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第1篇　概述3

1　陆地生态系统水环境长期观测的目标和意义3

1.1　陆地生态系统的水环境3

1.1.1　陆地生态系统水环境的含义3

1.1.2　陆地生态系统水环境的特点3

1.2　陆地生态系统水环境的长期观测5

1.2.1　陆地生态系统水环境的野外观测与长期观测基本内涵5

1.2.2　长期观测的意义6

1.2.3　长期观测的规范化7

1.3　陆地生态系统水环境长期观测的科学目标8

2　陆地生态系统水环境长期观测指标体系10

2.1　水环境长期观测指标设置的基本原则10

2.2　水环境长期观测指标体系11

2.2.1　陆地生态系统长期观测指标体系11

2.2.2　水环境长期观测指标分类11

3　陆地生态系统水环境野外长期定位观测场地14

3.1　长期观测场地的分类14

3.1.1　长期观测场地的空间分级15

3.1.2　长期观测场地的属性分类16

3.2　长期观测场地设置的基本原则17

第2篇　指标体系和场地设置21

4　农田生态系统水环境的长期观测21

4.1　农田生态系统水环境长期观测的目标21

4.2　农田生态系统水环境长期观测指标和频度22

4.2.1　水文指标22

4.2.2　与水文过程相关的其他指标23

4.2.3　水化学指标24

4.3　农田生态系统水环境长期观测场地的设置26

4.3.1　平原区农田26

4.3.2　丘陵山区农田33

5　森林生态系统水环境的长期观测37

5.1　森林生态系统水环境长期观测的目标37

5.2　森林生态系统水环境长期观测指标和频度38

5.2.1　水文指标38

5.2.2　与森林水文过程相关的其他指标39

5.2.3　水化学指标40

5.3　森林生态系统水环境长期观测场地的设置42

5.3.1　长期观测场地的总体布局42

5.3.2　小流域43

5.3.3　天然坡面径流场44

5.3.4　人工径流小区45

5.3.5　其他长期观测场地46

6　草地生态系统水环境的长期观测48

6.1　草地生态系统水环境长期观测的目标48

6.2　草地生态系统水环境长期观测指标和频度49

6.2.1　水文指标49

6.2.2　与草地生态水文过程相关的其他指标50

6.2.3　水化学指标51

6.3　草地生态系统水环境长期观测场地的设置52

6.3.1　长期观测场地的总体布局52

6.3.2　长期观测场53

6.3.3　主观测样地54

6.3.4　辅助观测样地55

7　荒漠生态系统水环境的长期观测59

7.1　荒漠生态系统水环境长期观测的目标59

7.2　荒漠生态系统水环境长期观测指标和频度60

7.2.1　水文指标60

7.2.2　与荒漠生态水文过程相关的其他指标60

7.2.3　水化学指标62

7.3　荒漠生态系统水环境长期观测场地的设置63

7.3.1　长期观测场地的总体布局63

7.3.2　长期观测场64

7.3.3　主观测样地65

7.3.4　辅助观测样地66

8　沼泽生态系统水环境的长期观测68

8.1　沼泽生态系统水环境长期观测的目标68

8.2　沼泽生态系统水环境长期观测指标和频度69

8.2.1　水文指标69

8.2.2　与沼泽湿地水文过程相关的其他指标69

8.2.3　水化学指标71

8.3　沼泽生态系统水环境长期观测场地的设置72

8.3.1　长期观测场地的总体布局72

8.3.2　常年积水湿地观测场72

8.3.3　季节性积水湿地观测场74

8.3.4　农田／草地观测场74

8.3.5　其他长期辅助观测场75

第3篇　观测方法79

9　水文物理要素观测方法79

9.1　土壤水分含量79

9.1.1　定义79

9.1.2　烘干法81

9.1.3　中子仪法83

9.1.4　TDR法86

9.2　土壤水分特征参数88

9.2.1　容重88

9.2.2　孔隙度90

9.2.3　田间持水量91

9.2.4　萎蔫系数94

9.2.5　饱和含水量96

9.2.6　水分特征曲线96

9.3　地下水位100

9.3.1　观测原理100

9.3.2　手动观测101

9.3.3　自动观测102

9.4　地表径流量102

9.4.1　坡面径流观测102

9.4.2　沟道径流观测104

9.4.3　河道径流观测106

9.5　水面蒸发量106

9.5.1　人工观测107

9.5.2　自动观测110

9.6　地表蒸发量111

9.6.1　水量平衡法112

9.6.2　大型蒸渗仪法115

9.6.3　波文比—能量平衡法119

9.6.4　涡度相关法123

9.7　穿透降水量129

9.7.1　观测原理与雨量计布设129

9.7.2　雨量观测方法130

9.7.3　结果计算133

9.8　树干径流量133

9.8.1　观测原理与观测点的设置133

9.8.2　观测方法133

9.8.3　结果计算134

9.9　枯枝落叶层含水量134

9.9.1　定义与观测原理134

9.9.2　实际含水量的观测135

9.9.3　最大持水量的观测136

9.10　湿地积水水深136

9.10.1　定义136

9.10.2　观测点和基准面的确定136

9.10.3　水尺的安装137

9.10.4　观测方法137

10　水化学要素观测方法138

10.1　水采样方法138

10.1.1　引言138

10.1.2　布点前的调查研究和资料收集138

10.1.3　长期采样点的设置139

10.1.4　采样方法144

10.1.5　采样容器与样品保存148

10.1.6　样品的登录、管理与运输151

10.2　水化学分析方法152

第4篇　质量保证与数据管理157

11　监测质量保证与质量控制157

11.1　监测质量保证概述157

11.1.1　质量保证的重要作用157

11.1.2　质量保证的工作内容157

11.1.3　质量保证的实施158

11.2　野外长期观测与采样质量保证161

11.2.1　观测场地设置质量保证161

11.2.2　野外观测过程质量保证162

11.2.3　野外采样过程质量保证162

11.3　实验室分析测试质量保证165

11.3.1　实验室质量保证165

11.3.2　实验室内质量控制166

11.3.3　实验室间质量控制169

11.3.4　实验室质量审核170

12　数据管理171

12.1　元数据171

12.1.1　水环境监测元数据的组成172

12.1.2　观测场地信息172

12.1.3　观测和分析方法信息173

12.2　观测数据的整理、分析与报送174

12.2.1　观测数据的整理和分析174

12.2.2　观测数据的报送177

12.3　数据库建设180

12.4　数据质量综合评价180

附录A　中国生态系统研究网络水分数据报表182

附录B　引用标准189

参考文献190