《高寒草地植物多樣性調查與評價技術規(guī)程》編寫說明

《高寒草地植物多樣性調查與評價技術規(guī)程》編寫說明一、工作簡況1、任務來源四川省市場監(jiān)督管理局“關于下達2022年度地方標準制修訂項目立項計劃（第一批）的通知【川市監(jiān)函〔2022〕295號】”，由四川農業(yè)大學負責編制《高寒草地植物多樣性調查與評價技術規(guī)程》，將于2022年完成。2.起草單位、協(xié)作單位起草單位：四川農業(yè)大學、四川省草原工作總站、四川省林業(yè)科學研究院、甘孜州草原工作站、成都祥龍園林綠化工程有限公司3.主要起草人姓名性別單位職稱任務分工孫飛達男四川農業(yè)大學副教授撰寫規(guī)程和數據采集劉琳女四川農業(yè)大學教授討論撰寫規(guī)程劉偉男四川農業(yè)大學副教授討論撰寫規(guī)程周冀瓊女四川農業(yè)大學講師討論撰寫規(guī)程白彥福男四川農業(yè)大學副教授討論撰寫規(guī)程陳文業(yè)男甘肅林業(yè)科學研究院研究員討論撰寫規(guī)程張緒校男四川省草原工作總站高級畜牧師討論撰寫規(guī)程魯巖男四川省草原工作總站高級畜牧師討論撰寫規(guī)程周俗男四川省林業(yè)科學研究院研究員討論撰寫規(guī)程楊廷勇男甘孜州草原工作站高級畜牧師應用實踐袁新男中國地質調查局軍民融合地質調查中心工程師應用實踐張可男成都祥龍園林綠化工程有限公司工程師應用實踐二、制訂標準的必要性和意義（一）制訂標準的必要性我國草原面積約4億公頃，其中高寒草地約占全國草地資源的1/3，面積大、分布廣、數量多，是水源涵養(yǎng)、固碳增匯、畜牧生產及生物多樣性保護的重要基礎。保護生物多樣性有助于維護地球家園，促進人類可持續(xù)發(fā)展。而草地植物多樣性是生物多樣性的重要組成部分，也是提升碳匯能力的主要途徑。由于全球氣候變化、人類過度利用等多因素作用下，我國草地面積、分布、類型、數量等發(fā)生了巨大變化，尤其是青藏高原具有高寒、脆弱、敏感性區(qū)域特征，而高寒草地本底調查是生物多樣性評估的基礎。植物多樣性調查的各項指標既可以明晰植被物種數量，又可為高寒草地草地生產力、草畜平衡、物種多樣性、碳匯潛力及草地利用與管理提供數據支撐和技術規(guī)范。當前對高寒草地多樣性調查在實踐過程中存在方法不一致、技術不規(guī)范、評價指標不統(tǒng)一的客觀問題，通過制定“高寒草地植物多樣性調查與評價技術規(guī)程”標準，旨在解決目前高寒草地區(qū)在植物多樣性調查和評價過程中調查效率低、尺度不一致、方法不統(tǒng)一的缺陷，結合嚴格的量化評價指標，將高寒草地植物多樣性調查與評價標準化，對草地利用、管理、評價具有重要意義。因此，立項編制《高寒草地植物多樣性調查與評價技術規(guī)程》十分必要。（二）制訂標準的意義草地資源是重要的國土資源，是一種可再生的自然資源。中國的草地資源主要分布在北部和西部，其中青藏高原的草地約占全國草地面積的1/3，主要以高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠等高寒草地為主。高寒草地的生物多樣性與其生態(tài)服務功能密切相關，草地生物多樣性一旦破壞，將會導致水資源短缺、土壤沙化、水土流失等諸多問題，不僅會影響青藏高原地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，而且會影響中下游地區(qū)的生態(tài)安全。為了有效保護草地生物多樣性，保障草地生態(tài)系統(tǒng)服務功能，需要準確、高效地掌握生物多樣性等基礎信息。