山东省草地资源专项调查监测主要技术环节

2019-10-31王森林王宏年罗军伟王爱东秦乃花赵迎子

山东林业科技 2019年5期

王森林，王宏年，罗军伟，吴可，王爱东，秦乃花，赵迎子

（山东省林业监测规划院，山东济南250014）

草原资源为我国面积最大的陆地生态系统，是国家重要的战略自然资源，也是牧区牧民群众最基础的生产生活资料。开展草原资源调查及监测评价，准确、全面掌握全国草原资源与生态状况，是推进草原生态文明建设、科学保护建设草原、促进草原合理利用的前提。《国务院关于促进牧区又好又快发展的若干意见》（国发〔2011〕17号）明确要求，“落实草原动态监测和资源调查制度，每年进行动态监测，每五年开展一次草原资源全面调查”。今年4月上旬，自然资源部开始部署全国草原资源综合植被盖度与生物量调查工作，这是落实“山、水、林、田、湖、草”生命共同体一次快速行动，该项工作以外协项目方式委托中国国土勘测规划院承担，我省工作也以项目承担方式开展。

历史上全国共开展了两次草原（草场、草地）调查，第一次是1979-1985年由原农业部组织完成的全国草场资源详查，采用18类分类标准，调查主要内容为四度、一量，即高度、多度、频度、盖度、生物量；第二次是2017-2018年同样由原农业部组织完成的全国草地资源清查，采用9类分类标准，调查主要内容为四度、一量。目前自然资源部正组织开展全国草原资源专项调查监测，采用18类分类标准，调查主要内容为二度、一量，即高度、盖度、生物量，通过野外设置一般草灌样地样方或高大草灌样地样方完成。

1 主要调查内容

主要调查内容包括植被覆盖度、主要植物平均高度、单位生物量（鲜重、干重），同时调查草原类型（暖性灌草丛、暖性草丛、低地草甸等类型）、坡向（包阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡，山地丘陵调查）、坡位（包括坡顶、坡上部、坡中部、坡下部、坡底，山地丘陵调查）、土壤质地（粘土、重壤土、中壤土、轻壤土、砂壤土、砂土、粉砂土、砾质）、地表特征（包括覆沙、侵蚀、盐碱斑、裸地面积比例等）、放牧利用方式（全年放牧、冷季放牧、暖季放牧、春秋放牧、打草场、禁牧等）以及主要植物种类、经纬度、海拔高度等等。详见表1、表2、表3。

2 样地样方调查

2.1 工作流程

把通过国土三调初步成果确定的100个草地样地图斑转化为kml文件—导入奥维地图（下载奥维地图—打开，点击收藏夹，点菜单，新建文件夹（比如草原点位）—在微信中打开kml文件—点击多次，直至出现列表，点导入，选择草原点位文件夹，确定，导入成功即完成）—通过导航寻找样地位置—确定草原类型—草地性质（灌草高度、是否存在大株丛）—设置样方（一般草灌样方、高大草灌样方）—拍照（样地、样方）—调查样方（高度、盖度、鲜重、植物种类、土壤质地、地表特征、利用方式等）—填写卡片—数据录入。

表1 样地基本特征调查表

2.2 样地设置

2.2.1 样地面积

样地是用于草原资源地面调查监测而限定的区域，按照中国国土勘测规划院有关要求，国家要求样地面积不小于100hm2。根据山东实际，并结合国土三调初步成果，我省调查的100个样地从三调初步成果中选取，最小面积为50hm2。

