| 标准编号 | HJ 710.8-2014 (HJ710.8-2014) | | 中文名称 | 生物多样性观测技术导则 淡水底栖大型无脊椎动物 | | 英文名称 | Technical guidelines for biodiversity monitoring freshwater benthic macroinvertebrates | | 行业 | 环保行业标准 | | 中标分类 | Z04 | | 字数估计 | 20,234 | | 发布日期 | 10/31/2014 | | 实施日期 | 1/1/2015 | | 引用标准 | GB/T 7714; GB/T 8170; HJ 623; HJ 628 | | 标准依据 | 环境保护部公告2014年第74号 | | 发布机构 | 生态环境部 | | 范围 | 本标准规定了淡水底栖大型无脊椎动物多样性观测的主要内容、技术要求和方法。本标准适用于中华人民共和国范围内淡水底栖大型无脊椎动物多样性的观测。 |
HJ 710.8-2014: 生物多样性观测技术导则 淡水底栖大型无脊椎动物
HJ 710.8-2014 英文名称: Technical guidelines for biodiversity monitoring freshwater benthic macroinvertebrates
中华人民共和国国家环境保护标准
生物多样性观测技术导则 淡水底栖
大型无脊椎动物
1 适用范围
本标准规定了淡水底栖大型无脊椎动物多样性观测的主要内容、技术要求和方法。
本标准适用于中华人民共和国范围内淡水底栖大型无脊椎动物多样性的观测。
5 观测方法
5.1 观测准备
5.1.1 确定观测目标
掌握观测区域底栖大型无脊椎动物的多样性及其分布,以及人类活动和环境变化对其生
存状况的影响;为制定流域生态环境保护措施,评价流域生态环境保护措施和政策实施的有效性等提供基础数据。
5.1.2 明确观测对象
包括水螅类和水螅水母类(刺胞动物门),涡虫类(扁形动物门),线形类(线形动物门),
线虫类(线虫动物门),寡毛类和蛭类(环节动物门),腹足类和瓣鳃类(软体动物门),甲
壳类、水蜘蛛类和水生昆虫(节肢动物门)。在开展物种多样性观测时,应重点考虑以下类群:
a)我国或国内区域性特有种、优势种或常见种;
b)对维持淡水生态系统结构和过程有重要作用的物种;
c)具有重要社会、经济价值的物种;
d)对水域环境变化反应敏感的物种。
5.1.3 制定观测方案
准备观测区域的水体形态图、基底类型图、1:10000 地形图等资料,根据观测目标和观
测对象,制定科学合理的观测方案。
5.1.4 成立观测队伍,开展人员培训
组织观测力量,明确观测者的责任,为观测者提供技术培训,使观测者掌握野外观测方
法、操作规范和物种识别知识等。同时,做好全员安全培训,杜绝危险事件发生。
5.1.5 准备观测仪器和工具
准备观测仪器、运输设备和工具(参见附录 A)。检查并调试相关工具和仪器,对长期
放置的仪器进行精度校正,确保各项设施完备且运行良好。
5.2 观测样点设置
35.2.1 定量观测
根据湖泊、水库、河流等水体形态特点、底质类型、水文状况、水生植物和淡水底栖大
型无脊椎动物的分布特征,以及水体受污染状况等因素,在水域内设置若干具有代表性的断
面或样线,使同一断面或样线上的差异程度尽可能小。在同一断面或样线上每隔一定距离设置一个样点。
5.2.1.1 湖泊和水库
将湖泊、水库划分成入口区、深水区(或湖心区)、出口区、沿岸带,或污染区和相对
