一、调查方案

1.  陆生维管植物本底调查

     （1） 调查准备

  方案制定：准备调查区域植被类型图、1:10000 地形图等资料，根据调查目的制定科学合理的调查方案。

  条件准备：根据调查方案，准备调查时用的仪器设备和工具、调查现场需要的材料、安全防护用品。

（2）样地设置

  森林样地的面积以大于或等于 1 公顷（100m×100m）为宜，将 1 公顷样地分为 25 个 20 m×20m 乔木样方进行调查，每个乔木样方选择1个灌木（2 m×2m）和草本（1 m×1m）小样方进行调查；

  灌丛样地的面积10m×10m为宜，不少于5个，将样地分为 4个 5 m×5m 灌木样方进行调查，每个灌木样方随机或系统选择5个草本（1 m×1m）小样方进行调查；

  草原样地样方不少于5个，样方之间的间隔不少于 250 米。样方面积一般为1m×1m，若样地植被分布呈斑块状或者较为稀疏，应将样方扩大至 2m×2m。

     （3）调查指标

 乔木层植物调查要每木检尺，调查指标包括物种名称、树高、胸径、枝下高、冠幅、坐标点、物候、健康状况等；

 灌木层植物按照丛进行调查，调查指标包括物种名称、株数、平均高、胸径或基径、冠幅、物候、健康状况等；

 草本层植物按照发现的物种进行记录，调查指标包括物种名称、丛数、平均高度、盖度、物候、健康状况等。

 2. 大型真菌本底调查

     （1）调查准备

  收集调查区域气候、地理和植被等自然环境的资料，掌握常见植物和大型真菌的分布及其鉴别知识，准备调查区域高分辨率地形图。

  准备好调查器具，包括样方设置、标本采集制备、菌种分离、鉴定、生物量测定、记录、防护、环境因子检测等方面的工具。

     （2）调查内容和指标

  大型真菌调查指标，包括种类组成、分布格局、密度、频度、物种多样性指数和群落演替指数等。

  环境变化对大型真菌影响调查的指标，包括植物种类组成、分布格局、树龄、郁闭度、气温、地温、降水量、土壤含水量、空气湿度、光照条件、空气污染程度、土壤和子实体污染物蓄积量等

     （3）野外采样

  在所选的样地内设置若干条样线，样线不一定是直线。样线应覆盖样地内主要生境类型，每种生境类型至少有2条样线，每条样线至少保持50 m距离，每条样线长度在0.5-1km。用 GPS 仪定位样线起点和终点坐标，在 1:10 万地图上标注样线。

  沿着样线，每隔 20 m 设置一个半径 1.262 m、面积 5 ㎡的圆型样方，使每种生境类型的样方数量达 50 个左右。样方内生境必须尽可能同质。用一定标志标明样方的位置。 统计所选样方中地表大型真菌的种类、个体数量（样方记录表见附录 A）。对于无法鉴别种类的大型真菌，采集少量子实体，对其进行编号后，放入相应的袋子。在进行样方采样时，应同时拍摄样方原生境照片，并详细记录采集日期、地点、海拔、生态特征（如着生基质、周围植被、共生生物等）、采集人等。

 3.     陆生动物本底调查——以哺乳动物调查为例

  哺乳动物调查的内容主要包括调查区域中哺乳动物的种类组成、空间分布、种群动态、受威胁程度、生境状况等。哺乳动物调查指标包括哺乳动物的种类组成、区域分布、种群数量、性比、繁殖习性、食性、冬眠与迁徙、植被类型、地质、地貌、海拔、食物丰富度、人为活动情况等。

（1） 总体计数法

  直接计数法：将调查区域划分为多个子区域，通过肉眼或望远镜直接观测，分别统计各子区域内哺乳动物个体数量，对各子区域哺乳动物个体数量相加就得到整个区域哺乳动物的个体数量。该方法适用于以草原、灌丛为主要生境类型的大型偶蹄类，或有相对固定活动时间和活动生境的林栖偶蹄类，如梅花鹿、水鹿、驯鹿等。

  航空调查法：利用飞机等航空设备进行总体计数的方法，适合于草原、疏林或灌木林中大型哺乳动物调查。

（2） 指数估计法/间接调查法

  痕迹计数法：指针对一些不容易捕捉或者观测到的哺乳动物，借助于其遗留、易于鉴定的活动痕迹开展计数，推测哺乳动物种群数量的一种方法。该方法的前提假设是动物的痕迹数量与种群大小呈线性关系，或者至少是单调的关系。

  粪堆计数法：指通过计数哺乳动物遗留的粪堆数对哺乳动物种群数量进行估测的一种方法。该方法通过粪堆数量与动物种群数量之间的关系推算动物的种群数量，是一种简单易行的调查方法。

（3）样线法

  在所选样地内沿小径、步道等设置若干条样线。样线应覆盖样地内所有生境类型，每种生境类型至少有 2 条样线。每条样线长度可在 1 ~5 km，在草原、荒漠等开阔地调查大中型哺乳动物时，样线长度可在 5 km 以上。可根据生境类型把样线划分为若干样段。

