、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關(guān)系 20七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù) 20八、國家標準作為強制性國家標準或推薦性國家標準的建議 20九、貫徹標準的要求和措施建議 20十、廢止現(xiàn)行有關(guān)標準的建議 20十一、其他應予說明的事項 201區(qū)域生態(tài)調(diào)查方法編制說明(一)任務來源全國環(huán)境管理標準化技術(shù)委員會(SAC/TC207)已申報立項并獲得批準，項目T個月，計劃完成時間為2023年8月，標準項目由生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心，中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心，中國標準化研究院等單位負責起草。(二)主要參加單位所作的工作標準主要編制單位生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心在標準編制過程中，積極主動聯(lián)合國內(nèi)相關(guān)實踐單位，負責項目的總體實施和策劃，帶領(lǐng)編制組成員單位認真細致修改標準文本，完成標準的編制和修訂工作。中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心，中國標準化研究院等單位積極參與標準的調(diào)研工作，針對討論稿提出修改意見，并配合生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心修改完善。中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心配合確定指標體系，中國標準化研究院配合完成整體結(jié)構(gòu)與格式梳理，中國林業(yè)科學研究院、中國科學院地理科學與資源研究所、山東大學和北京師范大學配合完成具體指標與技術(shù)方法確定。(三)工作過程區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查技術(shù)方法指南標準草案編制的工作思路為：首先通過立項準備階段和國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀分析和調(diào)研，確定技術(shù)標準框架，編寫技術(shù)標準草案，調(diào)整技術(shù)標準細目，通過召開專家研討會征求修改意見并對技術(shù)標準草案進行修改完善?？傮w工作過程為：通過立項與準備、預調(diào)研、撰寫技術(shù)標準草案和編制說明、研討與技術(shù)標準草案修改、專家研討會征求意見，編寫并修改形成技術(shù)標準征求意見稿。2生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心成立技術(shù)標準制訂工作組。工作組籌建后，進一步明確工作的目標與內(nèi)容，根據(jù)人員結(jié)構(gòu)與技術(shù)能力對研制任務進行細分，包括技術(shù)標準研制進程的跟蹤、資料的收集與分析等。2、預調(diào)研階段工作組系統(tǒng)地研究了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查中的結(jié)構(gòu)與格局指標體系及方法、生態(tài)系統(tǒng)過程與功能指標體系及方法，充分結(jié)合區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)特點和生態(tài)系統(tǒng)格局、質(zhì)量與功能評估所需參數(shù)，支撐生態(tài)系統(tǒng)評估和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)狀況調(diào)查。結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究進展，以全國生態(tài)狀況定期調(diào)查評估工作成果為基礎(chǔ)，完善生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局、過程與功能的調(diào)查指標和技術(shù)方法，為全面、準確評價生態(tài)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)，為建立意義明確、可操作性強的調(diào)查指標體系做準備。3、編制草案階段工作組對國內(nèi)外研究成果的概念、指標說明等進行了系統(tǒng)地學習、分析、對比等工作。在編制草案的過程中，工作組從指標體系的完整性、技術(shù)方法的合理性、評價模型的科學性和嚴謹性等方面進行深入研究、分析，最終形成《區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查技術(shù)方法指南》征求意見稿。4、標準研討階段工作組組織中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國標準化研究院、中國林業(yè)科學研究院、中國科學院地理科學與資源研究所等多家單位的專家參加的研討和評議，工作組針對意見對技術(shù)標準征求意見稿進行完善。2018年8月-2022年11月，召開了3次專家研討會，包括中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國標準化研究院、中國林業(yè)科學研究院、中國科學院地理科學與資源研究所、山東大學、北京師范大學等多家單位參加。