草原普查中地面調(diào)查的方法和有關(guān)專業(yè)詞匯的界定

楊培林（甘肅省迭部縣草原工作站，甘肅　迭部　747400）

草原普查中地面調(diào)查的方法和有關(guān)專業(yè)詞匯的界定

楊培林
（甘肅省迭部縣草原工作站，甘肅迭部747400）

就如何正確理解和掌握草原資源普查外業(yè)調(diào)查工作中樣地、樣方布設(shè)的方法以及應(yīng)注意的事項(xiàng)和草地型、草原退化成因描述進(jìn)行簡(jiǎn)單剖析和總結(jié)，以供從事草原調(diào)查、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的工作者和研究者參考借鑒。

草原資源調(diào)查；草場(chǎng)布點(diǎn)；樣方布設(shè)；草場(chǎng)型；草原退化成因

草原在維護(hù)地區(qū)生態(tài)平衡，畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面，其地位與作用不言而喻［1，2］。甘肅是我們國(guó)家的草原大省，草地面積占國(guó)土面積的39.4%，占全國(guó)草地面積的4.56%［1］，面積及其分布在全國(guó)草原中舉足輕重，這里分布著素有“高原水塔”、“亞洲第一”牧場(chǎng)之稱的甘南草原［3，4］，孕育出了全國(guó)有名的河曲馬、歐拉羊、甘加羊、喬科羊、蕨麻豬、高原牦牛等地方優(yōu)良品種［5，6］。甘肅東西狹長(zhǎng)的地域跨度，覆蓋了亞熱帶、暖溫帶、溫帶、寒溫帶等不同的氣候帶，從而造就了不同景觀的草原類型［7，8］。草原普查意義深遠(yuǎn)。

甘肅上世紀(jì)80年代完成第一次草原資源調(diào)查。30多年來(lái)，草原生態(tài)環(huán)境發(fā)生了時(shí)間和空間變化，第一次調(diào)查成果已不能全面、準(zhǔn)確地反映全省草原資源狀況，不能再繼續(xù)很好地指導(dǎo)草地畜牧業(yè)的發(fā)展和草原生態(tài)保護(hù)建設(shè)的需求，在一定程度上影響到草原保護(hù)建設(shè)政策措施制定的科學(xué)性和合理性。為全面掌握甘肅草原的現(xiàn)狀，甘肅省農(nóng)牧廳于2013年組織開展全省第二次草原資源普查工作。

參加此次草原普查的技術(shù)人員對(duì)野外調(diào)查的技術(shù)要求、標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)地形圖上的地形、地物、地貌、坡向、坡度、經(jīng)緯度的判讀及遙感影像解譯、GPS、ArcGis軟件應(yīng)用和草原植物的識(shí)別等方面存在不同程度的困難，對(duì)草原普查做什么？怎么做？誰(shuí)來(lái)做？什么時(shí)段做？思路不清晰。本文就甘肅省第二次草原調(diào)查需著重掌握和理解的地面調(diào)查方法和涉及到的幾個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)如何界定作簡(jiǎn)單闡釋。

一、調(diào)查樣地的布設(shè)方法

樣地是用于植被調(diào)查采樣而限定的區(qū)域和范圍。取樣是草原資源普查中對(duì)草原環(huán)境、草原植被和生產(chǎn)力的定性和定量分析的手段，在路線調(diào)查時(shí)應(yīng)根據(jù)植被特征和自然條件結(jié)合地類區(qū)分的異同情況確定樣地和設(shè)置樣方。

㈠樣地設(shè)置

樣地要求生境條件、植物群落種類組成、群落結(jié)構(gòu)、利用方式和利用強(qiáng)度等具有相對(duì)一致性。樣地要能代表本地區(qū)的草原植被類型，盡可能設(shè)在不同的地貌類型上，充分反映不同地勢(shì)、地形條件下植被生長(zhǎng)狀況。樣地之間要具有異質(zhì)性，每個(gè)樣地能夠控制的最大范圍內(nèi)，地形、植被等條件要具有同質(zhì)性，即地形以及植被生長(zhǎng)狀況應(yīng)相似。

1.設(shè)置原則。樣地設(shè)置的首要原則的事具有代表性和典型性。其次能夠反映調(diào)查區(qū)域草原主要類型和立地條件特征的變化規(guī)律，類型判斷要準(zhǔn)確。調(diào)查路線要能穿過(guò)自然條件最核心的草原類型斷面，垂直帶譜的樣地應(yīng)設(shè)置在每帶的中部，并且坡度、坡向和坡位應(yīng)相對(duì)一致。同時(shí)必須反映不同的草場(chǎng)利用方式、工程建設(shè)、自然條件、退化程度等導(dǎo)致的草原在空間上的分布差異。

