1、荒漠生態系統定位站建設規范1 主題內容與范圍本標準規定了荒漠生態系統定位研究站建設程序、試驗設施及儀器布設要求，包括站址選擇、臺站命名、實驗室建設、氣象觀測設施建設、水文觀測設施建設、土壤觀測設施建設、生物觀測設施建設等。本標準適用于全國范圍內荒漠生態系統生態定位站建設。2 術語和定義下列術語和定義適用于本標準。2.1 植物樣地 Sample land具有某種植物群落結構特征的、均勻一致的、用于設置植被觀測樣方的植物群落區域或者斑塊。植物群落樣地一般都包括優勢植被種、伴生植物和土壤、氣候信息。2.2 樣方 Sample plot由于樣地的面積較大，全面調查的工作量太大，科學研究工作中一般要設置

2、樣方，在樣地中比較均勻一致的地方（一般為樣地中心附近）劃定一個正方形的樣方，以樣方來代表所在的樣地，樣方大小一般為100m×100m。2.3 小樣方 small plot要對100m×100m的樣方進行全面調查實際上也是很困難的，尤其當樣方中分布有草本植物和小灌木時，于是，又產生了小樣方。“5點法”就是國內外普遍采用的在樣方中設置小樣方最常用的一種方法，即在樣方的4個角點和樣方的中心點各設置一個小樣方。小樣方是實際調查觀測的樣方。2.4 沙塵暴 sand storm沙塵暴是指水平能見度小于1000m，風速大于當地起沙風速的天氣現象。沙塵暴是沙暴和塵暴的總稱，我國發生沙塵暴的

3、地區往往同時伴有塵暴發生，因此統稱為沙塵暴。沙塵暴有強弱之分，我國把風速達4級以上6級以下、能見度在5001000m的稱為弱沙塵暴，把風速達6級以上9級以下、能見度在200500m之間的稱為中沙塵暴，把風速在9級及其以上、能見度小于200m的稱為強沙塵暴。沙塵暴的觀測指標主要有開始時間、結束時間、能見度、最小能見度、平均風速、最大風速和降塵量等。2.5 植物群落 plant community在一定地段上，由群居在一起的各種植物種群所構成的一種有規律的組合，如森林、灌叢、草原、荒漠或栽培植物群體等，都可稱為植物群落。植物群落是自然界植物存在的實體，也是植物種和種群在自然界存在的一種形式和發展的

4、必然結果。2.6 元數據 metadata元數據是關于數據的數據，即關于數據的內容、質量、狀況和其他有關特征的描述信息。是對科學數據資源的一種規范化描述。元數據有兩種類型：數據集內容元數據和數據集結構元數據。3 生態站站址的選擇和實驗點位置的確定標準3.1 生態站站址的選擇荒漠生態系統定位站是全國生態系統研究網絡的基層實體機構，生態站是研究人員從事室內研究和生活的場所，是全國生態系統研究網絡系統中的終端，生態站站址選擇應遵循以下原則：一是生態站必須要有代表性，我國的八大沙漠主要分布在西北五省區及內蒙古，荒漠生態站應選定在這6個省（區），除這6個省區外，其他荒漠地區一般一個省（區）最多只能有一個

5、生態站。二是要有前期基礎，對20世紀50年代末中科院建立的治沙綜合試驗站優先考慮，在相關研究試驗站的基礎上建立生態站，包括國家和省上設在當地的試驗研究站。三是生態站站址必須建立在荒漠區，除非特殊需要，一般不應考慮在人跡罕至、交通不便的沙漠腹地建立生態站。四是要具備工作、生活和通訊、交通條件，一般應設在縣城所在地或鄉鎮所在地。3.2 實驗點位置的確定實驗點是為了工作的便利，布設在生態站周圍的非實體性的野外觀測研究點，是生態站所屬的非實體性的野外觀測研究點。當生態站的研究區域跨度較大時可以設置一到多個實驗點，當生態站研究區域較為集中時一般不再設置實驗點。實驗站位置的選定標準是：一是要能反映生態站所

6、代表區域的氣候、植被、地貌類型，并分別能代表重度、中度和輕度沙漠化過程的類型區。一個生態站代表的區域內有幾種氣候帶就應當有幾個實驗點。二是實驗點要有相應的植被、土壤觀測樣地和地下水位觀測井、氣象觀測場。三是盡可能設在人為活動干預較少的地段。四是通訊、交通便利。4 樣地選擇及樣方設置4.1 樣地選擇4.1.1 植被樣地的選擇標準 樣地的代表性樣地必須能代表某一荒漠生態系統的植被類型，反映該區荒漠植被群落的基本特征，即植物種的組成、優勢種、多樣性和豐富度、群落片層結構、分布格局、主要植物的生活型等方面的代表性。 樣地的均質性同一樣地內必須具有相同的優勢種植物，植物組成基本相同，且分布比較均一；樣地