研討會進一步明確了標準的大綱和內(nèi)容，專家對評價指標體系的組成、定量指標的選擇和評價方法提出了許多寶貴意見。5、完成規(guī)范編制立項生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國標準化3研究院在2019年11月8日進行標準立項準備會議后，于2019年11月14日完成標準的編制立項。6、形成征求意見稿2019年10月-2022年12月，根據(jù)專家討論會的修改意見，起草組又經(jīng)多次討論，對標準進行了修改完善，完成標準的征求意見稿。黨的十八大以來，中央對生態(tài)文明建設(shè)作出一系列決策部署，發(fā)布了《中共《中共中央國務院關(guān)于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》等一系列重要文件。開展區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查，摸清生態(tài)系統(tǒng)本底狀況，不僅是一項重要的基礎(chǔ)國情調(diào)查，也可為開展國土空間用途管制，科學布局和實施生態(tài)保護修復工程、有效實施生態(tài)補償?shù)闹匾茖W依據(jù)，對維護生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定和國家生態(tài)安全具有重要意義。因此，統(tǒng)一規(guī)范調(diào)查指標體系，明確技術(shù)方法，可為定期開展區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評估、支撐國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護、自然資源利用與國家綜合管理決策提供重要支撐。2021年5月生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心聯(lián)合生態(tài)環(huán)境研究中心發(fā)布了HJ1166全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——生態(tài)系統(tǒng)遙感解譯與野外核查，HJ1167全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——森林生態(tài)系統(tǒng)野外觀測，HJ1168全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——草地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測，HJ1169全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——濕地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測，HJ1170全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——荒漠生態(tài)系統(tǒng)野外觀測等5個行業(yè)標準，規(guī)定了生態(tài)系統(tǒng)類型的遙感解譯與野外核查方法，以及森林、草地、濕地和荒漠生態(tài)系統(tǒng)的野外觀測指標與方法等要求。4適用性、科學性、可操作性”的原則，按照GB/T1.1標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則給出的規(guī)則編寫。(1)適用性、可操作性原則本技術(shù)規(guī)范的內(nèi)容應具有普遍適用性，方法應具有可操作性，能為生態(tài)系統(tǒng)評估分析等工作的實施提供技術(shù)參考。(2)科學性、先進性原則本技術(shù)規(guī)范在編制過程中應積極借鑒和利用國內(nèi)外相關(guān)研究成果，運用可靠的原理、成熟先進的技術(shù)和科學的方法，保證制定的技術(shù)規(guī)范具有科學性和先進(3)經(jīng)濟、技術(shù)可行性原則技術(shù)規(guī)范中采用的技術(shù)方法應經(jīng)濟可行，確保按照該技術(shù)規(guī)范開展全國生態(tài)狀況變化調(diào)查評估時，涉及到的數(shù)據(jù)源比較容易獲取、方法比較容易實現(xiàn)，成本較低，經(jīng)濟可行。規(guī)定區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查技術(shù)方法。為開展生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局、過程與功能的調(diào)查建立統(tǒng)一的指標和技術(shù)方法。本技術(shù)標準中區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查指標體系和技術(shù)方法主要依據(jù)生態(tài)環(huán)境部與中國科學院聯(lián)合開展的全國生態(tài)狀況定期調(diào)查評估工作中涉及的指標參數(shù)，結(jié)合區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查通用指標，為支持國家生態(tài)系統(tǒng)綜合管理與生態(tài)文明建設(shè)，對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查的具體要求進行制訂。