[发明专利]草本样地盖度、分盖度测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量植物覆盖度的仪器，特别涉及一种草本样地盖度、分盖度测量仪。

背景技术

植被覆盖度指包括乔、灌、草和农作物在内所有植被的冠层、枝叶在生长区域地面的垂直投影面积占研究统计区域面积的百分比，具体又分总盖度——全部群落的盖度；层盖度——各层植物的总盖度；分盖度——每种或每类(如禾本科，豆科等)植物的盖度。有以下两个特点：

(1)测算植被覆盖度必须将植被地上部分对植被生长区域的地面进行垂直投影。如在山坡上测算植被覆盖度时，要求将植被对坡面垂直投影，而不是铅垂投影；

(2)同样面积的植被，对不同的研究范围而言，会有不同的覆盖度。如一个流域内一定面积的森林，研究区为整个流域计算的植被覆盖度通常小于研究区为整个林区计算的植被覆盖度。

现在，国内对草本样地盖度的测量主要用目测估算法、概率计算法和仪器测量法。

1 目测估算法  目测估算法采用肉眼并凭借经验直接判别或利用相片、网格等参照物来估计植被覆盖度。根据判别时参照方式不同，该方法有以下几种具体形式：

(1)直接目估法。该方法根据统计学要求，在研究区选定一定数量和面积的样本(样地)，凭借经验直接估计出样本(样地)内的植被覆盖度。

(2)相片目估法。该方法对样本(样地)内的植被垂直拍照，再对照片进行目视估测。为了提高估测的精度，常借助一定标准的覆盖度参照图进行多人判读，取平均值。

(3)网格目测法。该方法是直接目估法的改进，即依据植被群落的类型将样本(样地)划分为一定数量面积相等的样方，再对样方逐一进行直接目视估测，取平均值。有研究表明，网格目测法较直接目估法更易操作且精度更高。

(4)椭圆目估法。该方法根据植被覆盖度的定义，使用椭圆估算样本(样地)内每株植物的覆盖面积，将所有植物的覆盖面积之和占样本(样地)面积的百分比作为样本(样地)区域的植被覆盖度。由于该方法要求对样本(样地)内所有植物的覆盖面积进行估算，故工作量较大，通常只适用于植被稀疏且植被形状近似椭圆的草地。

(5)对角线测量法。该方法是直接目估法的改进，即在样本(样地)内以对角线上的植物作为调查对象，分别估测两条对角线上植被的覆盖度(重叠部分只算1次)，按算术平均计算样地的总覆盖度。

目测估算法简单易行，我国过去许多历史资料中的植被覆盖度均是用该方法获得的。但目测估算法主观随意性大，精度与测量者的经验密切相关。章文波等对目测估算的精度研究结果表明，个人目测估算植被覆盖度的最大绝对误差可达40％。

2 概率计算法  概率计算法是将借助一定测量工具和手段获得的研究区(样地)内植被出现的概率，视为该研究区域(样地)的植被覆盖度的一种方法，具体可分为以下几种：

(1)点测法。该方法是在样本(样地)内使用一定数量的尖锐长针由植被(草冠)上层垂直放下，记录接触到植物枝叶的针数，并重复进行多次，求取平均值作为样本(样地)内的植被覆盖度。由于测量工具的限制，此法只适用于草地的植被覆盖度测算。

(2)阴影法。此法也称为尺测法，是在地面上平行于作物行距的方向上，放置标注刻度的直尺，每隔一定距离向前移动，分别读取直尺上植被阴影的长度，将植被阴影总长度占直尺总长的百分比作为植被覆盖度。由于测量工具的限制，此法仅适用于行栽的植被类型，此外受测量时天气情况限制，还需在正午太阳直射时测量。

(3)样带长度测算法。该方法是在植被研究区内选定两个垂直交叉的矩形样带，将植株接触样带的长度占样带总长的百分比作为样带所在区域的植被覆盖度。当用于森林郁闭度测算时，该方法以样地两条对角线上的林木作为调查对象，采用一步一抬头的办法，将能看见林冠的抬头次数占抬头总次数的百分比作为林地郁闭度。

(4)正方形视点框架法。早期的正方形视点框架由两根上下对齐、并等距钻十个小孔的水平杆构成，观测者从上端水平杆的小孔向下看，以观查到植被的小孔数占总孔数的百分比作为植被覆盖度。该方法观测的误差可达10％。在植被覆盖均一的条件下，若要达到2％的精度，需1 000个视点(小孔)；在植被覆盖变化的情况下，要到达5％的精度，需要300个视点(小孔)。现在对正方形视点框架进行了改进，不仅排除一些光偏移和潜在的误差，还可以测量玉米等高秆植物。

相对目测估算法而言，概率计算法的测量限制条件有所增加，但测算更加科学，精度大大提高。可是这几种方法对分盖度的测量都无叙述和研究，并且操作不够规范。