自1992年《生物多樣性公約》簽署至今，許多發(fā)達國家致力于國家尺度的生物多樣性監(jiān)測網絡的建設，而發(fā)展中國家的生物多樣性監(jiān)測明顯滯后于發(fā)達國家。迄今為止，我國尚未在國家尺度上對草地生態(tài)系統(tǒng)的植物多樣性進行過全面調查，部分學者基于內蒙古地區(qū)或國外研究報道提出了我國草地生物多樣性監(jiān)測的指標體系和監(jiān)測方案。相對而言，青藏高原高寒草地生物多樣性調查方法的研究工作較少，孟凡棟等在西藏高原采用樣線法、樣方法和巢式樣方法開展了草地群落植物多樣性和地上生物量的監(jiān)測研究，明確了西藏高原高寒草地不同植被類型的最小取樣面積和最小樣方數；董世魁等在青藏高原中北部采用種-面積曲線法對高寒草地植物多樣性進行了估測，闡明了在不同估測精度下青藏高原高寒草地不同植被類型的最小取樣面積。這些研究工作僅實證了高寒草地植物多樣性監(jiān)測的最小取樣面積，并未說明高寒草地植物多樣性研究的理想方法。事實上，青藏高原野外環(huán)境惡劣，選擇一種既能有效準確地監(jiān)測植物多樣性，又能節(jié)省人力和物力的調查方法尤為重要?；谝陨希朴啽緲藴室?guī)定了高寒草地區(qū)植物多樣性調查的流程、調查內容、調查方法、參數標準及評價指標，適用于川西北乃至青藏高原高寒草地植物多樣性調查與評價工作。鑒于擬制定標準是結合青藏高原高寒草地區(qū)植物多樣性調查，涉及植被物種分布、時空動態(tài)、利用情況、生態(tài)建設與恢復，為建立健全高寒草地植被監(jiān)測技術體系，保證草原監(jiān)測工作的開展具有簡便性、可操作性強、數據更具科學性，為相關政策落實和草地修復治理項目的規(guī)劃實施提供參照，其屬于草地調查監(jiān)測、草地利用與保護、草地生態(tài)和管理范疇。因此，編制《高寒草地植物多樣性調查與評價》標準，對于高寒草地調查、監(jiān)測與評價，退化草原植被恢復、草地生態(tài)環(huán)境改良均具有重要意義。三、主要起草過程（一）成立標準工作小組任務下達后，起草單位的專家和技術人員組成標準起草小組，共同探討標準的編制原則、編制框架和內容，并對標準起草工作進行分工，明確任務職責和時間進度，以確保項目的順利實施。成立四川農業(yè)大學，聯合四川省草原工作總站、四川省林業(yè)科學研究院、甘孜州草原站等科研、教學和技術推廣單位的有關技術骨干組織項目實施小組。由孫飛達副教授任首席專家，負責標準的設計與起草、審定。結合已有的高寒草地植物多樣性調查監(jiān)測的相關工作基礎，前期參與開展了草原有害生物普查、草原基況調查、青藏高原草地資源調查監(jiān)測等方面的項目，積累了大量數據和經驗。項目組成員由草學、生態(tài)學、動物學、草地遙感等方面的技術人員組成，保障項目的順利實施。實行目標管理，責任分配落實，任務明確。在項目組首席專家領導下，各參與人員做到責任分配到位，按計劃和目標扎實開展項目內容，各參與人員既要有具體分工，也要有相互合作。對實施進展進行隨時匯報和討論，及時發(fā)現問題并解決問題，確保項目按計劃、保質保量地完成。（二）標準資料的收集、調研及試驗論證1、植物多樣性與生產力的關系生物多樣性本身不是一個獨立變量，其維持受到多種因素的影響。植物群落的物種數目（多樣性特征）和它的生境條件尤其是土壤水分和土壤營養(yǎng)有密切的聯系。Morse等指出，物種多樣性是隨著土壤資源的分布類型的不同而變化，而資源的分布類型取決于系統(tǒng)中生物有機體大小和資源或棲息地大小。