草地气象监测评价方法

草地气象监测评价方法

国家标准 GB/T34814一2017 草地气象监测评价方法 Methodsofgrasslandmeteroogiealmonitoringandeyauation 2017-11-01发布 2018-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/34814一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由气象局提出 本标准由全国农业气象标准化技术委员会(SAC/TC539)归口 本标准起草单位:国家气象中心、青海省气象局、内蒙古自治区气象局 本标准主要起草人;钱拴、吴门新、伏洋,李兴华,延昊、程路
GB/34814一2017 草地气象监测评价方法 范围 本标准规定了草地气象监测评价的定义、项目和方法 本标准适用于草地生长季的气象监测评价 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 2.1 ntshandmeterestealmtorimg" andevaluation 草地气象监测评价gre 利用草地气象,遥感、生态观测等资料,对草地气象条件、植被长势,植被覆盖度、牧草产量、草地生 态质量等进行的监测和评价 2.2 草地植被生长气象条件指数meteorologicealconditionindexofgraslamdvegetationgrowth 以光、温、水等气象因子计算的反映气象条件对草地植被生长有利程度的定量数值,根据其大小确 定气象条件对草地植被生长的有利程度 2.3 gaslandveetatin 草地植被覆盖度 coverage;GVC 单位面积草地植被的垂直投影面积占地表面积的百分比 [NY/T12332006,附录L.l.37;QX/T2002013,定义6.13] 2.4 草地植被长势grasslamdvegetatiogrowthconditionm 草地植被生长状况的优劣 一般与近几年(通常为近5年)或某一年(通常为上一年)同期的对比来 表达 2.5 草地植被净初级生产力 prduetionfgaslandveeetationm netprimary 单位面积草地植被在某一时间内(通常以日、月、季、年或返青至某日)通过光合作用固定的有机物 质减去自养呼吸消耗后剩余的有机物质总量[以碳(C)计 注:单位为克每平方米(g/mr. 2.6 草地植被地上生物量abovegroundbiommassofgrasslandvegetation 单位面积草地在某一时刻地上所有植物的当年生物量,包括植物活体部分,立枯部分和凋落物 注单位为千克每公顷(kg/hm=). [NY/T12332006,附录D.5.1和附录L.1.33] 2.7 可食牧草比例edibleforageratio" 单位面积草地在某一时间内(通常为年)可供牲畜采食的牧草干物质占草地植被总干物质的比例
GB/T34814一2017 2.8 牧草产量edibleforagebiommass 单位面积草地在某一时刻地上所有植物中可被牲畜采食部分的生物量 注单位为千克每公顷(kg/hmf'). [NY/T1233一2006,附录L.1.34;NY/T1579一2007,定义2.3;GB/T29366一2012,定义2.5] 2.9 草地生态质量gra rasslandeeologiealqality 草地生态系统的结构和功能状况,以草地植被覆盖度和牧草产量构成的指数来表示 2.10 index;NDVT egtation 归一化差值植被指数normalizeddiferenee 近红外、红光两个波段的反射率之差除以二者之和. [NY/T1233一2006.附录E.4.1l;Qx/T200一2013,定义6.14打] 监测评价方法 3. 