监测样地选址与设置

监测样地是开展植物多样性监测、调查时所选定的能代表植物群落基本特征的地段。样地是开展监测工作的载体，是获得准确的定性和定量调查数据的首要条件，是保证监测质量的基础要素，对数据的代表性、可比性和可用性具有重大的影响，直接影响后续分析结果的科学性和合理性。因此，样地选址和建设工作至关重要。本章从样地选址与布设原则、样地布局、样方面积、调查与采样设计、样地设置流程和样地背景信息记录等6个方面介绍监测样地选址与设置的规范。

1样地选址与布设原则

（1）植被类型具有代表性

监测样地的植被类型应是该地区分布最广泛和最具有代表性的植被类型。监测样地内的物种组成、群落结构相对均匀一致，群落结构完整，层次分明，生境能反映监测区域内草原和荒漠植被立地条件特征。

（2）样地斑块面积较大，植被连片分布

监测样地尽量选择设置在植物群落连片分布、群落特征相对一致，斑块面积原则上大于100 m×100 m的区域。对于分布面积确实较小或者分布条带比较狭窄的极个别类型，也要尽量避免将监测样地设置在该斑块的边缘，确保样地四周能够有10 m以上的相同植被作为外围缓冲地带。

（3）样地生境具有典型性

监测样地的生境，特别是地形和土壤，要尽量一致。除依赖于特定生境的群落外，一般选择平（台）地或缓坡上相对均一的坡面，避免坡顶、沟谷或其他复杂地形。对于分布在特殊地理环境地段（如沟谷、流水线、坡脚和山脊等）的植被类型，也要尽量选择面积较大的斑块中间或最具有代表性的地段，避免将样地设置在该类型的边缘，或两个类型的过渡地带。

（4）优先选择生态保护与管理的重点区域

样地优先考虑布设在生态保护红线区、生物多样性保护优先区和国家重点生态功能区内，或者在重点保护区域内、外分别设置监测样地，进行对比监测。

（5）兼顾不同的植被资源利用方式

对于利用方式不同及利用强度不一致的草地和荒漠，应考虑分别设置监测样地，如割草场、放牧场、季节性放牧场、休牧场、不同培育措施的草场、不同利用强度的草场等，力求全面反映草原和荒漠植被在不同利用状况下的植物群落物种组成和结构差异。

（6）样地的长期稳定性

为了确保监测数据年度间可比性和数据价值的长期积累效应，避免因样地位置不断变化影响监测数据的连续性和可比性，要提前了解设置样地所在地的土地利用长期规划，选择在能够长期用作监测的区域布设样地。

（7）样地布局和监测内容兼顾科学性和实用性

样地布局要符合监测的科学性需求，力求监测数据的实用性和科学性的统一。样地布局要便于监测工作的实际执行，监测所需的人力、物力和时间成本在合理范围内。

2样地布局

2.1监测样地数量

对于某一个特定地点的某个植被群系类型，原则上要设置3个重复监测样地。监测样地在空间上彼此相互独立，但群落特征和环境特征都应该具有高度的一致性。如果考虑兼顾不同植被利用方式，还需要设置更多的重复样地。

2.2调查样方格局

本规范采用固定样方开展植物多样性监测。调查样方采用正方形嵌套式的结构，边线走向尽量与东、西、南、北各方向一致。草本植物群落采用三级样方嵌套布设格局（图1）。灌木群落还要进行下层草本植物群落调查，采用四级样方嵌套布设格局（图2和图3）。存在稀疏乔木的群落，涉及乔木层、灌木层和草本层，可以基于灌木群落样方设置格局进行布设。

2.3草本植物群落

一级样方为最外围的样方，二级样方位于一级样方内，二级样方的中心点和一级样方中心点重合，方向一致；二级样方内部区域为核心区，一级样方边界与二级样方边界之间的区域为缓冲区，缓冲区宽5 m；三级样方为开展草本植物群落调查的小样方，核心区设置三级样方5个，即图1中的Q1~Q5样方（为保证三级样方编码的唯一，可加“样地代码”为三级样方编号的前缀，“样地代码”编码规则见“2.6.1 样地标识信息”），用于永久性监测，缓冲区设置三级样方4个，即图1中的Q6~Q9样方，用于破坏性调查，如刈割植物地上部分，测量地上生物量。最初本底调查时三级样方在样地中的具体位置见图1。为了避免因为调查取样后的后续影响，以后每次调查时这四个三级样方的位置是逐渐转移的（如图1中的样方Q6^*、Q7^*、Q8^*和Q9^*分别是样方Q6、Q7、Q8、Q9第二次调查的位置），按照顺时针方向与上一次样方间隔1 m设置，确保10年内生物量测定小样方不会被设置在与以往10年生物量测定小样方重叠的位置。用于生物量取样的样方每年取完样后需要做好标记，以防后面时间久记不清具体位置，重复取样。

