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附件13

《生物物种监测技术指南》（征求意见稿）

编制说明

《生物物种监测技术指南》编制组

2014年3月

项目名称：

生物物种监测技术指南

项目统一编号：

No.2013-68

编制单位：

环境保护部南京环境科学研究所等

编制组主要成员：

徐海根、丁晖、吴军、崔鹏、马克平、孙红英、高欣、姚一建、柯欣、蒋志刚、刘迺发、秦卫华、房丽君、陈小勇、王剑伟、曹铭昌、乐志芳、卢晓强、李佳琦、江建平杨晓君、蒋学龙、陈炼、刘立

标准所技术管理负责人：

蔡木林

标准处项目管理人：

段光明

《生物物种监测技术指南》编制说明

1.项目背景

1.1任务来源

为推动环境保护事业发展，根据《关于开展2013年度国家环境保护标准项目实施工作的通知》（环办函〔2013〕154号），环境保护部科技标准司下达了《生物物种监测技术指南》国家环境保护标准制修订计划，项目统一编号为2013-68。

项目由环境保护部南京环境科学研究所等单位共同承担。

1.2工作过程

按照《国家环境保护标准制修订工作管理办法》（环保总局公告2006年第41号）的有关要求，项目承担单位组织专家和相关单位成立了标准编制组。

标准编制组成员即时查阅国内外相关资料，在前期项目研究、文献资料分析和基础调研的基础上，编制组召开了多次会议，讨论并确定了开展标准编制工作的原则、程序、步骤和方法，最后形成开题报告和文本初稿。

2013年7月22日，环境保护部科技标准司组织专家对《生物物种监测技术指南》项目进行了开题论证，与会专家和管理部门代表充分肯定了本标准编制工作的必要性、技术路线和主要技术内容，一致同意该项目开题，并对文本初稿提出了许多宝贵的意见和建议。

专家组认为，该项目成果为系列标准，包括制定陆生维管束植物、地衣和苔藓植物、陆生哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物、内陆水域鱼类、淡水底栖大型无脊椎动物、蝴蝶、土壤动物、大型真菌等生物类群的监测技术指南。

标准编制组根据开题论证意见，进行了补充调研、专家咨询与讨论及部分野外测试，对标准初稿进行了多次修改，形成了标准的征求意见稿和编制说明。

2.标准制订的必要性分析

2.1适应新形势下全球生物多样性保护的要求

我国是《生物多样性公约》的缔约方。

《生物多样性公约》第7条要求通过抽样调查和其他技术，监测生物多样性组成部分及对生物多样性产生不利影响的活动。

2010年10月，《生物多样性公约》缔约方大会第十次会议通过了意义重大的全球2020年生物多样性目标（即爱知目标）。

该目标涵盖自然生境的保护和恢复、保护区的建设与管理、濒危物种的保护与恢复、遗传多样性的维护等方面，是指导今后十年全球生物多样性保护的行动纲领。

实现全球2020年生物多样性目标，并评估其进展情况，需要制定相关监测指标、方法和标准，建立监测系统，开展长期监测工作。

新成立的生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台（IPBES）以及地球观测组织生物多样性观测网络（GEOBON）都提出了开展全球生物多样性状况评估的工作方向。

制定生物多样性监测标准，建立全球生物多样性观测网络，是开展生物多样性评估的前提。

2.2国家及环保主管部门管理的相关要求

《国务院办公厅关于加强生物物种资源保护和管理的通知》（国办发〔2004〕25号），要求建立生物物种资源监测预警体系,及时掌握重要生物物种资源的动态变化,科学预测近期、中期和长期发展趋势,为科学决策提供依据。

2007年10月，经国务院同意，原国家环保总局发布了《全国生物物种资源保护与利用规划纲要》（环发[2007]163号）。

该“纲要”把“生物物种资源监测和预警机制研究”列入其优先项目。

2010年9月，经国务院常务会议第126次会议审议批准，环境保护部发布了《中国生物多样性保护战略与行动计划》（2011-2030年）。

该战略和行动计划确定了包括“到2015年初步建立生物多样性监测、评估与预警体系”的近期目标、“到2020年，生物多样性监测、评估与预警体系得到完善”的中期目标，提出了“进一步加强生物多样性监测能力建设，提高生物多样性预警和管理水平”的战略任务，规划了“开展生物多样性调查、评估与监测”的优先领域和行动。

