一种长期监测西部矿区沙地植被多样性动态变化的方法技术

本发明专利技术提供一种长期监测西部矿区沙地植被多样性动态变化的方法，包括：确定待调查的区域的范围和边界；确定样方数量，选择样方的布置点；确定样方的大小和形状；在各个样方四角处布设永久监测点，进行编号及相应坐标位置记录，并绘制图纸；对样区内所设置的永久监测点进行监测，并记录各个监测点生物的种类、数量；统计调查每次各样方内生物种类、数量的变化，从而计算出该样区内生物丰富指标、多样性指数、均匀度指数和生态优势度等统计指标，比较不同时间段该样区植被多样性的动态变化规律。本发明专利技术综合考虑西部矿区实验样区的地形、地貌、原始植被和土质条件等影响因素，合理布设样点位置及数量，设置永久样方。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种矿区沙地生物多样性监测方法，具体涉及一种长期监测西部矿区沙地植被多样性动态变化的方法。
技术介绍
生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，一般认为由遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三部分组成。生物多样性是地球生命的基础。它的重要社会经济伦理和文化价值无时不在宗教、艺术、文学、兴趣爱好以及社会各界对生物多样性保护的理解与支持等方面反映出来。它们在维持气候、保护水源、土壤和维护正常的生态学过程中对整个人类做出的贡献更加巨大。国外对生物多样性调查的相关工作已经进行的十分完备，国内起步较晚，有些内容仍待补充完善。目前常用的生物调查方法有样方法、样线法。样方法是在被调查种群的生存环境内随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度，在抽样时要使总体中每一个个体被抽选的机会均等。同时，样方法要求被选个体与其他个体之间无任何牵连，同时满足随机性和独立性地抽样，即随机取样或简单随机取样。该方法的缺陷就是随机取样容易掺入取样人的主观性，容易造成调查结果可信度降低。样方法适用于植物种群密度，昆虫卵密度的取样调查，主要用于移动能力较低，种群密度均匀的种群。样线法指在某个植物群落内或者穿过几个群落取一直线(用测绳、卷尺等)，沿线记录此线所遇到的植物并分析群落结构的方法。与样带法相同，适于分析逐渐过渡的群落结构。缺点：存在偶然性。这两种生物多样性调查方法都能够完成某一区域生物多样性的调查，但都存在一些不足，这两个方法布点取样具有随机性，并不能够反映出该区域上植被多样性的动态变化过程。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术对样区生物多样性常规测定方法——样方法作出改进，提供了一种长期监测西部矿区沙地植被多样性动态变化的方法。本专利技术所提供的长期监测西部矿区沙地植被多样性动态变化的方法，包括下述步骤：(1)确定待调查的区域的范围和边界；(2)确定样方数量，选择样方的布置点；(3)样方的布置点选好后，确定样方的大小和形状；(4)样方确定好后，在各个样方四角处布设永久监测点，进行编号及相应坐标位置记录，并绘制图纸；(5)对样区内所设置的永久监测点进行监测，并记录各个监测点生物的种类、数量；(6)统计调查每次各样方内生物种类、数量的变化，从而计算出该样区内的生物统计指标，比较不同时间段该样区植被多样性的动态变化规律。上述方法步骤中，步骤(4)是本专利较常规多样性调查统计的区别所在。本发明与其他方法最大的区别就是步骤(4)，增加了样方定位功能。由于西部干旱半干旱区域中植被稀疏，且分布不均匀，加上煤炭开采扰动地表，开采过程中植被受损死亡，煤炭开采后，地表环境慢慢稳定恢复，植物呈现快速上升的一个敏感期，优势种群快速生长，后期优势植物种的生长速度变慢，其他物种入侵进入本区域。相比于常规样方法，本专利技术对其生物种群动态的变化过程、统计方法及直观敏感性反应更为优越。上述方法步骤(2)中，样方的数量依据样区面积的大小来确定，如样区面积为1000m2，样方数量为10-15个。样方布置点的选择需充分考虑样区的地形、地貌、原始植被、土质条件等，选择具有良好代表性和典型性的地点布置样方。上述方法步骤(3)中，样方一般为正方形，可根据植被大小来确定样方的大小，大型乔木，样方一般设为5*5m，灌木，样方一般设为2*2m，草本，样方一般设为1*1m。上述方法步骤(6)中，所述生物统计指标包括：生物丰富指标、多样性指数、均匀度指数和生态优势度。