[發(fā)明專利]一種草地植物種群地上生物量測量方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810417030.0
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108663483B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設計）人: 于應文;牟曉明;施穎
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 王戈

本發(fā)明公開了一種草地植物種群地上生物量測量方法及系統(tǒng)。所述方法及系統(tǒng)在實際應用中，只需測量植物種的高度和蓋度，在實測樣方地上總生物量和估測的樣方地上總生物量之間建立回歸方程，通過植物種的高度蓋度相對值與樣方地上總生物量的校正值，即可得出待測量樣地上待測植物種群的地上生物量。所述方法及系統(tǒng)簡易、高效且計算精度高，解決了物種組成復雜草地上植物種群地上生物量測量費時、費力、效率低且測量精度低的難題，適用于大范圍草地植物種群地上生物量的監(jiān)測。

技術領域

本發(fā)明涉及草地植物群落特征測量技術領域，特別是涉及一種草地植物種群地上生物量測量方法及系統(tǒng)。

背景技術

青藏高原高寒草甸是我國重要天然牧場之一，在生物多樣性保護、水源涵養(yǎng)及藏民族畜牧業(yè)發(fā)展等方面起重要作用。植物地上生物量是指地表以上單位面積內(nèi)所包含植物的干重，是草地植被生態(tài)學的重要研究內(nèi)容。定期監(jiān)測高寒草甸植物種群地上生物量及其生長動態(tài)，對合理放牧和草地資源的可持續(xù)利用具有重要實踐意義。

目前測量草地植物地上生物量的方法主要有地面實測法和遙感估測法。地面實測法主要是沿用“一把剪刀、一桿秤”的傳統(tǒng)“樣方法”測定。該方法雖然具有測量精度高，測量結果可靠等優(yōu)點，但在測量過程中，費時、費力，不適合大范圍草地植物種群地上生物量的監(jiān)測。同時，地面實測法由于每次將樣方內(nèi)植物刈割，對草地具有一定破壞性，故無法對草地植物種群地上生物量進行連續(xù)性和長期性的動態(tài)監(jiān)測。遙感估測法是基于衛(wèi)星遙感數(shù)字圖像或航空遙感圖像，以植物葉面在可見光及紅外波段的強吸收或強反射為基礎，利用遙感植被指數(shù)，結合地面調(diào)查數(shù)據(jù)和遙感圖像處理系統(tǒng)，構建地上生物量統(tǒng)計模型，實現(xiàn)地上總生物量的動態(tài)監(jiān)測，可用于較大范圍的草地總生物量監(jiān)測。但遙感估測法不能評估草地植物種群地上生物量，且其測量草地總生物量的精度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種草地植物種群地上生物量測量方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)青藏高原高寒草甸植物種群地上生物量簡易、高效、高精度的測量，同時適用于大范圍草地總生物量監(jiān)測。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種草地植物種群地上生物量測量方法，所述方法包括：

獲取待測量樣地的樣方的樣方總地上生物量估測值和樣方總地上生物量實測值；

根據(jù)所述樣方總地上生物量估測值和所述樣方總地上生物量實測值建立樣方總地上生物量校正方程；

根據(jù)所述樣方總地上生物量校正方程確定第j個樣方的樣方總地上生物量校正值；

獲取第j個樣方中第i種植物的高度蓋度相對值；

根據(jù)所述第j個樣方的樣方總地上生物量校正值和所述第j個樣方中第i種植物的高度蓋度相對值確定第j個樣方中第i種植物的地上生物量；

根據(jù)所述第j個樣方中第i種植物的地上生物量確定所述待測量樣地上第i種植物的地上生物量。

可選的，所述根據(jù)所述樣方總地上生物量估測值和所述樣方總地上生物量實測值建立樣方總地上生物量校正方程，具體包括：

建立所述樣方總地上生物量估測值和所述樣方總地上生物量實測值之間線性回歸方程y＝ax+b，其中y表示所述樣方總地上生物量實測值，x表示所述樣方總地上生物量估測值，a為方程y＝ax+b的斜率，b為方程y＝ax+b的截距；

將所述樣方總地上生物量估測值和所述樣方總地上生物量實測值代入所述線性回歸方程y＝ax+b，求解得到所述斜率a和所述截距b的值；

根據(jù)所述斜率a和所述截距b建立所述樣方總地上生物量校正方程CB_j＝ax_j+b；其中CB_j表示第j個樣方的樣方總地上生物量校正值，x_j表示第j個樣方的樣方總地上生物量估測值。