GLORIA野外工作手册

GLORIA*野外工作手册多峰调查法*全球高山生态环境观测研究计划（GLORIA）–全球陆地观测系统（GTOS）的一个重要部分编者:HaraldPAULI,MichaelGOTTFRIED,DanielaHOHENWALLNER,KarlREITER&GeorgGRABHERR地址：GLORIACoordinationInstituteofEcologyandConservationBiology–UniversityofViennaDepartmentofConservationBiology,VegetationandLandscapeEcologyAlthanstrasse14,A-1090Vienna,Austria,欧洲项目野外工作及数据提供人员：MaiaAKHALKATSI(Tbilisi,Georgia),PeterBARANCOK(Bratislava,Slovakia),NeilBAYFIELD(Banchory,Scotland/UK),Jose-LuisBENITO(Jaca,Spain),LuigiBERTIN(Pavia,Italy),Jean-LucBOREL(Grenoble,France),GheorgheCOLDEA(Cluj-Napoca,Romania),EmmanuelCORCKET(Grenoble,France),BrigittaERSCHBAMER(Innsbruck,Austria),MairedGABBETT(Stirling,Scotland/UK),DanyGHOSN(Chania,Crete/Greece),MatteoGUALMINI(Parma,Italy),JarleI.HOLTEN(Trondheim,Norway),RobertKANKA(Bratislava,Slovakia),GeorgeKAZAKIS(Chania,Crete/Greece),JozefKOLLAR(Bratislava,Slovakia),PerLARSSON(Arvika,Sweden),KarinLINDBLAD(Göteborg,Sweden),MartinMALLAUN(Innsbruck,Austria),GeraldineMCGOWAN(Banchory,Scotland/UK),AbderrahmaneMERZOUKI(Granada,Spain),OttarMICHELSEN(Trondheim,Norway),PavelMOISEEV(Ekaterinburg,Russia),UlfMOLAU(Göteborg,Sweden),JoaquínMOLEROMESA(Granada,Spain),LaszloNAGY(Sterling,Scotland),GeorgeNAKHUTSRISHVILI(Tbilisi,Georgia),JúliusOSZLÁNYI(Bratislava,Slovakia),AbdaladzeOTARI(Tbilisi,Georgia),VasiliosPAPANASTASIS(Thessalonki,Greece),GiovanniPELINO(Sulmona,Italy),MihaPUSCAS(Cluj-Napoca),LucaRIGGIO(Roma,Italy),GrazianoROSSI(Pavia,Italy),StepanSHIYATOV(Ekaterinburg,Russia),AngelaSTANISCI(Roma,Italy),Jean-PaulTHEURILLAT(Champex,Switzerland),MarcelloTOMASELLI(Parma,Italy),PeterUNTERLUGGAUER(Innsbruck,Austria),LuisVILLAR(Jaca,Spain),PascalVITTOZ(Lausanne,Switzerland),MathiasVUST(Lausanne,Switzerland).GLORIA计划欧洲项目有关决策及公众事务协调人员：HaraldBUGMANN(Zurich,Switzerland),AndreasGOETZ(Schaan,Liechtenstein),ElkeHAUBNER(Schaan,Liechtenstein),StefanMOIDL(Wien,Austria),MartinPRICE(Perth,Scotland/UK),MelREASONER(Bern,Switzerland),LaureSOUBRIER(Chambéry,France).参与本手册讨论人员：WilliamBOWMAN(Boulder,Colorado/USA),MartinCAMENISCH(Chur,Switzerland),KatharineJ.M.DICKINSON(Otago,NewZealand),DanielB.FAGRE(WestGlacier,Montana/USA),ThomasFICKERT(Erlangen,Germany),KenGREEN(Jindabyne,Australia),FriederikeGRÜNINGER(Erlangen,Germany),StephanHALLOY(Mosgiel,NewZealand),MichaelHOSCHITZ(Wien,Austria),MaryT.KALINARROYO(Santiago,Chile),RüdigerKAUFMANN(Innsbruck,Austria),JamesB.KIRKPATRICK(Hobart,Tasmania/Australia),ChristianKÖRNER(Basel,Switzerland),AlanMARK(Otago,NewZealand),DaveJ.MCDONALD(Claremont,SouthAfrica),BrunoMESSERLI(Bern,Switzerland),AndreaMOCHET(Aosta,Italy),JohnMORGAN(Bundoora,Victoria/Australia),KenSATO(Sapporo,Japan),ThomasSCHEURER(Bern,Switzerland),MichaelRICHTER(Erlangen,Germany),SolveigTOSI(Pavia,Italy),KarstenWESCHE(Marburg,Germany),ZHANGYili(Beijing,China).GLORIAFieldManualTheMulti-Summitapproach序“全球高山生态环境观测研究计划”（GlobalObservationResearchInitiativeinAlpineEnvironments,GLORIA）是针对气候变化对山地生态环境影响的监测评估问题而建立的一个国际性的研究网络。为使来自不同地区的观测数据能够相互比较，就需要建立一种标准化的取样和分析方法。本手册所描述的是GLORIA计划所采用的“多峰调查法（Multi-Summitapproach）”。本手册是GLORIA多峰调查法野外手册的第4版，同时也是昀终版本。主要介绍目标区域山峰生物区系和气候变化的监测方法。本手册主要是对多峰调查法的实际操作技术进行描述，其内容未包括对研究结果的分析，以及如何将研究结果向科学界和公众报道。本手册的第一到第六章，简要介绍了有关国际高山生物区系观测网络的一些基本原理。第七章将重点介绍该研究网络中山脉和监测点的选择标准。第八章将分节描述标准化的监测方案设计和和监测方法，包括野外操作步骤。工作步骤依字母顺序（a到v）排列，在正文中用灰色的下划线标记。第九章介绍数据的输入和数据库管理的基本方法。文本框中的内容是对特定方法或步骤所进行的补充说明。本手册所用相关术语的含义在术语表中有描述。本手册的第三版曾于2001－2002年夏季首次用于GLORIA计划欧洲项目的野外研究工作。当时共选择了18个目标区，成功建立了72个顶峰监测点。这是GLORIA计划欧洲项目在“欧盟第5次研究与技术开发和示范框架项目（5thRTDFrameworkProgramme）”下的第一次大规模应用。此外，在瑞士、意大利、新西兰岛和秘鲁等地也采用多峰调查法建立了监测研究点。在澳大利亚和美国落基山，也有研究人员正在进行有关的野外工作。本手册（昀终版）是在2002年10月在奥地利TulbingerKogel召开的GLORIA研讨会上经过充分讨论后写作完成的。有40名参与了GLORIA欧洲项目的来自欧洲和海外的科学家参加了这个研讨会，交流了GLORIA的多峰调查法的野外应用经验。尽管第四版对前面的版本进行了修改，但已有的数据集，包括根据第三版的方法获取的野外数据，与根据本手册在将来所获取的数据完全兼容。本手册与前面版本相比，主要的修改是：原来的第六和第七章合并为第七章，主要介绍监测点的选择。对小节8.4.2的内容进行了彻底的修改，对附件II的采样表进行了相应的修改，新增了两个表格。附件III的内容替换为关于图片文件的编号信息。将来有关GLORIA多峰调查法的应用，都将按照第四版进行。欢迎对本手册提出意见。在开始野外工作之前，请先浏览GLORIA的的网站：。再次感谢对GLORIA的多峰调查法的建立做出贡献的所有人员。GLORIA计划协调办公室，维也纳，2003年6月。2GLORIAFieldManualTheMulti-Summitapproach1.引言“全球高山生态环境观测研究计划”（GlobalObservationResearchInitiativeinAlpineEnvironments,GLORIA）的目的在于，建立一个用于对比研究气候变化对高山生物多样性影响的国际性长期观测网络(GRABHERRetal.2000a,PAULIetal.2003)。根据IPCC(McCarthyetal.2001)的估计，地球生物圈目前正经受，并将继续经受快速的气候变迁。大量证据显示，人类活动对全球气候产生了一定的影响(Houghtonetal.2001)。预测表明，大气温度在1990-2100年期间将上升1.4到5.8K(Houghtonetal.2001)，这种变化可能会强烈地改变现存的生物圈格局。虽然所有生态系统都受到了气候变化的影响，但高山生命带生态系统（即树线以上的高山环境）对气温的升高更加敏感，因为它们是由低温条件形成的。高山气候正在变暖已经被长期的研究记录所证实(Haeberlietal.1996;Price&Barry1997)。气候变化会影响生物多样性（如永冻带格局和干扰动态的变化），并可能导致物种的灭绝。只有进行长期的野外原地监测才能了解这种物种灭绝的情况有多严峻。与气象学和冰川学相比，目前针对气候变化影响高山生态系统的问题，还几乎没有长期的观测研究。仅有的几次记录是可追溯到19世纪的关于欧洲阿尔卑斯山脉顶峰生境的一些材料。重新调查这些有历史记录的顶峰发现，维管植物分布的海拔高度比以前更高(Grabherretal.1994,2001)。因此可以推测由于气候变暖，植物分布向上推移是早就在进行的过程。近年来的大量整合分析和文献研究都充分证明，气候变化对从低温陆地生态系统到热带海洋生态系统都产生了重要的生态影响(Waltheretal.2002,Parmesan&Yohe2003,Rootetal.2003)。GLORIA的主要任务，就是要在地球上所有主要山地系统采用标准化监测方案来建立一个国际性的长期观测研究网络。GLORIA与国际上的研究需求相一致，如IGBP的山地研究计划（MountainResearchInitiative，MRI)(Becker&Bugmann1997,1999)和全球陆地观测系统（GlobalTerrestrialObserv