[發(fā)明專利]一種旱田土壤動物數(shù)字樣地及其建設方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110008419.1
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112629595A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 高梅香;盧廷玉;劉金文;戴璐;徐皓
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01H17/00;G01N33/24;G01S19/42;G01W1/02;H04N5/247
• 代理公司: 徐州拉沃智佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32455
• 代理人: 付長萍

1.一種旱田土壤動物數(shù)字樣地，其特征在于，包括至少一塊能夠長期使用的旱田、自動監(jiān)測設備和電力供應設備，每個旱田之間的距離在200m以上；每個旱田的中心位置設有一個正方形樣地，且樣地距旱田的邊緣設有一定距離，以避免邊緣效應；根據(jù)所處的地理位置樣地四個角分別設置有永久地標或者樣地所在旱田的邊界設置有柵欄；每個樣地內(nèi)部以基本單位劃分出若干方形網(wǎng)格；

所述自動監(jiān)測設備包括多個高清攝像頭、土壤多參數(shù)測定儀、溫濕度自動監(jiān)測儀、聲音監(jiān)測記錄儀和小型農(nóng)業(yè)氣象站；

多個所述高清攝像頭分為地下高清攝像頭、地表高清攝像頭和地上高清攝像頭，所述地下高清攝像頭在所述樣地的地下土壤中某一深度設置或多個深度分別設置，以實時監(jiān)測地下土壤動物動態(tài)；所述地表高清攝像頭設置在所述樣地的地表上，以實時監(jiān)測地表土壤動物動態(tài)，每個地表高清攝像頭對地表的監(jiān)測范圍至少要達到1mí1m，監(jiān)測地表土壤動物的分辨率要達到1.0cm；所述地上高清攝像頭設置在樣地的地上在距離地表0.2m-1m的高度上，以實時監(jiān)測農(nóng)作物或者雜草上的動物動態(tài)，實際設置高度依所監(jiān)測的農(nóng)作物種類和高度而定；所述土壤多參數(shù)測定儀在所述樣地的地下土壤某一深度設置或多個深度分別設置，以實時監(jiān)測地下土壤溫度、濕度、鹽分和原位pH值的動態(tài)數(shù)據(jù)，且土壤多參數(shù)測定儀靠近對應的地下高清攝像頭設置；所述溫濕度自動監(jiān)測儀設置在樣地的地表上，以實時監(jiān)測地表溫度和濕度的動態(tài)數(shù)據(jù)，所述聲音監(jiān)測記錄儀設置在樣地的地表上，樣地的地表還設置有至少兩臺聲音監(jiān)測記錄儀，以監(jiān)測動物聲音數(shù)據(jù)；所述小型農(nóng)業(yè)氣象站設置在樣地的地上上，以實時監(jiān)測地上氣象因子數(shù)據(jù)；

所述電力供應設備包括主要電源設備和備用電源設備，主要電源設備采用太陽能電池板，備用電源設備采用樣地附近的農(nóng)業(yè)或工業(yè)用電。

2.如權(quán)利要求1所述的旱田土壤動物數(shù)字樣地，其特征在于，所述樣地的面積為20mí20m，樣地的邊界與旱田邊緣之間的距離至少有10m。

3.如權(quán)利要求1所述的旱田土壤動物數(shù)字樣地，其特征在于，所述旱田設置在農(nóng)田生態(tài)站或者距離村莊不遠的位置，以便于提供備用電源；同時遠離公路、鐵路、建筑、池塘、畜禽養(yǎng)殖場所，以減少樣地受到的外界干擾。

4.如權(quán)利要求1所述的旱田土壤動物數(shù)字樣地，其特征在于，所述旱田至少能夠使用10-20年，進行監(jiān)測和開展相關調(diào)查研究，保證樣地獲取長期的重要資料。

5.如權(quán)利要求1所述的旱田土壤動物數(shù)字樣地，其特征在于，所述自動監(jiān)測設備還包括風速儀和輻照計，以實時監(jiān)測地表風速、輻照度的動態(tài)數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求1所述的旱田土壤動物數(shù)字樣地，其特征在于，所述柵欄由若干豎直設立的欄桿圍成正方形，柵欄與樣地的邊界之間的距離至少有10m，且兩根相鄰的欄桿之間至少保留0.1m的距離。

7.如權(quán)利要求1所述的旱田土壤動物數(shù)字樣地，其特征在于，所述格網(wǎng)的基本單位為0.1mí0.1m，面積為20mí20m的樣地劃分成40000個格網(wǎng)。

8.如權(quán)利要求1所述的旱田土壤動物數(shù)字樣地，其特征在于，所述土壤多參數(shù)測定儀設置在距離地下高清攝像頭在水平方向上小于0.1m的范圍內(nèi)。

9.如權(quán)利要求1至8任一所述的旱田土壤動物數(shù)字樣地的建設方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，野外旱田樣地的選擇：根據(jù)實驗目的選擇一塊或多塊旱田進行樣地建設，保證不同樣地之間的距離在200m以上；

第二步，劃定旱田樣地的數(shù)字邊界：使用GPS或者北斗導航定位技術，在選擇的旱田中心位置測量出正方形的樣地，在其四個邊界插上臨時地標，以此精準的劃定樣地的數(shù)字邊界；

第三步，在旱田樣地的邊界設置永久地標或柵欄：如果樣地位于農(nóng)田生態(tài)站內(nèi)，只需在樣地的四個角設置永久地標；如果樣地位于生態(tài)站外而周圍并沒有設施進行保護，要在該樣地之外設置柵欄進行保護；

第四步，測量旱田樣地的數(shù)字格網(wǎng)：使用GPS或者北斗導航定位技術，在已經(jīng)劃定的樣地內(nèi)，以基本單位為單位，將該樣地劃分成若干個格網(wǎng)；

第五步，在地下土壤中某一深度或多個深度設置高清攝像頭，實時監(jiān)測地下土壤動物動態(tài)；

第六步，在地下土壤中某一深度或多個深度設置土壤多參數(shù)測定儀，實時監(jiān)測地下土壤溫度、濕度、鹽分和原位pH值的動態(tài)數(shù)據(jù)；

第七步，在地表設置高清攝像頭，實時監(jiān)測地表土壤動物動態(tài)；

第八步，在地表設置溫濕度自動監(jiān)測儀、風速儀、輻照計，獲得地表的溫度、濕度、風速、輻照度氣象參數(shù)；

第九步，在地上距離地表約0.2m-1m高度設置高清攝像頭，實時監(jiān)測農(nóng)作物或者雜草上的動物動態(tài)；

第十步，在地表設置聲音監(jiān)測記錄儀，監(jiān)測動物聲音數(shù)據(jù)；

第十一步，在地上安裝小型農(nóng)業(yè)氣象站，實時監(jiān)測地上氣象因子數(shù)據(jù)；

第十二步，連接并多次檢查樣地的電力供應設備。