此外，本技術(shù)標準還參考了以下相關(guān)標準或文件：(1)本文件按照GB/T1.1標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)5和起草規(guī)則的規(guī)定起草。(2)編寫內(nèi)容參考了GB/T33027森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測方法、HJ1167全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——森林生態(tài)系統(tǒng)野外觀測等標準的相關(guān)、主要內(nèi)容本標準包括正文、1個規(guī)范性附錄(附錄A)、2個資料形性附錄(附錄B，附錄C)，其中正文分六章闡述了本標準的適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、原則、調(diào)查工作流程、調(diào)查指標及方法等。規(guī)范性附錄主要是對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)獲取方式(遙感調(diào)查、地面調(diào)查、資料收集)和樣地基礎(chǔ)信息錄入表進行了規(guī)范，資料性附錄主要是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局指標調(diào)查技術(shù)方法、生態(tài)系統(tǒng)過程與功能指標調(diào)查技術(shù)方法等。5、主要內(nèi)容的解釋和說明本標準的適用范圍：“范圍”部分明確了本技術(shù)標準的適用范圍，即區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查技術(shù)方法指南的內(nèi)容和流程、調(diào)查指標體系、指標計算、調(diào)查方法等內(nèi)容。具體而言，本文從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局指標體系、生態(tài)系統(tǒng)過程與功能的指標體系，使用地面調(diào)查、遙感調(diào)查和資料收集等手段獲取指標參數(shù)數(shù)據(jù)，主要用于全國及省級行政區(qū)域及其他自然地理區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查。規(guī)范性引用文件：該部分列出了在本技術(shù)標準中所引用的國家標準、行業(yè)技術(shù)標準與技術(shù)標準。主要包括以下標準：GB/T17296中國土壤分類與代碼GB/T20481氣象干旱等級GB/T30363森林植被狀況監(jiān)測技術(shù)規(guī)范GB/T33027森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測方法GB/T34815植被生態(tài)質(zhì)量氣象評價指數(shù)GB/T35221地面氣象觀測規(guī)范總則GB/T35226地面氣象觀測規(guī)范空氣溫度和濕度GB/T35227地面氣象觀測規(guī)范方向和風速6GB/T35228地面氣象觀測規(guī)范降水量GB/T35231地面氣象觀測規(guī)范輻射GB/T38590森林資源連續(xù)清查技術(shù)規(guī)程GB/T41280衛(wèi)星遙感影像植被覆蓋度產(chǎn)品規(guī)范GB/T41534地表溫度遙感產(chǎn)品真實性檢驗GB/T50138水位觀測標準GB50179河流流量測驗規(guī)范HJ1166HJ1167HJ1168HJ1169HJ1170全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——生態(tài)系統(tǒng)遙感解譯與野外核查全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——森林生態(tài)系統(tǒng)野外觀測全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——草地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——濕地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——荒漠生態(tài)系統(tǒng)野外觀測HJ710.1生物多樣性觀測技術(shù)導則陸生維管植物HJ710.12生物多樣性觀測技術(shù)導則水生維管植物LY/T1225森林土壤顆粒組成(機械組成)的測定SL759徑流實驗觀測規(guī)范術(shù)語和定義：該部分用于解釋在技術(shù)標準中使用，但在相關(guān)國家標準、行業(yè)技術(shù)標準與技術(shù)標準中無明確定義的專業(yè)術(shù)語。區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)Regionalecosystem特定空間范圍內(nèi)生物與環(huán)境通過物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞構(gòu)成的整體，主要包括森林、草地、荒漠、濕地等生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局Ecosystemstructureandpattern各類不同生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、數(shù)量特征與空間分布狀況。