一、监测方案
1. 生态系统多样性监测
生态系统多样性监测主要是依托生态系统监测大样地进行，生态系统监测大样地是生物多样性、群落系统演化和生态系统功能的重要综合研究平台。
（1）样地选址
根据前期森林、灌丛和草原本底调查结果，结合遥感影像，选择植被丰富或动植物丰富的区域为地址，建设生态系统监测大样地。
（2）样地设置
森林生态系统监测大样地面积设置为20公顷，每块样地又分成20×20m的样方；灌丛和草原监测大样地面积为100公顷，每个样地内又划分为 100×100 m的样方。样方用PVC管和拉绳标记边界，在树干或岩壁或人工标牌上标记编号等信息。
（3）监测指标
分成乔木层、灌木层、层间植物和草本层进行监测，对乔木层样方内胸径大于1厘米以上的植株进行每木测量、记录，灌木层、层间植物和草本层挑选样方进行监测，
监测的指标如下：
表1 生态系统多样性监测样地-森林群落乔木层调查表
表2 生态系统多样性监测样地-灌木层调查表
表3 生态系统多样性监测样地-层间调查表
表4 生态系统多样性监测样地-草本层调查表
（4）监测时间
在植物的生长季节（北方5月至9月，南方3月至10月）开展监测，每2~3年开展一次调查监测。
2. 物种多样性监测
（1） 植物多样性监测
调查的对象包括被子植物、裸子植物、蕨类植物和苔藓植物。从多样性、数量特征、群落动态、受威胁情况等方面开展综合调查并分析区域维管植物多样性的现状。植物调查采用样线法与标本采集法。
样线法：区域内的植物种类与分布普查采用样线法，样线法一般适用于乔木、灌木、大型草本和稀疏分散的种类。森林、灌丛类型的调查线路每条长度为3~5 km，草原、湿地类型的调查线路每条长度为2~3 km。
标本采集法：对于历史调查极其薄弱的地区，将作为研究重点进行详尽的标本采集；野外调查时，详细拍摄植物各部位细节照片，获得可靠、翔实的第一手研究资料，为形成专著性的研究成果奠定基础；加强珍稀、濒危、特有物种、国家重点保护植物、古树名木等的物种调查。除采集凭证标本外，也同时收集植物种质资源的硅胶干燥材料。所采集的植物标本经烘干、按照标本制作规范制作后杀毒，植物标本保存于地区标本馆，并建立电子标本档案。
在植物的生长季节（北方5月至9月，南方3月至10月）开展监测，每3~5年开展一次调查监测。
（2）鸟类和兽类多样性监测
鸟类和兽类多样性调查拟采用样线法、样点法、红外相机拍摄法3种方法调查收集洮河保护区鸟类物种、个体数量、栖息生境、迁徙规律等数据信息。对国家I级、II级重点保护鸟类和兽类，调查中记录发现位点坐标、海拔、生境等信息。野外实地调查时，拍摄部分代表性鸟类和兽类的物种凭证照片。
样线法和样点法采用拟定格式的记录表，每条调查样线采用2 km长度为一个调查线段，两线段之间间距为100m。记录调查线段起点、终点的地理坐标和海拔，拍摄调查线段的起点和终点前后左右4张生境照片，利用手持GPS软件记录样线轨迹。样点法记录样点坐标和海拔，拍摄样点前方和后方两张生境照片。红外相机布设位点记录相机坐标海拔信息，拍摄前后左右4张生境照片。调查过程中人为干扰/威胁因素也一并记录。干扰类型分为：开发建设（如旅游）、农牧渔业开发（如毁林开垦）、其他（如狩猎、砍伐、火烧等）；干扰强度分为：强、中、弱、无4个等级。
在动物交配繁殖或迁徙的季节开展监测，每1~3年开展一次调查监测。
红外相机应用于自然保护区和偏远地区的大型兽类和鸟类多样性监测。将监测区域划分为若干个公里网格（1×1 km2），由于研究区山高林密，地势陡峭，难以完全按照公里网格布设红外相机，采用样线法布设红外相机。样线的布设将尽可能覆盖完整的海拔梯度，海拔间距不小于200m，同时兼顾到不同的坡向。每条样线布设红外相机10-20台，相邻样线间的距离不小于1km；相邻红外相机位点间的距离也不小与500m。根据地形将相机绑定在离地面0.5-1.5米左右的树上，镜头避开阳光直射的角度，与动物活动场所水面平行。相机前不使用诱饵，以确保被观察的动物处于自然状态。相机固定后，用手持GPS（Garmin 32s）确认并记录实际相机位点信息（经纬度、海拔、生境类型等）。拍摄参数根据具体需要可设置为拍照或拍照+摄像模式，每次触发拍摄3张照片或3张照片+10秒视频，触发间隔5秒。所有的相机都被设置成每天24小时工作。
（3）两爬动物多样性监测
监测两栖和爬行动物物种及种群：物种种类、个体数估算、分布，尽量调查性别，还要调查生境信息：经纬度、海拔、生境类型、气温、水体信息，提供部分生境照片。借助样线法对区域两爬类动物多样性进行监测。