本专利技术综合考虑西部矿区实验样区的地形、地貌、原始植被和土质条件等影响因素，合理布设样点位置及数量，设置永久样方。永久且定位设置样方，目的是为了能够长期监测样区内生物多样性变化，测定的变化也更加稳定有效，同时可以满足不同月份，不同季节，植物不同生长期，不同年份等动态比较，相比于常规样方法，其结果更加直观，可信度也更高。该方法可以在短期内(如2个月)监测到植被的变化，监测精度更准确。这种定点样方法，不仅有利于生物多样性的监测，同时，对于植物、土壤、微生物等的取样及性状监测，也能够起到较好的作用，达到更好的实验目的。本专利技术为长期动态监测西部矿区沙地生物多样性调查提供了科学方法。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行说明，但本专利技术并不局限于此。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例一：定点样方法应用于陕西省神东煤炭集团大柳塔矿复垦种植的樟子松人工林实验目的：调查樟子松人工林草本植物的种类，数量及分布情况。该样区面积：500M2。实验材料：海拔表、地质罗盘、GPS、大比例尺的地形图、望远镜、照相机、测绳、皮尺、钢卷尺、木桩、植物标本夹、枝剪、手铲、小刀、锤子、植物采集记录本、标签、供样方记录用的一套表格、方格绘图纸、制备土壤剖面用的简易用品等。实验步骤：1、熟悉样区地形、地貌、植被等实际情况，利用海拔表、地质罗盘、GPS、大比例尺的地形图、望远镜、照相机等做记录和备注。规划并绘制出拟监测样点位置图，该样区设定10个样方。同时需要制作好植物采集记录本的表格，方格绘图纸等。2、根据规划图，找到设定样点，用照相机记录样点周围情况，再利用钢卷尺测出边长1M的样方，利用锤子将木桩安置于样方的四个永久监测点。并拿标签标记。3、绘图人员借助海拔表、地质罗盘、GPS、大比例尺的地形图、望远镜等仪器，加上之前绘制的规划图，在方格绘图纸上做详细绘图。4、2名工作人员对样方内所有植物名称，一人记录，一人数数，并在采集记录本上记录，包括采集植物标本的人员、样方植物调查情况、时间、地点、气候状况等信息。并制好植物标本及其记录。5、继续进行2、3、4步，直至完成一个样区，表1为樟子松人工林样区草本植物记录总表。6、计算该样区的生物多样性指数——SIMPSON指数。D＝1-∑Pi2Pi＝Ni/N式中，Pi＝Ni/N(整个生态系统总体中第i种个体的比例)；D为SIMPSON指数。表1樟子松人工林样区草本植物记录总表时间：2015-7-22坐标：东经110°21′，北纬39°16′记录员：申慧慧利用以下公式计算该样区的生物多样性指数——SIMPSON指数。D＝1-∑Pi2P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长期监测西部矿区沙地植被多样性动态变化的方法，包括下述步骤：(1)确定待调查的区域的范围和边界；(2)确定样方数量，选择样方的布置点；(3)样方的布置点选好后，确定样方的大小和形状；(4)样方确定好后，在各个样方四角处布设永久监测点，进行编号及相应坐标位置记录，并绘制图纸；(5)对样区内所设置的永久监测点进行监测，并记录各个监测点生物的种类、数量；(6)统计调查每次各样方内生物种类、数量的变化，从而计算出该样区内的生物统计指标，比较不同时间段该样区植被多样性的动态变化规律。

【技术特征摘要】
1.一种长期监测西部矿区沙地植被多样性动态变化的方法，包括下述步骤：
(1)确定待调查的区域的范围和边界；
(2)确定样方数量，选择样方的布置点；
(3)样方的布置点选好后，确定样方的大小和形状；
(4)样方确定好后，在各个样方四角处布设永久监测点，进行编号及相应坐
标位置记录，并绘制图纸；
(5)对样区内所设置的永久监测点进行监测，并记录各个监测点生物的种
类、数量；
(6)统计调查每次各样方内生物种类、数量的变化，从而计算出该样区内的
生物统计指标，比较不同时间段该样区植被多样性的动态变化规律。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：与常规方法最大的区...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕银丽，申慧慧，热斯江，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11