周生贤部长多次谈到生物多样性监测的重要性，要求“抓紧建立监测体系，开展生物多样性评估”，“争取在“十二五”期间，能使生物多样性调查、评估、管护、监测和执法能力有较大的提高”。

在2011年全国环境保护工作会议上，周生贤部长进一步强调要“探索开展生物多样性监测”。

2.3国家相关标准技术体系建设的要求

《国家环境保护标准“十二五”发展规划》要求，逐步建立生物多样性保护标准簇，根据履行《生物多样性公约》和实施《中国生物多样性保护战略与行动计划》（2011-2030年）的需求，研究制定区域生物多样性调查、评估与监测，生物多样性就地保护与迁地保护，生物遗传资源采集、经济价值评价与等级划分，外来入侵物种和转基因生物安全管理等方面的标准和技术导则与规范。

因此，制定生物物种监测技术指南是国家环境保护标准体系建设的客观要求。

2.4现行生物多样性监测标准存在的主要问题

近年来，我国相关部门开展了一些生物多样性监测项目，积累了生物多样性监测技术和经验。

但整体上，我国生物多样性监测工作处于起步阶段，全国性的生物多样性监测体系尚未建立，生物多样性监测能力十分薄弱。

就监测标准而言，我国制定了60多项有关生物多样性调查和监测的国家、行业标准，这些标准对生物多样性调查和监测工作起到了一定的推动作用。

但是，我国生物多样性监测标准体系建设与国家生物多样性保护需求仍有很大差距：

一是体系不健全。

缺少生物多样性监测标准体系的顶层设计和总体框架。

应在国家层次统筹规划，系统地设计和构建生物多样性监测标准体系，逐步制定和发布实施与生物多样性监测有关的各项技术规范和标准。

二是系统性不够。

各主管部门往往从自身需求出发，分别制定本部门、行业的技术规范和标准，导致技术标准、业务规范各行其是，标准之间缺少关联。

三是标准的规范、引领作用没有得到应有发挥。

有的标准缺乏可操作性，长期得不到应用；有的标准已不适应新形势的需求，需要进一步更新和修订。

为改变生物多样性监测体系建设落后的局面，必须加强顶层设计，尽快编制和发布一些急需的监测标准。

通过前期调研和科学论证，环保部下发了《关于开展2013年度国家环境保护标准项目实施工作的通知》（环办函〔2013〕154号），设立了“生物物种资源监测技术指南”项目。

该标准为系列标准，包括制定陆生维管束植物、地衣和苔藓植物、陆生哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物、内陆水域鱼类、淡水底栖大型无脊椎动物、蝴蝶、土壤动物、大型真菌等生物类群的监测技术指南。

3.国内外生物种监测及标准制定情况

3.1地球观测组织生物多样性观测网

当前，生物多样性正在经受着前所未有的快速变化，而这些变化又具有长期、复杂、后果滞后和难以预测的特点。

对生物多样性进行长期动态的网络监测研究，不仅有助于人们认知生物多样性变化的驱动因子并对其进行量化研究，而且还有助于认识生物多样性变化的主导过程及其对生态系统功能和人类的影响。

2008年，DIVERSITAS和国际地球观测组织（GEO）宣布成立了收集、管理、共享和分析世界生物多样性现状和趋势的新机构——地球观测组织生物多样性观测网（GEOBON）。

GEOBON主要致力于在全球、区域和国家尺度推动生物多样性观测资料的收集、整理和分析，以更好地为保护全球生物多样性提供技术支撑。

在技术层面，GEOBON分为9个工作组，分别是遗传多样性工作组、陆地物种多样性工作组、陆地生态系统工作组、淡水生态系统工作组、海洋生态系统工作组、生态系统服务工作组、模型工作组、数据集成工作组和指标工作组。