生態(tài)系統(tǒng)過程與功能Ecosystemprocessesandfunctions生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量傳遞過程及體現(xiàn)出的各種功效和作用。遙感調(diào)查Remotesensinginvestigation7利用搭載在衛(wèi)星、無人機等高空平臺的傳感器獲取生態(tài)系統(tǒng)反射、輻射信息，以此為基礎(chǔ)研究各類生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局、過程與功能等特征。地面調(diào)查Groundinvestigation根據(jù)統(tǒng)計抽樣方法，利用地面定位和觀測儀器獲取反映生態(tài)系統(tǒng)格局與結(jié)構(gòu)、過程與功能等方面的參數(shù)和信息。原則：本標注主要基于適用性原則、可操作性原則、科學性原則制定。實用性原則，應充分考慮調(diào)查區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)特征和自然地理環(huán)境特點，根據(jù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查的主要目標、內(nèi)容和任務，選擇合理的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局指標、生態(tài)系統(tǒng)過程與功能指標?？刹僮餍栽瓌t，應綜合考慮調(diào)查區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)特點和空間范圍大小，客觀分析傳統(tǒng)地面調(diào)查方法、遙感調(diào)查方法的可操作性，選擇適宜的調(diào)查方法，保障區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查任務的可實施。科學性原則，無論采用傳統(tǒng)的地面調(diào)查方法還是采用遙感調(diào)查方法，應科學規(guī)范的開展區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查的前期準備、數(shù)據(jù)(樣品)采集、數(shù)據(jù)(樣品)分析整理等，確保區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)的準確性。調(diào)查工作流程：區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查主要包括明確調(diào)查目標、選擇數(shù)據(jù)獲取方式、確定調(diào)查指標體系、確定各指標調(diào)查方法等技術(shù)流程，最終完成區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查。具體如下圖：圖1區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查技術(shù)流程8調(diào)查指標及方法：主要分為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局的指標體系和調(diào)查方法、生態(tài)系統(tǒng)過程與功能的指標體系和調(diào)查方法兩大類，正文內(nèi)容主要列出生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局、生態(tài)系統(tǒng)過程與功能的一級指標、二級指標和指標含義，具體指標的調(diào)查技術(shù)方法在附錄B、附錄C中進行了詳細闡述。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局指標及方法。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局指標共包括3個一級指標和15個二級指標，具體見表1。指標調(diào)查技術(shù)方法按附錄B.1~B.3的有關(guān)方法進行。表1生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局指標一級指標二級指標指標含義宏觀結(jié)構(gòu)與格局生態(tài)系統(tǒng)類型在自然界一定的空間內(nèi)，生物與環(huán)境之間通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動而構(gòu)成的統(tǒng)一整體，主要包括森林、草地、濕地、荒漠等生態(tài)系統(tǒng)類型。生態(tài)系統(tǒng)面積生態(tài)系統(tǒng)所占二維空間大小，通常指平面空間，單位為平方公里。生態(tài)系統(tǒng)面積比例某類或某幾類生態(tài)系統(tǒng)面積占區(qū)域總面積的百分比。植被覆蓋度植被(包括葉、莖、枝)在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計區(qū)總面積的百分比。葉面積指數(shù)單位土地面積上植物葉片總面積與土地面積的比值。群落結(jié)構(gòu)平均蓋度全部植被地上冠層部分垂直投影面積占單位面積的百分比平均值。平均高度植被群落中，植被從基部地面到植物莖葉最高處垂直高度的平均值。平均冠幅喬木冠層南北和東西方向?qū)挾鹊钠骄?。平均胸徑喬木主干離地表1.3m處的直徑的加權(quán)平均值，僅計入胸徑大于5cm的喬木。株密度單位面積內(nèi)全部或者某種植物的個體數(shù)量。豐富度植被群落中所含物種數(shù)目的多少。起源植被群落在其最初發(fā)育時所依靠的媒介方式。主要分為人工或天然。