清洁区等不同区域,在这些区域分别设置 1至若干有代表性的横断面。根据断面的方向,每
隔一定距离设置样点,或在断面的中部和靠岸的左、右两侧分别设置若干样点(图 1)。断
面和样点的设置也可根据观测区人类经济活动对水域的干扰程度做适当调整。
5.2.1.2 河流
将河流划分成河口区、下游河段、中游河段、上游河段,以及支流和干流的汇口区等区
域,在各区域设置若干有代表性的断面,断面间隔以数公里至数十公里不等(图 2)。在同
一断面上,每隔一定距离设置一个采样点(图 2)。采样点的数目和间距可根据河流的宽度、
流速、底质类型和环境异质性程度等进行设定。一般情况下,若河面宽度不超过 200 m,可
在每个断面的中部或靠岸一侧设置 1个采样点;若河面宽度在 200 m以上,可在每个断面的
中部和左、右两侧分别布设 1至多个采样点,样点间距一般在 100~200 m(图 2)。断面和样
点的设置也可根据观测区主要人类活动对河流的干扰程度做适当调整。
图 1 湖泊和水库底栖大型无脊椎动物观测断面和样点布设示意图
4图 2 河流干流底栖大型无脊椎动物观测断面和样点设置示意图
5.2.1.3 溪流和可涉水河流
在山区溪流或可涉水河流布设样点或样线时,可选择水流平缓、河岸植被丰富的段面。
视溪流或可涉水河流的底质类型、水深和流速、水面宽度、人类活动的干扰程度等设置若干
样点。一般情况下,环境异质性程度越高,设置的样点越多。
5.2.2 定性观测
根据各类底栖大型无脊椎动物的生物学和生态学特性,在各类群的典型生境或特殊生境
设置样点或样线,如水中大型植物根部、倒木、水生植物的茎叶、溪流中或小河岸边的石块
底部、石缝等处,弥补定量观测中遗漏的栖息在特殊生境的底栖大型无脊椎动物类群。
5.3 样品采集
5.3.1 湖泊、水库定量样品采集
5.3.1.1 泥样采集
5.3.1.1.1 使用底泥采泥器采集泥样。采样时每个采样点累计采样面积 1/8~1/3 m2 。即使用
1/16 m2的彼得生采泥器或改良的彼得生采泥器(1/12 m2),采泥 2~4次,采样厚度一般为
10~15 cm。若为疏松的湖底底质,则需要穿透 20 cm底质。
5.3.1.1.2 在湖泊、水库深水区域使用采泥器采样时需借助机械绞盘,严格按照安全操作规程进行操作。
5.3.1.1.3 在靠近湖泊、水库沿岸的可涉水区,若有螺、蚌等较大型无脊椎动物时,可使用
带网夹泥器(开口面积 1/6 m2)采样 1~2次。
5.3.1.2 泥样筛洗
5.3.1.2.1 将采获的泥样倒入一个塑料采样箱中,使用长柄 D型抄网将捞取的泥样在湖泊、
水库水中摇荡筛洗,初步洗去泥样中的污泥。洗涤过程中保持网口朝上,防止网内物体溅出。
然后,将塑料箱里剩余泥水全部倒入抄网筛洗。
5.3.1.2.2 使用带网夹泥器采得样品后,连网一同在水中摇荡筛洗,洗去污泥(操作过程中
保持网口紧闭),将夹泥器提出水面后打开,拣出全部样品。
5.3.1.2.3 样品封装。将每个样点采集、筛洗后的样品连同杂物全部装入同一个塑料自封袋
或塑料广口瓶中,贴上标签(写明采集地点、样点编号、日期和采集人),必要时可在样品
袋内或样品瓶中放入写有相同内容的标签。缚紧袋口或盖紧瓶口后带回实验室处理。若气温
较高(高于 33~35 ℃)或路途中放置的时间较长(超过 5 h),则需在样品袋或样品瓶中加
入适量的乙醇溶液(至终浓度 70%左右)或乙醇-甲醛溶液(由 90%乙醇和 40%甲醛按 9:1