在组织层面，GEOBON还建立了区域或国家联络点，负责组织开展本区域的生物多样性监测数据收集与分析等有关工作。

如亚太区域建立了亚太区域生物多样性监测网络（APBON），日本建立了日本生物多样性监测网络（JBON）。

GEOBON在生物多样性监测标准制定方面，主要开展了以下工作：

（1）重要生物多样性变量（EssentialBiodiversityVariables，EBVs）

政府间气候变化专门委员会（IPCC）建立了气候变化领域的重要气候变化观测变量（ECVs），且在气候变化监测与评估中收到了良好的效果。

受IPCCECVs的启发，GEOBON通过分析已有的生物多样性观测指标，提出了包括基因水平、物种种群、物种生活史、群落构成、生态系统结构和生态系统功能等几个方面的重要生物多样性变量，为在全球尺度制定一套系统规范、操作性强的生物多样性监测指标体系提供了参考。

（2）生物多样性观测网络手册

为推进全球层面的生物多样性监测工作，GEOBON正在编写生物多样性观测网络手册（GEOHandbookonBiodiversityObservationNetwork）。

该手册共分14个章节，涉及生态系统、物种资源、遗传资源和生态系统服务等不同的层次，在生态系统层面又细化为陆地生态系统、海洋与海岸生态系统和淡水生态系统。

观测手册还将就志愿者参与、能力建设、遥感观测和模型分析等几个内容分别进行介绍。

（3）其他监测标准与指南

GEOBON的各工作组也组织编写了部分监测标准与指南，指导区域或国家层面的生物多样性监测工作，如陆地物种观测工作组组织编写了蝴蝶监测手册，陆地生态系统观测工作组编写了陆地生态系统变化监测手册。

3.2英国

英国从1962年开始，先后组织实施了90余项监测计划。

英国实施了鸟类监测计划，采取分层随机抽样策略，在全国设有2800个1×1km2的样方，采用样线法和样点法，每年每样方开展3次监测，有2300名志愿者参与各类样方监测工作。

英国两栖爬行动物监测计划（NationalAmphibianandReptileRecordingScheme，NARRS）是一个全国范围的两栖爬行动物监测计划，从2007年开始实施，其目的是监测英国所有两栖爬行动物的保护状态（.uk/）。

该计划由英国两栖爬行动物保护基金会（TheAmphibianandReptileTrustFund）牵头。

英国两栖爬行动物监测采用随机抽样的方法，将全国划分为1km×1km的方格，从中随机选取400个方格。

对于两栖动物监测，调查每个方格中池塘内的两栖动物，城市化或半城市化率大于50%面积的方格以及明显不适于两栖动物的生境（如海洋、河口、内陆深水区等）被排除在外；主要采用目视法（包括寻找卵）、网捕法、夜间灯光搜寻法，每个池塘进行1-3次重复调查；志愿者在每年的春季开展监测，记录两栖动物的种类、数量、成体、幼体、栖息地状况等信息。

对于爬行动物监测，在这些方格中选择爬行动物喜于利用的微生境，如荒野、草地、灌丛、林缘等；监测的主要方法是目视遇见法和人工覆盖物法；志愿者需要在晴朗的天气开展调查，早春时节在中午，晚春时节在早上；每个地点需2-3个小时，至少重复3次；记录的信息包括调查时间（包括开始和结束的时间）、气象信息、生境信息、行走的时间和距离、物种种类、性别、数量、位置等。

英国蝴蝶监测计划（TheUKButterflyMonitoringScheme,UKBMS）的任务是评估英国蝴蝶种群的现状和趋势，目前有超过1800个样点，调查的样线长度超过56万公里，监测的蝴蝶达71种。

英国在各类监测计划的设计、组织和实施过程中，非常重视标准化工作，制定了一系列监测指南或手册，如地衣、苔藓、维管束植物、鱼类、两栖爬行动物、鸟类等物种监测技术指南，湿地、林地、海洋等生态系统监测技术指南，并在监测工作中十分重视标准的培训工作。