7、內地貌和土壤基質要求相對均勻一致，地形起伏不大。 樣地面積一個樣地必須具有相同的植物群落，樣地面積一般為1000m×1000m，最小不得小于500m×是500m。 避開人為活動干擾樣地應設置在遠離人為活動干擾的區域，避開公路、鐵路和開墾區，避免放牧、挖沙取土等的干擾破壞。 便于管理和觀測樣地要與實驗站保持交通上的便捷，以便管理和觀測。 一個生態站的植被（土壤）樣地均不得少于5個。4.1.2 土壤樣地的選擇標準 設置土壤樣地主要應考慮地貌和土壤基質要求相對均勻一致，地形起伏不大。有幾種地貌主要地貌類型就應當有幾種土壤樣地，如沙漠、戈壁、荒漠草地、鹽堿灘地、干涸河床等，其中沙漠

8、中應包括固定沙丘、半固定沙丘和流動沙丘樣地。 土壤樣地數不得少于基本地貌類型數量。 一般應和植被樣地對應，即植被樣地一般就是土壤樣地。4.1.3 地下水觀測井選擇標準圖1 9眼井的位置 在研究區內要分布均勻，總的原則是要能充分反映研究區的地下水位情況及其變動情況。 一般應設置專門的觀測井，盡可能不采用農用機井進行觀測。 觀測井與湖泊、河流、水庫等的相對距離應大于1000m。 每個實驗站的地下水位觀測井不得少于9眼，相互距離一般應大于1000m，在具有明顯坡面或地下潛流的地段應按圖1設置觀測井位置。 地下水位觀測井不得少于9眼。4.1.4 氣象觀測場的選擇標準 荒漠生態定位站至少應有1處標準地面

9、氣象觀測場（自動氣象站），野外有2臺以上的自動氣象站。 地面氣象觀測場應設置在生態定位站附近，按中國國家氣象局規定的標準站建設、配置。按照中國科學院的規定，生態站的地理位置以站區標準氣象場的中心為準。 野外自動氣象站的位置應根據當地情況決定，分為3種情況：即如果定位站包括有幾種具有明顯氣候差異的區域，則每個區域內設置1臺自動氣象站；如果生態站不具備明顯氣候差異的區域，則按流動沙區、流動沙區到農田過渡區（植被區）和農田邊緣3級梯度配置自動氣象站；或者按照當地的主風方向分3級梯度配置自動氣象站。 交通便利，便于自動氣象站的管理和維護。 自動氣象站安置在平坦地塊，距離山峰、河流在2km以外，距離10

10、m以上高大沙丘在50m以外，網絡傳輸數據。4.1.5 觀測塔的選址標準 觀測塔應建在最能代表該生態站的地段，且周圍開闊的平地上。 交通便利，便于觀測、取樣和管理、維護。 一個生態站至少應有一座觀測塔。 位置距離高大沙丘50m以外，鋼架結構，網絡傳輸數據。 觀測塔的高度不應低于50m，必須配置有人工上下 取樣、維護的階梯和防止閑人攀登的圍欄等安全設施。 在風向比較單一即主風向較為明顯的區域，多個觀測塔應按主風向一字形排列。4.2 樣方及樣線設置圖2 植被樣方設置示意圖4.2.1 植被樣方設置 植物觀測樣方設置在選定的樣方內，1個樣地內至少應當設置1個樣方。樣方設置在樣地內較為植被均勻一致的位置。

11、同一種植被群落設置3個重復。 樣方面積100m×100m，在樣方內用5點法（4角和中心）選取小樣方，在小樣方內調查，灌木小樣方面積5m×5m，草本植物小樣方面積最小為1m×1m（圖2）。 樣方一般設置為正方形，四周設置保護圍欄，并設置標牌，標注生態站的名稱、樣地名稱、地理位置、海拔高度、面積等。4.2.2 植物樣線設置 需要調查某地植物的種類、高度、蓋度、密度、優勢種時可設置樣線進行調查。 樣線為直線，直線長度以水平距離計，樣線長度一般為1000m，最短不得小于500m。 并列樣線相對距離不應小于200m。 樣線兩端要設置標志，并設置臨時性標牌，標注生態站的名稱、