监测评价项目 草地气象监测评价项目包括草地植被生长气象条件、草地植被长势、草地植被覆盖度、牧草产量、草 地生态质量五部分 3.2监测评价方法 3.2.1草地植被生长气象条件 草地植被生长气象条件指数计算方法见式(1),气象条件对草地植被生长有利程度的监测评价等级 见表1 -.,山-习 式中 -第i年某时段草地植被生长气象条件指数 该时段包含的旬数; 该时段内旬序; 时间的微分,在此j=1: d 第i年该时段内第旬草地植被生长气象条件指数,计算方法见附录A 表1气象条件有利程度监测评价等级 监测评价等级 草地植被生长气象条件指数() 有利 1，=l.0 0.9<1,<1.0 较有利 基本有利 0.7GB/34814一2017 草地植被生长气象条件年际对比计算方法见式(2),年际对比监测评价等级见表2 M，=I，一！ 式中 第，年某时段草地植被生长气象条件指数与近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通 M 常为上一年)同期值的差值; 第i年该时段草地植被生长气象条件指数 该时段近几年(通常为近5年)同期平均或某一年(通常为上一年)同期草地植被生长气象 条件指数 表2气象条件年际对比监测评价等级 监测评价等级 草地植被生长气象条件指数差值M, 很好 M>0.2 好 0.lGB/T34814一2017 表4草地植被覆盖度监测评价等级 监测评价等级 草地植被覆盖度(GvC 高覆盖 GC80% 较高覆盖 60%10% 增加 3%4o00 较高产 2000GB/T34814一2017 附 录 A 规范性附录) 旬草地植被生长气象条件指数计算方法 旬草地植被生长气象条件指数采用李比西最小因子定律,计算公式见式(A.1). ,Iu (A.1 I;=min(Ipm ,Is 司 式中 第i年某时段第旬草地植被生长气象条件指数; Ip -第;年该时段第旬草地植被生长水分条件指数; -第;年该时段第旬草地植被生长热量条件指数 It Is 第;年该时段第旬草地植被生长日照条件指数 其中I计算方法: 声;>力 Ip 0i十2.0 0<,<,十2.0 I;= 十2)/tm]" 1十[( 一t t0 式中 第i年该时段第旬平均气温,单位为摄氏度(); t 该时段第旬平均气温的常年值,即30年气候平均旬平均气温,单位为摄氏度(C) 该时段第j旬历年旬平均气温的最小值,单位为摄氏度(). 其中tm计算方法 min(,l2,ls,,t t 3.0 tn tm，s3.0 式中 该时段第旬历史第1年至第n年(通常n=30)的历年旬平均气温,单位为 j,l;,la3j,l刚 摄氏度(C) Is,计算方法: ss Is 0ss /sm [1+[(s一s
GB/34814一2017 式中: 第i年该时段第旬日照时数,单位为小时(h); s -该时段第旬日照时数的常年值，即30年气候平均旬日照时数,单位为小时(); 该时段第旬历史第1年至第"年(通常n=30)中最小旬日照时数,单位为小时(h). S
GB/T34814一2017 录 附 B 规范性附录) 草地植被覆盖度估测方法 草地植被覆盖度估测主要有四种方法;遥感估测法、目测法、样线法、近景摄影测量法 遥感估测法:以NoAA、MODIs等卫星遥感植被指数为基础进行的草地植被覆盖度估测,计算公 式见式(B.1): NDVI一NDV1 GVC (B.1 NDNDMx100% 式中 GVC 草地植被覆盖度; NDV1 归一化差值植被指数; NDVI 土壤NDVI,根据我国草地特点推荐NDI.=0.05; NDVI -草地全植被覆盖下NDVI,根据我国草地特点推荐NDVI,=0.75 目测法;对于一年生或多年生草地,从观测小区上方与地面垂直方向目测估计所有草地植物投影到 地表面积的百分数 样线法;对于灌木,半灌木或非常稀疏覆盖的草地,采用样线法,即在有代表性的地方取长度为 sS m的两个重复,共100m.将皮尺在植株上方水平拉过,垂直观测皮尺下植株覆盖地面的各段长度 以厘米为单位取整数,计算植株覆盖地面的各段长度总和占观测总长度的百分比 近景摄影测量法;利用数码相机或摄像机等设备,垂直获取草地植被覆盖状况的数码图像，通过光 谱分析和图像处理技术,统计图像上植被像素占图像总像素的百分比