2.2.2 样地设置原则

样地设置应选择具有代表性的典型草原资源地段，样地内生境条件、植物群落种类组成、植物群落结构、利用方式和利用强度等应具有相对一致性。基本要求如下：

（1）应设置在面积较大、分布广泛、代表性强的草原类型区。

（2）应选择具有草原优势种、建群种等的草原类型区域。

（3）在山地垂直带草原，样地应设置在垂直带的中部，样地内草原坡度、坡向和坡位应相对一致。

（4）在隐域性草原，样地应设置在生境条件相对均匀一致的区域，草原植被呈斑块状分布且异质性较大时，则应适当增加样地数量、减小样地面积。

（5）在利用方式不同或利用强度不一致的草原，应分别设置样地。当草原利用方式或利用强度发生变化时，应增设与原样地生境条件相似的对照样地。

（6）样地应均匀布设，不宜设置在草原类型过渡带上。

2.2.3 样地分布

按照国家有关部门要求，山东设置的100个样地，分布在11市、40县（市、区），其中济南市、青岛市、淄博市、枣庄市、东营市、烟台市、潍坊市、泰安市、威海市、临沂市、滨州市，涉及的县（市、区）和样地个数分别为 6、16 个；5、9 个；3、6 个；5、13 个；2、6 个；2、4 个；3、9 个；5、10 个；2、6 个；4、10 个；3、11 个。

2.3 样方设置

样方是能够代表样地信息特征的基本调查单元，样地调查通过调查样方来完成。样方调查监测数据是建立遥感模型、计算草原资源生物量（产草量）和综合植被覆盖度的重要参数。样方应在样地范围内选择。

2.3.1 样方设置要求

（1）在样地内随机选择第1个样方，然后按照一定方向、距离依次确定第2个、第3个……等其它样方。样方之间间隔应不少于200m，具有代表性。

（2）如遇河流、围栏等障碍时，可在周围草原类型相同、生境条件基本一致的邻近地段，选择具有与原定样方相似代表性的地点设置样方。

（3）为获得更准确的生物量，在调查的样地内，尽可能选择未利用区域设置样方。

2.3.2 样方种类、大小和数量

根据样地植被状况，将样方划分为两种类型，一般草灌样地样方、高大草灌样地样方。

（1）一般草灌样地样方

1）植被特征

样地内只有低矮草本，或者拥有低矮草本和矮灌木，草本高度一般在80cm以下、矮灌木高度在50cm以下，且不形成大株丛。

2）样方大小

一般设为1m×1m，若样地植被分布呈斑块状或者较为稀疏，应将样方扩大到1m×2m或2m×2m。

3）设置数量

样地内一般应设置3~5个样方，如果面积大、生境条件变异大的样地，应适当增设样方。

（2）高大草灌样地样方

1）植被特征

样地内具有高大草本植物及灌木，通常形成株丛，有坚硬而家畜不能直接采食的枝条，且数量较多。草本植物高度一般在80cm以上，灌木高度在50cm以上。

2）样方大小

高大草灌样方大小一般设为10m×10m。

3）设置数量

样地内通常只设置一个样方。

2.4 样方调查

2.4.1 一般草灌样地样方、高大草灌样地样方调查说明

（1）样地调查共涉及3个表格，表1样地基本特征调查表、表2一般草灌样地样方调查表、表3高大草灌样地样方调查表，对于一个样地来说只填写其中两个，表1和表2或表1和表3，一般草灌样地填写前者，高大草灌样地填写后者。

（2）一般草灌样地样方调查一般要提供7张（或更多）不同要求的照片，高大草灌样地样方调查要提供5张不同要求的照片。

（3）在进入调查样地之后设置样方之前，拍摄具有样地特征的全景照片，作为第1张景观照片，其编号与样地编号相同，如临沂市平邑县第1个样地（景观照片）编号为山东省临沂市平邑县－001，就近测定样地经纬度，填写表2样地基本特征调查表。其余内容见一般草灌样地样方调查、高大草灌样地样方调查分述。

2.4.2 一般草灌样地样方调查的主要内容和方法

一般草灌样地，在第1个样方设定之后调查之前，拍摄样方所在区域最有代表性的景观照片1张，并对照片进行对应样地的同名编号（后加序号），如临沂市平邑县第1个样地的第1个样方周围景观照片，编号为山东省临沂市平邑县－001（1）；样方需要拍摄1张以样方中心上方垂直向地面的俯视照，照片应涵盖样方整个范围，其编号与样方编号相同，如临沂市平邑县第1个样地第1个样方编号为山东省临沂市平邑县－001－01；就近测定样方经纬度、海拔高度、植被覆盖度、草群平均高度、要植物种名称。第2~3个（或更多）样方编号、照片编号、调查内容同第1个样方，所有调查数据填写到表3一般草灌样地样方调查表相应栏目。