12、樣地名稱、地理位置、海拔高度、樣線長度等。4.2.3 土壤風蝕樣方設置 沙丘風蝕（積沙）觀測采用樣線法。選擇當地有代表性的沙丘類型（包括沙丘高度），沿主風方向，從迎風底到背風坡底設置樣線，每5m設置一個標高觀測標樁，標樁每0.5cm標注刻度，標樁用重錘砸入或用取土鉆打孔埋入沙中80100cm。 一個生態定位站至少應有3處沙丘風蝕（積沙）觀測樣地，一個觀測樣地至少需要設置3條觀測樣線。 平沙地和沙化耕地風蝕（積沙）觀測既可以用樣線法，也可以設置樣方進行觀測，樣方大小為100m×100m，用五點法在其中設置小樣方進行觀測。 樣地選擇在交通便利的地段，并設置保護圍欄。5 野外綜合實驗樓建設

13、標準實驗樓位置：實驗樓建造在生態站，要具備交通、通訊和水、暖、電條件。面積：生態站占地面積不應小于45000m2，實驗樓面積一般不得小于2500m2。圖3 生態站功能分區圖 圖4 以三層樓為例樓內功能分區示意圖功能區：生態站必須設置有： 實驗室， 化驗室， 網絡室， 辦公室， 會議室， 宿舍（包括接待室）， 圖書室， 展覽室， 標本室， 活動室，活動場等， 餐廳， 供暖及車庫（圖3，以三層樓為例，樓內設置如圖4）。實驗室、辦公室建筑面積見表1。表1 辦公樓內設置名 稱面積（m2）備 注實驗室87.55間化驗室87.55間網絡室352間圖書資料52.53間展覽室87.55間植物標本室704間土樣

14、標本室704間會議室87.55間接待室52.53間辦公室52530間宿舍52530間活動室704間庫房87.55間餐廳87.55間客房17510間合 計2100120間6 數據資源網絡建設設立國家荒漠生態系統定位研究中心，負責全國荒漠生態定位站的計劃、協調。在荒漠生態系統定位研究中心建立數據資源共享網絡中心，各生態站為該中心數據網絡的終端站，各生態站按統一格式、統一時間上報一年的觀測數據，各生態站通過網絡中心共享數據資源，除網絡終端單位以外的其他組織、個人按規定繳費使用網絡數據。網絡中心及各生態站應建立元數據庫，元數據庫包括以下：（1）生態站基本情況（包括名稱，地理位置，人員結構，工作內容（研

15、究課題）數據庫；（2）樣地類型、數量和樣方數量、位置以及類型等的數據庫；（3）生態站植被（植物）樣地（樣方）數據庫；（4）生態站土壤樣地（樣方）數據庫；（5）生態站地下水（水位、水質）數據庫；（6）生態站氣象數據庫；（7）生態站沙塵暴資料數據庫；（8）儀器、設備資源數據庫；（9）生態站科研成果數據庫；（10）生態站科技論文數據庫；（11）國內外相關研究成果、信息數據庫。7 定位站儀器設備及辦公設備定位站儀器設備分為辦公設備、實驗化驗設備、外業工作設備和生活用設備4部分（見表2）。表2 辦公基本配置名 稱規格/型號數 量辦公設備辦公桌（椅）包括實驗室化驗室按40人計40套40座會議桌（椅）按30

16、人計1套30座文獻柜按30人計30個書架圖書室和閱覽室各10架20架閱覽臺1套椅（閱覽室用）20座沙發茶幾按20人計20座筆記本計算機256M以上內存10部臺式計算機256M以上內存20臺激光打印機A4幅面5臺圖件機A2幅面2臺復印機A4幅面2臺傳真機2部幻燈機2套投影儀2套多媒體教學設備1套數碼相機800萬像素以上10部網絡Net網1套電話座機20部客房、宿舍配置床、桌及衛生間配置40套空調會議室、閱覽室配置20部飲水器40件實驗化驗設備地理信息系統1套工作臺實驗室、化驗室各1臺套2套椅實驗室、化驗室各配置5把椅子10烘箱2臺電冰箱2臺人工氣溫室LRH-800-GS2臺原子分光光度計GFU-202c1臺紫外分光光度計UV-1201臺氣象色譜儀FPD1臺風速風向傳感器觀測塔上安置20個數采儀（主機箱）每個觀測塔上安置1個2個空調實驗室、化驗室各1臺2部外業工作設備國標準自動氣