  选定样线后，用 GPS 仪定位坐标，在 1:5 万地图上标明样线的路线及划分的样段。在晴朗、风力不大的天气条件下，沿样线步行、驱车或骑马匀速前进。步行速度一般为 2-3km/h；在草原、荒漠等开阔地，观测人员可乘坐越野吉普车，速度 30～45 km/h，也可以 6km/h 的速度骑马前进。记录观测人员前方及两侧所见实体或活动痕迹的数量（应包括样线预定宽度以外的实体或活动痕迹）及至样线的垂直距离。避免重复记录或漏记。

（4）红外相机监测

  安置红外感应自动照相机前，应调查哺乳动物的基本活动区域和日常活动路线。尽量将相机安置在目标动物活动痕迹密集处或经常出没的通道上。水源附近往往是动物活动频繁的区域，应优先考虑。记录各样点名称，进行编号，并用 GPS 仪定位。

  调查样点应涵盖调查样地内不同的生境类型，每种生境类型设置 3 个以上样点（间距 500 m 以上）。每个样点于树干、树桩或岩石上装设 1 至 2 组自动照相设备，架设位置一般距离地面 0.3-1.0m，照相机镜头与地面大致平行。每一个样点应该至少收集 1000 个相机工作小时的数据。在夏季每个样点需至少连续工作 30 天，以完成一个调查周期。

  根据设备供电情况，定期巡视样点并更换电池，调试设备，下载数据。记录各样点拍摄起止日期、照片拍摄时间、动物物种与数量、年龄等级、可能的性别、外型特征等信息，建立信息库，归档保存。

  除了哺乳动物调查外，还支持鸟类、两栖动物、爬行动物、昆虫以及陆生鱼类等动物资源的本底调查。

二、调查的开展

1. 使用北极花生物多样性APP开展野外调查

       北极花生物调查APP是一款野外生物快速调查软件，同时也配备了硬件，调查的类群丰富，包括植物资源调查、群落调查、植被调查、哺乳动物调查、鸟类调查、两爬调查、昆虫调查、陆地水体鱼类调查以及大型真菌调查，提供了样地法、样线法、样点法、分区直属法和采集法等调查方法，具有无网使用、拍照识物、语音记录、物种联想输入和表格录入等功能，极大提高野外调查效率。

       调查人员可以使用北极花中各个模块在野外开展调查，主要是调查植物、大型真菌和小型的动物，调查数据会先存储到设备本地，待有网时会自动传输至北极花生物多样性调查和评估系统中。

2. 布设智能红外相机等硬件调查大型动物

       选择动物活动较为频繁的区域或典型的栖息地布设智能红外相机，智能红外相机采取了市电、太阳能/蓄电池以及市电+太阳能三种供电方式，保证系统不间断稳定工作，配备了能够完成野生动物图像的自动化抓拍、误触发筛选、智能补光提高图像质量，并通过自组网将图像数据传输到北极花生物多样性调查和评估系统的红外相机调查数据管理平台中，平台配置了动物识别算法可以对采集的动物图像进行精准的鉴定，获取动物调查数据。

三、数据处理和分析方法

  数据调查完毕后，需要对数据进行整理和分析，为调查报告撰写做准备，主要的数据处理和分析内容包括：物种名录整理和统计、区系分析、重要值计算、多样性指数计算等等，北极花生物多样性调查和分析平台已实现上述所有数据分析功能。

1. 物种名录整理和统计

       将所有调查数据中的物种名单提取出来，基于物种分类数据库匹配所有物种的目科属种和拉丁名等信息，整理成标准的名录表，对于保护物种要单独提取一份名录；

基于物种名录结果对物种情况进行统计，统计目科属种的数量，统计优势目、优势科和优势属及其包含的物种数量，制作统计表。

2. 区系分析

       基于物种名录结果对物种情况进行分析，匹配物种的区系类型，对于植物物种只需要匹配到科和属的区系类型即可，动物要匹配到种一级，制作统计表，找出优势区系类型，分析区系特征。

3. 重要值

       重要值是评价物种在群落中的低位和作用的一项综合性指标，按下式计算：

IV=RCO+RFE+ RDE

      式中：IV——重要值；RCO——相对盖度，%；RFE——相对频度，%。RDE——相对密度，%；

 4. 多样性指数

       多样性指数是评价区域物种多样性水平的重要量化指标，包括Magelef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数等，北极花生物多样性调查和分析平台已实现上述所有多样性指数计算的功能。

5. 生态位分析

       生态位是量化区域内具体物种的资源占用情况和其他物种直接资源竞争情况，从生态位宽度和生态位重叠度两个维度去量化，北极花生物多样性调查和分析平台已实现生态位宽度和生态位重叠度指数计算的功能，包括：Levins生态位宽度指数、Hurlbert 生态位宽度指数、Schoener 生态位相似性比例和Pianka 生态位重叠度指数等。