2.樣地設(shè)置應(yīng)注意的事項(xiàng)。樣地應(yīng)事先在1：50 000地形圖上按隨機(jī)系統(tǒng)方法均勻布點(diǎn)，充分考慮交通狀況和基本地貌單元，不宜布設(shè)在車輛和人員難于通達(dá)的地方，避開人類活動(dòng)干擾區(qū)，如居民點(diǎn)、旅游區(qū)、河流、道路、工程設(shè)施等，不能設(shè)在斷崖或人難于攀爬的陡坡和過(guò)度帶上。樣地面積最大應(yīng)控制在4.8km×4.8km范圍，最小不少于100hm2，植被成斑狀鑲嵌分布時(shí)，應(yīng)相應(yīng)增加樣地的布設(shè)數(shù)量，并減小樣地的布設(shè)面積。植被稀疏、均勻，植物單一的草場(chǎng)應(yīng)擴(kuò)大樣地的布設(shè)面積，并減少樣地的布設(shè)數(shù)量，例如河西荒漠區(qū)；對(duì)于嚴(yán)重退化的草場(chǎng)、利用方式和利用強(qiáng)度不同的草場(chǎng)以及退牧還草工程區(qū)內(nèi)區(qū)外草場(chǎng)應(yīng)分別布設(shè)樣地，應(yīng)根據(jù)調(diào)整后的樣地分布格局來(lái)確定樣地調(diào)查線路。

3. 樣地設(shè)置及調(diào)整。利用本底資料地形圖，結(jié)合3S技術(shù)，在衛(wèi)星影像上進(jìn)行地類區(qū)分［9］，一般縣一級(jí)在1：50 000地形圖上按公里網(wǎng)以5km×5km（5 000hm2）隨機(jī)均勻布設(shè)一個(gè)樣地，以此類推布設(shè)完成全部點(diǎn)，樣地布設(shè)完后要去除草原以外的地被物廢點(diǎn)如村鎮(zhèn)、森林、耕地、河流等，其次如廢點(diǎn)周邊有大面積的草地，應(yīng)將樣點(diǎn)移位至規(guī)定可控范圍內(nèi)的核心區(qū)草地上，即為我們這次需要調(diào)查的樣點(diǎn)（樣地）數(shù)量。樣地?cái)?shù)量的多少可根據(jù)我們調(diào)查精度需求和實(shí)際情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在1：50 000地形圖做野外調(diào)查底圖時(shí)每張圖幅8～9個(gè)樣地。

4. 樣地設(shè)置密度。植被稀疏、群落成分單調(diào)、且分布均勻的地帶，如河西荒漠草原，可以適當(dāng)降低布設(shè)樣地的密度，但布點(diǎn)密度不能低于規(guī)定密度的70%，即一幅圖不能少于6個(gè)樣地（五萬(wàn)分之一地形圖）。對(duì)于植被致密的高寒草甸，群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，地形及水熱分布均一，植物均勻一致的區(qū)域，如碌曲縣尕海灘、曬銀灘，夏河縣甘加灘、?？茷┑纫部蛇m當(dāng)減少布設(shè)樣地的密度。地形和植物成分復(fù)雜的山區(qū)如甘南迭部、隴南文縣、祁連山地等，樣地的調(diào)整應(yīng)顧及不同的坡向、坡度、海拔等因素并適當(dāng)增加密度。若植被垂直地帶性分布明顯，樣地要從山腳到山頂貫穿各植被垂直分布帶。如用于草原詳查或區(qū)域性科學(xué)研究，可適當(dāng)增加布點(diǎn)的密度。同時(shí)在實(shí)踐工作中遇鼠蟲害及“三化”草場(chǎng)嚴(yán)重的區(qū)域，可單獨(dú)增設(shè)區(qū)域調(diào)查樣地。

㈡小結(jié)

樣地是用于植被調(diào)查采樣而限定范圍的地段。在保證調(diào)查精度的前提下，利用當(dāng)前已掌握的草原基礎(chǔ)資料再結(jié)合3S技術(shù)，通過(guò)正確的樣地布設(shè)方法和應(yīng)注意的布設(shè)細(xì)節(jié)是搞好草原普查的技術(shù)和質(zhì)量保證，為下步開展野外線路調(diào)查和GPS定位調(diào)查指明了方向。