混合配制),以防止样品腐烂。
55.3.1.3 样品筛选和分拣
5.3.1.3.1 将待筛选样品置于 40目网筛中,然后将筛底置于水盆的清水中轻轻摇荡,洗去
样品中剩余的污泥,筛洗后挑出其中的杂物和植物枝条、叶片等(仔细检查并拣出掺杂在其
中的动物),将筛上肉眼能看得见的全部样品倒入白瓷盘中进行分拣。若观测水域已有颤蚓
科(Tubificidae)和仙女虫科(Naididae)等类群分布的记录,则需使用 40目和 60目网筛进行套筛。
5.3.1.3.2 如采样时来不及分拣,可将初步筛洗后的样品连同所余杂物全部装入一个新的样
品袋中,贴上与采样相同内容的标签,缚紧袋口后带回室内再做进一步筛选和分拣。
5.3.2 河流定量样品采集
根据底质类型、水深等因素选择不同的采样方法。
5.3.2.1 深水河流定量样品采集
在水深超过 3 m的河流,可使用抓斗式采泥器(1/4 m2)或彼得生采泥器(若河流底质
较硬,必要时可使用 Kajak柱状采泥器),借助卷扬机、机械绞盘进行采集。采样时每个采
样点累计采样面积约 0.5~1 m2 (1/16 m2的彼得生采泥器采泥 8~16次;抓斗式采泥器采集
2~4次;1/6 m2带网夹泥器采集 3~6次)。若底栖大型无脊椎动物分布的密度较小时(如在
河流中央的深水区域),则需要适当增加采样面积(1.0~2 m2)。若密度较大(如靠近两岸的
浅水区),可适当减少采样面积(如 0.5 m2)。
5.3.2.2 可涉水河流定量样品采集
可使用 D形抄网或带网夹泥器。使用 D形抄网采样时,将 D形抄网放置于准备采样的
河底,使 D形抄网的直边(长度约为 0.3 m)紧贴河流底部,逆水流方向从河流下游向上游
移动 D形抄网约 1 m,使样品随着搅动和流水的冲刷进入网内,采集 3个小样方,总面积约为 1 m2。
5.3.2.3 河岸浅水区及可涉水湿地的定量样品采集
可结合定量框法进行采集(在湖泊边缘可涉水的湖泊湿地也可采用此法进行定量样品采
集)。将定量框(50 cm×50 cm或 25 cm×25 cm)置于水底底质上,并在四角进行固定。取出
定量框内的底质和大型无脊椎动物,一般采集深度为 20 ~30 cm,同时顺水流方向在定量框
后方置一抄网,以防挖取框中底质时样品漂走,将抄网采获的样品与用定量框采集的样品合
并。每个样点采集 2~4次,或 4~8次(使用 25 cm×25 cm定量框),总采样面积累计约 0.25~1
m2(可视底栖大型无脊椎动物的密度做适当调整)。
5.3.2.4 样品封装
同湖泊、水库样品封装(5.3.1.2.3)方法。
5.3.2.5 样品筛选和分拣
可参考湖泊、水库样品筛选与分拣(5.3.1.3)方法。
5.3.3 溪流和浅滩定量样品采集
5.3.3.1 一般地质的可涉水溪流、浅滩
在可涉水的溪流、浅滩采集底栖大型无脊椎动物时,可使用索伯网进行采集,每个样点
采 2~5个样。采样次数可视底栖大型无脊椎动物的密度做适当调整。采样时,将网口正对上
游,用脚或小铁扒有力地搅动索伯网前定量框(50 cm×50 cm或 25 cm×25 cm)内的底质,
使样品连同部分底质随水流一起被冲进网内。并用手刷将粘附在石块上的螺类等洗刷入网。
5.3.3.2 底质为卵石或砾石的可涉水溪流、浅滩
可使用踢网或 D形抄网进行采集。踢网可两人或单人操作,两人操作时,一人在水流
下游撑住网,另一人在上游用脚踢起或搅动水底底质,将浑浊的水用脚或手往网内泼,使大
型无脊椎动物连同部分底质随水流一起被冲进网内。单人操作踢网时可背对上游,或一只脚