图1 草本植物群落样方格局

2.4灌木群落

一级样方为最外围的样方，二级样方位于一级样方内，二级样方的中心点和一级样方中心点重合，方向一致；二级样方内部区域为核心区，一级样方边界与二级样方边界之间的区域为缓冲区，缓冲区宽10 m或者25 m；三级样方是开展灌木层调查的样方，在核心区设置三级样方5个，即图2（适合小灌木群落2 m×2 m样方的布局）和图3（适合大灌木群落5 m×5 m样方的布局）中的Q1~Q5样方，缓冲区设置三级样方4个，即图2和图3中的Q6-Q9样方，最初本底调查时三级样方在样地中的具体位置见图2和图3，以后调查时如上述草本植物群落调查方法一样进行顺时针方向轮换转移；四级样方是在灌木层监测样方（三级样方）中设置的、用于草本层监测的样方，在每个三级样方的中心设置四级样方1个（图2和图3），其中，在Q1~Q5样方中设置的四级样方用于非破坏性调查，在Q6-Q9样方中设置的四级样方可用于开展生物量取样等破坏性调查。

图2 灌木群落样方格局（适合小灌木群落）

图3 灌木群落样方格局（适合大灌木群落）

2.5乔木群落

乔木群落样方格局是在灌木群落样方格局（图3）基础上进行布设，具体如下：一级样方为最外围的样方，二级样方位于一级样方内，二级样方的中心点和一级样方中心点重合，方向一致；二级样方内部区域为核心区，一级样方边界与二级样方边界之间的区域为缓冲区，缓冲区宽25 m。核心区4均分，设置为开展乔木调查的样方，即在二级样方内开展乔木调查；其他灌木层和草本层的调查同2.3 草本植物群落和2.4 灌木群落，在核心区设置三级样方5个，即图3中的Q1-Q5样方，用于灌木监测，缓冲区设置三级样方4个，即图3中的Q6~Q9样方，用于灌木层调查；在每个三级样方的中心设置1个四级样方，用于草本层调查，其中,在Q1-Q5样方中设置的四级样方用于非破坏性调查，在Q6~Q9样方中设置的四级样方可用于开展破坏性调查。各级样方在样地中的具体位置见图3。

3样方面积

植物群落调查样方面积根据植物群落的物种组成和群落结构的不同而有所区别，以能够反映群落基本特征为原则。本规范中样方面积是指样方沿重力方向的投影面积。

3.1草本植物群落

草本植物群落的一级样方面积为400 m²（即20 m × 20 m）（图1），二级样方面积为100 m²（即10 m × 10 m），三级样方面积为1 m²（即1 m × 1 m）。对于群落物种组成均匀，密度较大的草本植物群落，如高山嵩草（Carex parvula）草甸，生物量取样的三级样方面积可以适当缩小为0.25 m²（即0.5 m × 0.5 m），但务必标注清楚。

3.2灌木群落

对于灌木群落，其样方面积要根据监测对象的具体情况来确定，对于植株个体相对较小的灌木占据优势的荒漠（如半日花荒漠，半日花植株平均高度6.5 cm，密度为 7.7 株/m²，冠幅平均值为10 cm × 8 cm，群落中木本植物主要有半日花、刺旋花、红砂、猫头刺（Oxytropis aciphylla）和松叶猪毛菜（Salsola laricifolia）等，草本植物有小针茅、无芒隐子草（Cleistogenes songorica）、乳白黄芪（Astragalus galactites）、冠芒草（九顶草，Enneapogon borealis）、中亚细柄茅（Ptilagrostis pelliotii）和糙隐子草等。半日花荒漠照片见图4），一级样方面积设置为1600 m²（即40 m × 40 m）（图2），二级样方面积设置为400 m²（即20 m × 20 m），三级样方面积一般设置为4 m²（即2 m × 2 m），用于草本层植物调查的四级样方面积设置为1 m²（即1 m × 1 m）。

