ai/knowledge_base/agriculture/content/中国生态系统定位观测与研究数据集.草地与荒漠生态系统卷...

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序言
前言
第一章 引言
1.1 荒漠生态系统研究站数据整理规范
1.1.1 数据整理目的
1规范整理。将CERN以往不同格式的数据归并到CERN目前实行的指标体系中。
2数据出版。将CERN的监测成果以可见的形式向外发布。
3综合应用。以整理和出版的数据为基础为跨台站和跨时间尺度的生态学研究提供数据支持。
1.1.2 基本原则
1来源清楚。对于所有历史数据建立相对应的元数据目录并出版。
2结构一致。以CERN目前实行的表和字段为准保留所有表和字段。对于公共字段可建立通用表。
3数据综合。为便于出版和应用对分层、分时监测数据加以必要综合。
4问题明确。问题数据及其处理记录到专门的数据质量评估表中。
5结论可靠。对于某些数据资源经过综合后以图表、文字等形式给出一些结论性的内容。
1.2 台站简介
1.2.1 基本信息
策勒荒漠生态研究站始建于1983年隶属于中国科学院新疆生态与地理研究所位于塔克拉玛干沙漠南缘2003年进入中国生态系统研究网络CERN2005年成为中国国家生态系统观测研究网络CNERN野外台站。站区位于和田地区策勒县境内策勒绿洲的前沿距和田市100km距离策勒县城大约10km站区面积约为750hm2经度范围为80°4222″80°4228″E纬度范围为37°0026″37°0030″海拔1310m左右。
策勒绿洲气候类型为暖温带极端干旱气候年均降水量35.1mm蒸发潜力2595.3mm平均气温11.9℃极端最高气温41.9℃,极端最低气温-23.9℃大于10℃有效积温4842.18℃无霜期多年平均196d年均日照时数2590小时全年盛行西北风大风天气39d沙尘暴20d扬沙90d浮尘150d。
策勒站现有实验办公楼400m2专家公寓320m2餐厅120m2站用车辆3辆通讯条件良好能够满足科研人员工作、学习和生活的需要。策勒站现建有基础设施完善的试验观测场13个其中气象观测场4个山区、戈壁、沙漠、绿洲荒漠综合观测场1个、辅助观测场2个绿洲农田综合观测场1个辅助观测场3个荒漠试验场1个绿洲试验场1个此外还有三个水分监测调查观测点。共有试验监测和测试分析仪器设备36台总价值约420万元可以满足常规试验监测和测试分析。
1.2.2 研究方向
1荒漠生态系统结构与功能。从荒漠生态系统各因子的相关作用过程着手以水和植物为核心在系统监测数据支持下研究荒漠生态系统的空间结构及其动态变化过程、荒漠生态系统与绿洲生态系统的关系揭示其自身的稳定性机理和在生态区的功能对于全面系统认识和理解我国陆地生态系统具有重要的理论价值和科学意义
2荒漠生态系统演化过程及对全球变化响应。该生态区的荒漠生态系统是我国乃至世界陆地生态系统中结构最为简单、稳定性最差的生态系统之一其对全球变化以及人类活动响应敏感演化过程具有其特殊的规律性。因此作为我国乃至世界上主要生态系统类型在全球变化背景下研究其演化过程包括结构变化和功能变化为辨识自然作用过程和人为作用过程、预测未来发展趋势、实施优化管理和调控等积累基础资料
3绿洲生态系统稳定性。绿洲是干旱区人类赖以生存和发展的核心绿洲生态系统稳定与否直接关系该生态区的社会经济发展。同时绿洲生态系统受人类活动影响极为强烈如人工水系替代了天然水体、人工植被替代了天然植被、规则的人工生态景观替代了不规则的天然生态景观等。因此以人类作用为主要驱动条件从绿洲生态系统结构和生态过程研究其稳定性是实现绿洲高效、稳定发展的基础也是干旱区生态学发展的迫切需求
4荒漠化过程及防治技术集成与示范。以策勒绿洲为核心研究区以风沙和水盐过程为主要研究对象揭示荒漠化发生发展过程并结合水资源的合理配置、优良植物种筛选、林网结构布局优化等形成集传统技术、高新技术、生态产业发展技术等为一体的荒漠化防治技术体系和治理模式并建成相应的试验示范区是当地生态建设、环境保护、区域发展亟待解决的关键技术问题也是世界同类地区荒漠化防治的迫切需求
5开展荒漠化形成机理研究集成荒漠化防治技术体系建立相应的试验示范区。建立水、盐、风、沙、干旱等胁迫因子与植物、土壤的关系研究植物耗水规律和抗逆境特征结合植物生物学特征和风沙运动规律的研究确定林网结构布局结合光热组合和水肥耦合的研究建立高效、稳定发展模式从而形成防护、治理、开发、利用为一体的荒漠化防治技术体系。
第二章 数据资源目录摘要
2.1 生物数据资源目录
2.1.1 农田生物数据资源目录
数据集名称
粮食作物组成
数据集摘要
关于粮食作物播种面积、单产、产值等的统计数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
经济、饲料作物组成
数据集摘要
关于经济、饲料作物播种面积、单产、产值等的统计数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田主要作物农药、除草剂、生长剂等投入情况
数据集摘要
关于对农田主要作物使用农药、除草剂、生长剂的情况记录。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
历年复种指数
数据集摘要
记录历年关于复种指数的调查数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田灌溉制度
数据集摘要
记录农田灌溉方式及灌溉量数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
典型地块作物轮换顺序
数据集摘要
记录典型地块内各种作物轮换播种顺序。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
肥料投入量
数据集摘要