因此，在今后的研究工作中，生態(tài)系統(tǒng)功能除受物種多樣性、物種組成及種本身的生物學特征等外，應考慮資源供給水平和干擾強度等非生物因素對物種多樣性－生態(tài)系統(tǒng)功能關系的影響。Wilsey等在解釋植物群落對物種均勻度的反應時認為，對光的獲取可能比營養(yǎng)物質的獲取重要的多。盡管人為控制的群落所得到的光的比例沒有直接測量，而且今后的工作中需要證明除此之外，還有其它的機制影響著生產力與均勻度之間的關系。生態(tài)系統(tǒng)功能不僅依賴于物種的數目，而且依賴于物種組成及物種所具有的功能性狀，物種多樣性和功能多樣性是生態(tài)系統(tǒng)功能研究中非常重要的內容。物種多樣性是生物多樣性在物種水平上的表現形式，它既體現了生物之間及其與環(huán)境之間的復雜關系，又體現了生物資源的豐富性。功能多樣性的實質則是群落內物種間功能性狀的總體差別，以及功能性狀對環(huán)境壓力或擾動做出的響應。盡管物種多樣性和功能多樣性的生態(tài)學意義不同，但部分學者將生物類群尺度的物種多樣性即功能群多樣性和功能多樣性的概念混淆，往往用功能群多樣性來表征物種的功能多樣性，造成研究結果失真或錯誤等不良后果。與物種多樣性一樣，功能多樣性對生態(tài)系統(tǒng)功能變化有決定性作用。若要揭示物種多樣性和功能多樣性對生態(tài)系統(tǒng)功能的相對作用，就必須先闡明功能多樣性和物種多樣性的相互關系。但是，受環(huán)境條件、物種組成、土地利用等因素的影響，全球學者尚未對物種多樣性和功能多樣性的關系達成共識。因此，開展不同區(qū)域內各類生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性和功能多樣性的關系研究，不僅可以提高功能多樣性的認識水平，而且可以推進生物多樣性保護的理論發(fā)展。然而，從國內外研究報道來看，目前植物功能多樣性和物種多樣性關系研究多集中在熱帶和溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)，草地生態(tài)系統(tǒng)尤其是青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的相關研究鮮見報道。2、高寒草甸和高寒草原的植物物種多樣性測定青藏高原位于我國西南部，總面積2.5×106km2，平均海拔4000—5000m，是中國最大、世界海拔最高的高原，有“世界屋脊”和“第三極”之稱。青藏高原的天然草地面積約占全國草地面積的1/3，是我國天然草地分布面積最大的一個區(qū)。高寒草地是青藏高原的主體生態(tài)系統(tǒng)，是高寒生態(tài)系統(tǒng)物種及遺傳基因最豐富和最集中的地區(qū)之一，在全球高寒生物多樣性保護中具有十分重要的地位，然而近年來，在氣候變化與人為干擾等因素的驅動下，青藏高原高寒草地生物多樣性急劇減少，瀕危植物數量不斷增加，亟需加強青藏高原高寒草地植物多樣性的保護研究。目前，對青藏高原地區(qū)的植物多樣性研究多集中于物種或功能多樣性的單一維度，較少涉及物種功能多樣性緯度的研究。這一現狀造成的結果是高寒草地植物多樣性保護策略僅立足于物種的數量狀況，而沒有全面考慮物種的功能性狀。因此，開展青藏高原草地植物物種多樣性與功能多樣性的關系研究尤為及時和必要。高寒草甸和高寒草原的植物物種多樣性測定結果。高寒草甸的Patrick豐富度指數平均為27.70，是高寒草原的1.86倍，差異達顯著水平(P＜0.05)。高寒草甸的Shannon多樣性指數(2.22)稍高于高寒草原(2.14)，但二者間沒有顯著差異(P＞0.05)。對于Pielou均勻度和Simpson優(yōu)勢度指數而言，高寒草原則稍高于高寒草甸，但二者間差異均未達到顯著水平(P＞0.05)。