一种基于植物种频度和高度监测的草原生态状况评估方法与流程

1.本发明属于草地退化评估技术领域，具体涉及一种基于植物种频度和高度监测的草原生态状况评估方法。


背景技术：

2.近几十年来，由于人类活动及不利自然因素的影响，造成自然植被大规模的破坏和消失，进而也导致了一系列的环境失调问题。为保护自然环境，从20世纪60年代开始，对于植被退化及修复的研究便受到了广泛关注。
3.草地资源是我国陆地上面积最大的生态系统，同时也是受人类影响最大的生态系统。目前，关于草地退化的研究：包括应用植物群落不同时期盖度的差异来判断退化的方法，如张应昌等对民勤荒漠区植被退化动态的定位研究，通过盖度对比，得出固定沙丘植被普遍严重退化；还包括通过材积、重要值等参数的计算进行资源评价，进而确定是否退化的方法，如付永能等对热带地区不同土地利用阶段植被资源退化评价的研究。具体在上述现有研究方法中，均存在指标过多、实际操作繁琐、针对性弱以及对样地负面干扰大的缺点，进而大大影响了实际退化评估结果的准确性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于植物种频度和高度监测的草原生态状况评估方法，以解决现有的的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种基于植物种频度和高度监测的草原生态状况评估方法，包括:
7.确定关于目标区域的优势植物种群；
8.获取目标区域内所述优势植物种群的植株数量及植株高度；
9.通过对所述植株数量及植株高度的加权计算，得到目标区域的综合评价值，并通过所述综合评价值确定目标区域的草地退化等级。
10.优选的，通过如下步骤获取目标区域内优势植物种群的植株数量及植株高度：
11.在目标区域内构建n个采样样方；
12.获取每个采样样方内所述优势植物种群的植株数量及植株高度；
13.分别综合计算n个采样样方的植株数量及植株高度，得到目标区域内所述优势植物种群的植株数量及植株高度。
14.优选的，目标区域内所述优势植物种群的植株数量计算公式为：
15.式中，y表示为目标区域内同种所述优势植物种群的植株数量，yi表示为第i个采样样方中同种所述优势植物种群的植株数量，wi表示为第i个采样样方的权重系数。
16.优选的，根据所述采样样方与所述目标区域中心之间的距离确定该采样样方的权
重系数，且所述距离与所述权重系数呈负相关。
17.优选的，目标区域内优势植物种群的植株高度计算公式为：
18.式中，x表示为目标区域内同种所述优势植物种群的植株高度，xi为第i个采样样方中同种所述优势植物种群的植株高度。
19.优选的，各采样样方中同种所述优势植物种群的植株高度计算公式为：
20.式中，xj表示为第i个采样样方中第j颗所述优势植物种群植株的植株高度。
21.优选的，所述综合评价值计算公式为：p＝γ(x)+λ(y)；式中，γ表示为植株高度的权重系数，λ表示为植株数量的权重系数。
22.优选的，所述优势植物种群包括原生植物种群和杂生植物种群。
23.优选的，通过所述综合评价值确定目标区域的草地退化等级：通过所述原生植物种群综合评价值与所述杂生植物种群综合评价值计算等级系数d，并基于所述等级系数d与等级阈值的比较确定所述目标区域的草地退化等级。
24.d＝p1p2+p1；式中，p1表示为所述原生植物种群的综合评价值，p2表示为所述杂生植物种群的综合评价值；且
25.d≥0.9，草地退化等级为无退化；
26.0.9＞d≥0.6，草地退化等级为轻度退化；
27.0.6＞d≥0.4，草地退化等级为一般退化；
28.d＜0.4，草地退化等级为严重退化。
29.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
30.本发明基于优势种群的草地退化等级评价方法，以目标区域中不同物种的植株数量及植株高度作为评价指标，进而快速确定目标区域中的优势植物种群，同时基于优势植物种群的评价指标计算关于目标区域草地退化的综合评价值，进而精确确定目标区域的草地退化等级，评价速度快、评价操作简单且评价结果准确。
具体实施方式
31.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.一种基于植物种频度和高度监测的草原生态状况评估方法，具体包括如下步骤：
33.s1.确定关于目标区域的优势植物种群；
34.实际的，所述优势植物种群包括原生植物种群和杂生植物种群，在植物分类中以“科”为种群分类，且每个种群中至少包括两种不同属的植被。
35.s2.获取目标区域内所述优势植物种群的植株数量及植株高度；
36.具体包括原生植物种群的植株数量及植株高度、杂生植物种群的植株数量及植株
高度的分别确定：
37.以原生植物种群为例：
38.在目标区域内构建n个采样样方，优选n＝50，每个采样样方直径d＝25cm；
39.获取每个采样样方内所述原生植物种群的植株数量及植株高度(此可通过人工测量获取相应数据)；
40.分别综合计算n个采样样方的植株数量及植株高度，得到目标区域内所述原生植物种群的植株数量及植株高度。
41.其中，目标区域内所述原生植物种群的植株数量计算公式为：
42.式中，y1表示为目标区域内所述原生植物种群的植株数量，y
i1
表示为第i个采样样方中所述原生植物种群的植株数量，wi表示为第i个采样样方的权重系数。具体根据所述采样样方与所述目标区域中心之间的距离确定该采样样方的权重系数，且所述距离与所述权重系数呈负相关(即采样样方与目标区域中心的距离越远，权重系数越小)，优选wi不超过100％。