植物種類構(gòu)成植物區(qū)系構(gòu)成一個地區(qū)或某個植被類型中所有物種的科、屬和區(qū)系成分的組成情況。優(yōu)勢植物種構(gòu)成植物群落中，個體數(shù)量、覆蓋度、生物量等均占優(yōu)勢的物種所占比例。水生植物類型根據(jù)植物對水分適應類型的不同進行生活型分類，分為挺水植物、浮水植物、沉水植物。9生態(tài)系統(tǒng)過程與功能指標及方法。生態(tài)系統(tǒng)過程與功能指標包含基礎(chǔ)地理環(huán)境指標和生態(tài)系統(tǒng)過程與功能指標2部分。a)基礎(chǔ)地理環(huán)境指標共包括4個一級指標和22個二級指標，具體見表2。指標調(diào)查技術(shù)方法按附錄C.1的有關(guān)方法進行。b)生態(tài)系統(tǒng)過程與功能指標共包括3個一級指標和21個二級指標，具體見表3。指標調(diào)查技術(shù)方法按附錄C.2~C.4的有關(guān)方法進行。表2基礎(chǔ)地理環(huán)境指標一級指標二級指標指標含義地形地貌經(jīng)緯度地理位置坐標信息。海拔高度與海平面的高度差。坡度地表陡緩的程度。坡長地面上一點沿水流方向到其流向起點間的地面距離。坡向坡面法線在水平面上的投影的方向。地表粗糙度表示地面凹凸不平的程度。氣象因子降水量從天空降落到地面上的雨水，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而在水面上積聚的水層深度。氣溫近地面空氣的溫度。日照時數(shù)表示太陽中心從出現(xiàn)在一地的東方地平線到進入西方地平線，其直射光線在無地物、云、霧等任何遮蔽的條件下，照射到地面所經(jīng)歷的時間。總輻射水平地表所接收到的太陽直接輻射和天空輻射之和。風速/風向風的速度和方向。水文因子流量在某一時段內(nèi)通過某一過水斷面的水量。將瞬時流量按時間平均，可求得某時段的平均流量。。流速單位時間里水流前進的距離含沙量單位體積水體內(nèi)所含干沙的質(zhì)量。水位自由水面相對于黃海基面的高程。積水深度水面距河流、湖泊等濕地水體底部的距離。淹水歷時濕地生態(tài)系統(tǒng)從開始積水到排完水的過程。結(jié)冰期水體從結(jié)冰開始到結(jié)束的過程。土壤因子土壤類型根據(jù)土壤性狀、質(zhì)與量的差異，劃分土壤各類型。土壤質(zhì)地土壤中不同大小直徑的礦物顆粒的組合狀況。土壤可蝕性因子土壤的粗砂、粉砂、黏粒和有機碳的百分含量。一級指標二級指標指標含義土壤厚度土壤母質(zhì)層以上到土壤表面的垂直深度。表3生態(tài)系統(tǒng)過程與功能指標一級指標二級指標指標說明碳循環(huán)過程與功能總初級生產(chǎn)力單位面積、單位時間群落(或生態(tài)系統(tǒng))中，植物利用太陽能固定的能量或生產(chǎn)的有機質(zhì)的量。該指標決定了進入陸地生態(tài)系統(tǒng)的初始能量與物質(zhì)總量。凈初級生產(chǎn)力從固定的總能量或產(chǎn)生的有機質(zhì)總量中減去植物呼吸所消耗的量，直接反映了植被群落在自然環(huán)境條件下的生產(chǎn)能力，表征陸地生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量狀況。凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力表征陸地與大氣之間的凈碳通量或碳儲量的變化速率，一般是凈初級生產(chǎn)力中再減去異養(yǎng)生物(土壤)的呼吸作用所消耗光合產(chǎn)物之后的剩余部分。植被地上生物量某一時刻，單位面積植被地上部分累積的物質(zhì)總量。植被根冠比植物地下部分與地上部分的鮮重或干重的比值。植被碳密度單位面積植被中的碳素存留量。植被釋氧量植被利用光能同化二氧化碳和水制造有機物質(zhì)的同時釋放的氧氣量。土壤呼吸土壤中微生物、根系、動物的呼吸作用釋放的二氧化碳總量。土壤碳儲量一定深度內(nèi)(通常為1m)，單位面積礦質(zhì)土和有機土(包括泥炭土)中的有機碳素存留量。土壤有機碳密度單位面積、單位時間群落(或生態(tài)系統(tǒng))中，植物利用太陽能固定的能量或生產(chǎn)的有機質(zhì)的量。該指標決定了進入陸地生態(tài)系統(tǒng)的初始能量與物質(zhì)總量。水循環(huán)過程與功能潛在蒸散發(fā)量地表在一定氣象條件下可達到的最大蒸發(fā)蒸騰量。實際蒸散發(fā)量特定區(qū)域天然情況下的實際總蒸散發(fā)量，又稱流域蒸發(fā)散量，是地表水體蒸發(fā)散量、土壤蒸發(fā)散量和植物蒸發(fā)散量之和地表徑流量又稱地面徑流量，一定區(qū)域內(nèi)降水或融雪強度超過蒸散發(fā)、截留和下滲強度，暫留于地表向低處流動，形成地表徑流的水量冠層截留量葉片、枝干等植物地上生理器官對落入其內(nèi)水分的截留容納數(shù)值凋落物最大持水量凋落物含水量達到飽和時的持水量，一般情況下為該凋落物浸水24小時后的持水量凋落物最大持水率凋落物含水量達到飽和時的持水率，一般情況下為該凋落物浸水24小時后的持水率土壤濕度土壤濕度指土壤的濕潤程度，與土壤的含水量成正比一級指標二級指標指標說明土壤孔隙度土壤孔隙容積占土體容積的百分比能量交換過程與功能地表反照率地表總反射輻射通量與總?cè)肷漭椛渫恐?。地表比輻射率又稱發(fā)射率，是指地表輻射出射度與同溫度下的黑體輻射出射度比值。地表溫度地球表面與空氣交界處的溫度。植被光合有效輻射吸收比率植被冠層吸收的光合有效輻射占總光合有效輻射的比值。