DB43/T 3224-2025 农田生态系统生物多样性监测技术规程

　　ICS 65.020.01 CCS B 05

　　43

　　湖 南 省 地 方 标 准

　　DB 43/T 3224—2025

　　农田生态系统生物多样性监测技术规程

　　Code of practice for biodiversity monitoring in farmland ecosystems

　　2025 - 07 - 18 发布 2025 - 10 - 18 实施

　　湖南省市场监督管理局 发 布

　　前

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则

　　言

　　第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

　　起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由湖南省农业农村厅提出。

　　本文件由湖南省农业标准化技术委员会归口。

　　本文件起草单位：湖南农业大学、湖南省生态环境监测中心、南京宁粮生物工程有限公司、湖南工学院、宁乡县田园牧歌农场、泉州市气象局、湖南乙竹环境科技有限公司。

　　本文件主要起草人：王华、秦婵元、何建萍、颜登铭、向开南、庞梓亨、张金隆、周志霖、喻夜兰、朱艺、李奎、易敏、王辉、梁晓辉、陈大为、曾凯、胡慧莹、杜林森、周锦、刘皓、尚可、李粲、侯敏行、陈少东、左才想、徐子果、魏哲姝、刘嘉仪。

　　农田生态系统生物多样性监测技术规程

　　1 范围

　　本文件规定了农田生态系统生物多样性监测的监测原则、监测内容、指标与方法、工作流程、前期准备、现场监测、内业工作、监测档案的要求。

　　本文件适用于农田生态系统的生物多样性监测。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 7714 信息与文献 参考文献著录规则

　　GB/T 12990 水质 微型生物群落监测 PFU 法

　　HJ 710.3 生物多样性观测技术指导 陆生哺乳动物

　　HJ 710.4 生物多样性观测技术指导 鸟类

　　HJ 710.6 生物多样性观测技术指导 两栖动物

　　HJ 710.8 生物多样性观测技术指导 淡水底栖大型无脊椎动物

　　HJ 710.10 生物多样性观测技术指导 大中型土壤动物

　　HJ 710.13 生物多样性观测技术指导 蜜蜂类

　　HJ 1216 水质 浮游植物的测定 0.1 mL 计数框-显微镜计数法

　　NY/T 4156 外来入侵杂草精准监测与变量施药技术规范

　　SC/T 9402 淡水浮游生物调查技术规范

　　DB43/T 432 淡水生物调查技术规范

　　ISO/TS 29843-1 土壤质量 土壤微生物生物多样性的测定

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3. 1

　　农田生态系统 farmland ecosystems

　　人类为了满足生存需要，积极干预自然，依靠土地资源，利用农田生物与非生物环境之间以及农田生物种群之间的关系来进行人类所需食物和其他农产品生产的半自然生态系统。

　　[来源：全国生态质量监督监测技术指南(2024)，农田生态质量样地监测技术规程，有修改]

　　3.2

　　优势种 dominant species

　　对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种。

　　[来源：HJ 710.8-2014，3.6，有修改]

　　3. 3

　　样方法 quadrat method

　　观测者在设定的样方中计数见到的生物实体的观测方法，该方法适用于各种生境。

　　[来源：HJ 710.6-2014，3.2，有修改]

　　3. 4

　　样线法 line transect method

　　观测者在观测样地内沿选定的一条路线记录一定空间范围内出现的物种相关信息的方法。

　　[来源：HJ 710.6-2014，3.1，有修改]

　　4 监测原则

　　4. 1 全面性原则

　　监测范围的选择需涵盖监测区域内主要物种生存的典型农田，并对农田主要生物多样性进行监测。

　　4.2 重点性原则

　　对不同类别的农田(水田、旱地)有侧重点进行监测，旱地农田监测大中型土壤动物、节肢动物、哺乳类、两栖类、鸟类、土壤微生物、杂草等生物多样性;水田监测农田大型底栖无脊椎动物、浮游生物、节肢动物、哺乳类、两栖类、鸟类、土壤微生物、水体微生物、杂草等生物多样性。