在樣地布設(shè)過(guò)程中一定要有宏觀把控、局部調(diào)整、具體情況具體對(duì)待工作思路。通過(guò)查遺補(bǔ)漏，樣地?cái)?shù)量過(guò)多造成人財(cái)物的浪費(fèi)和外業(yè)工作強(qiáng)度的增加，過(guò)少又達(dá)不到調(diào)查精度要求而影響調(diào)查質(zhì)量，切忌根據(jù)自己的主觀意愿選取調(diào)查樣地，二忌不調(diào)查研究作客觀的隨意布設(shè)，三忌不看技術(shù)規(guī)程游離于規(guī)程之外的瞎忙活。

二、調(diào)查樣方的布設(shè)方法

㈠布設(shè)原則

樣方是能夠代表樣地信息特征的基本采樣單元，用于獲取樣地的基本信息。樣方選擇原則包括代表性原則，即能夠真實(shí)反映和代表一定區(qū)域內(nèi)植被和生態(tài)狀況總體水平的地段。盡量選擇在坡度小、比較平緩的地方（或地形植被均勻同質(zhì)）。典型性原則，即能夠真實(shí)反映該草原植被類型和生態(tài)狀況的典型地段，重點(diǎn)在典型的草原類型和有重要價(jià)值、面積比例較大、分布廣泛、地帶性分布明顯的生態(tài)區(qū)域等典型地段布設(shè)。隨機(jī)性原則，即樣方通常隨機(jī)布設(shè)，但應(yīng)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)內(nèi)盡量均勻分布。既排除了抽樣時(shí)人的主觀隨意性，也排除了人的主觀能動(dòng)性。

㈡樣方布設(shè)注意的事項(xiàng)

應(yīng)避開深坑、陡壁和沖蝕溝和其他地被物邊際效應(yīng)的干擾，為獲取接近真實(shí)的地上生物量，應(yīng)選擇在未利用或牲畜沒有啃食過(guò)的草地測(cè)定，測(cè)定產(chǎn)量時(shí)應(yīng)按經(jīng)濟(jì)類群劃分分開稱重，即當(dāng)樣方內(nèi)某種植物蓋度＞15%時(shí)，應(yīng)分科分別稱重。不食牧草或毒害草應(yīng)單獨(dú)稱重。

㈢樣方布設(shè)

在樣地內(nèi)布設(shè)，利用隨機(jī)系統(tǒng)取樣方法，沿任意方向每隔一定距離布設(shè)一個(gè)樣方，選定第一個(gè)樣方后，按一定方向，一定距離依次確定第二個(gè)、第三個(gè)等等，樣方設(shè)置既要考慮代表性，又要有隨機(jī)性。樣方間的水平距離≥250米，同一樣方不同重復(fù)之間的間隔不超過(guò)250米［11］。

對(duì)規(guī)則樣地沿對(duì)角線取樣，對(duì)不規(guī)則樣地要根據(jù)樣地形狀選取，同時(shí)注意地形和坡面，應(yīng)避開深坑、陡壁和沖蝕溝和其他地被物邊際效應(yīng)的干擾，可選擇周圍鄰近地段草原類型相同、利用方式和環(huán)境狀況基本一致，具有與原定點(diǎn)相同代表性的地點(diǎn)進(jìn)行采樣。為獲得最接近真實(shí)的生物量，在被調(diào)查的樣地內(nèi)，盡量選擇未利用的區(qū)域做測(cè)產(chǎn)樣方。退牧還草工程項(xiàng)目監(jiān)測(cè)，要在工程區(qū)圍欄內(nèi)、外分別設(shè)置樣方，進(jìn)行內(nèi)外植被的對(duì)比分析。內(nèi)、外樣方所處地貌地形、土壤和植被類型要一致。不同組的對(duì)照樣方盡量分布在不同的工程區(qū)域。

㈣調(diào)查樣方的量化指標(biāo)

1.樣方面積、形狀

表1　不同類型草原最小樣方面積、形狀［10］

2.樣方間距。樣方間距離不得小于遙感影像資料的分辨率。用MODIS資料進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)時(shí)，測(cè)產(chǎn)樣方間水平間距≥250m，頻度樣方頻度樣方間距要大于10m。