3.3瑞士

瑞士于20世纪90年代就开始对鸟类、蝴蝶和植物等进行监测，积累了丰富的经验；从1996年开始着手建立全国性的监测计划----瑞士生物多样性监测计划（BDM）。

该计划的目的是监测整个瑞士所有层次的生物多样性变化。

BDM选择了34个指标，其中12个状态指标、15个压力指标、7个响应指标（biodiversitymonitoring.ch/en/home.html）。

大部分监测指标来自政府部门的统计数据，但Z7-景观水平上的物种多样性和Z9-生境水平的物种多样性要通过野外监测获得。

BDM采用系统抽样方法设计监测样地。

监测的网格数目对观测成本有直接的影响，每个指标所选择的网格密度综合考虑精度和成本因素。

BDM规定的精度是90%，根据双侧T检验计算，Z7指标约需500网格，而Z9指标约需1600个网络。

Z7指标的实际监测网络是系统分布的520个1km2的正方形单元；在网格单元内，沿对角线方向设置2.5km长的样线，在春季和夏末分别观测一次，记录样线两侧一定距离内的物种种数（维管束植物、蝴蝶、鸟类等），以计算景观水平的生物多样性。

Z9指标的实际监测网络是1600个平均分布的10m2观测点。

调查样点内所有的维管束植物、鸟类、软体动物等。

BDM项目从2001年开始实施，每年随机抽取样地总数的1/5进行观测。

Z3-瑞士国家和区域层次的物种多样性和Z4-瑞士国内面临全球灭绝的物种数量的指标值可从Z7、Z9的观测数值计算。

在植物监测方面，在取样单元内设置2.5km样线，观测者从两端同时进行，记录样线两侧2.5m范围内的维管束植物种类，春季和夏季末期分别进行一次，这样数据收集可以最大限度地跨越花期变异。

在蝴蝶监测方面，在取样单元内沿对角线设置两条2.5km长的样线，每隔2－3个星期，选择晴好天气（风力≤3级，风速≤19km/h，温度＞13℃，阳光≥80％），观测者分别从两端沿着样线行走，用掌上电脑记录下5m范围内所有的蝴蝶种类，低海拔地区观测时间在4月21日－9月21日，高海拔地区在7－8月期间，高、低海拔均观测四次。

在鸟类监测方面，在4月15日-7月15日期间，由随意指派的鸟类志愿者，采用领域制图法开展监测。

每个样地内，志愿者沿着不规则的样线调查，以覆盖整个样地，检测到所有繁殖鸟类，森林区域比开阔区域的样线要长。

从以上可以看出，瑞士生物多样性监测计划十分注重标准化工作，制定了详细的监测标准。

3.4德国

德国也开展了大量的生物物种监测项目。

蝴蝶监测项目开始于2001年，在联邦北莱茵州-威斯特法伦州进行。

2005年德国推出了一个全国性的蝴蝶监测计划，截止2010年已建立650个样点。

该计划是在亥姆霍兹环境研究中心（HelmholtzCentreforEnvironmentalResearch,UFZ）的协调下进行的，有超过500名志愿者用标准化的方法在德国境内开展蝴蝶监测。

3.5美国

圣诞节鸟类调查于1900年启动,至今已有110多年。

调查人员在圣诞节前后数周内（一般从12月14日到翌年1月5日）的某一天调查一个直径为24.14km（15miles）的圆形区域内的所有鸟类。

在每一个调查区域内,组织至少10个志愿者分成若干小组,沿着预设的路线进行鸟类数量调查。

该计划自实施以来,已从最初的25个调查区域增加至2008年的2124个,并有5000个以上志愿者参与此计划的野外调查工作。

目前,圣诞节鸟类调查区域已覆盖美国、加拿大、墨西哥、巴拿马、哥伦比亚、哥斯达黎加和巴西等多个美洲国家。

北美繁殖鸟类调查于1966年启动，至今开展了40多年。

该计划组织志愿者在每年鸟类繁殖高峰期,沿着公路开展鸟类调查。

每条样线长39.43km（24.5英里）,每隔805m（0.5miles）设置1个记录点。

在每个记录点,调查者在3min内按照样点法记录距调查者402m（0.25miles）范围内的所有听到或者看到的鸟类个体。

每次调查从太阳升起的1.5h后开始,持续记录5h后结束（.gov/bbs/）。

到目前为止，BBS计划在北美大陆设置了4100多条样线，记录了420多种鸟类，原始数据和420多种鸟的趋势估计资料都可从BBS网站下载（

2000年由议会拨款，美国内政部下属的地质调查局（U.S.GeologicalSurvey）牵头开展了首次国家级的两栖动物监测计划（AmphibianResearchandMonitoringInitiative,ARMI），其目标包括：

