[發(fā)明專利]一種精準(zhǔn)設(shè)置草地野外控制實(shí)驗(yàn)矩形樣地的快速方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010225675.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN111307128A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王然然;徐鑫磊;趙京東;宋彥濤;烏云娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連民族大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C15/00
• 分類號(hào): G01C15/00
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 畢進(jìn)

本發(fā)明屬于草地生態(tài)環(huán)境野外調(diào)查技術(shù)，公開了一種精準(zhǔn)設(shè)置草地野外控制實(shí)驗(yàn)矩形樣地的快速方法。本發(fā)明是為了解決在草地野外實(shí)驗(yàn)時(shí)，如何快速精準(zhǔn)的確定實(shí)驗(yàn)矩形樣地的技術(shù)問題。本發(fā)明的方法包括：一、根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求設(shè)計(jì)樣方；二、構(gòu)造直角三角形，確定樣方的一直角所在位置；三、再次構(gòu)造直角三角形，標(biāo)記出樣方的另一直角，以此確定矩形樣地的形狀。該方法成本低廉、攜帶方便、適用范圍廣、快速精準(zhǔn)、安全高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于草地生態(tài)環(huán)境野外調(diào)查方法技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一種精準(zhǔn)設(shè)置草地野外控制實(shí)驗(yàn)矩形樣地的快速方法。具體涉及一種在草地生態(tài)環(huán)境野外調(diào)查時(shí)，如何快速確定矩形實(shí)驗(yàn)樣地的方法。

背景技術(shù)

草地生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分^[1]，在維持和保護(hù)生物多樣性、養(yǎng)分循環(huán)、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙、凈化空氣等方面都發(fā)揮著重要作用^[2]。我國擁有天然草地面積近4億公頃，約占世界草地面積的12.5％，是世界第二草地大國^[3]。草地作為一種可持續(xù)利用的自然資源，具有豐富的物種資源^[4]，在環(huán)境保護(hù)以及維持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。但近年來，由于CO₂濃度的不斷升高及氣候變化帶來的全球變暖導(dǎo)致草地生態(tài)系統(tǒng)退化^[5]、大氣氮沉降數(shù)量的急劇增加和人類過度放牧等一系列草地環(huán)境問題，我國多數(shù)地區(qū)草地退化日益嚴(yán)重，沙化現(xiàn)象普遍，嚴(yán)重影響了草地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能^[6]。目前，恢復(fù)草地生態(tài)環(huán)境已成為重要的研究課題，科學(xué)家通過野外控制實(shí)驗(yàn)，以點(diǎn)帶面，研究這些因子變化對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)的影響，其中草地植物群落調(diào)查是了解和評(píng)價(jià)區(qū)域草地生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)和必不可少的內(nèi)容。

野外調(diào)查和野外控制實(shí)驗(yàn)是生態(tài)學(xué)研究的基本方法，也是生態(tài)學(xué)者的基本功。對(duì)草地開展野外調(diào)查，能對(duì)該系統(tǒng)特征形成科學(xué)認(rèn)知^[7]，從而對(duì)草地資源進(jìn)行有效的管理。同時(shí)模擬實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建是研究的基礎(chǔ)，野外控制實(shí)驗(yàn)可以真實(shí)地反映草地的具體情況，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精準(zhǔn)。在生態(tài)學(xué)研究的野外調(diào)查和野外控制實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)樣地經(jīng)常需要設(shè)計(jì)樣方和進(jìn)行草地植被特征調(diào)查，為草地生態(tài)系統(tǒng)的研究獲得基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。因此，樣方的精準(zhǔn)確定成為草地生態(tài)系統(tǒng)野外調(diào)查中關(guān)鍵的一步。

目前，進(jìn)行野外草地調(diào)查時(shí)或者控制實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常為長(zhǎng)期控制實(shí)驗(yàn)定位研究，一般需要確定較大面積的小區(qū)，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)晗拊谛^(qū)內(nèi)有計(jì)劃的進(jìn)行植被調(diào)查。即在選定的實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)，先確定出大樣方確定實(shí)驗(yàn)樣地，然后在大樣方內(nèi)再進(jìn)行小樣方內(nèi)的植物群落調(diào)查，通常草地的調(diào)查樣方面積為1x1m²。由于在設(shè)定大樣方時(shí)涉及面積較大，很難保證樣方調(diào)查的精確性。例如，在模擬氮磷添加對(duì)草甸草原羊草葉片葉綠素含量的影響控制實(shí)驗(yàn)中，樣方矩形面積9x9m²，當(dāng)?shù)砑?0g/m²/年和磷添加8g/m²/年的組合處理羊草的SPAD最高^[8]，若樣方固定不準(zhǔn)確變?yōu)?5℃的菱形，面積比矩形樣方小0.38％；若變?yōu)?00℃的菱形，面積減少1.59％，則單位面積的實(shí)際施肥量均比計(jì)劃的增加0.38％和1.59％。差角越大，精準(zhǔn)性越低，實(shí)驗(yàn)誤差越大。

另外，我國在設(shè)置小樣方采用的工具一般為固定好面積的樣方框，此方法在野外取樣中由于樣方框體積較大存在攜帶不便的問題；設(shè)置大樣方采用的工具一般為鋼卷尺，量好四周長(zhǎng)度后進(jìn)行定點(diǎn)，效率較低，且很難做到四個(gè)角同時(shí)為直角；另外鋼卷尺質(zhì)地較薄容易割手，對(duì)野外調(diào)查人員造成傷害。因此，如何提供一種操作簡(jiǎn)單、安全高效、方便攜帶、適用范圍廣的應(yīng)用于野外調(diào)查中樣方的確定成為急需解決的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]那佳,黃立華,張璐,晏益民.我國東北草地生產(chǎn)力現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展對(duì)策[J].中國草地學(xué)報(bào),2019,41(06):152-164.

[2]毛培勝.我國草地生冠環(huán)境現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J].科學(xué)對(duì)社會(huì)的影響,2002(03):37-40.