3. 樣方數(shù)量。每個(gè)樣地至少1個(gè)描述樣方，3個(gè)以上測(cè)產(chǎn)樣方，10個(gè)以上頻度樣方。樣地植被均勻度差的，應(yīng)適當(dāng)增加樣方數(shù)量。鼠蟲害地、退牧還草工程區(qū)內(nèi)區(qū)外可根據(jù)面積大小確定樣方得數(shù)量。如常態(tài)化草原監(jiān)測(cè)，描述樣方、測(cè)產(chǎn)樣方、頻度樣方數(shù)量需相應(yīng)增加，測(cè)產(chǎn)樣方不少于10個(gè)。

4.樣方測(cè)定時(shí)間。野外調(diào)查一般選擇在植物生長(zhǎng)頂盛期7～9月進(jìn)行。甘肅溫性丘陵區(qū)的草原類型測(cè)定一般在6 月下旬～7月為宜， 西部高寒區(qū)在7中下旬月～8 月為宜。

㈤小結(jié)

樣方是獲地面信息特征最基本的采樣單元。野外樣方數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量和數(shù)量直接關(guān)系到草原普查的成功與否，通過(guò)科學(xué)合理、可操作性的樣方布設(shè)方法及量化指標(biāo)為草原調(diào)查提供了可靠技術(shù)和質(zhì)量保障。同時(shí)草原調(diào)查注重季節(jié)性和時(shí)效性，我省大部分區(qū)一般應(yīng)在7～9月牧草生長(zhǎng)頂盛期進(jìn)行地面生物量的采集工作，要避免由于經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)識(shí)上的不足，面對(duì)時(shí)間緊、任務(wù)重，錯(cuò)過(guò)最佳的數(shù)據(jù)采集期，確保全區(qū)草原普查工作按時(shí)順利完成。

三、草地型、過(guò)渡型的準(zhǔn)確判定

在野外填寫樣地基本特征表時(shí)往往會(huì)混淆草地型與過(guò)渡型概念的理解，誤判過(guò)渡型為本區(qū)域的草場(chǎng)型，作者認(rèn)為首先要了解草地（grassland）的概念，關(guān)于草地，不同學(xué)科對(duì)其理解很不一致。不同的學(xué)科，對(duì)草地有不同的定義［11］。地植物學(xué)上，把以草本植物占優(yōu)勢(shì)的群落稱為草地；在草地學(xué)中，將以草本或灌木為主的植物群落通稱為草地，甚至把疏林也包括在內(nèi)。在畜牧業(yè)學(xué)中，主要生長(zhǎng)草本植物，或兼有灌叢或稀疏的樹木，可為家畜和野生動(dòng)物提供生存場(chǎng)所的大面積土地，畜牧業(yè)生產(chǎn)基地［12］。草地通常以多年生禾本科植物占優(yōu)勢(shì)，此外，亦有以莎草科及其他雜類草或者一年生植物為主的草地。草地作為畜牧業(yè)經(jīng)營(yíng)的重要載體，在我們的日常生活和社會(huì)實(shí)踐中需更加注重草、動(dòng)物、人和環(huán)境之間的變量關(guān)系。

㈠草地型的概念

草地型是草地分類的基本單位，是在亞類地形與土壤特征的基礎(chǔ)上，根據(jù)植被特征，進(jìn)一步劃分為型［13、14］。

1.草地型的命名。以1-2個(gè)最多不超過(guò)3個(gè)優(yōu)勢(shì)種或共優(yōu)種命名，優(yōu)勢(shì)種由優(yōu)勢(shì)度來(lái)決定。優(yōu)勢(shì)度計(jì)算公式為：

H：相對(duì)高度、C：相對(duì)蓋度、D：相對(duì)多度、P：相對(duì)重量。

當(dāng)一種植物（或優(yōu)勢(shì)度大于60%時(shí)）特別占優(yōu)勢(shì)時(shí)，可認(rèn)為該植被為優(yōu)勢(shì)種植物，可直接用此種植物命名草地型，例紫花針茅（Stipa purpurea）草地型；當(dāng)同時(shí)出現(xiàn)兩種或兩種以上優(yōu)勢(shì)種植物時(shí)，以優(yōu)勢(shì)度大的植物排在前，次優(yōu)勢(shì)植物后綴，在兩個(gè)優(yōu)勢(shì)種之間用頓號(hào)隔開；例紫花針茅、早熟禾（Stipa purpurea.Poa.sp）草地型，若有灌木或喬木存在，就在前面加上具灌木或具喬木的修飾詞；如具灌叢金露梅的嵩草、苔草（Kobresia sp.Carex spp.with potenti）草地型。