记录各种化肥施用量、养分折合量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
作物叶面积与生物量动态
数据集摘要
记录农田作物叶面积指数与生物量动态变化的数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
主要作物施肥情况
数据集摘要
记录对于主要作物化肥、有机肥的养分折合量、产投比等。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
耕作层作物根生物量
数据集摘要
记录作物根部位的生物量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
作物根系分布
数据集摘要
记录作物不同层次根系的根生物量数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
小麦生育期调查
数据集摘要
记录小麦生育动态观测的数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田作物矿质元素含量与能值
数据集摘要
记录作物各种器官的各类元素含量及热值的分析结果数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
小麦植株性状调查
数据集摘要
关于小麦各种生育指标的测定数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
土壤微生物生物量碳季节动态
数据集摘要
关于农田土壤中土壤微生物生物量碳季节动态数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
玉米生育期调查
数据集摘要
记录玉米生育动态观测的数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
玉米植株性状调查
数据集摘要
关于玉米各种生育指标的测定数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
作物生物量测定结果记录
数据集摘要
记录作物各个部位的生物量。
数据集时间范围
2005—2006年
2.1.2 荒漠生物数据资源目录
数据集名称
荒漠植物群落灌木层种类组成
数据集摘要
关于荒漠植物群落灌木层种类组成、盖度、高度、生物量等的调查数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落草本层种类组成
数据集摘要
关于荒漠植物群落草本层种类组成、盖度、高度、生物量等的调查数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落灌木层群落特征
数据集摘要
关于荒漠植物群落灌木层群落种类组成、数量;优势植物高度、密度、地上、地下生物量、凋落物、枯枝生物量等特征的调查数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落草本层群落特征
数据集摘要
关于荒漠植物群落草本层群落种类组成、数量;优势植物高度、密度、地上、地下生物量、凋落物、枯枝生物量等特征的调查数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落种子产量
数据集摘要
荒漠植物群落优势植物单位面积种子产量调查数据集数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落土壤有效种子库
数据集摘要
调查荒漠植物群落单位面积土壤有效种子数量、种类的数据集。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落灌木物候观测
数据集摘要
记录荒漠植物群落中灌木的物候,包括:芽期、花期、果期等。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落草本植物物候观测
数据集摘要
记录荒漠植物群落中灌木的物候,包括:芽期、花期、果期等。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落凋落物回收量季节动态
数据集摘要
记录荒漠主要植物群落凋落物的回收量季节动态,包括枯枝、落叶、花果等部分的凋落量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落优势植物和凋落物的元素含量与能值
数据集摘要
纪录荒漠植物群落优势植物与其凋落物氮、磷、钾等各类元素的含量与植物能值。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落植被空间分布格局变化
数据集摘要
记录荒漠植物群落植被空间分布的种类、数量、密度、高度等数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
荒漠植物群落土壤微生物生物量碳季节动态
数据集摘要
记录荒漠植物群落土壤中土壤微生物生物量碳季节动态的数据。
数据集时间范围
2005—2006年
2.2 土壤数据资源目录
数据集名称
农田土壤交换量
数据集摘要
农田土壤交换性阳离子总量、交换性酸总量、各阳离子交换量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田表层土壤养分
数据集摘要
农田表层土壤养分、有机质、全氮、pH值。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田土壤矿质全量
数据集摘要
农田土壤各矿质元素的全量组成。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田土壤微量元素和重金属元素
