CERN森林、草地生态系统中 观测场及长期观测采样地的分类和编码

1 引言

观测场地和观测设施在CERN监测数据管理的过程中处于一个核心的地位，所有监测分析出的数据都与观测场地或观测设施密切相关，如果核心的观测场和观测设施信息不确定、不完全，势必造成监测分析出来的数据失去他们的可用价值，这对CERN而言是一个极大的损失。

综合中心是CERN各类生态系统的所有学科数据的集成者，因此综合中心会同各分中心对观测场和观测设施予以明确的定义和的分类，并进行相应的编码，进而在各生态站上推行这种分类和编码方法，从而使得CERN的监测数据更加标准化，真正达到实用的目的。

为此，综合中心经过仔细研究各类生态系统监测手册，并充分参考各生态站填写的样地调查表以及与各分中心、生态站工作人员进行深入的交流和讨论，提出以下观测场及观测设施的分类及编码方法，供大家讨论。

编码确定后，在11月下旬的无锡培训班上对各站的样地逐站进行编码、相应信息的填写、样地图的编绘，将最后产生的一系列有关样地的内容报送CERN科学委员会审定。

2 编码的意义 2.1 编码的意义

（1）将生态站的样地固定下来，每个生态站的样地具有固定的编码，防止生态站对于同一样地给予不同的随意代码而影响数据的可比性。

（2）建立各个样地的详细信息描述文档，将每个样地代码与样地详细信息文档建立起对照关系。

（3）在数据表格中仅需包含样地代码一列，其他关于样地描述信息的列在数据表格中不用再重复填写，可以删去这些列，简化报表填写。

2.2 编码原则

（1）编码的原则是综合考虑各站、各学科、各类型的观测场设置情况和案例，给出统一的概念定义和分类方法，这对样地的确定和编码非常重要。

（2）基于分类体系、在满足计算机信息表示和处理方便、人工记忆方便、唯一性（不重复）、简单性（编码中只包含最关键的信息）、完整性（能含盖所有情况）、确定性（没有二义性）的基础上，给出一个编码体系，使得每个样地具有唯一确定的代码。

3观测场概念及分类、编码 3.1 观测场的概念

3.1.1 综合观测场

综合观测场指生态试验站用于综合观测生物、土壤、大气、水分各要素的长期固定观测场所。综合观测场的所在地，应当是生态试验站所在地区内最具代表性的生态系统类型（包

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括植被、气候、人类干扰水平等）的地段（对森林生态站来说，就是经过优选的最具代表性的带有地带性森林植被类型的地段）。根据需要每个站设置1个（复合站设2个）。设置综合观测场的目的是监测生态站所在区域典型生态系统的变化，并通过生物、大气、土壤、水分四大要素的综合分析揭示生态系统变化过程及其机理。森林综合观测场则要保持生态系统的自然状态，免受人类干扰。根据CERN的设计要求，综合观测场需要达到一定面积，并获得土地使用权。综合观测场在建设之初就要科学规划，以保证各项监测项目的长期实施。

根据CERN的设计要求，综合观测场设置在靠近生态站本部的地方，具有供水、供电和田间管理等方面的便利条件，比较适合开展多学科综合监测、试验和研究。综合观测场占地面积一般应尽可能的大，但地形和种类成分不应该有很大的变异，具体大小见第二章有关内容。限于综合观测场的面积相对比较小，在安排试验和安装观测设施时，应强调“让那些具有学科间综合观测要求的项目优先”的原则力求使每个项目占地面积少，尽量使各学科间的观测需求（特别是采样工作）相互结合，尽量统一在同一个观测尺度上(特别是测定和采样工作)，例如，生物、土壤、水分的监测应尽可能在同一样方采样，以减少对采样地的破坏。对属于单学科观测和研究的工作，如自动气象辐射观测场和水量平衡场等项目，如果综合观测场在满足所要求的条件上有困难，也可将它们设置在综合观测场以外符合要求的地段上。另外，应尽可能地合理安排各项调查，如果在综合观测场内要同时进行植物、动物和微生物的调查，应考虑动物优先，其次是微生物，最后再考虑植物的调查。而对于动物来说，又有大型兽类、鸟类、昆虫优先。其次才是土壤动物等项目。这样，可以减少各项调查间的相互干扰。

在综合观测场内（应尽量靠近观测场的中心）落实2-3块40m×40m或一块面积为100m×100m的采样地，供长期生物、土壤和水分样品采集。为了更好地从生态站范围内挑选和落实综合观测场，从综合因素考虑，一张近期完成的大比例尺（1/10000或1/15000）植被图和土壤图是必要的。在初步选定了综合观测场范围后，应组织专门队伍结合现有的植被图和土壤图对选定的观测场进行一次生物和土壤分布情况的认真核查，写出土壤核查和土地利用历史和现状调查报告。为了保证长期监测工作的质量，如果现有的植被图和土壤图不符合要求，就有必要重新安排一次植被和土壤详查。建议新的详查范围包括站区、综合观测场和辅助观测场。

3.1.2 辅助观测场

各生态试验站根据本站具体情况确定设置辅助观测场的数量。由于森林生态站普遍都在山区，地形复杂，生物群落类型丰富，通常各个森林生态站设置1-3个辅助观测场是必要的。辅助观测场的设计与监测项目原则上与综合观测场相同。

辅助观测场分两类：

第一类：综合观测场群落类型的补充，或综合观测场群落类型不同演替阶段、不同管理方式的对照。

第二类：是某种监测项目设置上的补充。由于有些水分观测项目在综合观测场、站区监测点、第一类辅助观测场中不能满足要求（例如对水源的监测、径流场），因此有必要设立水分辅助观测场。

第一类辅助观测场可能同时包含土壤、生物长期观测采样地和水分长期观测采样地；第二类辅助观测场中只包含水分长期观测采样地。

3.1.3 站区监测点

站区监测点指生态站用于了解其所代表区域中综合观测场所代表类型之外其他典型地段类型的固定观测场所。每个生态站根据其站区环境和植被异质性大小设置2-4个。设置站区调查点的目的是通过对几个代表点的监测了解生态站所代表区域的整体变化。站区调查点

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的选择原则应该是综合观测场区域代表性的补充。各个台站根据本区区域异质性的主驱动因子或本区关键问题或本站研究重点等因素选定站区调查点。对每个台站，根据其区域特点明确界定“站区调查点”的数量及其名称（2-4个）、区域范围和面积大小，并要求年度间定点调查，与综合观测场相互辉映、配合。生态站在站区调查点进行有关监测，但不实行任何管理干预。

3.1.4 自动气象辐射观测场

各生态站均按国家规定的自动气象站要求统一设计和安装自动气象辐射观测场，自动气象辐射观测场的场地是相对独立的，对观测场地址的选择和仪器的安装有特殊的要求，有关自动气象辐射观测场的设置和设计参看有关章节。

气象观测场中设置有水分观测设施，监测自然生态系统状态下的水物理要素的变化。

3.2 观测场的分类码

观测场分类 气象观测场 综合观测场 辅助观测场 站区调查点 观测场分类码 QX ZH FZ ZQ 3.3. 观测场的编码方式

编码方法：XXXXXXX 7位码

从左至右，第1-3位为站代码，4-5位为观测场分类码，第6-7位为观测场在本类观测场中的序号，从01、02、03……开始依次编号。

复合生态站中会有ZH01，ZH02两个综合观测场；其他生态站只有ZH01一个综合观测场；绝大多数生态站只有QX01一个气象观测场，个别站会有QX01，QX02两个气象观测场；

对于辅助观测场来说，将第一类中的辅助观测场，按照观测场中观测内容的多少以及重要性或者必选性来从FZ01、FZ02、FZ03。。。。。。等开始顺序编号；第二类水分辅助观测场，包括所有流动地表水、静止地表水、地下水、径流场等依次定义为FZ10、 FZ11、 FZ12。。。。。。等。

根据站区监测点的个数和重要性，依次将各个站区监测点定义为ZQ01、ZQ02……。

4 长期观测采样地

4.1 长期观测采样地的概念及分类

长期采样地指在综合观测场、辅助观测场、站区监测点、气象观测场等场所设置的、专门用于生物、土壤、水分的联合或单项长期监测采样的固定场所。长期采样地主要用于在较长的一段时期内进行系统的生物、土壤和水文样品的采集和观测。长期采样地的设计要求满足为期100年的生物、土壤以及水文观测和采样需要。

根据监测手册要求，在综合观测场、辅助观测场、站区监测点等观测场至少要设置两块土壤、生物长期采样地，一块为永久样地（用于对样地没有破坏性的指标的观测），另一块为破坏性样地（用于对样地有破坏性的指标的观测），如果经过若干年后破坏性采样地已不再能使用时，需要重新设置一块新的破坏性样地。

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