对于植株个体较大，或植株稀疏且极度不均匀的荒漠灌木群落（如霸王荒漠，霸王植株平均高度63 cm，密度为 3.4株/100 m²，冠幅平均值为105 cm × 80 cm，群落中木本植物主要有霸王、长叶红砂（黄花红砂，Reaumuria trigyna）、红砂、短脚锦鸡儿（矮脚锦鸡儿，Caragana brachypoda）和油蒿等，草本植物有小针茅、无芒隐子草、银灰旋花（Convolvulus ammannii）、蓍状亚菊（Ajania achilleoides）和戈壁天门冬（Asparagus gobicus）等。霸王荒漠照片见图5）样方面积要根据具体情况扩大，一级样方面积设置不小于10000 m²（即100 m × 100 m）（图3），二级样方面积不小于2500 m²（即50 m × 50 m），用于灌木层调查的三级样方面积一般设置为25 m²（即5 m × 5 m），用于草本层调查的四级样方面积设置为1 m²（即1 m × 1 m）。

图4 半日花荒漠图像

图5 霸王荒漠图像

3.3乔木群落

对于乔木群落，样方布设格局参照灌木群落（图3），其一级样方面积设置为10000 m²（即100 m × 100 m），二级样方面积设置为2500 m²（即核心区，50 m × 50 m）。将二级样方均匀分割为4个25 m×25 m的样方，用于乔木每木调查。三级样方面积一般设置为25 m²（即5 m × 5 m，用于灌木层调查），四级样方面积设置为1 m²（即1 m × 1 m，用于林下草本层调查）。

4调查与采样设计

4.1调查时间和频次

调查时间应根据植被的生长发育节律特点而设定，每年调查时间保持基本固定，确保年度间监测数据的可比性。一般草地群落在7月底到8月中旬期间为地上生物量高峰期，适合作为调查时间，部分特殊植被类型可以根据具体情况确定调查时间。

样地调查频次可分成3个等级：原则上各样地每年监测1次。部分次要的或辅助性样地可考虑每5年1次。个别特殊植被类型可1年两次或多次，如准噶尔荒漠中存在短命和短生植物组成的春季层片，可在春季增加1次春季层片的调查。

4.2采样方式

位于核心区的调查样方（Q1~Q5）用于非破坏性调查，主要用来进行物种组成、群落高度、盖度等指标的调查，为了能更准确地进行前后数据的对比，应确保每次调查的位置长期不变。位于缓冲区的调查样方（Q6~Q9）除了用于非破坏性调查外，还可以进行破坏性采样，如草本植物地上生物量监测。进行草本植物地上生物量取样的样方，取样后的植物生长必然会受到影响，所以，每次调查都需要进行轮换。这些用于地上生物量调查的样方可按照顺时针方向轮替，每次可间隔1 m距离设置，以保证10年内每次用于草本植物地上生物量调查的样方在空间上不重叠。

5样地设置流程

5.1所需设备和材料

（1）罗盘

罗盘用于确定东、西、南、北4个方向，保证样方为南、北向分布。

（2）皮卷尺和钢卷尺

皮卷尺和钢卷尺用于测距、确认样方边界和测量植物高度与冠幅等。在较为平坦的地段，可以通过罗盘结合皮卷尺来实现样方尺寸的设置和位置的确定。如果样方尺寸较大且地面存在起伏（如在山坡上设置样地），可以采用全站仪来进行测距和定位，保证样方面积的测量精确度。

（3）界桩和PVC管

界桩用于标记样方的中心点和角点，通常采用水泥桩或者粗钢钎来标记样方的中心点和角点，也可以采用浅埋铁块标记物固定位置，方便以后用磁铁性探测仪器找到标记物的位置。PVC管在样方设置过程中用来临时标记一些关键点。

（4）GPS

用于记录样方中心和样方四个角点的经纬度。建议采用亚米级GPS进行经纬度测量。

（5）无人机和相机

用于拍摄样地及周边景观、植被照片、植物特写、地表状况、土壤剖面、动物和人类干扰细节等。

5.2设置流程

草本植物群落样方设置流程如下（灌木和乔木群落样方设置流程参照草本植物群落执行）。

（1）确定样地中心点O，记录其地理坐标；

（2）以此为参照点，用罗盘确定东、西、南、北四个方向；

（3）用卷尺找出东、西、南、北4个方向距中心点5 m和10 m处位置，并插入PVC管进行标记；

（4）确定通过这些点的10 m × 10 m正方形二级样方和20 m × 20 m的一级样方边界；

（5）在二级样方和一级样方的中心和四角置入界桩，并记录地理坐标参数，以保证以后每次观测时能够找到样地的精确位置。界桩应植入土层，露出地表在0.5 cm以下，以防绊倒行人和牲畜，避免妨碍打草等生产操作，也尽量避免引起其他人的注意甚至拔走；