数据集摘要
农田土壤微量元素以及重金属元素的含量,例如全硼,全钼,全锰等。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田不同层次土壤速效氮
数据集摘要
农田土壤速效氮含量,包括硝态氮和铵态氮。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田速效土壤微量元素
数据集摘要
农田土壤速效微量元素含量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田土壤机械组成
数据集摘要
农田土壤机械组成,包括各级别颗粒的百分比组成、鹰潭站。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田土壤容重
数据集摘要
农田土壤容重。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田土壤可溶性盐
数据集摘要
记录农田土壤可溶性盐的含量和电导率。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田土壤养分之肥料长期
数据集摘要
记录农田不同肥料处理下的土壤养分数据。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田作物产量和养分含量
数据集摘要
记录农田不同肥料处理下的作物产量和养分含量。
数据集时间范围
2005—2006年
2.3 水分数据资源目录
数据集名称
农田中子仪土壤含水量
数据集摘要
中子仪测量的各生态站农田土壤体积含水量和土层储水量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田土壤含水量
数据集摘要
烘干法测量的各生态站农田土壤质量含水量和土层储水量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田地表水、地下水质状况
数据集摘要
各农田生态站地表水和地下水的水质状况分析。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田地下水位记录
数据集摘要
各农田生态站地下水的水位。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田蒸散日报表(大型蒸渗仪)
数据集摘要
大型蒸渗仪测量的7个农田生态站的蒸散量叶面积指数气温湿度风速降水灌溉量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田蒸散日报表(水量平衡法)
数据集摘要
水量平衡法测量的生态站的蒸散量、土层储水量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田土壤水分常数
数据集摘要
土壤田间持水量,土壤凋萎含水量,土壤孔隙度总量。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
水面蒸发量表
数据集摘要
记录个农田站的水面蒸发量表。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田水分特征曲线
数据集摘要
农田含水量与水吸力对应值列表。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
雨水水质表
数据集摘要
雨水水质表。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田灌溉量记录表
数据集摘要
记录各生态站农田灌溉量。
数据集时间范围
2005—2006年
2.4 大气数据资源目录
数据集名称
农田站站区自动气象观测站干球温度各日逐时观测表
数据集摘要
记录各生态站每日24小时的干球温度。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站湿球温度各日逐时观测表
数据集摘要
记录各生态站每日24小时的湿球温度。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站相对湿度各日逐时观测表
数据集摘要
记录各生态站每日24小时的相对湿度。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站大气压强各日逐时观测表
数据集摘要
记录各生态站每日24小时的大气压强。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站地表温度各日逐时观测表
数据集摘要
记录各生态站每日24小时的地表温度。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站风向各日逐时观测表
数据集摘要
记录各生态站每日24小时的风向。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站风速各日逐时观测表
数据集摘要
记录各生态站每日24小时的风速。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站降水各日逐时观测表
数据集摘要
记录各生态站每日24小时的降水。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站逐日蒸发量、雪深观测表
数据集摘要
记录各生态站蒸发量、雪深的日平均值。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站各月逐日太阳辐射总量MJ/m2
数据集摘要