1、主要試驗情況與分析(1)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局指標調(diào)查通過生態(tài)系統(tǒng)類型和生態(tài)參數(shù)野外調(diào)查，建立生態(tài)系統(tǒng)解譯數(shù)據(jù)庫，提高生態(tài)系統(tǒng)分類精度、獲取或驗證生態(tài)系統(tǒng)參數(shù)，為評估生態(tài)狀況提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。生態(tài)系統(tǒng)野外核查要根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)類型分區(qū)和自然地理分區(qū)，科學合理布設(shè)野外調(diào)查點位。一方面通過實地調(diào)查填寫表格，采集位置信息、類型信息和照片信息等，另一方面通過“室內(nèi)高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)”調(diào)查方式加大調(diào)查覆蓋范圍。標準起草單位在2015年組織核查了11.8萬個樣本點，2020年核查了8.3萬個樣本點，經(jīng)過實地驗證，兩期遙感解譯生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)一級類型精度分別達到94%和91%。野外核查樣點及實地照片如下：圖22020年生態(tài)系統(tǒng)類型核查樣點空間分布圖部分生態(tài)系統(tǒng)類型野外核查、解譯標志庫建設(shè)野外調(diào)查的實際工作照片和核查照片如下：圖2森林生態(tài)系統(tǒng)核查照片示例圖3草地生態(tài)系統(tǒng)核查照片示例圖4濕地生態(tài)系統(tǒng)核查照片示例圖5荒漠生態(tài)系統(tǒng)核查照片示例針對植被覆蓋度、葉面積指數(shù)、群落結(jié)構(gòu)、植物種類構(gòu)成等生態(tài)系統(tǒng)參數(shù)需要地面調(diào)查觀測時，采用布設(shè)綜合觀測樣區(qū)、典型養(yǎng)區(qū)等監(jiān)測體系，通過樣區(qū)內(nèi)布設(shè)樣地樣方的方式，對森林、灌叢、草地、濕地、荒漠等典型生態(tài)系統(tǒng)的重要生態(tài)參數(shù)進行觀測。區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查部分樣方實驗數(shù)據(jù)及觀測情況示例如下：表4森林野外調(diào)查示例表地理位置名稱寺大隆林場健康等級健康地理位置坐標經(jīng)度：99.92緯度：38.44優(yōu)勢樹種青海云杉林行政區(qū)張掖肅南齡組中齡組行政代碼622222植被類型喬木林地形平均樹高11.1m海拔2800m平均胸徑15.6cm林分郁閉度0.7樣方生物量14.61kg/m林下植被平均蓋度40%坡度31°林下植被平均高度30cm坡向北偏東25°坡位林齡/平均年齡90地形地貌林分生物量14.61kg/m林分起源天然林葉面積指數(shù)5.62圖6森林魚眼照片、草地樣方、荒漠樣方生態(tài)參數(shù)觀測示例對于植被覆蓋度、葉面積指數(shù)等指標常用到遙感調(diào)查方法，如植被覆蓋度采用像元二分模型，利用遙感獲取的植被指數(shù)(NDVI)計算獲取植被覆蓋度；基于光學遙感數(shù)據(jù)獲取葉面積指數(shù)。標準起草單位也基于地面調(diào)查和遙感手段，形成了一系列空間數(shù)據(jù)成果，調(diào)查方法得到有效驗證，也凝練形成本標準中的調(diào)查方法。其中，植被覆蓋度空間數(shù)據(jù)示例如下：圖7全國不同月份植被覆蓋度空間數(shù)據(jù)示例(2)生態(tài)系統(tǒng)過程和功能指標調(diào)查針對生物量、土壤有機碳密度、地表徑流量、地表溫度等碳循環(huán)、水循環(huán)過、能量交換的過程與功能指標，標準起草單位聚焦各類自然生態(tài)系統(tǒng)的參數(shù)進行了了2500多個樣方，觀測了相關(guān)生態(tài)參數(shù)。在野外觀測時，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)類型分區(qū)和自然地理分區(qū)，科學合理布設(shè)野外觀測樣點，對重要的生態(tài)參數(shù)進行了實地觀測，服務于生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和服務功能評估。圖82010年野外樣地空間分布示例標準起草單位還凝練成果和技術(shù)方法，針對不同類型生態(tài)系統(tǒng)特點，編制了針對單一生態(tài)系統(tǒng)特點的標準，形成了一系列行業(yè)技術(shù)規(guī)范。本標準基于制定目標，聚焦生態(tài)系統(tǒng)評估參數(shù)，凝練了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查的指標，并給出技術(shù)方法，部分引用了行業(yè)標準的觀測內(nèi)容和方法，相關(guān)指標和觀測方法基本得到了驗證。編制組前期凝練形成的技術(shù)規(guī)范包括《全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——森林調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——草地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測》、《全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范—濕地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測》、《全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——荒漠生態(tài)系統(tǒng)野外觀測》等標準。