高寒草甸的植物物種功能豐富度指數FAD2、MFAD、FDp、FDc、FＲic和功能離散度指數Ｒao和FDis均顯著高于高寒草原(P＜0.01或P＜0.05)。其中，高寒草甸的FＲic指數為高寒草原的5.63倍。高寒草甸的功能均勻度指數FEve和功能離散度指數FDiv則稍低于高寒草原，但二者間的差異并未達到顯著水平(P＞0.05)。3、生物多樣性調查與評估相關標準本標準規(guī)定了高寒草地植物多樣性調查與評價的指標和方法，包含遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。本標準重在高寒草地植物物種多樣性。本標準適用于青藏高原高寒草地植物多樣性調查與評價，包括高寒草甸、高寒草甸草原、高寒典型草原、高寒荒漠草原、高寒荒等草地類。與前期相關試驗數據進行比較分析，專門組織人員進行研究與驗證，確保標準中數據的準確性。收集查閱現已有的生物多樣性調查、評估相關標準，其中《HJ623-2011區(qū)域生物多樣性評價標準》、《T/CGDF00001-2020生物多樣性調查與監(jiān)測標準》、《T/CGDF00002-2020生物多樣性評估標準》提供了一定的參考和借鑒。現有標準尚無針對高寒草地區(qū)植物多樣性調查與評價的技術標準，且針對生物多樣性（植物、動物、微生物）。本標準針對高寒草地植物多樣性，更聚焦在植物物種多樣性的調查及評價方面，針對性強，注重細節(jié)方案，且高寒草地類型多樣，在實際操作中在實際調查中，大框架的標準方案難以落實。本標準對青藏高原高寒草地的植物多樣性調查技術手段不一，樣方尺度、設置方法、重復次數及新技術應用缺乏技術規(guī)范，各地區(qū)、組織機構偏差較大，很有必要制定針對高寒草地植物多樣性調查和評價的技術標準規(guī)范，對青藏高原保護與利用具有重要意義。（三）收集整理資料，形成標準初稿編寫組認真整理總結了草原鼠害治理的已有標準和規(guī)范，查閱了省內外高寒草地調查監(jiān)測、評價技術資料，結合四川農業(yè)大學及省內相關科研管理單位在川西北高寒草地植物調查監(jiān)測及防控的科研和實踐，特別是參與開展了“有害生物普查”、“草原基況調查”、“林草濕調查”等項目，為本標準編寫提供了很多實踐經驗，形成了本技術標準的初稿。本標準與T/CGDF00001-2020和T/CGDF00002-2020等相比，本標準主要內容的區(qū)別：——提出在青藏高原高寒草地植物多樣性調查與評價；——提出高寒草地5大類草地類型的調查評價方法；——提出高寒草地評價技術；（四）整理初審專家意見，修改形成征求意見稿初稿形成后，將材料電子版發(fā)給四川農業(yè)大學、四川省草原工作總站、甘肅省林業(yè)科學研究院、甘孜州草原站、阿壩州草原站等相關單位的專家10人征求意見。收集到初審專家反饋意見后，根據意見修改形成了征求意見稿。（五）完善征求意見稿，形成送審稿征求意見稿形成后，編寫組將標準的紙質或者電子版發(fā)送給省草原工作總站、甘肅省林業(yè)科學研究院、四川省林業(yè)科學研究院、四川省草原科學研究院、阿壩州草原站、四川農業(yè)大學、四川省川草生態(tài)草業(yè)科技開發(fā)有限責任公司等科研院所和高等院校的相關專家征求意見，共發(fā)送征求意見稿10個，收到9個專家的回函，然后仔細整理、分析匯總了各個單位的意見，并對標準進行了認真詳細的修改，形成送審稿。四、主要技術內容及確定依據（一）標準主要內容的確定依據1、本標準編制遵循“科學、實用、可行”的原則，充分聽取各方的意見，主要考慮高寒草地調查評價的實際需要，通過規(guī)范化、標準化、程序化的步驟和流程，規(guī)范調查技術和評價方法，為生物多樣性保護提供規(guī)范。。