　　4.3 科学性原则

　　坚持严谨的科学态度开展农田生态系统生物多样性监测与评价，采用科学的技术方法评价监测区域农田生态系统生物多样性的现状、影响因素以及合理制定保护措施。

　　4.4 持续性原则

　　监测工作满足农田生态系统生物多样性保护和管理的需要，并对其保护和管理工作起到指导及预警作用。监测对象、方法、时间和频次确定后保持长期不变。

　　4.5 保护性原则

　　避免监测工作对野生生物造成伤害，避免超出客观需要的频繁观测。获得相关主管部门的行政许可后在重点保护区进行多样性监测。

　　4.6 安全性原则

　　野外监测工作具有一定的危险性，监测技术人员在接受相关专业的培训后开展野外监测工作。观测过程中需要做好个人安全防护措施。

　　5 监测内容、指标与方法

　　农田生态系统生物多样性监测的监测内容、指标与方法见表 1。

　　表1 监测内容、指标与方法

　　6 工作流程

　　农田生态系统生物多样性监测的工作流程见图 1。

　　图1 农田生态系统生物多样性监测工作流程图

　　7 前期准备

　　7. 1 编制工作方案

　　根据监测目的与任务拟定监测区域，收集、分析与监测评价任务有关的文献及其他资料，包括地质、地貌、水文、气候、社会、经济、人文和生物区系等，编制工作方案。制定监测计划，初步设置调查采样区域和采样点，拟定调查范围内的农田生态系统生物名录。

　　7.2 组建监测队伍

　　组建专业监测队伍。开展工作前，培训相关技术人员，培训内容应包括采样技术及流程、样本制作、野外调查安全事项等。

　　7.3 准备工具与器材

　　根据监测任务，准备交通工具及野外作业必要的工具。具体试剂配制与准备器具见附录 A。

　　准备野外工作中需使用的个人防护用品及设备，包括防护装备、衣物、雨具、通讯设备、医药品等。

　　8 现场监测

　　8. 1 样区、样点、样线及样方的确定

　　8.1.1 样区

　　以划定的监测区域中心点为圆心，以 2 km 为半径设定监测样区(约 12.56 km2)。

　　8.1.2 样地

　　在样区内随机布设监测样地，样地面积原则上为 10000 m2(即 100 m × 100 m)，样地形状应以正方形为宜，可根据实际情况调整，若为长方形，原则上其长和宽的比值不应大于 3。

　　8.1.3 样方

　　大型底栖无脊椎动物、大中型土壤动物、杂草、土壤微生物等的监测需采用样方法，在样地中随机布设 3 个 1 m × 1 m 的样方开展监测。样方面积为投影面积。

　　8.1.4 样线

　　节肢动物、浮游生物、两栖类、鸟类和水体微生物等的监测采用样线法，在样区内布设样线，尽量覆盖不同典型生境类型，样线之间至少间隔 0.5 km。

　　8.2 红外相机的布设

　　参考标准 HJ 710.3 中的相关内容与要求。

　　8.3 现场调查

　　采取调研走访的形式，了解监测农田样地的地理位置、地形地貌、农田现状、种植模式(单作、种养结合、间套种、轮作等)、近三年产量和灾害情况等。同时填写农田生态系统样地信息调查表，见附录 B。

　　8.4 监测采样

　　选择晴朗、无风或微风的天气开展调查、采样，见附录 C 记录野外调查样点位置、农田状况、人为干扰因素，拍摄照片，保存样品，并见附录 D 填写相关信息表。

　　9 内业工作

　　9. 1 样品处理

　　大型底栖无脊椎动物参考 HJ 710.8。

　　浮游生物参考 SC/T 9402。

　　杂草参考 NY/T 4156。

　　土壤、水体微生物参考 GB/T 12990 和 ISO/TS 29843-1。

　　9.2 物种鉴定

　　鉴定各类物种并见附录 D 填写相关信息表。

　　9.3 材料整理

　　整理调查记录表格、照片等;编制各地区农田生态系统生物物种名录。

　　9.4 数据处理与分析

　　数据处理与分析方法见附录 E。

　　9.5 监测报告

　　根据样区农田生态系统生物多样性监测结果撰写监测报告。报告主要有封面、目录、摘要、正文、致谢、参考文献、附录等组成。具体格式见附录 F。

　　10 监测档案

　　建立监测档案，内容包括：调查地点、调查范围、调查对象、调查方法、调查频次和时间、调查要求、数据处理与分析等。保存时间不少于两年。

　　A

　　A

　　附 录 A

　　(资料性)

　　农田生态系统生物多样性监测工具

　　A.1 农田生态系统生物多样性监测工具见表 A.1。

　　表A.1 农田生态系统生物多样性监测工具

　　B

　　B

　　附 录 B

　　(资料性)

