2000-2015年三江平原沼泽生态系统植物群落数据集

2020-06-22谭稳稳赵志春张新厚石福习宋长春

中国科学数据(中英文网络版) 2020年1期

关键词：样方沼泽样地

谭稳稳，赵志春，张新厚，石福习，宋长春

1.中国科学院东北地理与农业生态研究所，三江平原沼泽湿地生态试验站，长春130102

2.中国科学院大学，北京 100049

3.南京师范大学环境学院，南京 210046

4.江西农业大学林学院,鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复国家林业和草业局重点实验室,南昌 330045

引言

长期生态研究（Long-term ecological research），指按照统一的设计，对生态现象和过程进行长时间的观测和研究。长期生态研究可以排除自然和人为干扰的不确定性，对于理解和预测较长时期内动态的、周期性的复杂现象和过程，如演替、气候变化和火灾等，具有重要的意义和作用[1]-[4]。

沼泽不仅在涵养水源、调节气候和生物地球化学循环等方面起着重要作用[5]-[6]，还为数万至百万计野生动植物提供了栖息繁衍的场所，特别是作为水禽的重要繁殖地、越冬地或迁徙停留地[7]。因此，建立长期有效的沼泽生态系统监测和评价体系，记录沼泽生物多样性的变化趋势，评估沼泽生态系统未来的演化方向，是制定合理的生物多样性保护策略的重要前提[8][10]。

中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站以三江平原沼泽湿地为主要观测对象，是三江平原区域内唯一一个对沼泽生态系统的气象、水文、土壤、生物要素进行长期全面观测的国家级野外台站。本数据集的数据采集方法依据《陆地生态系统生物观测规范》[11]进行，数据与其他国家级野外台站具有很好的可比性，对揭示沼泽生态系统结构与功能对全球变化的响应具有很好的支撑作用。

1 数据采集和处理方法

1.1 群落生物量

群落地上生物量由分种样方调查数据计算而来；群落地下根系生物量采用土坑法实测获取。土坑尺寸2005年为0.01 m2，2015年为0.04 m2。原始数据观测频率为：地上生物量，1次/年（生物量高峰期）；地下生物量，1次/10年。数据产品频率为：1次/1年，选用生物量高峰期的实测数据。

1.2 群落组成

原始数据通过样方调查获取，观测频率为：1次/年（生物量高峰期）。数据产品频率为1次/1年，选用生物量高峰期的实测数据。

1.3 观测样地概况

三江平原沼泽生态系统植物群落数据集的观测样地为三江站常年积水区综合观测场与季节性积水区辅助观测场，均为按照中国生态系统研究网络（CERN）设置的观测场，详细信息如表1与表2所示。

表1 常年积水区综合观测场场地信息

表2 季节性积水区辅助观测场场地信息

项目样地代码信息内容SJMFZ01建立时间 2004年重新规划（原1988年建立），设计使用100年地理位置 47°35′04″N 133°30′09″E 三江站试验场内生态系统类型狭叶甜茅-小叶章沼泽面积4.5 hm2主要观测（研究）内容与综合观测场构成典型生态系统分布区的观测体系，全面观测典型生态系统在不同条件下的长期演变规律

2 数据样本描述

三江平原沼泽生态系统植物群落数据集包含常年积水区综合观测场和季节性积水区辅助观测场两个生物土壤采样地的数据，时间跨度为2000-2015年。其中，群落生物量数据观测项目包括物种数、地上活体生物量、凋落物生物量、立枯生物量、根系生物量指标，具体的字段名称、类型及示例见表3；群落组成观测数据观测项目包括物种组成、株丛数、叶层高度和单种生物量等指标，具体的字段名称、类型及示例见表4；植物名录包括拉丁科名、中文科名、拉丁名、中文名4项内容，拉丁名与中文名均参照《中国植物志（电子版）》（http://www.iplant.cn/frps）进行校订。

表3 三江站群落生物量观测数据样本

表4 三江站群落组成观测数据样本

序号字段名称量纲数据类型实例7 株丛数株丛/样方数值型 292 8 叶层平均高度 cm 数值型 78.7 9 地上绿色部分总干重 g/样方数值型 88.37

3 数据质量控制和评估

1.1 群落生物量

原始数据质量控制方法为对历年的数据进行整理和质量控制，对异常数据进行核实。质控方法包括阈值检查（根据多年数据比对，对监测数据超出历史数据阈值范围进行校验，删除异常值或标注说明）、干鲜比法（比值大于1或超过2倍标准差的数值）、一致性检查（例如数量级与其他测量值不同）等。数据产品处理方法为在质控数据的基础上，计算多个样方的平均值，生成样地水平的数据产品。其中，2008年季节性积水区辅助观测场群落生物量数据原始记录丢失，无法提供。

1.2 群落组成

原始数据质量控制方法为对历年的数据报表进行质量控制和整理，利用不同样方之间相同物种的株丛数、叶层高度和干重之间的比值判断异常值并核实。数据产品处理方法为在质控数据的基础上，汇总所有样方的数据，计算多个样方的平均值，生成样地水平的数据。其中，2008年季节性积水区辅助观测场群落组成数据原始记录丢失，无法提供。