记录各生态站各种太阳辐射总量的日平均值。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站气象要素月平均值表
数据集摘要
记录各生态站气象常规观测要素的月平均值。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站蒸发量、雪深月平均值表
数据集摘要
记录各生态站蒸发量、雪深的月平均值。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站太阳辐射总量MJ/m2月平均值表
数据集摘要
记录各生态站各种太阳辐射总量的月平均值。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站各月极端最高气温及出现日期
数据集摘要
记录各生态站各月的极端最高气温以及出现的日期。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
农田站站区自动气象观测站各月极端最低气温及出现日期
数据集摘要
记录各生态站各月的极端最低气温以及出现的日期。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
人工气象观测数据表一
数据集摘要
记录各生态站逐日人工气象观测数据,包括气温、气压、相对湿度、湿球温度、地表温度、风向、风速、日照时数等要素。
数据集时间范围
2005—2006年
数据集名称
人工气象观测数据表二
数据集摘要
记录各生态站逐日人工气象观测数据,包括蒸发量、降水量、能见度、雪深、初霜、终霜、冻土深度等要素。
数据集时间范围
2005—2006年
第三章 观测场和采样地
3.1 概述
策勒站共有11个荒漠观测场和农田观测场主要观测场的空间位置见图3-111个观测场又分为27个采样地观测场和采样地见表3-1。本站的观测场分为三类第一类是荒漠观测场其中包括一个综合观测场两个辅助观测场植被类型均为荒漠自然植被以骆驼刺花花柴、柽柳等为主第二类是绿洲农田观测场其中包括一个综合观测场主要种植棉花、玉米等农作物辅助观测场三个一个为高产栽培模式一个为对照栽培模式都是种植棉花、玉米等农作物与综合观测场种植方式一样采取不同的管理模式另一个是空白对照维持自然植被生长模式不进行种植和管理第三类为水分观测采样地只进行水质监测的水样采集包括流动地表水、静止地表水和地下水三个采样点。此外还有站区调查点三个为农民自管农田由农民自主管理只是对其管理和田间监测指标进行观测和记载对其种植和管理模式不进行任何指导或者干预。主要用于土壤和生物的观测和采样作为农田综合观测场的对比。长期定位观测场的农作物种植主要是棉花和玉米也是当地的主栽农作物采用不定期轮作的方式。当地农民的农作物种植田中多数间作种植果树比如石榴、桑树、杏树等。
图3-1 策勒站主要观测场空间位置示意图
表3-1 策勒站站观测场、采样地一览表
3.2 观测场的介绍
3.2.1 策勒荒漠综合观测场
3.2.1.1 荒漠综合观测场生物土壤采样地
根据生物监测规范进行监测和采样。
3.2.1.2 荒漠综合观测场土壤采样地
荒漠综合观测场的土壤采样地在整个观测场的西北部面积大约为100m×100m根据土壤分中心的土壤监测规范的要求将采样地再分成16个小的采样地。每年在其中的6个小样地中各采集一个表层土壤分析样品。第一年从标有A的小采样地中采样第二年则从标有B的采样地中采样每年交换一次依次类推。采集样品的时候在每个小样地中按S型采集至少10个表层土壤样品经充分混合并缩分为一个分析样品。采样点的分区见示意图3-3。
图3-3 土样采集分区图示
3.2.1.3 荒漠综合观测场中子管采样地
策勒荒漠综合观测场中子管采样地主要观测土壤含水量观测场的东南角是专门划分出来的土壤含水量中子管采样地。该观测场中共有5根水分中子管。每个中子管的观测深度均为0200cm60cm以内为每10cm一层60cm以下为每20cm一层总共13层观测深度分别为10cm20cm30cm40cm50cm60cm80cm100cm120cm140cm160cm180cm200cm。观测频率为每个月3次分别于每个月的10日20日和月底进行。
图3-4 荒漠综合观测场中子管布设示意图
3.2.1.4 荒漠综合观测场烘干法采样地
策勒荒漠综合观测场烘干法采样地主要用于烘干法测定土壤含水量采样的方法是在设定的一个原有中子管周围1m内采样。观测深度为0200cm土壤的分层和中子仪法的分层完全相同60cm内每10cm一层60cm以下每20cm一层频率为1次/2个月双月的月底采样测定因为烘干法采样会对中子管周围的土壤造成损坏所以若干次采样以后就要更换其它的中子管。
3.2.2 荒漠辅助观测场
3.2.2.1 策勒辅助观测场四(荒漠辅助观测场一)
位于策勒荒漠综合观测场附近也在策勒河的转弯处面积为100m×100m植被以骆驼刺为主坐标为东经80°4234″北纬37° 0026″主要进行土壤和生物观测及采样。
生物监测的观测和采样,根据生物监测规范进行监测和采样。
土壤监测中土壤的采样分区和荒漠综合观测场基本一样分区图见图3-3。也是将整个样地分为16个小样地每年采集6个表层土壤样品第一年采集标有A的小区的土壤样品第二年采集标有B的小区土壤样品每年交换一次依次类推。在每个小样地中按s型采集10个表层土壤样品混合为一个分析样品。
图3-5 荒漠辅助观测场
3.2.2.2 策勒辅助观测场五(荒漠辅助观测场二)
位于策勒站区的西侧主要植被有骆驼刺、花花柴、叉枝芽葱等地理坐标为东经80°4325″北纬37° 0118″。进行土壤和生物观测和采样。其采样点的分区和分布状况与策勒辅助观测场四荒漠辅助观测场一完全相同不再重复表述。
3.2.3 绿洲农田综合观测场
3.2.3.1 绿洲农田综合观测场生物采样地
根据生物监测规范进行监测和采样。
3.2.3.2 绿洲农田综合观测场土壤采样地