　　农田生态系统样地信息调查表

　　B.1 农田生态系统样地信息调查表见表 B.1。

　　样地编号：(名称) 日期：

　　样地类型：(水田、旱地) 天气：

　　样地面积及形状： 样方/线总数：

　　监测人： 记录人：

　　表B.1 农田生态系统样地信息调查表

　　C

　　C

　　附 录 C

　　(资料性)

　　干扰活动分类表

　　C.1 干扰活动分类表见表 C.1。

　　表C.1 人为干扰活动分类表

　　C.2 自然灾害分类表 C.2。

　　表C.2 自然灾害分类表

　　D

　　D

　　附 录 D

　　(资料性)

　　监测采样基础信息记录表

　　D.1 监测采样基础信息记录表见表 D.1。

　　表D.1 水生生物采样基础信息记录表

　　D.2 农田生态系统大型底栖无脊椎动物、浮游生物生物多样性监测记录表见表D.2～D.8。

　　表D.2 农田生态系统大型底栖无脊椎动物、浮游生物生物多样性监测记录表

　　样地编号: 样品编号： 水深(m ):

　　采样面积(大型底栖无脊椎动物)(m2)：

　　计数体积(浮游植物、浮游动物)(mL)：

　　样品采集类型(定性/定量)：

　　评价方法 1 ： 评价结果 1：

　　评价方法 2 ： 评价结果 2：

　　采样日期： 计数日期：

　　监测人： 记录人：

　　注1：底栖动物定量监测密度单位为 ind./m2;浮游植物密度单位为 cell /L;浮游动物密度单位为 ind./L。

　　注2：大型底栖无脊椎动物定量监测生物量单位为 g/m2;浮游植物生物量为 mg/L;浮游动物生物量为 mg/L。

　　注3：底栖动物、浮游动物、浮游植物评价方法如下，可选择多种方法进行评价。科级生物指标(FBI)、Pielou 均匀度指标、Margalef 丰富度指标、香农-维纳指标、生物学污染指数(BPI)。

　　表D.3 农田生态系统节肢动物生物多样性监测记录表

　　样地名称： 采样方法：

　　样地编号： 样品编号：

　　采集时间： 采样面积(m2)：

　　评价方法 1 ： 评价结果 1：

　　评价方法 2 ： 评价结果 2：

　　监测人： 记录人：

　　注：农田生态系统节肢动物评价方法包括：辛普森(Simpson)指标、Pielou 均匀度指标、香农-威纳指标等。选择1-2 类对节肢动物进行评价。

　　表D.4 农田生态系统杂草生物多样性监测记录表

　　样地名称：

　　样地编号： 样品编号：

　　采集时间： 采样面积(m2)：

　　评价方法 1 ： 评价结果 1：

　　评价方法 2 ： 评价结果 2：

　　监测人： 记录人：

　　注：农田生态系统杂草评价方法包括：Simpson 指标、Pielou 均匀度指标、香农-威纳指标、相对优势度指标等。选择 1-2 类对杂草进行评价。

　　表D.5 农田生态系统鸟类生物多样性监测记录表

　　表D.6 农田生态系统两栖类生物多样性记录表

　　表D.7 农田生态系统哺乳类生物多样性记录表

　　表D.8 农田生态系统土壤微生物多样性记录表

　　E

　　E

　　附 录 E

　　(资料性)

　　数据分析处理方法

　　E.1 种群密度的计算

　　每一物种的种群密度(Di )用式(E.1)计算。

　　Di ··········································································(E.1)

　　式中：

　　Ni ——样线(样方) 内物种i的个数;

　　L——样线长度(样放宽度);

　　B——样线总的宽度(样方宽度);

　　每一物种的相对种群密度(RDi )用式(E.2)计算。

　　RDi ········································································(E.2)

　　式中：

　　Σ Dk——样线(方) 内所有物种种群密度的总和。

　　每一物种的评价种群密度(DI )用式(E.3)计算。

　　DI ··········································································(E.3)

　　式中：

　　n——该物种分布总体内所含的样线(方)数量。

　　种群数量(M)用式(E.4)计算。

　　M = DI × A ·······································································(E.4)

　　式中：

　　A——该物种的分布区面积。

　　E.2 浮游生物丰度的计算

　　E.2.1 样品中浮游植物丰度用式(E.5)计算。

　　n ···········································································(E.5)

