[发明专利]一种喀斯特山地植被标准地最小面积的计算方法

说明书

技术领域

本发明属于植物生态学领域，涉及植被群落标准地最小面积的确定方法，具体涉及一种喀斯特山地植被标准地最小面积的计算方法。

背景技术

标准地法是研究群落结构和分析种类组成的基本方法。标准地(relevé)是指能够反映植物群落基本特征的地段中所设置的一个区域。标准地的面积不应小于群落最小面积。确定标准地最小面积是研究植被群落种类组成、生物多样性的重要环节。国外通常采用逐渐成倍增加样方面积的嵌套样方法(Nested Quadrat)，绘制种–面积曲线来确定最小标准地面积。种-面积曲线开始时呈陡峭上升趋势，随着样方面积的扩大，增加单位样方面积所增加的种数越来越少，种面积曲线变得平缓；种-面积曲线从陡升转为平缓的点所对应的面积即为标准地最小面积。

对于不同气候带、不同复杂程度的群落，标准地最小面积差异极大，Dieter Mueller-Dombois(1974，Aims and Methods of Vegetation Ecology)报告的最小标准地面积为：温带森林200～500m²、温带森林林下植被50～200m²、干旱草地50～100m²、石楠矮灌丛10～25m²、施肥的牧场5～10m²、农业杂草地25～100m²、苔藓群落1～4m²、地衣群落0.1～1m²。宋永昌(2001)报告的中国常用标准为：南热带森林900～1200m²、常绿阔叶林400～800m²、针阔混交林200～400m²、东北针叶林200～400m²、灌丛幼年林100～200 m²、高草群落25～100m²、中草群落25～40m²、低草群落1～2m²。目前尚无喀斯特山地植被标准地最小面积的研究。

喀斯特山地的地形特别复杂，不连续分布的峰丛洼地较多，空间异质性大，岩溶植被物种组成与土山森林有较大差异。在以往的喀斯特山地植被调查中，通常参照中国森林的标准进行植被调查，即标准地面积为400m²(20m×20m)。我们近年来在桂西南喀斯特山地植被的调查中发现，这种标准地面积过大。标准地太大，不仅增加了调查成本，而且一个标准地内可能覆盖了多种群落或多种交错生态区，不符合标准地设置“标准地内种类成分分布一致、生境条件一致”的基本要求。原则上，空间异质性越大，标准地应该越小，使标准地内条件一致；调查的目标植物形状越大，标准地面积应该越大；标准地调查还应尽量减少非代表性面积的调查。本专利对南亚热带喀斯特地区几种典型植被类型的实测数据进行了种-面积函数曲线模拟，利用函数导数和斜率的关系，确定喀斯特山地不同植被类型的标准地最小面积，对改进喀斯特山地植被调查方法、指导石漠化植被恢复工作具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对喀斯特山地植被调查标准地设置中存在的问题，旨在提供一种利用嵌套样方扩增、统计植物种数、SPSS软件模拟种-面积对数函数、函数求导等步骤来确定喀斯特山地植被标准地最小面积的计算方法。本发明建立了包含植物种数、累积嵌套样方面积、对数函数斜率的标准地最小面积模型，计算方法简便易行，重复性好且计算准确，统计节点较少，描述的面积变化范围较大，不需要再行推导，可以在实践中直接套用，避免盲目套用森林群落、灌丛群落等群落的标准，避免了手工作图因人而异产生的较大误差，可推广应用到森林、灌丛、草地等各种植被类型。

本发明是这样实现的：

一种喀斯特山地植被标准地最小面积的计算方法，其操作步骤如下：

(1)设置嵌套样方：在连片面积较大的、生境条件一致的喀斯特山地，选择代表性地段的中部设置嵌套样方。嵌套样方内应满足“植被结构相对完整、生境条件相对一致”的条件；

(2)从调查0.25m×0.25m极小样方的物种数开始，逐步倍增样方面积至0.25m× 0.5m、0.5m×0.5m、0.5m×1m…8m×8m、8m×16m、16m×16m；在成本许可情况下可倍增至更大面积；统计每个倍增节点新增的植物种数和累积种数；嵌套样方的面积倍增模式见图1；