（6）在样地中心点及该点正北、正东、正南、正西分别设置5个1 m × 1 m的样方，并标记为Q1、Q2、Q3、Q4和Q5（图1），后4个样方距中心点和核心区的边界距离为2 m，这5个样方作为长期群落学监测的固定样方，可在每个样方四角钉入钢钉（钢钉长度约15 cm）方便后续每次调查时样方边界的确认；

（7）在缓冲区距离核心区边界2 m处选择4个1 m × 1 m的样方，分别标记为Q6、Q7、Q8和Q9（图1）；

（8）用无人机或者数码相机拍摄样地及植物群落外貌的宏观照片。

6样地背景信息记录

本规范中样地背景信息应收集的内容包括样地标识信息、定位信息、样方布设信息、地貌特征、气候特征、土壤特征、植被特征、干扰特征以及样地图片等项目，各个项目的具体指标见表1，其中气候特征数据每年更新1次，土壤特征数据每5年更新1次。开展样地背景信息调查时，样地背景信息填入表2。

6.1样地标识信息

样地标识信息包括样地名称和样地代码两个指标。

样地名称采用“地名+植被群系类型”的方式，如“内蒙古自治区鄂尔多斯市杭锦旗巴拉贡镇半日花灌木荒漠样地”，地名至少填写到“乡/镇”级别。

样地代码采用“省名字母码+县/旗名字母码+样地序号”的方式，如“NMZLMP01”，其中，NM为内蒙古字母码，ZLM为正蓝旗字母码，“P01”是指在该县/旗建立的第一块永久固定样地。省、县字母码参照国标《中华人民共和国行政区划代码》（GB/T 2260—2007）执行。

6.2定位信息

定位信息用于准确定位样地地理位置，包括3个指标，一是样方（指一级样方或二级样方，二者的中心点是重合的）中心的经纬度坐标；二是样方（二级样方，核心区）四角的经纬度坐标；三是样地所在的行政位置，要尽可能详细，如“内蒙古自治区太仆寺旗贡宝拉格苏木（镇/乡）包恩本嘎查村”。经纬度书写标准参照国标《基于坐标的地理点位置标准表示法》（GB/T 16831—2013）执行。

6.3样方布设信息

包括选址说明、样方布局、样方形状和面积及调查项目等信息。

6.4地貌特征

地貌特征包括海拔、地貌类型、坡度、坡向和坡位等5个指标。

海拔：采用高精度GPS或者海拔表进行测量。

地貌类型：分为平原、高原、台地、丘陵、洼地、河滩、低山、中山和高山，也可以进一步细分。

坡度：用地质罗盘测定，坡度记录为0~90°。

坡向：记录为0~360°。从正北0°开始，顺时针移动，90°为正东，180°为正南，270°为正西，回到正北以360°结束。

坡位：按照谷地、坡下部、中下部、中部、中上部、上部、山顶和山脊等记录。

表1 样地背景信息记录内容

6.5气候特征

气候特征包括年均温、年均降水量、>10℃有效积温、无霜期天数和年日照时数等5个指标。没有自测条件的，可以借用附近气象站点的数据，或者采用插值方式取得，但须说明清楚。

6.6土壤特征

土壤特征尽量观测和描述详细，包括土壤母质、土壤类型、土壤剖面结构、土壤有机质含量、土壤全氮含量、土壤全磷含量、土壤全钾含量和pH等8个指标。

土壤母质：土壤母质类型分为酸性结晶岩类风化物、中性结晶岩类风化物、石英砂（页）岩类风化物、泥岩类风化物、碳酸盐岩类风化物、石灰岩紫色岩类风化物、中性紫色岩类风化物、红色岩类风化物、火山喷发物、洪积物、洪积冲积物、第四纪红色粘土、黄土及黄土状沉积物、河流冲（沉）积物、湖积物、滨海沉积物、珊瑚堆积物、风积物、冰碛物、冰水沉积物和泥炭物等22类（周明枞，1983）。