6踩住网的下沿防止网被水流冲起,单手扶网,用脚在网前踢起 0.5~1 m2范围内的水底底质,
使底质和大型无脊椎动物一起被水流冲入网中。通常使用 1 m的踢网,每个样点采集 2~3
踢。采样踢数可视底栖大型无脊椎动物的密度做适当调整。使用 D形抄网采样时参考可涉水河流的定量采样法。
5.3.3.3 样品封装
同 5.3.1.2.3湖库样品封装方法。
5.3.3.4 样品筛选和分拣
可参考 5.3.1.3湖泊、水库样品筛选与分拣方法。
5.3.4 定性样品采集
5.3.4.1 拖网采样
在水深小于 2 m的湖泊或河流沿岸的浅水区,可使用拖网进行定性样品采集。采样时,
将拖网(带有重锤)抛入水中,在船上缓慢拖行(船速 5~10 km/h),至一定距离后提起拖
网。将同一样线上多次采获的样品连同底质合并装入同一个塑料自封袋或塑料广口瓶中,贴
上标签(写明采集地点、样点编号、日期和采集人),缚紧袋口或盖紧瓶口后带回实验室处
理。样品采集按照 HJ 628的规定执行。
5.3.4.2 抄网采样
在河岸边的一些特殊生境,如水中大型植物根部、倒木、大石块基部等采样点进行定性
样品采集,可使用不同类型的抄网(如 D形抄网)。在根株生境采样时,将 D形抄网放在根
株下游,用踢击的方法促使生物分离;在底质粗糙(混合砾石、卵石或大石块)生境采样时,
可将抄网底部紧贴在底质上,踢击抄网上游 0.5~1 m2范围内的底质,使生物从底质上分离,
多次踢击后将样品合并;或者将 D形抄网的直边紧贴河流底部,向前拖动 D形抄网,使样
品随着搅动和流水的冲刷进入网内;使用抄网采集时,应注意使网的下半部分尽量撑开,将
网的下沿尽量紧贴底质,网口稍向后倾斜。并注意不要使网的上沿进入水中。待流经网中的
水变清后,再捞起抄网。样品采集按照 HJ 628的规定执行。
5.3.4.3 地笼采样
在浅水湖泊、浅河等水流较缓的水域,可使用地笼进行样品采集。所用地笼的规格可视
水面宽度和水深等做适当调整。布设地笼时,先将地笼两端网口扎紧,将一端绑在水中木桩
或浮漂上,另一端(连接重物)抛入水中(必要时可先在笼网内放入适量食料作为诱饵)。
通常在傍晚前下网,次日清晨起网(若底栖动物密度较低,可放置数日)。起网后,将笼内
捕获的大型无脊椎动物全部倒出,装入同一个塑料自封袋或塑料广口瓶中。样品采集按照HJ 628的规定执行。
5.3.4.4 徒手采样
在浅滩或可涉水的溪流、浅河等生境,针对一些特殊的底栖大型无脊椎动物类群如溪蟹
类,可采用徒手采样法进行定性采样。采样点一般选择在溪流上游或溪流源头人迹稀少、罕
至的生境。采集时,选择水流较缓慢且有较多石块的区域进入小溪或浅河,轻轻掀起水中石
块,查看石块下方是否藏匿有底栖大型无脊椎动物。一旦发现,迅速抓住、放入采集瓶中。
采集过程中,要注意防止手被蟹类螯足的钳状指节夹伤。样品采集按照 HJ 628的规定执行。
5.3.4.5 诱捕法采样
使用底栖大型无脊椎动物喜食的饵料或在夜间使用白炽灯进行诱捕。可以与徒手采样法
配合使用,提高采样效率。采样点与徒手法相类似。夜间出行采样时需事先掌握采样点周围
的环境条件,同时采取必要的人身安全防护措施。样品采集按照 HJ 628的规定执行。
5.3.4.6 人工基质采样
在水深超过 1.5 m大型河流进行定性或定量样品采集时,可使用人工基质采样器(用 8
7号和 14号铁丝编织而成的高 20 cm、直径 18 cm的圆柱形铁笼,网孔面积 4-6 cm2)进行采
