一种草地植物种群地上生物量测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种草地植物种群地上生物量测量方法及系统。所述方法及系统在实际应用中，只需测量植物种的高度和盖度，在实测样方地上总生物量和估测的样方地上总生物量之间建立回归方程，通过植物种的高度盖度相对值与样方地上总生物量的校正值，即可得出待测量样地上待测植物种群的地上生物量。所述方法及系统简易、高效且计算精度高，解决了物种组成复杂草地上植物种群地上生物量测量费时、费力、效率低且测量精度低的难题，适用于大范围草地植物种群地上生物量的监测。

A method and system for measuring aboveground biomass of grassland plant population

The invention discloses a method for measuring aboveground biomass of grassland plant population and a system thereof. In practical application, the method and the system only need to measure the height and coverage of plant species, establish regression equation between the total aboveground biomass of the sample plot and the estimated aboveground biomass of the sample plot, and obtain the measured aboveground biomass of the sample plot by the calibration value of the relative height coverage of plant species and the aboveground biomass of the sample plot. Aboveground biomass of plant populations. The method and system are simple, efficient and accurate. It solves the problems of time-consuming, laborious, inefficient and low measurement accuracy of aboveground biomass of plant population on grassland with complex species composition, and is suitable for monitoring aboveground biomass of plant population on large-scale grassland.

【技术实现步骤摘要】
一种草地植物种群地上生物量测量方法及系统
本专利技术涉及草地植物群落特征测量
，特别是涉及一种草地植物种群地上生物量测量方法及系统。
技术介绍
青藏高原高寒草甸是我国重要天然牧场之一，在生物多样性保护、水源涵养及藏民族畜牧业发展等方面起重要作用。植物地上生物量是指地表以上单位面积内所包含植物的干重，是草地植被生态学的重要研究内容。定期监测高寒草甸植物种群地上生物量及其生长动态，对合理放牧和草地资源的可持续利用具有重要实践意义。目前测量草地植物地上生物量的方法主要有地面实测法和遥感估测法。地面实测法主要是沿用“一把剪刀、一杆秤”的传统“样方法”测定。该方法虽然具有测量精度高，测量结果可靠等优点，但在测量过程中，费时、费力，不适合大范围草地植物种群地上生物量的监测。同时，地面实测法由于每次将样方内植物刈割，对草地具有一定破坏性，故无法对草地植物种群地上生物量进行连续性和长期性的动态监测。遥感估测法是基于卫星遥感数字图像或航空遥感图像，以植物叶面在可见光及红外波段的强吸收或强反射为基础，利用遥感植被指数，结合地面调查数据和遥感图像处理系统，构建地上生物量统计模型，实现地上总生物量的动态监测，可用于较大范围的草地总生物量监测。但遥感估测法不能评估草地植物种群地上生物量，且其测量草地总生物量的精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种草地植物种群地上生物量测量方法及系统，能够实现青藏高原高寒草甸植物种群地上生物量简易、高效、高精度的测量，同时适用于大范围草地总生物量监测。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种草地植物种群地上生物量测量方法，所述方法包括：获取待测量样地的样方的样方总地上生物量估测值和样方总地上生物量实测值；根据所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值建立样方总地上生物量校正方程；根据所述样方总地上生物量校正方程确定第j个样方的样方总地上生物量校正值；获取第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值；根据所述第j个样方的样方总地上生物量校正值和所述第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值确定第j个样方中第i种植物的地上生物量；根据所述第j个样方中第i种植物的地上生物量确定所述待测量样地上第i种植物的地上生物量。可选的，所述根据所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值建立样方总地上生物量校正方程，具体包括：建立所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值之间线性回归方程y＝ax+b，其中y表示所述样方总地上生物量实测值，x表示所述样方总地上生物量估测值，a为方程y＝ax+b的斜率，b为方程y＝ax+b的截距；将所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值代入所述线性回归方程y＝ax+b，求解得到所述斜率a和所述截距b的值；根据所述斜率a和所述截距b建立所述样方总地上生物量校正方程CBj＝axj+b；其中CBj表示第j个样方的样方总地上生物量校正值，xj表示第j个样方的样方总地上生物量估测值。可选的，所述获取第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值，具体包括：获取第j个样方中第i种植物的高度Hji；获取第j个样方中第i种植物的盖度Cji；根据公式计算所述第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值；其中Rji表示第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值，nj为第j个样方内的总植物种数。可选的，所述根据所述第j个样方的样方总地上生物量校正值和所述第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值确定第j个样方中第i种植物的地上生物量，具体包括：根据公式Bji＝CBj×Rji确定第j个样方中第i种植物的地上生物量Bji。可选的，所述根据所述第j个样方中第i种植物的地上生物量确定所述待测量样地上第i种植物的地上生物量，具体包括：根据公式确定所述待测量样地上第i种植物的地上生物量Bi；其中m为所述待测量样地上的总样方数。本专利技术还公开了一种草地植物种群地上生物量测量系统，所述系统包括：估测值和实测值获取模块，用于获取待测量样地的样方的样方总地上生物量估测值和样方总地上生物量实测值；校正值方程建立模块，用于根据所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值建立样方总地上生物量校正方程；校正值确定模块，用于根据所述样方总地上生物量校正方程确定第j个样方的样方总地上生物量校正值；高度盖度相对值获取模块，用于获取第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值；样方地上生物量确定模块，用于根据所述第j个样方的样方总地上生物量校正值和所述第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值确定第j个样方中第i种植物的地上生物量；样地地上生物量确定模块，用于根据所述第j个样方中第i种植物的地上生物量确定所述待测量样地上第i种植物的地上生物量。可选的，所述校正值方程建立模块具体包括：线性回归方程建立单元，用于建立所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值之间线性回归方程y＝ax+b，其中y表示所述样方总地上生物量实测值，x表示所述样方总地上生物量估测值，a为方程y＝ax+b的斜率，b为方程y＝ax+b的截距；斜率和截距计算单元，用于将所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值代入所述线性回归方程y＝ax+b，求解得到所述斜率a和所述截距b的值；校正值方程建立单元，用于根据所述斜率a和所述截距b建立所述样方总地上生物量校正方程CBj＝axj+b；其中CBj表示第j个样方的样方总地上生物量校正值，xj表示第j个样方的样方总地上生物量估测值。可选的，所述高度盖度相对值获取模块具体包括：植物高度获取单元，用于获取第j个样方中第i种植物的高度Hji；植物盖度获取单元，用于获取第j个样方中第i种植物的盖度Cji；高度盖度相对值计算单元，用于根据公式计算所述第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值；其中Rji表示第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值，nj为第j个样方内的总植物种数。可选的，所述样方地上生物量确定模块具体包括：样方地上生物量确定单元，用于根据公式Bji＝CBj×Rji确定第j个样方中第i种植物的地上生物量Bji。可选的，所述样地地上生物量确定模块具体包括：样地地上生物量确定单元，用于根据公式确定所述待测量样地上第i种植物的地上生物量Bi；其中m为所述待测量样地上的总样方数。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供一种草地植物种群地上生物量测量方法及系统，所述方法及系统在实际应用中，只需测量植物种的高度和盖度，在实测和估测的样方地上总生物量之间建立回归方程，通过植物种的高度盖度相对值与样方地上总生物量的校正值，即可得出待测量样地上待测植物种群的地上生物量，简易、高效且计算精度高，解决了物种组成复杂的草地上的草地植物种群地上生物量测量费时、费力、效率低且测量精度低的难题，适用于大范围草地植物种群地上生物量的监测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种草地植物种群地上生物量测量方法的方法流程图；图2为实测样地1的地上种群生物量得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种草地植物种群地上生物量测量方法，其特征在于，所述方法包括：获取待测量样地的样方的样方总地上生物量估测值和样方总地上生物量实测值；根据所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值建立样方总地上生物量校正方程；根据所述样方总地上生物量校正方程确定第j个样方的样方总地上生物量校正值；获取第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值；根据所述第j个样方的样方总地上生物量校正值和所述第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值确定第j个样方中第i种植物的地上生物量；根据所述第j个样方中第i种植物的地上生物量确定所述待测量样地上第i种植物的地上生物量。