拟选择沿监测区域内主要河流和溪流其中部分进行调查。主要通过样线法辅以走访调查法在研究区进行采集调查。样线选择两侧自然植被覆盖较好的河流或溪流，两侧自然植被破坏严重或者地形原因无法沿其徒步行走的河流或溪流则不适合作为样线，具体样线选择还要通过向当地向导咨询以及实地勘察后确定，原则上样线尽量在调查区域内平均分配且包括不同海拔梯度。以夜间为主白天为辅沿着所选河流或溪流进行调查，沿途进行标本采集与信息记录。每条样线长度尽量达到2km，由于地形原因，有些样线可能无法完成所需长度，有些样线可适当加长。对于一般物种，进行适当的标本采集；对于国家保护动物及珍惜濒危物种，只进行照片拍摄及相关信息记录不进行标本采集；个别物种只见其踪迹或痕迹者则进行相关信息记录。对于一些稀有且很难见到的物种（如龟鳖类等），则通过询问当地村民等的方式进行调查，并记录相关信息。
在动物交配繁殖或迁徙的季节开展监测，每1~3年开展一次调查监测。
（4）鱼类和水生动物多样性监测
监测区域鱼类和水生动物物种及种群：物种种类、个体数估算、分布，尽量调查性别，还要调查生境信息：经纬度、海拔、水环境、气温、水体信息，提供部分生境照片。借助样线点法对洮河保护区鱼类和水生动物多样性进行调查。
拟选择沿区域境内主要河流和溪流其中部分进行调查。在枯水期（4-6月）和平水期（10-12月）对洮河保护区地区沿山溪流进行调查。每条溪流原则上设置上中下游3个点位，共计布设30个样点。鱼类和底栖动物调查方法主要采用现场捕获法，辅以渔获物调查法和补充调查法，调查方法参照环境保护部《生物多样性观测技术导则内陆水体鱼类》（HJ 710.7-2014) 和《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）。白天（9:00以后）沿溪边向上步行调查，遇有水塘或水潭的地方，根据水域面积大小，选择放置规格合适的刺网和地笼等渔具。地笼内放入诱饵，地笼和刺网放置3小时左右检查渔获情况。另外，使用小型无损伤便携式电鱼机或抄网在溪流中捕获鱼类。调查期间，对捕获的渔获物记录鱼类种类、数量、重量和体长，拍摄鱼类照片；对生境拍照，并记录生境信息、水体信息、水生植被，记录活动生境、时间、地点。GPS定位仪记录每个采样点的经纬度、海拔。对人为干扰、自然干扰类型和强度进行记录。对于国家级保护动物及珍稀濒危物种，进行照片拍摄及相关信息记录，只保留1～3尾标本。此外，采用访问调查法走访洮河保护区周边菜市场或农贸市场，并咨询当地村民、渔民、工作人员、渔政管理人员，对近几年鱼类资源状况、人为干扰因子、保护现状等相关信息进行补充调查。
水环境调查参照农业部《渔业生态环境监测规范》（SC/T 9102.3-2007）、生态环境部《水质采样技术指导》（HJ 494-2009）进行；水温、pH、电导、溶氧量等水质理化指标采用便携式水质分析仪现场测量并记录，流速用流速仪测量。
在动物交配繁殖或迁徙的季节开展监测，每1~3年开展一次调查监测。
（5）昆虫多样性监测
昆虫多样性监测拟采用样线法和样点法调查收集洮河保护区昆虫物种、个体数量、栖息生境等数据信息，调查中记录发现位点坐标、海拔、生境等信息。
样线法：设置样线覆盖整个调查区域各类植被类型、海拔梯度和地形地貌，选定样线后，用GPS定位仪测定坐标，在1:10000地图上标注样线的路线。沿样线以网捕采集为主的形式开展调查。样线宽度，通过网捕对样线左右2.5 m、地表及其上方5.0 m范围内所有昆虫的种类、虫态进行调查记录。如在悬崖或水边，可沿样线调查记录一侧宽度为5.0 m范围内的种类。样线长度要求，每条调查样线长度设置为1 km。调查时间：每年雨季前后的5月和10月份调查，花期可增加调查频次。
样点法：设置昆虫调查样点，覆盖整个调查区域各类植被类型、海拔梯度和地形地貌，配置固定的诱捕陷阱，经过一段时间后将捕获的昆虫采集回去进行鉴定和技术。主要的诱捕陷阱如下：
马来氏网法：马来氏网主要用于采集双翅目、膜翅目、直翅目等昆虫类群。根据生境设置多套地面马来氏网，每月收集1-2次昆虫，系统收集一年。
灯诱法：在用电方便的调查点，增加晚上灯诱采集，适用于调查夜间趋光性昆虫，尤其是鳞翅目蛾类及鞘翅目甲虫。选择月光少、晴朗无风的夜晚，19:00~ 23:00灯诱采集，标本及时展翅或整姿，并鉴定。
Winkler extraction法：主要用于采集地表枯落物层中活动的昆虫，在调查区内按样方4平方米的样方每生境获海报梯度重复3次采集，收集在枯落物中活动的蚂蚁。