野外可憑實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)用目測(cè)法估測(cè)植物的優(yōu)勢(shì)種，針刺法有一定的誤差特別是在草甸上，而且費(fèi)時(shí)間，不太適合實(shí)施時(shí)間短，工作量大的項(xiàng)目上應(yīng)用，所以這次草調(diào)不提倡使用針刺法。不同草地型在植物特征方面有著質(zhì)和量的差別，因此在統(tǒng)計(jì)分析測(cè)產(chǎn)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)分開計(jì)算各個(gè)型的產(chǎn)量，便于測(cè)算不同草地類型的生產(chǎn)性能。草地型劃分過(guò)細(xì)、數(shù)量過(guò)多、彼此差異不大等問題，此時(shí)可考慮群落外貌、季相特征的一致性和建群種的固定組合，對(duì)草地型進(jìn)行調(diào)整歸并到相鄰草地型，但對(duì)具有分類學(xué)上的特殊意義，或?qū)Ψ从巢莸胤N群地理分布的規(guī)律具有指示意義的不能并歸。

2. 草地過(guò)渡型。植物群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，沒有明顯優(yōu)勢(shì)植物。一般面積較小，不具有代表性，無(wú)特殊分類意義，如不是用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，不單獨(dú)設(shè)過(guò)度型，這次草調(diào)不在此類地段布設(shè)樣方，但在統(tǒng)計(jì)草原面積及產(chǎn)量時(shí)可適當(dāng)考慮。

四、草地退化成因的準(zhǔn)確描述

㈠草地退化概念

即草地植被衰退。主要表現(xiàn)為優(yōu)良牧草種類減少，各類牧草質(zhì)量變劣，單位面積蓋度產(chǎn)草量下降等。草地退化是土地退化的一種類型［15］，在草地畜牧業(yè)中通常以“三化”草地顯現(xiàn)［16，17］。草地退化是人為活動(dòng)和不利自然因素導(dǎo)致的草地惡化，我省的草地退化主要是人為活動(dòng)造成的，包括過(guò)超載放牧、濫墾和濫采等。

㈡退化成因的準(zhǔn)確描述

草原退化的成因不外乎自然因素和人為因素的影響，但在外業(yè)調(diào)查填寫調(diào)查表時(shí)，仍面臨對(duì)草原退化成因準(zhǔn)確尺度的把控與描述，一些草原工作者在草原退化描述選項(xiàng)時(shí)，經(jīng)常誤把牲畜啃食過(guò)的草場(chǎng)描述為中度或重度退化，殊不知草原退化的根本原因是草原原生植物群落發(fā)生了逆向演替，從而影響到種群結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，這其中包含優(yōu)質(zhì)牧草種類減少，品質(zhì)下降，劣質(zhì)此生植被增多及單位面積產(chǎn)量下降。對(duì)牲畜啃食過(guò)的草原，即原生優(yōu)勢(shì)植物群落結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化的草場(chǎng)，可根據(jù)利用狀況描述為輕度利用、或合理利用、或超載，退化情況為輕度或中度；經(jīng)調(diào)查確有沙化、鹽漬化或嚴(yán)重超載引起的草場(chǎng)退化，除要記載退化指示植物1～2種外，還應(yīng)記錄退化程度輕、中、重等指標(biāo)，依據(jù)利用狀況、退化狀況及時(shí)調(diào)整放牧計(jì)劃和草場(chǎng)治理，確保草原資源可持續(xù)發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

草原資源調(diào)查是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程。甘肅省從2014-2015年在全省范圍內(nèi)開展大規(guī)模的草原資源外業(yè)調(diào)查工作，本次調(diào)查采用3S技術(shù)與地面調(diào)查相結(jié)合的技術(shù)路線，采用遙感、GIS及GPS技術(shù)手段為基礎(chǔ)的地面調(diào)查技術(shù)方法。本文就草原調(diào)查工作中重點(diǎn)所涉及到樣地、樣方的布設(shè)方法及應(yīng)注意的事項(xiàng)以及草地型的定型、草原退化成因進(jìn)行重點(diǎn)剖析總結(jié)，使外業(yè)調(diào)查工作少走彎路，草原調(diào)查的成果資料能夠反映本地區(qū)草原資源的真實(shí)狀況，也為從事草原調(diào)查、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的工作者和研究者提供參考。

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1673-9019（2016）11-0021-03

2016-05-11

楊培林（1970-），男，陜西寶雞人，畜牧師，主要從事草原保護(hù)建設(shè)、草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)及畜牧業(yè)技術(shù)推廣工作。