2、本標準編制過程中，主要參考了以下資料文件，確保其內容符合國內現有的法律法規(guī)的規(guī)定，并與國內現有的相關標準相協(xié)調。GB/T21439-2008草原健康狀況評價NY/T1233-2006草原資源與生態(tài)監(jiān)測技術規(guī)程NY/T2998-2016草地資源調查技術規(guī)程HJ623-2011區(qū)域生物多樣性評價標準T/CGDF00001-2020生物多樣性調查與監(jiān)測標準T/CGDF00002-2020生物多樣性評估標準本標準對青藏高原地面鼠防控技術進行規(guī)范，符合《中華人民共和國草原法》、《中華人民共和國標準化法》、《四川省標準化監(jiān)督管理條例》和《四川省地方標準管理辦法》（省政府令第232號令）等有關法律法規(guī)文件的相關規(guī)定，與現行法律、法規(guī)一致。（二）標準主要內容的說明1、主要內容本標準規(guī)定了高寒草地植物多樣性調查與評價的指標和方法，包含遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。本標準重在高寒草地植物物種多樣性。本標準適用于青藏高原高寒草地植物多樣性調查與評價，包括高寒草甸、高寒草甸草原、高寒典型草原、高寒荒漠草原、高寒荒等草地類。2、主要構成前言 、范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、植物多樣性調查、植物多樣性評價指標、植物多樣性評價標準、植物多樣性評價報告編寫、附錄（規(guī)范性）、指標界定與有關說明等。《高寒草地植物多樣性調查與評價技術規(guī)程》（征求意見稿）包括：1.范圍2.規(guī)范性引用文件3．術語和定義4.植物多樣性調查4.1遺傳多樣性4.2物種多樣性4.2.1樣地布設原則4.2.2樣地選擇和大小4.2.3樣方布設原則4.2.4樣方數量和大小4.2.5調查指標和方法4.3生態(tài)系統(tǒng)多樣性4.3.1生境多樣性4.3.2生態(tài)過程多樣性4.4調查時間5.植物多樣性評價指標5.1遺傳多樣性5.2物種多樣性5.2.1層片結構5.2.2重要值5.2.3優(yōu)勢度5.2.4多樣性指數 5.2.5特有種比例5.2.6入侵度5.3生態(tài)系統(tǒng)多樣性6.植物多樣性評價標準6.1評價指標歸一化處理6.2各項評價指標權重6.3植物多樣性指數計算方法7.植物多樣性評價報告編寫附錄A（規(guī)范性）A.1樣地調查表A.2中小草本及小半灌木樣方調查表A.3灌木及高大草本樣方調查表附錄B（規(guī)范性）B.1高寒草地類組、類劃分及基本特征附錄C（規(guī)范性）C.1植物物種多樣性各指標的權重C.2高寒草地植物多樣性評價標準附錄D指標界定與有關說明五、采用國際、國內外先進標準的程度通過標準信息檢索，目前還沒有關于“高寒草地植物多樣性調查與評價技術規(guī)程”的國際、國外標準，也沒有國家標準、行業(yè)標準。國內有關草原鼠害的技術標準主要有農業(yè)部行業(yè)標準HJ623-2011《區(qū)域生物多樣性評價標準》、T/CGDF00001-2020《生物多樣性調查與監(jiān)測標準》、T/CGDF00002-2020《生物多樣性評估標準》等，沒有專門涉及高寒草地植物多樣性調查與評價技術標準。在實際調查中，對青藏高原高寒草地植物多樣性的調查監(jiān)測技術方法和手段不盡統(tǒng)一，樣方設置、調查方法、