43.其中，目标区域内原生植物种群的植株高度计算公式为：
44.式中，x1表示为目标区域内所述原生植物种群的植株高度，x
i1
为第i个采样样方中所述原生植物种群的植株高度，x
j1
表示为第i个采样样方中第j颗所述原生植物种群植株的植株高度。
45.由上同理，依照公式由上同理，依照公式计算得出杂生植物种群的植株数量及植株高度。
46.s3.通过对所述植株数量及植株高度的加权计算，得到目标区域的综合评价值，并通过所述综合评价值确定目标区域的草地退化等级；
47.具体基于p1＝γ(x1)+λ(y1)计算得出原生植物种群的综合评价值；
48.同理基于p2＝γ(x2)+λ(y2)计算得出杂生植物种群的综合评价值；
49.上述γ表示为植株高度的权重系数，λ表示为植株数量的权重系数，且优选γ＝0.5，λ＝0.5。
50.进一步，通过所述原生植物种群综合评价值与所述杂生植物种群综合评价值计算等级系数d＝p1p2+p1；并基于所述等级系数d与等级阈值的比较确定所述目标区域的草地退化等级。
51.优选的，关于等级阈值及相关草地退化等级标准如下：
52.d≥0.9，草地退化等级为无退化；
53.0.9＞d≥0.6，草地退化等级为轻度退化；
54.0.6＞d≥0.4，草地退化等级为一般退化；
55.d＜0.4，草地退化等级为严重退化。
56.综上，本发明以目标区域中不同物种的植株数量及植株高度作为评价指标，即可
快速、准确的计算得出目标区域草地退化程度的评估结果。
57.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于植物种频度和高度监测的草原生态状况评估方法，其特征在于，包括：确定关于目标区域的优势植物种群；获取目标区域内所述优势植物种群的植株数量及植株高度；通过对所述植株数量及植株高度的加权计算，得到目标区域的综合评价值，并通过所述综合评价值确定目标区域的草地退化等级。2.根据权利要求1所述的基于优势种群的草地退化等级评价方法，其特征在于，通过如下步骤获取目标区域内优势植物种群的植株数量及植株高度：在目标区域内构建n个采样样方；获取每个采样样方内所述优势植物种群的植株数量及植株高度；分别综合计算n个采样样方的植株数量及植株高度，得到目标区域内所述优势植物种群的植株数量及植株高度。3.根据权利要求2所述的基于优势种群的草地退化等级评价方法，其特征在于，目标区域内所述优势植物种群的植株数量计算公式为：式中，y表示为目标区域内同种所述优势植物种群的植株数量，y
i
表示为第i个采样样方中同种所述优势植物种群的植株数量，w
i
表示为第i个采样样方的权重系数。4.根据权利要求3所述的基于优势种群的草地退化等级评价方法，其特征在于：根据所述采样样方与所述目标区域中心之间的距离确定该采样样方的权重系数，且所述距离与所述权重系数呈负相关。5.根据权利要求3所述的基于优势种群的草地退化等级评价方法，其特征在于，目标区域内优势植物种群的植株高度计算公式为：式中，x表示为目标区域内同种所述优势植物种群的植株高度，x
i
为第i个采样样方中同种所述优势植物种群的植株高度。6.根据权利要求5所述的基于优势种群的草地退化等级评价方法，其特征在于，各采样样方中同种所述优势植物种群的植株高度计算公式为：式中，x
j
表示为第i个采样样方中第j颗所述优势植物种群植株的植株高度。7.根据权利要求6所述的基于优势种群的草地退化等级评价方法，其特征在于，所述综合评价值计算公式为：p＝γ(x)+λ(y)；式中，γ表示为植株高度的权重系数，λ表示为植株数量的权重系数。8.根据权利要求1或7所述的基于优势种群的草地退化等级评价方法，其特征在于：所述优势植物种群包括原生植物种群和杂生植物种群。9.根据权利要求8所述的基于优势种群的草地退化等级评价方法，其特征在于，通过所述综合评价值确定目标区域的草地退化等级：通过所述原生植物种群综合评价值与所述杂生植物种群综合评价值计算等级系数d，
并基于所述等级系数d与等级阈值的比较确定所述目标区域的草地退化等级。10.根据权利要求9所述的基于优势种群的草地退化等级评价方法，其特征在于：d＝p1p2+p1；式中，p1表示为所述原生植物种群的综合评价值，p2表示为所述杂生植物种群的综合评价值；且d≥0.9，草地退化等级为无退化；0.9＞d≥0.6，草地退化等级为轻度退化；0.6＞d≥0.4，草地退化等级为一般退化；d＜0.4，草地退化等级为严重退化。

技术总结
本发明属于草地退化评估技术领域，公开了一种基于植物种频度和高度监测的草原生态状况评估方法，包括:确定关于目标区域的优势植物种群；获取目标区域内所述优势植物种群的植株数量及植株高度；通过对所述植株数量及植株高度的加权计算，得到目标区域的综合评价值，并通过所述综合评价值确定目标区域的草地退化等级。综上，本发明评价方法以目标区域中不同物种的植株数量及植株高度作为评价指标，进而快速确定目标区域中的优势植物种群，同时基于优势植物种群的评价指标计算关于目标区域草地退化的综合评价值，进而精确确定目标区域的草地退化等级，评价速度快、评价操作简单且评价结果准确。评价结果准确。


技术研发人员：布仁图雅 田永莉 白力军 王玉华
受保护的技术使用者：内蒙古自治区环境监测总站
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/9/9