【技术特征摘要】
1.一种草地植物种群地上生物量测量方法，其特征在于，所述方法包括：获取待测量样地的样方的样方总地上生物量估测值和样方总地上生物量实测值；根据所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值建立样方总地上生物量校正方程；根据所述样方总地上生物量校正方程确定第j个样方的样方总地上生物量校正值；获取第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值；根据所述第j个样方的样方总地上生物量校正值和所述第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值确定第j个样方中第i种植物的地上生物量；根据所述第j个样方中第i种植物的地上生物量确定所述待测量样地上第i种植物的地上生物量。2.根据权利要求1所述的草地植物种群地上生物量测量方法，其特征在于，所述根据所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值建立样方总地上生物量校正方程，具体包括：建立所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值之间线性回归方程y＝ax+b，其中y表示所述样方总地上生物量实测值，x表示所述样方总地上生物量估测值，a为方程y＝ax+b的斜率，b为方程y＝ax+b的截距；将所述样方总地上生物量估测值和所述样方总地上生物量实测值代入所述线性回归方程y＝ax+b，求解得到所述斜率a和所述截距b的值；根据所述斜率a和所述截距b建立所述样方总地上生物量校正方程CBj＝axj+b；其中CBj表示第j个样方的样方总地上生物量校正值，xj表示第j个样方的样方总地上生物量估测值。3.根据权利要求2所述的草地植物种群地上生物量测量方法，其特征在于，所述获取第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值，具体包括：获取第j个样方中第i种植物的高度Hji；获取第j个样方中第i种植物的盖度Cji；根据公式计算所述第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值；其中Rji表示第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值，nj为第j个样方内的总植物种数。4.根据权利要求3所述的草地植物种群地上生物量测量方法，其特征在于，所述根据所述第j个样方的样方总地上生物量校正值和所述第j个样方中第i种植物的高度盖度相对值确定第j个样方中第i种植物的地上生物量，具体包括：根据公式Bji＝CBj×Rji确定第j个样方中第i种植物的地上生物量Bji。5.根据权利要求4所述的草地植物种群地上生物量测量方法，其特征在于，所述根据所述第j个样方中第i种植物的地上生物量确定所述待测量样地上第i种植物的地上生物量，具体包括：根据公式确定所述待测量样地上第i种植物的地上生物量Bi；其中m为所述待测量样地上的总样方数。6.一种草地植物种群地上生物量测量系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：于应文，施颖，牟晓明，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62