（1）植被覆盖度

指样方内各种植物地上部分垂直投影覆盖地表面积的百分比。

1）目测法

目测并估计样方内所有植物垂直投影的面积。特点是速度快，但准确度低。

2）针刺法

在一个样方内，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，即植被覆盖度。特点是速度慢，但准确度高。

3）其它

采用相关软件计算。

（2）草群平均高度

指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，即在量测高度时维持枝叶自然状态，不需要扶正拉直。

通过目测确定位置后测量高度。

（3）主要植物种名称

样方内优势种或群落的建群种的规范中文名称。

采用目测法或软件识别方法。

（4）生物量测定

指在草原资源植被生长盛期（花期或抽穗期），样方内地上植物生物量（产草量）。

1）鲜重调查方法

①剪割对样方内的草本、高大草本等植物齐地面剪割，矮灌木和灌木只剪割当年生枝条（包括叶子），剪割完成后收集干净。

②测量鲜重将剪割下来的植物，立即使用便携式天平称量植物重量，即为鲜重，单位g，保留1位小数。新鲜植物样品装袋称重后，在包装袋标明所属样地及样方号、样品鲜重等。

③平均鲜重指样地内所调查的所有样方植物鲜重的平均值，单位g，保留1位小数。

2）风干重调查方法

①测量风干重经过一定时间自然风干，在其重量基本稳定时，测其重量，结果即为风干重，单位g，保留1位小数。

②平均风干重指样地内所调查的所有样方植物风干重的平均值，单位g，保留1位小数。

（5）生物量折算

生物量折算，即将调查样地样方内植物鲜重和风干重分别折算为面积1hm2的植物鲜重和风干重（kg/hm2），方法是将调查样地的所有样方单位面积植物鲜重、风干重（g/m2）平均数值乘以10。如某一样地的3个样方单位面积植物鲜重、风干重平均值分别为 500g/m2、200g/m2，折算为鲜重、干重生物量即分别是5000kg/hm2、2000kg/hm2。相关内容、数据填入表2。

表2 一般草灌样地样方调查表

2.4.3 高大草灌样地样方调查的主要内容和方法

高大草灌样地，在对高大草灌样地大样方（10m×10m）设置之后，拍摄样方所在区域最有代表性的景观照片至少1张，并对照片进行对应样地的同名编号（后加序号），如临沂市平邑县第1个样地的大样方景观照片，编号为山东省临沂市平邑县－001（1）；样方需要拍摄1张以样方中心上方垂直向地面的俯视照，照片应涵盖样方整个范围，其编号与样方编号相同，如临沂市平邑县第1个样地第1个样方编号为山东省临沂市平邑县－001－01；测定样方经纬度、海拔高度。第2~3个样方编号、照片编号、调查内容参照第1个样方，所有调查数据填写到表4高大草灌样地样方调查表相应栏目。

在高大草灌样方内，如存在草本及矮灌木植被类型，则应单独调查。

（1）草本及矮灌木调查

在100m2高大草灌样方内，存在草本及矮灌木植被特征时，要在高大草灌样方内设置3个1m×1m的草灌小样方进行调查。调查内容和方法同“一般草灌样方调查的主要内容和方法”。

（2）高大草本植物及灌木调查

1）高大草本植物及灌木名称

采用观察等方法记录主要优势种名称，如荆条、黄背草、芒、野古草等。

2）株丛数

调查100m2样方内，高大草本植物及灌木株丛的数量。

根据样方内高大草本植物及灌木株丛，按照冠幅直径的大小划分为大株丛、中株丛和小株丛等三种。如样方内株丛大小较为均一，冠幅直径相差不足10%~20%时，可以不分种类，也可以只分为大株丛和小株丛等两种。

3）丛径

分别选取有代表性的大株丛、中株丛和小株丛等各1丛，称为典型大株丛、典型中株丛和典型小株丛，分别测量其冠幅直径，即为丛径。

4）（大株丛、中株丛和小株丛）植物鲜重和风干重