土壤监测的采样分区见图3-3和策勒荒漠综合观测场完全相同也是将整个样地分为16个小样地每年采集6个表层土壤样品一年采集标有A小区的土壤样品隔年采集标有B小区的土壤样品在每个小样地中按s型采集10个表层土壤样品混合为一个分析样品。
3.2.3.3 绿洲农田综合观测场中子管采样地
策勒绿洲农田综合观测场中子管采样地主要观测土壤含水量。绿洲农田综合观测场中心位置布设共有3根水分中子管布设位置见图3-7每个中子管的观测深度为0200cm60cm以内为每10cm一层60cm以下为每20cm一层总共13层观测层分别为10203040506080100120140160180200cm。观测频率为每5天一次每个月6次分别为每个月的510152025日和月底进行观测。
图3-7 绿洲观测场中子管布设
3.2.3.4 绿洲农田综合观测场烘干法采样地
策勒绿洲农田综合观测场烘干法采样地主要用于烘干法测定土壤含水量其采样观测点也是已设定的中子管采样的时候在中子管周围1m内采样。观测深度为0200cm土壤的分层和中子仪法的分层完全相同60cm内每10cm一层60cm以下每20cm一层频率为1次/2个月双月的月底采样测定因为烘干法采样会对中子管周围的土壤造成损坏所以若干次采样以后就要更换其它的中子管。
3.2.4 绿洲农田辅助观测场
3.2.4.1 绿洲农田辅助观测场(高产)
位置在绿洲农田综合观测场的东侧经度范围为东经80°4342″至80°4346″纬度范围为北纬 37°0116″至37°0120″耕作历史和方法等都和综合观测场基本一致因为策勒站曾经承担了中国科学院特别支持项目棉花高产的研究并连续三年创造了世界棉花的最高产量亩产皮棉达到250公斤以上所以设置高产的辅助观测场根据高产管理栽培模式进行管理。绿洲农田辅助观测场高产的采样地简单描述如下。
1绿洲农田辅助观测场高产生物采样地
采样地根据生物监测规范进行监测和采样。
2绿洲农田辅助观测场高产土壤采样地
监测中土壤的采样分区和荒漠综合观测场基本一样分区图见图3-3。也是将整个样地分为16个小样地每年采集6个表层土壤样品第一年采集标有A的小区土壤样品第二年采集标有B的小区土壤样品每年交换一次依次类推。在每个小样地中按s型采集10个表层土壤样品混合为一个分析样品。
3绿洲农田辅助观测场高产中子管采样地
绿洲农田辅助观测场高产和绿洲农田综合观测场一样在中心位置共设有三个土壤水分中子管布设方式和综合观测场一样每个中子管的观测深度为0200cm60cm以内为每10cm一层60cm以下为每20cm一层总共13层观测层分别为10203040506080100120140160180200cm。观测频率为每个月6次分别于每个月的510152025和月底观测。中子管的布设见图3-7。
图3-8 绿洲农田辅助观测场(高产)
3.2.4.2 绿洲农田辅助观测场(对照)
该观测场2004年以前为自然荒漠2004年平整土地建设为绿洲农田辅助观测场种植棉花、玉米等不定期轮作不施用任何肥料其余采用正常管理方式。该观测场位于绿洲农田辅助观测场高产的北面经度范围为东经80°4337″至80°4341″纬度范围为北纬37°0121″至37°0125″。绿洲农田辅助观测场对照的采样地简单描述如下。
1绿洲农田辅助观测场对照生物采样地
根据生物监测规范进行监测和采样。
2绿洲农田辅助观测场对照土壤采样地
土壤监测中土壤的采样分区和荒漠综合观测场基本一样分区图见图3-3。也是将整个样地分为16个小样地每年采集6个表层土壤样品第一年采集标有A的小区土壤样品第二年采集标有B的小区土壤样品每年交换一次依次类推。在每个小样地中按s型采集10个表层土壤样品混合为一个分析样品。
3绿洲农田辅助观测场对照中子管采样地
绿洲农田辅助观测场和综合观测场一样在中心位置共设有三个土壤水分中子管布设方式也和综合观测场一样每个中子管的观测深度为0200cm60cm以内为每10cm一层60cm以下为每20cm一层总共13层观测深度分别为10203040506080100120140160180200cm。观测频率为每个月6次分别于每个月的510152025和月底进行观测。中子管的位置和布设见图3-7。
图3-9 绿洲农田辅助观测场(对照)
3.2.4.3 绿洲农田辅助观测场(空白)
绿洲农田辅助观测场空白紧挨着绿洲农田综合观测场和辅助观测场对照也是生长着自然植被骆驼刺和花花柴等经度范围为东经80°4342″至80°4346″纬度范围为北纬37°0121″至37°0124″。2004年以前是自然荒漠生长自然植被包括骆驼刺、花花柴等2004平整土地建设为农田辅助观测场空白不进行种植和管理仍然维持自然状态对生物、水分和土壤进行观测。绿洲农田辅助观测场空白的采样地简单描述如下。
1绿洲农田辅助观测场空白生物采样地
根据生物监测规范进行监测和采样。
2绿洲农田辅助观测场空白土壤采样地
土壤监测中土壤的采样分区和荒漠综合观测场一样采样的分区见图3-3。也是将整个样地分为16个小样地每年采集6个表层土壤样品第一年采集标有A的小区土壤样品第二年采集标有B的小区土壤样品每年交换一次依次类推。在每个小样地中按s型采集10个表层土壤样品混合为一个分析样品。
3绿洲农田辅助观测场空白中子管采样地
绿洲农田辅助观测场和综合观测场一样在中心位置共设有三个土壤水分中子管布设方式和综合观测场一样每个中子管的观测深度为0200cm60cm以内为每10cm一层60cm以下为每20cm一层总共13层观测深度分别为10203040506080100120140160180200cm。观测频率为每个月6次分别于每个月的510152025和月底进行观测。中子管的布设见图3-7。
图3-10 绿洲农田辅助观测场(空白)
3.2.5 站区调查点
3.2.5.1 站区调查点农户一土壤和生物采样地
站区调查点的土壤采样地面积比较小而且形状也没有观测场规则每年采集一个土壤分析样品也是有10个以上的采集样品混合成一个分析样品。生物监测根据监测规范进行。