　　式中：

　　n——单位面积浮游植物数量，单位为ind.每平方厘米;

　　ni ——抽样的总细胞数量，单位为ind.;

　　V——抽样体积，单位为毫升;

　　Vi ——定容总体积，单位为毫升;

　　S——采样总面积，单位为平方厘米。

　　E.2.2 样品中浮游植物丰度用式(E.6)计算。

　　N ···········································································(E.6)

　　式中：

　　N——浮游动物丰度，单位为ind.每升;

　　V——采样体积，单位为升;

　　VS——浓缩体积，单位为毫升;

　　Va ——计数体积，单位为毫升;

　　n——计数所得个体数，单位为ind.。

　　E.3 多样性指数的计算

　　E.3.1 物种丰富度通常是指一个群落或生境中的物种数目。用物种丰富度指数来表示：R=S(R为物种丰富度指数，S为每一样地中的物种总数目)

　　E.3.2 群落优势度用以表示一个种在群落中的地位与作用，用Simpson指数测度：

　　D (其中ni 表示物种i的个体数，N分别表示特定样方中所有物种的个体总数) E.3.3 群落均匀度是一个群落中全部物种个体数目的分配状况，用 Pielou 均匀度指数测度：J=H/lnS (其中 H 是 Shannon-Weiner 多样性指数)

　　E.3.4 物种多样性是指多种多样的生物类型及种类，强调物种的变异性。物种多样性代表着物种演化的空间范围和对特定环境的生态适应性，是进化机制的最主要产物，所以物种被认为是最适合研究生物多样性的生命层次，也是相对研究较多的层次。用 Shannon-Weiner 多样性指数测度： H = -logN

　　Σ=1 (pi lnpi )(其中pi 为第 i种的个体数占所有物种总个体数的比例)

　　E.3.5 优势种是指对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的动植物。Y Y是优势指数。 fi 是物种 i 在所有样本中出现的频率)

　　E.3.6 科级生物指标(Functional Biological Index ，FBI)是一种生态学指标，用于评估水体生物群落的功能和健康状况。FBI是根据生物多样性和生态学特征来构建的，可以反映水体的生态质量和生态系统功能。该指标被广泛用于水体质量评价和生态健康监测。FBI = W1 * P1 + W2 * P2 + ... + Wn * Pn ，其中，W1 ，W2，… , Wn表示各个功能群体的权重，可以是根据实际研究和专家意见确定的权重系数。P1 ，P2 ，… , Pn表示各个功能群体的相对丰度，可以根据采样调查和实验得到。

　　E.3.7 生物学污染指数(Biological Pollution Index ，BPI)是一种用于评估水体生物学污染程度的指标。它基于水体中生物群落的组成和丰度，特别关注污染指示生物的存在情况。BPI常用于水质评估和环境监测。在物种鉴定完成后，将各个鉴定出的生物群体根据其对水质的敏感性和生态学特征分配相应的生物指标分数。通常，对污染指示生物分配较高的分数，对对污染较不敏感的生物分配较低的分数。对所有鉴定出的生物群体的生物指标分数进行加权求和，得到最终的BPI指数。

　　E.3.8 杂草相对优势度的计算为：相对优势度RA=(RD+RF)/2，其中RD为相对密度，即杂草的密度占总密度的比例;RF为相对频度，即小区杂草出现的样方数占小区所有杂草出现的总样方数的比例。

　　F

　　F

　　附 录 F

　　(资料性)

　　农田生态系统监测报告编写格式

　　F.1 组成

　　报告主要由封面、目录、摘要、正文、致谢、参考文献、附录等组成。

　　F.2 封面

　　包括报告标题、监测单位、编写单位及编写时间等。

　　F.3 目录

　　一般列出二到三级目录。

　　F.4 摘要

　　概括监测工作方法、过程及结果等。

　　F.5 正文

　　包括前言，监测区域概况，监测目标，工作组织，监测方法，农田生态系统生物多样性现状、区域分布、重要物种种群动态、相关图表、面临的危险等，对策建议。

　　F.6 致谢

　　F.7 参考文献

　　按照 GB/T 7714 的规定执行。

　　F.8 附录

　　参 考 文 献

　　[1] 全国生态质量监督监测技术指南(2024)

　　[2] 县域昆虫多样性调查与评估技术规定(环境保护部 2017 年第 84 号公告)

　　[3] 内陆浮游生物多样性调查与评估技术规定(环境保护部 2017 年第 84 号公告)

　　G