主要在动物交配繁殖或迁徙的季节的夜间开展监测，每1~3年开展一次调查监测。
二、监测的开展
1. 使用北极花生物调查APP开展野外监测
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，监测的类群丰富，包括植物资源、群落、植被、哺乳动物、鸟类、两爬、昆虫、陆地水体鱼类以及大型真菌，提供了样地法、样线法、样点法、分区直属法和采集法等方法，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，极大提高野外数据记录效率。
监测人员可以使用北极花中各个模块在野外开展监测，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监测大型动物
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，不断获取动物监测数据。
三、多样性分析与评估
生物多样性数据采集完毕后，自动传输至北极花生物多样性数据管理和分析平台，开展各种生物多样性数据分析和相关报告撰写。
（1）物种丰富度
物种的丰富度（species richness）是对衡量区域物种多样性程度的重要指标，经常用单位面积内的物种的总数目来表达。对区域而言，考虑到物种样品采集的难易程度和在生态系统中的作用，通常分别记录哺乳动物、鸟类、两栖动物、爬行动物、鱼类等脊椎动物物种个数，蝴蝶、甲虫等指示性无脊椎动物物种个数，以及高等植物、大型真菌的种数。
物种丰富度指标，可适用于中尺度评估，即以县域或格网为评估单元；亦可适用于小尺度评估，即在野外调查是记录样地、样方、样线等范围内出现的物种个数。
物种丰富度的计算，由于过去情况下多是以县域为单位进行物种记录、标本采集等活动，因此通常多以县域作为评估单元，记录每个县内的物种种数，并在此基础上形成区域物种丰富度分布图，识别区域物种分布热点地区。
该指标通常需要对所有物种亦或是对几个主要物种类群（如被子植物、哺乳类等)的全部种类进行调查，需要十分长的调查周期, 以及大量的资金与人力投入。所以这些调查作为监测评价的本底资料十分重要, 但若作为指标却不能完全符合动态评价的要求。通常还需要结合小尺度的抽样调查，才能获取长期的动态监测数据。
（2）物种多样性指数
物种的Shannon-Wiener指数（H'）包括了测量群落的异质性。该指数借用了信息论方法，通常可用来估算群落或区域内多样性的高低。在群落多样性的测度上，借用了信息论中不定性测量方法，就是预测下一个采集的个体属于什么种，如果群落的多样性程度越高，其不定性也就越大。
H’为Shannon-Wienner多样性指数；其中S为样方中物种种类数；Pi为物种的个体数占群落中总个体数的比例；Ni为群落中物种i的个体总数。
（3）物种均匀度指数
物种的多样性指数无论以何种形式表达，它们都是把物种丰富度和均匀度结合起来的一个单一的统计量。因此，均匀度是研究多样性的另一个十分重要的概念。均匀度是指生物群落中不同物种的多度(生物量、盖度、重要值等)分布的均匀程度，用来描述物种中的个体的相对丰富度或所占比例。
Pielou均匀度指数是基于Shannon-Wienner指数定义的，是最常用的描述群落物种均匀度的指数。Pielou定义均匀性指数计算公式为：
当Shannon-Wienner指数取最大值lnS时，说明群落的均匀度最大，故Pielou均匀度指数式为实际观察的Shannon-Wienner多样性指数与理论上的Shannon-Wienner多样性指数最大值之比。因此，E的取值范围是0—1，越接近于0说明均匀度越小，反之，当Pielou均匀度指数为1时，群落的均匀度达到最大。
（4）大型动物多样性评估
拟使用相对多度指数（Relative Abundance Index, RAI）来表征大型兽类和鸟类不同物种的多样性，其计算公式为：
其中Ai为物种i的有效照片数，D为相机工作总天数，RAI代表某物种个体或种群的相对数量，即每100天拍摄到的独立有效照片。
（5）物种特有性
物种特有性指被评价区域内中国特有的野生动植物物种的相对数量。该指标在一定程度上可反映整个区域的特有性，但具体计算时原有的方法为特有野生动植物与该区域野生动植物总数之比，无法明确具体变化为特有种的变化还是野生动植物总数的变化，因此建议以特有动植物的绝对值来作为指标。