3.2.5.2 站区调查点农户二土壤和生物采样地
同站区调查点一。
3.2.5.3 站区调查点农户三土壤和生物采样地
同站区调查点一。
图3-11 站区调查点农户土壤和生物采样地
3.2.6 策勒站综合气象观测场
3.2.6.1 综合气象观测场人工观测场地
人工观测仪器主要分布在气象综合观测场的西半部包括人工站风杆、百叶箱、雨量筒、冻土器、人工蒸发器、地表温度、日照计等每天观测三次分别为北京时间每天的8点、14点和20点。
3.2.6.2 综合气象观测场自动观测场地
气象自动观测仪器主要分布在观测场的东半部,即右半部,主要有自动站风杆、感雨器、温湿度计、辐射装置、日照计、雨量计、地表温度和土壤温度等,全部自动观测,并经过计算后每小时存储一组观测数据。
3.2.6.3 综合气象观测场中子管采样地
中子管采样地在气象综合观测场的东南角即右下角设有两根水分中子管每5天测定一次土壤含水量观测深度和其他观测场相同。
3.2.6.4 综合气象观测场雨水观测采样地
雨水观测采样地位于气象观测场的左半部,即人工雨量筒,下雨的时候除了观测降雨量外,要收集雨水进行雨水水质的测定。本站降水量小,经常出现在规定期限内收集的降水量太少或者根本没有降水,无法满足测定要求。
3.2.6.5 综合气象观测场蒸发观测采样地
蒸发采样地在气象综合观测场的东南角分为人工观测和自动观测两部分人工观测每天观测三次和气象人工观测时间相一致每天北京时间的早8点中午14点和晚上20点。自动观测每5分钟测定一次水位每小时存储一组水位、蒸发量、水体温度等数据。
3.2.7 策勒站水位水质监测观测场采样地
3.2.7.1 策勒荒漠综合观测场水位水质监测采样地
该水质、水位监测采样地位于荒漠综合观测场内2004年建成井深30m每10天进行一次水位监测每季度进行一次水质监测。
3.2.7.2 策勒绿洲农田综合观测场水位水质监测采样地
该水质、水位监测采样地位于绿洲农田综合观测场和气象观测场之间2004年建成井深也是30m每10天进行一次水位监测每季度进行一次水质监测。
3.2.7.3 策勒流动地表水质采样地
流动地表水水质监测采样地位于策勒河的中下游在策勒河进入策勒绿洲之前采样点的坐标为北纬36°5222″东经80°47496″每季度采样一次对水质进行监测。
3.2.7.4 策勒静止地表水质采样地
静止地表水水质监测采样地位于达玛沟水库西北部采样点的地理坐标为北纬36°5425″东经81°0451″。每季度采集一次水样对水质进行监测。
3.2.7.5 策勒灌溉水井水质采样地
策勒站灌溉水井在策勒站区内井深80米建于1990年左右是策勒站的主要灌溉用水井每季度采集一次水样对水质进行监测井点的坐标为北纬37°0052″东经80°4349″。
图3-14 策勒灌溉水井水质采样地
第四章 长期监测数据
4.1 生物监测数据
4.1.1 农田生物
4.1.1.1 农田作物种类与产值
表4-1 绿洲农田综合观测场(常规)农田作物种类与产值
表4-2 绿洲农田辅助观测场一(高产)农田作物种类与产值
表4-3 绿洲农田辅助观测场二(对照)农田作物种类与产值
4.1.1.2 农田复种指数与典型地块作物轮作体系
表4-4 绿洲农田综合观测场(常规)农田复种指数与典型地块作物轮作体系
表4-5 绿洲农田辅助观测场一(高产)农田复种指数与典型地块作物轮作体系
表4-6 绿洲农田辅助观测场二(对照)农田复种指数与典型地块作物轮作体系
4.1.1.3 农田主要农作物肥料投入情况
表4-7 绿洲农田综合观测场(常规)农田主要作物肥料投入情况
表4-8 绿洲农田辅助观测场一(高产)农田主要作物肥料投入情况
表4-8 绿洲农田辅助观测场一(高产)农田主要作物肥料投入情况(续)-1
4.1.1.4 农田主要农作物农药除草剂生长剂等投入情况
表4-9 绿洲农田综合观测场(常规)农田主要作物农药除草剂生长剂等投入情况
表4-10 绿洲农田辅助观测场一(高产)农田主要作物农药除草剂生长剂等投入情况
4.1.1.5 农田灌溉制度
表4-11 绿洲农田综合观测场(常规)农田灌溉制度
表4-11 绿洲农田综合观测场(常规)农田灌溉制度(续)-1
表4-12 绿洲农田辅助观测场一(高产)农田灌溉制度
表4-13 绿洲农田辅助观测场二(对照)农田灌溉制度
4.1.1.6 棉花生育动态
表4-14 绿洲农田综合观测场(常规)棉花生育动态
表4-15 绿洲农田辅助观测场一(高产)棉花生育动态
表4-16 绿洲农田辅助观测场二(对照)棉花生育动态
4.1.1.7 作物叶面积与生物量动态
表4-17 绿洲农田综合观测场(常规)作物叶面积与生物量动态
表4-18 绿洲农田辅助观测场一(高产)作物叶面积与生物量动态
表4-18 绿洲农田辅助观测场一(高产)作物叶面积与生物量动态(续)-1
表4-19 绿洲农田辅助观测场二(对照)作物叶面积与生物量动态
4.1.1.8 耕作层作物根生物量
表4-20 绿洲农田综合观测场(常规)耕作层作物根生物量
表4-21 绿洲农田辅助观测场一(高产)耕作层作物根生物量
表4-22 绿洲农田辅助观测场二(对照)耕作层作物根生物量
4.1.1.9 作物根系分布
表4-23 绿洲农田综合观测场(常规)作物根系分布
表4-24 绿洲农田辅助观测场一(高产)作物根系分布
表4-25 绿洲农田辅助观测场二(对照)作物根系分布
4.1.1.10 棉花收获期植株性状
表4-26 绿洲农田综合观测场棉花收获期植株性状
表4-27 绿洲农田辅助观测场一(高产)棉花收获期植株性状
表4-28 绿洲农田辅助观测场二(对照)棉花收获期植株性状
4.1.1.11 作物收获期测产
表4-29 绿洲农田综合观测场(常规)作物收获期测产
表4-30 绿洲农田综合观测场作物收获期测产
表4-31 绿洲农田辅助观测场一(高产)作物收获期测产
表4-32 绿洲农田辅助观测场一(高产)作物收获期测产
表4-33 绿洲农田辅助观测场二(对照)作物收获期测产