GB/34814一2017 录 附 C 规范性附录 牧草产量估测方法 牧草产量估测方法主要有三种;基于草地植被地上生物量的估测、地面实测、统计模式估测 基于草地植被地上生物量的估测;在已知草地植被地上生物量的基础上,结合可食牧草比例等计算 牧草产量,计算方法见式(C.1),其中草地植被地上生物量估测方法见附录E FB=f×ABMs C.1 式中: FB 牧草产量,单位为千克每公顷(kg/hmm); -草地植被中可食牧草比例 ABMs 草地植被地上生物量,单位为千克每公顷(kg/hm) 地面实测;通过实测草地植被地上可食牧草,称重获得产量,单位为千克每公顷(kg/Ahm') 统计模式估测;根据地面实测的牧草产量与光、温、水等影响因子或遥感植被指数之间的相关关系 建立估测模式,估测牧草产量,单位为千克每公顷(kg/hmi) 行政区域牧草总产量计算方法见式(C.2),单产计算方法见式(C.3). C.2 TFB FBX.r TFB AFB C.3 式中: TFB 行政区域牧草总产量,单位为千克(kg); FB -该行政区域内第i个子区域或遥感像元的牧草单产,单位为千克每公顷(kg/hm'); -该行政区域内第i个子区域或遥感像元的草地面积,单位为公顷(hm'); r 该行政区域包含的子区域数或遥感像元数; -该行政区域牧草平均单产,单位为千克每公顷(kg/hm'); AFB -该行政区域草地总面积,单位为公顷(hm')
GB/T34814一2017 附 录 D 规范性附录) 草地生态质量指数计算方法 草地生态质量指数计算方法见式(D.1) FB (D.l1 Q =100(f1×GVC，十f2× FB 式中 -第年草地生态质量指数 草地植被覆盖度的权重系数,取0.5, f GVC -第i年草地植被覆盖度,估测方法见附录B 草地牧草产量的权重系数,取0.5; f FB -第i年牧草产量.估测方法见附录C FB 过去第1年至第"年中牧草产量最大值 0
GB/34814一2017 附录 E 规范性附录 草地植被地上生物量估测方法 草地植被地上生物量估测方法主要有三种;基于草地植被净初级生产力的估测,地面实测、统计模 式估测 基于草地植被净初级生产力的估测;在草地生态(动力)模型,草地植被光能利用率模型估测的草地 植被净初级生产力的基础上,结合草地植被碳与干物质转换系数、草地植被根冠比,估测草地植被地上 生物量,方法见式(E.1) 草地植被净初级生产力(NPP)的计算方法见附录F 1000×NPP ABMS一 (E.1 45×十 式中 ABMS -草地植被地上生物量,单位为千克每公顷(kg/hm=)5 NPpP -草地植被净初级生产力(以碳计),单位为克每平方米(g/m); -草地植被根冠比 地面实测;通过实测草地植被地上部分,称重得到地上生物量,单位为千克每公顷(kg/hm' 统计模式估测;根据地面实测的草地植被地上生物量与气象要素、遥感植被指数等之间的相关关 系,建立统计模型,估测草地植被地上生物量 11
GB/T34814一2017 附录 F 规范性附录) 草地植被净初级生产力估测方法 草地植被净初级生产力估测主要有草地生态(动力)模型估测、草地植被光能利用率模型估测 草地生态(动力)模型估测:利用气温、降水、空气相对湿度、总云量、风速、日照等气象要素,驱动反 映草地植被光合、呼吸、干物质分配以及植物凋落等生理生态过程的模型,估算草地植被净初级生产力 见式(F.1). NPP=GPP一RM一RG F.1 ( 式中 NPp -草地植被净初级生产力(以碳计),单位为克每平方米(g/m') GPP 草地植被通过光合作用所固定的碳量(以碳计),单位为克每平方米(g/mi'); RM -草地植被维持呼吸所消耗的碳量(以碳计),单位为克每平方米(g/m RG -草地植被生长呼吸所消耗的碳量(以碳计),单位为克每平方米(g/m 草地植被光能利用率模型估测:基于草地植被光能利用原理,利用草地NDVI和地面气象资料,估 算草地植被净初级生产力,见(F.2) F.2 NPP=e×a×FPAR×PAR×1一R,×(1一R. 