土壤类型：土壤类型依据中国土壤分类系统，分到土类级，参见国标《中国土壤分类与代码》（GB/T 17296—2009）。

土壤剖面特征：剖面深度一般不小于70 cm（可根据实际情况确定），按照土壤发育层次记录各土层深度。

土壤有机质含量、土壤全氮含量、土壤全磷含量、土壤全钾含量、pH等指标需按照机械分层采集土样进行分析测试获取，采样深度70 cm，按照0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~50 cm、50~70 cm分层。

6.7植被特征

植被特征包括植被类型、优势种、群落高度、盖度/郁闭度、凋落物覆盖度、演替背景等6个指标。

植被类型：记录到群系级，即同一个植被型或植被亚型下，生态条件较为相似，建群种相同的植物群落。群系名称就是用建群种命名的，如大针茅草原、半日花荒漠。

优势种：指对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种，通常可直观地判断出来，或者借助于计算和比较物种重要值获得。

群落高度：监测对象是草本植物群落时指草本植物的平均高度，监测对象为灌木群落时指灌木层的平均高度，监测对象为乔木时指乔木层平均高度。含有零星乔木的草原和荒漠群落的高度一般还是指优势层的高度，其中乔木的高度可另外注明。

盖度/郁闭度：草本和灌木群落记录盖度，用百分数表示。乔木群落记录郁闭度，通常用包含十分位或百分位的小数来表示，如0.4或0.75等。

凋落物覆盖度：地表被凋落物覆盖情况。

植被起源：自然、次生、人工。

6.8干扰特征

干扰特征包括人类干扰活动、动物干扰活动、样地历史和管理方式。

人类干扰活动类型包括刈割、垦殖、火烧、围护等，强度可分为强、中、弱和无四级（人类干扰活动强度分级参考生态环境部2015年颁发的《生物多样性观测技术导则 陆生维管植物》（HJ 710.1—2014））。

（1）强：生境受到严重干扰；植被基本消失；野生动物难以栖息、繁衍；

（2）中：生境受到干扰；植被部分消失，但干扰消失后，植被仍可恢复；野生动物栖息、繁衍受到一定程度影响，但仍然可以栖息繁衍；

（3）弱：生境受到一定干扰；植被基本保持原样；对野生动物栖息繁衍影响不大；

（4）无：生境没有受到干扰；植被保持原始状态；对野生动物栖息繁衍没有影响。

动物干扰活动类型包括家畜啃食、鼠类洞穴、蝗虫取食以及其他病虫害。

样地历史和管理方式包括样地利用和管理历史、样地利用和管理方式等。

6.9样地图片

样地图片包括样地周边景观图片、样地植被图片等。

表2 样地背景信息调查表

样地名称                             样地代码                                 

调查人                             调查日期     年     月     日             时

行政位置          省           市           县            乡/镇              村

样方中心经度（°）                  样方中心纬度（°）            海拔（m）     

二级样方东北角经度（°）                      二级样方东北角纬度（°）          

二级样方西北角经度（°）                        二级样方西北角纬度（°）         

二级样方东南角经度（°）                        二级样方东南角纬度（°）         

二级样方西南角经度（°）                        二级样方西南角纬度（°）         

地貌类型：（）平原（）高原（）台地（）丘陵（）洼地（）河滩（）低山（）中山（）高山

坡位：（）谷地（）下部（）中下部 （）中部（）中上部（）上部 （）山顶 （）山脊

坡向（°）          坡度（°）       

年均温（℃）      年均降水量（mm）       >10℃有效积温       无霜期天数      

年日照时数       

土壤母质        土壤类型         土壤剖面特征           土壤有机质含量        

土壤全氮含量              土壤全磷含量               土壤全钾含量             

pH值                             

凋落物覆盖度（%）                   

植被起源：（）自然植被 （）次生植被 （）人工植被 （）其他                      

群落高度（m）       盖度（%）     群落动态                                   

人类活动类型                                    人类活动强度                  

动物活动                                                                      

样地历史                                    样地管理方式                      

景观照片/视频编号                     植被照片/视频编号                        

突出生态特点：                                                               

群落周围情况                               

样地选址说明：                             

样方布局：                                  

样方形状：                                 

样方面积：                                 

调查项目：