在各類指標觀測過程中，形成了大量的樣地樣方觀測樣本和記錄表格，下面給出部分觀測示例。表5草地野外調(diào)查示例表樣方編號樣方面積樣方定位39.145，99.983樣方照片編號植物種數(shù)2物種多度紅砂(4);鹽爪爪(1)植被覆蓋度%16.32群落高度m0.070.95活體生物量g179.93凋落物生物量g3.26土壤含水量%1.02%土壤容重1.23g/cm土壤機械組成粘粒51.30%，粉粒4.12%，砂粒44.58%9.01土壤有機質(zhì)含量16.36g/kg土壤有機碳含量9.39g/kg土壤全氮0.36g/kg草地破壞情況鼠洞：0/個受害植株：0/株有害草種情況無表6濕地野外調(diào)查示例表樣方編號MQ1-1樣方面積樣方定位E101.6750°,N33.7578°樣方照片編號MQYF1-1植物種數(shù)物種多度野青茅屬16；嵩草屬10；蔥狀燈心草10；條葉垂頭菊5；火絨草屬3；銀蓮花屬72；蕨麻48；星狀雪兔子2；松潘矮澤芹2；矮地榆16；高原毛茛10；獐牙菜屬1；龍膽屬1植被覆蓋度%18.287森林郁閉度%0木本生物量g0草本生物量g178.09土壤平均碳密度g34.194土壤濕度%76.51圖9草地冠層照片、林下植被樣方、灌叢樣方生態(tài)參數(shù)觀測示例生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局指標涉及生態(tài)系統(tǒng)類型、面積、比例、植被覆蓋度、葉面積指數(shù)等宏觀結(jié)構(gòu)與格局指標參數(shù)，平均蓋度、平均高度、平均冠幅、平均胸徑、株密度、豐富度、起源等群落結(jié)構(gòu)指標參數(shù)，植物區(qū)系構(gòu)成、優(yōu)勢植物種構(gòu)成、水生植物類型等植物種類構(gòu)成指標參數(shù)。生態(tài)系統(tǒng)過程與功能指標涉及地形地貌、氣象因子、水文因子、土壤因子等基礎(chǔ)地理環(huán)境指標，總初級生產(chǎn)力、凈初級生產(chǎn)力、凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、植被地上生物量、植被根冠比、植被碳密度、植被釋氧量、土壤呼吸、土壤碳儲量、土壤有機碳密度等碳循環(huán)過程與功能指標參數(shù)，潛在蒸散發(fā)量、實際蒸散發(fā)量、地表徑流量、冠層截留量、凋落物最大持水量、凋落物最大持水率、土壤濕度、土壤孔隙度等水循環(huán)過程與功能指標參數(shù)，地表反照率、地表比輻射率、地表溫度、植被光合有效輻射吸收比率能量交換過程與功能指標參數(shù)。目前國內(nèi)外針對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)查，主要聚焦在遙感解譯的方法。其中，國際上遙感解譯多針對土地覆被類型進行解譯，通過監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、決策樹等方法進行計算機自動化解譯。多個解譯分類體系差異較大，更加側(cè)重于自然植被的分類和監(jiān)測，主要服務于各自項目的目標。針對群落結(jié)構(gòu)、植物種類構(gòu)成、植被覆蓋度以及基礎(chǔ)地理環(huán)境等的調(diào)查，國外先后實施的多個生態(tài)系統(tǒng)長期研究計劃均有所涉及，包括國際長期生態(tài)學研究網(wǎng)絡(ILTER)、全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(GEMS)、全球陸地觀測系統(tǒng)(GTOS)、全球通量觀測網(wǎng)絡(FLUXNET)和熱帶雨林多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡(CTFS)等。以及美國長期生態(tài)學研究計劃(LTER)、英國環(huán)境變化網(wǎng)(ECN)、瑞士森林生態(tài)系統(tǒng)觀測網(wǎng)絡(SFEON)、加拿大生態(tài)監(jiān)測與分析網(wǎng)絡(EMAN)、哥斯達黎加長期生態(tài)學研究網(wǎng)絡(CRLETR)、捷克長期生態(tài)學研究網(wǎng)絡(CLTER)、泛美全球變化研究所(IAI)、亞太全球變化研究網(wǎng)絡(APN)、歐洲全球變化研究網(wǎng)絡 (EN-RICH)等。中國國土面積遼闊，海拔高差懸殊，氣候千差萬別，形成了多種草地類型。無論是科學研究還是行業(yè)應用領(lǐng)域，不同機構(gòu)和研究團隊針對各類生態(tài)系統(tǒng)的野外觀測研究做了大量工作。國內(nèi)生態(tài)環(huán)境部門對生態(tài)系統(tǒng)遙感解譯工作進行了規(guī)范化，明確了全國生態(tài)狀況調(diào)查評估主要指標，建立觀測評估技術(shù)體系，統(tǒng)一遙感解譯、野外觀測與驗證、生態(tài)狀況調(diào)查評估指標的獲取方法和計算方法，推動形成解譯、觀測與驗證、調(diào)查與評估的制度體系，以保障生態(tài)狀況調(diào)查評估結(jié)果質(zhì)量。自然資源部門從土地利用角度，對遙感影像解譯工作進行了規(guī)范化，從遙感樣本數(shù)據(jù)建立、人工提取圖斑，到大量野外實地調(diào)查，其分類體系是根據(jù)土地利用的屬性進行劃分，對人工表面分的極為詳細，主要服務于國土的規(guī)劃和管理。中國科學院土地利用分類體系則更加側(cè)重于科研，分類體系也有差異。