表4-34 绿洲农田辅助观测场二(对照)作物收获期测产
4.1.1.12 农作物矿物质元素与能值
表4-35 绿洲农田综合观测场(常规)农田作物矿质元素含量与能值
表4-36 绿洲农田辅助观测场一(高产)农田作物矿质元素含量与能值
表4-37 绿洲农田辅助观测场二(对照)农田作物矿质元素含量与能值
4.1.1.13 农田微生物生物量碳季节动态
表4-38 绿洲农田综合观测场(常规)农田土壤微生物生物量碳季节动态
表4-39 绿洲农田综合观测场一(高产)农田土壤微生物生物量碳季节动态
表4-40 绿洲农田辅助观测场二(对照)农田土壤微生物生物量碳季节动态
表4-41 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤微生物生物量碳季节动态
4.1.2 荒漠生物
4.1.2.1 植物群落组成
表4-42 荒漠综合观测场荒漠植物群落灌木层种类组成
表4-43 荒漠综合观测场荒漠植物群落草本层种类组成
表4-44 荒漠辅助观测场荒漠植物群落灌木层种类组成
表4-45 荒漠辅助观测场荒漠植物群落草本层种类组成
4.1.2.2 植物群落特征
表4-46 荒漠综合观测场荒漠植物群落灌木层群落特征
表4-47 荒漠辅助观测场荒漠植物群落灌木层群落特征
表4-48 荒漠综合观测场荒漠植物群落草本层群落特征
表4-49 荒漠辅助观测场荒漠植物群落草本层群落特征
4.1.2.3 植物群落种子产量
表4-50 荒漠综合观测荒漠植物群落种子产量
4.1.2.4 植物群落土壤有效种子库
表4-51 荒漠综合观测荒漠植物群落土壤有效种子库
表4-52 荒漠辅助观测荒漠植物群落土壤有效种子库
4.1.2.5 植物群落物候观测
表4-53 荒漠综合观测场荒漠植物群落灌木物候观测
表4-54 荒漠辅助观测场荒漠植物群落灌木物候观测
表4-55 荒漠综合观测场荒漠植物群落草本植物物候观测
4.1.2.6 植物群落凋落物回收季节动态
表4-56 荒漠综合观测场荒漠植物群落凋落物回收量季节动态
表4-57 荒漠辅助观测场荒漠植物群落凋落物回收量季节动态
4.1.2.7 植物群落优势植物和凋落物的元素含量与能值
表4-58 荒漠综合观测场荒漠植物群落优势植物和凋落物的元素含量与能值
表4-59 荒漠辅助观测场荒漠植物群落优势植物和凋落物的元素含量与能值g/kgMJ/kg
4.1.2.8 植物群落空间分布格局变化
表4-60 荒漠综合观测场荒漠植物群落植被空间分布格局变化
表4-61 荒漠综合观测场荒漠植物群落植被空间分布格局变化
表4-62 荒漠辅助观测场荒漠植物群落植被空间分布格局变化
4.1.2.9 植物群落土壤微生物生物量碳季节动态
表4-63 荒漠综合观测场荒漠植物群落土壤微生物生物量碳季节动态
表4-64 荒漠辅助观测场荒漠植物群落土壤微生物生物量碳季节动态
4.2 土壤监测数据
4.2.1 土壤交换量
表4-65 绿洲农田综合观测场(常规)土壤交换量
表4-66 绿洲农田辅助观测场一(高产)土壤交换量
表4-67 绿洲农田辅助观测场二(对照)土壤交换量
表4-67 绿洲农田辅助观测场二(对照)土壤交换量(续)-1
表4-68 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤交换量
表4-69 荒漠综合观测场土壤交换量
表4-70 荒漠辅助观测场(一)土壤交换量
表4-71 荒漠辅助观测场(二)土壤交换量
4.2.2 土壤养分
表4-72 绿洲农田综合观测场(常规)土壤养分
表4-72 绿洲农田综合观测场(常规)土壤养分(续)-1
表4-73 绿洲农田辅助观测场一(高产)土壤养分
表4-73 绿洲农田辅助观测场一(高产)土壤养分(续)-1
表4-74 绿洲农田辅助观测场二(对照)土壤养分
表4-74 绿洲农田辅助观测场二(对照)土壤养分(续)-1
表4-75 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤养分
表4-75 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤养分(续)-1
表4-76 荒漠综合观测场土壤养分
表4-77 荒漠辅助观测场(一)土壤养分
表4-78 荒漠辅助观测场(二)土壤养分
表4-78 荒漠辅助观测场(二)土壤养分(续)-1
4.2.3 土壤矿质全量
表4-79 绿洲农田综合观测场(常规)土壤矿质全量
表4-80 绿洲农田辅助观测场一(高产)土壤矿质全量
表4-81 绿洲农田辅助观测场二(对照)土壤矿质全量
表4-82 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤矿质全量
表4-83 荒漠综合观测场土壤矿质全量
表4-84 荒漠辅助观测场(一)土壤矿质全量
表4-84 荒漠辅助观测场(一)土壤矿质全量(续)-1
表4-85 荒漠辅助观测场(二)土壤矿质全量
4.2.4 土壤微量元素和重金属元素
表4-86 绿洲农田综合观测场(常规)土壤微量元素和重金属元素
表4-86 绿洲农田综合观测场(常规)土壤微量元素和重金属元素(续)-1
表4-87 绿洲农田辅助观测场一(高产)土壤微量元素和重金属元素
表4-88 绿洲农田辅助观测场二(对照)土壤微量元素和重金属元素
表4-88 绿洲农田辅助观测场二(对照)土壤微量元素和重金属元素(续)-1
表4-89 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤微量元素和重金属元素
表4-90 荒漠综合观测场土壤微量元素和重金属元素
表4-91 荒漠辅助观测场(一)壤微量元素和重金属元素
表4-92 荒漠辅助观测场(二)土壤微量元素和重金属元素
4.2.5 土壤速效微量元素
表4-93 绿洲农田综合观测场(常规)土壤速效微量元素
表4-94 绿洲农田辅助观测场一(高产)土壤速效微量元素
