[發明專利]基于氣象與水文的杉木人工林生態功能監測方法、系統

在審

• 申請號: 202011179103.0
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112362542A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 葉紹明;李憲;張錢春
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/06;G01N15/08;G01N33/00;G01D21/02
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明屬于生態功能監測技術領域，公開了一種基于氣象與水文的杉木人工林生態功能監測方法、系統，測量堰壩與測流設備，在集水區的出水口，構建巴歇爾流量槽，采用壓力式水位計進行水位測定；徑流小區，測定所選的集水區的平均坡度，而后在集水區內，選擇坡度與集水區平均坡度相近，坡位相同、坡向不同的林地，構建徑流小區；在集水區內或其周邊的空曠地上，設置氣象觀測站，空氣負氧離子采用便攜式空氣負離子檢測儀測定；在單環附近用環刀取土樣稱重后帶回實驗室測定土壤初始含水量和土壤容重；用馬爾文激光粒度儀測定土壤粒徑分級，用于BEST方程計算。本發明解決了杉木純林在相同立地連栽2至3代以后導致立地質量明顯下降的技術問題。

技術領域

本發明屬于生態功能監測技術領域，尤其涉及一種基于氣象與水文的杉木人工林生態功能監測方法、系統。

背景技術

目前，隨著生態系統生物多樣性研究的不斷深入，眾多學者對于植物多樣性如何或以何種方式影響生態系統功能越來越感興趣。然而大量的研究幾乎整個地集中在活體植物以及活體植物的地上部分的相互作用過程，實際上生物多樣性的生態系統功能是通過種間相互作用產生的，而這種相互作用很大程度上發生在凋落物分解過程當中，因此植物凋落物被認為具有非常重要的死后效應，并決定了群落和系統水平的生態系統特征15.61。因此植物凋落物的物種多樣性對影響整個多樣性-功能關系可能也是重要的。

在一個分解作用緩慢，調落物相對積累的生態系統中，植物凋落物可能具有特殊重要的作用。杉木(Cunninghomia lanceolata L amb)Hook)在我國是一個十分重要的用材樹種，而在杉木人工純林生態系統當中，凋落物分解緩慢并積累一厚層凋落物。林農面臨的一個嚴重的問題就是杉木純林在相同立地連栽2至3代以后導致立地質量明顯下降。緩解立地下降問題的一個有效途徑就是營造包括某種闊葉樹種的混交林，這個闊葉樹種一般具有地力養護效應，例如共生固氮作用。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：杉木純林在相同立地連栽2至3代以后導致立地質量明顯下降。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于氣象與水文的杉木人工林生態功能監測方法、系統。

本發明是這樣實現的，一種基于氣象與水文的杉木人工林生態功能監測方法，所述基于氣象與水文的杉木人工林生態功能監測方法包括：

第一步，測量堰壩與測流設備，在集水區的出水口，構建巴歇爾流量槽，采用壓力式水位計進行水位測定；

第二步，徑流小區，測定所選的集水區的平均坡度，而后在集水區內，選擇坡度與集水區平均坡度相近，坡位相同、坡向不同的林地，構建徑流小區；

第三步，在集水區內或其周邊的空曠地上，設置氣象觀測站，空氣負氧離子采用便攜式空氣負離子檢測儀測定；

第四步，在單環附近用環刀取土樣稱重后帶回實驗室測定土壤初始含水量和土壤容重；

第五步，用馬爾文激光粒度儀測定土壤粒徑分級，用于BEST方程計算。

進一步，所述第一步巴歇爾流量槽的構建方法包括：

(1)6號或8號巴歇爾流量槽；堰壩和槽體采用磚混結構，槽體內側鋪貼拋光瓷磚，巴歇爾槽進水口上游需有至少5m長、2m寬60cm深的自由水體保證進水基本處于穩流狀態，巴歇爾槽出水口要高于下游最高水位；

(2)水位測定與記錄，采用壓力式水位自動測定記錄儀記錄巴歇爾槽水位；水位儀安放在巴歇爾槽收縮段中心點一側的觀測井里；觀測時，每隔一段時間，將記錄儀取出，下載數據；

(3)氣象觀測站建在堰壩時，設置防護欄。

進一步，所述第二步徑流小區的構建方法包括：