針對涉及的基礎(chǔ)地理環(huán)境和各類指標參數(shù)等調(diào)查和技術(shù)方法，國內(nèi)林草等相關(guān)部門針對森林、草地、濕地和荒漠等生態(tài)系統(tǒng)發(fā)布了一系列行業(yè)標準規(guī)范，目的是為掌握我國森林、草地等資源的現(xiàn)狀及其動態(tài)變化情況，滿足森林、草原等精細化管理需求，為加強草原生態(tài)文明建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。生態(tài)環(huán)境部門從生態(tài)保護與管理角度，針對森林、草地、濕地和荒漠生態(tài)系統(tǒng)也發(fā)布了野外觀測的行業(yè)規(guī)范。另外，國內(nèi)建設(shè)了與森林、草地等資源合理經(jīng)營利用等多種需求相適應的長期觀測與研究平臺，監(jiān)測網(wǎng)絡或組織主要有中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(CERN)、中國森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(CFERN)、中國荒漠-草地生態(tài)系統(tǒng)觀測研究野外站聯(lián)盟。針對森林生態(tài)系統(tǒng)，主要有《HJ1167-2021全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——森林生態(tài)系統(tǒng)野外觀測》《LY/T1687-2007熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指1689-2007暖溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標體系》《LY/T1722-2008寒溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標體系》《國家森林資源連續(xù)清查技術(shù)規(guī)定(2014)》《GB/T30363-2013森林植被狀況監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》等。主要規(guī)定了熱帶、干旱半干旱區(qū)、暖溫帶和寒溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)的觀測指標體系，以及觀測方法和技術(shù)要求。觀測指標主要包括氣象常規(guī)指標、森林小氣候及梯度指標、森林大氣沉降指標、森林土壤的理化指標、森林生態(tài)系統(tǒng)健康指標、森林水文指標和森林的群落學特征指標等七大類，寒溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標則多了寒溫帶特征指標。針對草地生態(tài)系統(tǒng)，主要有《HJ1168-2021全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——草地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測》《全國草原監(jiān)測技術(shù)操作手冊》《NY/T1233-2006草原資源與生態(tài)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》《NY/T2998-2016草地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程》等。涉及到監(jiān)測指標共有資源狀況、生態(tài)狀況、利用狀況等，各類標準規(guī)范主要為掌握我國草地資源的現(xiàn)狀及其動態(tài)變化情況，滿足草原精細化管理需求，為加強草原生態(tài)文明建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。針對濕地生態(tài)系統(tǒng)，主要有《HJ1169-2021全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——濕地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測》《LY/T1707-2007濕地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標體濕地分類》《GB/T27648-2011重要濕地監(jiān)測指標體系》《2008年國家林業(yè)局全國濕地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程(試行)》等技術(shù)規(guī)范。各類濕地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測相關(guān)規(guī)范，主要規(guī)定了濕地的分類系統(tǒng)、濕地(重要濕地)生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標體系和技術(shù)方法等。濕地分類體系主要設(shè)置了自然濕地和人工濕地共5個二級類24個三級類，濕地生態(tài)系統(tǒng)野外觀測指標主要有濕地資源綜合、氣象、大氣沉降、土壤理化、生態(tài)系統(tǒng)健康、水文、群落等七大類指標。針對荒漠生態(tài)系統(tǒng)，主要有《HJ1170全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——荒漠生態(tài)系統(tǒng)野外