样。先在采样器的笼底铺一层 40目尼龙筛绢,再放上若干长约 8 cm的卵石。选择水流比较
平缓的水域,将采样器安置在采样点上,一个月后取回采样器,清洗并拣取附在人工基质上
的样品。使用人工基质采样时,需定期检查采样器,以防采样器被水流冲走或破坏。样品采
集按照 HJ 628的规定执行。
5.3.4.7 样品封装
可参考湖泊、水库样品封装(5.3.1.2.3)方法。
5.3.4.8 样品筛选和分拣
可参考湖泊、水库样品筛选和分拣(5.3.1.3)方法。
5.4 样品处理与保存
5.4.1 样品清洗
在室内,将带回的样品从样品袋或样品瓶倒入白瓷盘内。若样品沾有污泥,则需将样品
倒入 40目网筛(或 40目与 60目套筛)内,用自来水清洗,直至污泥完全洗净。再将洗净的样品倒入白瓷盘中。
5.4.2 样品分拣及固定
向白瓷盘中加入少许清水,用圆头镊或眼科镊、解剖针、吸管拣选,拣出各类底栖大型
无脊椎动物。必要时需借助体视显微镜进行拣选。个体柔软、体型较小的动物也可用毛笔分
拣,避免损伤虫体。分检出的样品可放入广口标本瓶中或标本缸,用 75 %乙醇溶液固定。
5.4.3 样品保存
样品保存时需按各样点编号,分别保存在标本瓶内。在标签上填写样点编号、采集日期、
采集地点、采集人,将标签贴在样品瓶外,并在样品瓶内放入同样内容的标签。放入标本瓶
中的标签通常使用制版转印纸(用铅笔书写)或白布条(用油性记号笔或签字笔书写)。有
条件时可激光打印或喷墨打印标签。
5.4.4 动物样品的固定和保存
将采获的动物样品放入 75 %乙醇溶液中固定。固定 24 h后,更换一次 75 %乙醇溶液,
以便长期保存(部分需要进行 DNA条形码分析的标本可保存在 90~95 %乙醇溶液中,以下
同)。加入的固定液和保存液的体积应以溶液完全没过动物样品为宜。在时间和条件允许的
情况下,可参见附录 F对各类底栖大型无脊椎动物样品分别进行固定和保存。
5.5 物种鉴定
5.5.1 形态分类学鉴定
参考相关工具书或在相关分类学家的指导下,对采得的样品进行形态分类和物种鉴别。
样品原则上应鉴定到种,若确实无法鉴定到种,可提升至上一级分类单元(比如属)。鉴定
过程中,注意保留用于分类鉴别的凭证标本。为确保物种鉴定的准确性,必要时可抽取同一
批次样品中的部分样品送交从事各类淡水底栖大型无脊椎动物分类学研究的专家进行核实。
5.5.2 DNA 条形码辅助分类鉴别
对底栖大型无脊椎动物幼体或近缘种样品的物种鉴别,可借助 DNA条形码技术进行辅助分类鉴别。
6 观测内容和指标
淡水底栖大型无脊椎动物观测内容和指标见表 1。实际观测中,可根据具体观测目标和
观测对象进行适当增减。
7 观测时间和频次
7.1 观测时间可视观测目标和地域而定,一般以春末(3~4月)至秋末(9~10月)为宜,在
秦岭-淮河一线以南地区,观测时间可延期至 11月。每年观测不少于 2次,经费允许条件下
可在平水期、丰水期和枯水期各观测 1次。
7.2 观测时间和频次一经确定,应保持长期不变,以利于年际间观测数据的对比。
7.3 可因观测目的及科学研究的需要,在原有观测频次的基础上适当增加观测次数。
8 数据处理和分析数据处理和分析方法参见附录 G。
9 质量控制和安全管理
9.1 对观测者进行技术培训,使其了解淡水底栖大型无脊椎动物观测的要求、方法,标本处
理、保存、物种鉴别,以......
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