建立一个框架来监测美国两栖动物的分布、种群的状态和变化；了解全国两栖动物下降的范围和程度；收集影响两栖动物的环境因子；研究并识别导致两栖动物种群变动的威胁因素；为制定科学的保护和管理对策提供信息（）。

ARMI是一个多部门合作和广泛参与的监测计划。

政府相关部门如农业部、渔业和野生动物管理局以及大学、科研院所、自然保护区等参与了这一项目。

ARMI分为三层：

最下面一层是广泛而粗放的监测，在全国各地布设很多点，主要依靠志愿者、高校、科研机构提供关于两栖动物的编目、分布、种群等各种信息。

中间一层的监测是整个监测体系的核心，主要在一些国家公园和保护区开展。

监测的方法采用空间占有调查方法（OccupancyApproach），只记录某个地点物种的有无（Presence/Absense），例如监测蛙类占据的水塘的多少。

监测地点在监测的区域随机选择，以推断监测区域的状态和变化。

这种方法简单易行。

最顶层是选择少数典型的地区，开展深入的种群监测和研究。

这些地区不是随机选择的，而是精心选择的一些重要的和濒危物种的典型栖息地，监测这些物种的种群数量、动态、地理分布、繁殖、生活史、疾病等详细信息，研究环境变化和两栖动物种群动态之间的关系。

作为美国长期生态学研究网络成员之一，杜克森林是美国较为典型的长期定位生态研究地点，先后建立了4类样地，1931至1947年，建立了51个永久性的每木调查森林样地，面积从405m2到4047m2不等。

从1930年到20世纪70年代，建立了8个大型永久森林样地，共占地约24hm2，面积从1hm2到6.5hm2，约每5年重新观测一次，调查记录永久样地内所有的胸径大于1cm的树木（包括新萌生的幼树）的胸径和高度。

此外，还建立了5组共27条详细调查的实生苗样带，这些样带分布在杜克森林内的3个成熟的硬木林地和2个森林发育介于火炬松林和硬木林之间的过渡性松树林里。

这5块林地代表了杜克森林的主要森林类型以及这些林型的空间梯度变化，每个林地内设有3-4个宽1m、长50m的永久实生苗样带。

在调查植物种类组成的永久样地方面，1977年，建立了105个20m×50m的永久样地，用来研究杜克森林的次生演替规律。

每个样地的中线区又被划分成25个连续的0.5m×2m的小样方，研究人员调查统计了所有的林下地表层维管束植物的频度和叶盖度。

这些样地拥有非常详细的林木实生苗、草本植物种类、土壤养分、土壤质地、土壤化学和环境条件的信息。

在草地监测方面，以Jornada试验草原站为例，自1915年以来，在多种草地和土壤类型上设置有永久样方以记录植被的变化。

1915-1932年间，共设置了100多个1×1m2的样方，研究主要牧草种类对放牧和降水的响应。

多年生牧草的基部盖度、一年生禾草和杂草及灌木的位置、有时主要灌木的冠层盖度都进行了监测。

在1947年以前，几乎所有的固定样方每年都要绘图，1947-1979年，部分样方每年进行绘图，1995年和2001年160个样方又重新定位和绘图。

1989年开始，在5个生态系统类型中，选择15个研究地点设置永久样方，利用非破坏性的空间显示方法（Spatially-explicitmethod）以度量植物地上生物量和净初级生产力的时空异质性，并进行比较。

其监测结果被应用来分析和判断影响物种丰富度、植物生长和持续性的景观、气候和人类活动的因素。

3.6中国

目前，我国林业、农业、环保等部门和中国科学院组织开展了一些监测工作。

我国先后完成了7次全国森林资源清查。

在监测内容方面，以森林资源面积和蓄积量为主，逐渐增加了森林健康、生态功能、生物多样性等生态状况指标，从20世纪90年代以来，抽样调查、遥感技术、地理信息系统、全球定位、数据库和模型分析等新技术逐渐得到了应用和推广，提升了森林资源监测的科技含量和技术水平。