表4-95 绿洲农田辅助观测场二(对照)土壤速效微量元素
表4-96 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤速效微量元素
表4-96 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤速效微量元素(续)-1
表4-97 荒漠综合观测场场土壤速效微量元素
表4-98 荒漠辅助观测场(一)土壤速效微量元素
表4-99 荒漠辅助观测场(二)土壤速效微量元素
4.2.6 土壤机械组成
表4-100 绿洲农田综合观测场(常规)土壤机械组成
表4-101 绿洲农田辅助观测场一(高产)土壤机械组成
表4-101 绿洲农田辅助观测场一(高产)土壤机械组成(续)-1
表4-102 绿洲农田辅助观测场二(对照)土壤机械组成
表4-103 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤机械组成
表4-103 绿洲农田辅助观测场三(空白)土壤机械组成(续)-1
表4-104 荒漠综合观测场土壤机械组成
表4-105 荒漠辅助观测场(一)土壤机械组成
表4-106 荒漠辅助观测场(二)土壤机械组成
4.2.7 土壤容重
表4-107 绿洲农田综合观测场(常规栽培模式)土壤容重
表4-108 绿洲农田辅助观测场(高产栽培模式)土壤容重
表4-109 绿洲农田辅助观测场(不施肥对照)土壤容重
表4-110 绿洲农田辅助观测场(自然空白对照)土壤容重
表4-111 荒漠综合观测场土壤容重
表4-112 荒漠辅助观测场(四)土壤容重
表4-113 荒漠辅助观测场(五)土壤容重
4.2.8 长期采样地空间变异调查
表4-114 综合观测场长期采样地空间变异调查
4.2.9 土壤理化分析方法
表4-115 土壤理化分析方法
4.3 水分监测数据
4.3.1 土壤含水量
表4-116 气象综合观测场土壤含水量(%
表4-117 气象综合观测场储水量
表4-118 绿洲农田综合观测场常规栽培模式含水量A
表4-119 绿洲农田综合观测场常规栽培模式储水量B
表4-120 绿洲农田辅助观测场(高产栽培模式)土壤含水量
表4-121 绿洲农田辅助观测场(高产栽培模式)土壤含水量
表4-122 绿洲农田辅助观测场不施肥对照土壤含水量A
表4-123 绿洲农田辅助观测场不施肥对照储水量B
表4-124 绿洲农田辅助观测场自然空白对照含水量A
表4-125 绿洲农田辅助观测场自然空白对照储水量B
表4-126 荒漠综合观测场土壤含水量
表4-127 荒漠综合观测场储水量
4.3.2 地表水地下水水质状况
表4-128 策勒河水质状况
表4-129 策勒达玛沟水库水质状况
表4-130 策勒站灌溉水井水质状况
表4-131 绿洲农田观测井水质状况
表4-132 荒漠观测井水水质状况
4.3.3 地下水位记录
表4-133 农田观测井地下水位记录
表4-133 农田观测井地下水位记录(续)-1
表4-134 荒漠观测井地下水位记录
表4-134 荒漠观测井地下水位记录(续)-1
表4-134 荒漠观测井地下水位记录(续)-2
4.3.4 农田蒸散量
表4-135 气象综合观测场蒸散量
表4-135 气象综合观测场蒸散量(续)-1
表4-135 气象综合观测场蒸散量(续)-2
表4-135 气象综合观测场蒸散量(续)-3
表4-136 绿洲农田综合观测(常规)场蒸散量
表4-136 绿洲农田综合观测(常规)场蒸散量(续)-1
表4-136 绿洲农田综合观测(常规)场蒸散量(续)-2
表4-136 绿洲农田综合观测(常规)场蒸散量(续)-3
表4-137 绿洲农田辅助观测场(高产)蒸散量
表4-137 绿洲农田辅助观测场(高产)蒸散量(续)-1
表4-137 绿洲农田辅助观测场(高产)蒸散量(续)-2
表4-137 绿洲农田辅助观测场(高产)蒸散量(续)-3
表4-138 绿洲农田辅助观测场(对照)蒸散量
表4-138 绿洲农田辅助观测场(对照)蒸散量(续)-1
表4-138 绿洲农田辅助观测场(对照)蒸散量(续)-2
表4-139 绿洲农田辅助观测场(空白)蒸散量
表4-139 绿洲农田辅助观测场(空白)蒸散量(续)-1
表4-139 绿洲农田辅助观测场(空白)蒸散量(续)-2
表4-139 绿洲农田辅助观测场(空白)蒸散量(续)-3
表4-140 荒漠综合观测场蒸散量
表4-140 荒漠综合观测场蒸散量(续)-1
4.3.5 土壤水分常数
表4-141 绿洲农田综合观测场土壤水分常数
表4-142 荒漠综合观测场土壤水分常数
4.3.6 水面蒸发量
表4-143 水面蒸发量
4.3.7 雨水水质状况
表4-144 策勒站气象综合观测场雨水水质状况
表4-144 策勒站气象综合观测场雨水水质状况(续)-1
4.3.8 农田灌溉量
表4-145 绿洲农田综合观测场(常规)灌溉状况
表4-146 绿洲农田辅助观测场(高产)灌溉状况
表4-147 绿洲农田辅助观测场(对照)灌溉状况
4.3.9 水质分析方法
表4-148 水质分析方法
4.4 气象监测数据
4.4.1 温度
表4-149 自动观测气象要素——温度
表4-149 自动观测气象要素——温度(续)-1
4.4.2 湿度
表4-150 自动观测气象要素——湿度
4.4.3 气压
表4-151 自动观测气象要素——气压
4.4.4 降水
表4-152 自动观测气象要素——降水
表4-152 自动观测气象要素——降水(续)-1
4.4.5 风速
表4-153 自动观测气象要素——风速
4.4.6 地表温度
表4-154 自动观测气象要素——地表温度
表4-154 自动观测气象要素——地表温度(续)-1
4.4.7 辐射
表4-155 太阳辐射自动观测记录表——月辐射
表4-155 太阳辐射自动观测记录表——月辐射(续)-1