[發明專利]一種測量草地植物種和植物群落空間分布的方法及系統

在審

• 申請號: 201810417059.9
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108595385A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 牟曉明;于應文;徐震;李小剛
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種測量草地植物種和植物群落空間分布的方法及系統。該方法包括：對草地樣本進行劃分，得到多個大樣方；統計植物群落中各植物種在每個大樣方內出現的次數，得到統計次數；根據各植物種的統計次數，采用冪乘方法，得到植物群落的散點圖；通過所述散點圖確定各植物種的空間分布以及植物群落的空間分布。本發明能夠更加簡單、高效的測量植物種以及植物群落空間分布格局。

技術領域

本發明涉及生態技術領域，特別是涉及一種測量草地植物種和植物群落空間分布的方法及系統。

背景技術

草地植物空間分布格局是指種群個體和群落在空間水平位置的分布模式，體現植物種群隨時空變化在各種尺度范圍的格局、成因及規律。研究植物種群和群落空間分布格局，明確植被分布格局及變化規律，可一定程度反映草地植被的演替方向和發展動態，解析草地植被與環境之間的關系，對草地植被演替生態學機制的揭示具有重要意義。

Greig-Smith首次提出空間格局可用于自然植被空間異質性分析，植物空間格局研究逐漸被生態學家關注。起初生態學家應用單種群格局方法研究群落中主要種群的分布格局。到20世紀70年代，多物種格局和種群格局方法產生，主要用于研究優勢種群格局和群落格局的關系。隨后，許多生態學家用兩項局部方差法和成對樣方方差等統計學手段，對植物格局強度和尺度進行研究；與此同時，David應用地理信息軟件方差圖方法(variogram)來研究植被空間格局。直到20世紀80年代，Wiegand和Moloney提出以植物種群個體的空間位置坐標為基本數據，以點圖形式研究植物種的點格局法。近年來，為探討生態學中的尺度和等級問題，研究者提出分形分析法，但其與以往方法的理論基礎不同，在反映格局和尺度關系上不如點格局法。

以上方法雖然在早期植被格局分析中非常有用和盛行，但其所得結論過于簡單化，且集中在傳統的方法和理論方面，主要存在以下問題：(1)植被調查過程復雜，且費時、費力；(2)調查僅限于部分植物種群的格局分析，不能對所有植物種或同時對植物種和群落空間格局進行研究。

發明內容

本發明的目的是針對現有方法存在的問題，提供一種能夠簡易、高效的測量草地植物種和植物群落空間分布的方法及系統。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種測量草地植物種和植物群落空間分布的方法，所述方法包括：

對草地樣本進行劃分，得到多個大樣方；

統計植物群落中各植物種在每個所述大樣方內出現的次數，得到統計次數；

根據各植物種的統計次數，采用冪乘方法，得到植物群落的散點圖；

通過所述散點圖確定各植物種的空間分布以及植物群落的空間分布。

可選的，所述統計各植物種在每個大樣方內出現的次數，得到統計次數，具體包括：

將每個大樣方分割為大小相等的多個正方形小樣方；

統計各植物種在每個所述小樣方內出現的次數；

根據各植物種在多個小樣方內出現的次數計算各植物種在每個大樣方內出現的次數。

可選的，所述根據各植物種的統計次數，采用冪乘方法，繪制植物群落的散點圖，具體包括：

根據各植物種的統計次數，計算各植物種在小樣方中出現的方差；

計算各植物種的實際觀測頻率方差；

根據各植物種在小樣方中出現的方差以及各植物種的實際觀測頻率方差，采用冪乘方法，繪制植物群落的散點圖。

可選的，所述通過所述散點圖確定植物群落的空間分布，具體包括：

獲取散點圖的線性回歸直線；