在技术标准方面，1978年，原农林部颁布了《全国森林资源连续清查技术规定》；1982年，原林业部制定了《森林资源调查主要技术规定》；2004年，国家林业局颁布了《国家森林资源连续清查技术规定》；2008年，国家林业局又制定了《〈国家森林资源连续清查技术规定〉补充技术规定》、《国家森林资源连续清查森林生物量模型建立暂行办法（试行）》和《国家森林资源连续清查定点监测原则方案（试行）》。

1996-2003年，国家林业局组织开展了全国重点保护野生植物资源调查，从我国野生植物保护急迫需要出发，确定生态作用关键、经济需求量大、国际较为关注、科研价值高且资源消耗严重的189种重点保护野生植物作为调查对象，其中有148种列入第一批《国家重点保护野生植物名录》，另有41种列入正在争取公布的第二批《国家重点保护野生植物名录》。

第二次全国重点保护野生植物资源调查试点于2011年3月启动，试点工作首先在云南、浙江、黑龙江、新疆、广西开展，目的是通过试点检验修订《第二次全国重点保护野生植物资源调查方案》中的工作流程、调查方法、调查指标、成果汇总。

调查内容是物种数量、分布、种群特征和生境状况。

国家林业局还颁布了《野生植物资源调查技术规程》（LY/T1820-2009）。

2005年起，农业部门开展了全国草原监测，重点监测草原植被生长状况、生产力、利用状况、灾害状况、生态状况和保护建设工程效益。

农业部制定了专门的实施方案、《全国草原监测技术操作手册》、《草原资源与生态监测技术规程》（NY/T1233-2006）。

为全面掌握中国生物物种资源（含生物遗传资源）状况，2004年起环保部牵头开展了全国生物物种资源调查，重点调查国家重点植物品种资源、动物物种及品种资源、林木资源、观赏花卉植物、药用动植物、水生物以及微生物物种资源等。

2010年，环保部发布了《全国植物物种资源调查技术规定（试行）》、《全国动物物种资源调查技术规定（试行）》、《全国淡水生物物种资源调查技术规定（试行）》、《全国微生物资源调查技术规定（试行）》和《全国海洋生物物种资源调查技术规定（试行）》。

2008年，科技部和环境保护部启动了国家“十一五”科技支撑计划“中国重要生物物种资源监测和保育关键技术与应用示范”重点项目。

通过四年多的多学科联合攻关，该项目对生物物种监测的关键技术进行了系统、全面和深入的研究，取得了一批重大技术突破。

提出了生物物种资源监测网络的设计思路和设计原则，确定了维管束植物、哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物及鱼类抽样的样本量，将抽样点按区域和省域划分，构建了全国生物物种资源抽样统计方法和监测网络构建技术，解决了我国生物多样性监测样地择取和网络设计的核心问题。

制定了植物、哺乳动物、鸟类、两栖爬行动物、鱼类、土壤动物、淡水底栖大型无脊椎动物等主要生物类群的监测技术规范，并在云南西双版纳、桂西南、广东鼎湖山、浙江古田山、江苏盐城、长江上游江段和中游湖泊、云南香格里拉、河南宝天曼、吉林长白山、北京东灵山、青海湖、甘肃安西极旱荒漠、新疆天山、福建武夷山等14个大型固定监测样地进行了广泛的示范应用，技术的科学性、实用性和规范性得到充分的检验。

4.标准制订的基本原则和技术路线

4.1标准制订的基本原则

4.1.1科学性原则

在开展监测前，必须明确四个与生物多样性监测相关的技术问题：

即

（1）为什么要监测？

（2）在哪里监测？

（3）监测什么？

（4）如何监测？

。

因此，选择监测样地，明确监测目标、监测指标和监测方法，并对此进行相应的验证，是获取区域内生物多样性有效监测数据的关键环节。

事实上