式中 草地植被净初级生产力(以碳计),单位为克每平方米(g/mi). NPP 草地植被所吸收的光合有效辐射转化为有机物的转化率即光能转化率,以碳计,单 位为克每兆焦g/MJ); -影响光能转化率的因子,反映温度、水分等因子对光合作用的影响 FPAR 草地植被吸收光合有效辐射的比例 PAR -草地人射光合有效辐射,单位为兆焦每平方米(MJ/m') -草地植被生长呼吸消耗系数; R R 草地植被维持呼吸消耗系数 12
GB/34814一2017 考文 参 献 GB/T214392008草原健康状况评价 [2] GB/T29366一2012北方牧区草原干旱等级 [3]NY/T1233一2006草原资源与生态监测技术规程 [门 NY/T1579一2007天然草原等级评定技术规范 [5]Qx/T200一2013生态气象术语 [们国家气象局.农业气象观测[M门.北京气象出版社,1993.166-212 [7]农业部畜牧兽医司,全国畜牧兽医总站.草地资源[M].北京;科学技术出版社,1996. 384-394 [8]季劲钧,胡玉春一个植被冠层物理传输和生理生长过程的多层模式[]气候与环境研究 999，4(2):152-164. [[9]钱拴，毛留喜,张艳红.天然草地植被生长气象条件评价模型[].生态学杂志,2007,26 9):l499-1504. 朱文泉,潘耀患,张锦水陆地植被净初级生产力遥感估算].植物生态学报,207.n 101 3):413-424. 钱拴,毛留喜,侯英雨,等.北方草地生态气象综合监测预测技术及其应用]气象,2008.34 11):62-68. 侯英雨,毛留喜,李朝生,等,植被净初级生产力变化的时空格局[],生态学杂志，2008. 12 279):1455-1460. [13]陈利军,刘高焕,励惠国.植被净第一性生产力遥感动态监测C].遥感学报,2002,6(2): 129-135. [14]张美玲,蒋文兰,陈全功,等.草地净第一性生产力估算模型研究进展[].草地学报,2011,19 2):356-366 [15]吴门新,钱拴,侯英雨,等.利用NDVI资料估算北方草原区牧草产量[].农业工程学 报，2009,25(S2);149-155 [16]司亚辉,张玮.基于MODISNDVI的草地长势变化监测一以锡林郭勒盟为例C].农业 科技导报，2008，105);66-70. [17]程红芳,章文波,陈锋.植被覆盖度遥感估算方法研究进展[J].国土资源遥感,2008,75(1): 13-18. [18]任继周.草业大辞典[M].北京;农业出版社,2008.71,91.

草地气象监测评价方法GB/T34814-2017

草地气象监测评价方法GB/T34814-2017是由中国国家标准化管理委员会于2017年颁布的，它主要针对草地生态系统的监测和评价提出了一系列具体的方法和技术。

首先，该标准明确了草地气象监测的目的和意义。通过对气象因素的监测和分析，可以更加全面地了解草地生态系统的状况，及时发现问题并采取有效的措施加以解决。

其次，该标准提出了草地气象监测的内容和方法。具体来说，监测内容包括日照、温度、湿度、风速、降水等多个气象因素，监测方法则包括定点观测、移动观测等多种方式。

最后，该标准还明确了草地气象监测结果的评价方法。根据监测结果，可以对草地生态系统的状况进行评估，并提出相应的建议和措施。

总之，草地气象监测评价方法GB/T34814-2017为草地生态保护提供了科学依据和技术支持。未来，我们有理由相信，在这一标准的指导下，草地生态系统将得到更加有效的保护和恢复。

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