CN103743456B - 一种测草杖和青藏高原天然草地草产量的快速测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测草杖和青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，主要包括：基于天然草地的草层高度、盖度和密度，通过大量重复试验的研究，在总盖度≥40%的条件下，建立草层遮挡高度与草产量间的正相关关系；基于草层遮挡高度与草产量间的正相关关系，制作测草杖，使用测草杖进行青藏高原天然草地产草量的快速测定。本发明所述测草杖和青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，可以克服现有技术中测量耗时长、人为误差大、人工劳动量大和不利于身体健康等缺陷，以实现测量准确性高、节省时间、人工劳动量小和有利于身体健康的优点。
Description
技术领域
本发明涉及草产量测定技术领域，具体地，涉及一种测草杖和青藏高原天然草地草产量的快速测定方法。
背景技术
青藏高原草原面积占我国草地面积的33.2％，是我国重要的特色草地畜牧业基地，更是事关对我国及周边地区生态安全的生态屏障。草产量的测定是草原放牧利用与科学管理的最基本指标，也是草地载畜量评估与生态监测的基础数据，但到目前为至，对草产量的测定仍然沿用着“一把剪刀、一杆秤”的传统“样方法”进行测定，这就需要工作人员蹲或坐在地上进行，因青藏高原海拔高、地面潮湿、土壤温度极低，对工作人员的健康不利，少了人文关怀，且极易引发一些风湿类职业病。
“样方法”测定草产量虽为传统测定方法，但由于样方取样的典型性和代表性与测定者的经验和技术水平有很大关系，而且需要大量的样方重复来降低误差，保证草产量的准确性。
“样方法”地求测定人员选取至少5-10个1m2的典型样方从地面剪取植物进行称取鲜重，并测定含水量进行计算，农牧民也不易掌握，而样方重复数的增加太多更会大大增加工作量，同时，结果还受植物含水量等多种因素的影响。如何解决传统草产量体力消耗大，重复数少导致的测定准确性差的问题，开始探索一种快速测定草产量的方法。
鉴于此，故需要探寻一种快速测定青藏高原高寒草甸草原草产量的工具和方法，旨在准确、快速、简单草杖简单便携，适合于野外应用，无需在地面上操作，站立即可进行，极大的节约人力、物力和时间，能快速、准确的测定青藏高原天然草地的草产量，可以大大减轻草原监理工作者和农牧民的负担，成为草原有效管理、指导草原合理利用和青藏高原生态保护建设提供帮助。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在测量准确性低、人工劳动量大和不利于身体健康等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，以实现测量准确性高、人工劳动量小和有利于身体健康的优点。
本发明的第二目的在于，提出一种上述青藏高原天然草地草产量的快速测定方法使用的测草杖。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，主要包括：
a、基于天然草地的草层高度、盖度和密度，通过已经大量重复试验的研究，在总盖度≥40％的条件下，建立草层遮挡高度与草产量间的正相关关系；
b、基于草层遮挡高度与草产量间的正相关关系，制作测草杖，使用测草杖进行青藏高原天然草地产草量的快速测定。
进一步地，在步骤a中，所述建立草层遮挡高度与草产量间的正相关关系的操作，具体包括：
基于青藏高原中东部地区海拔在2800-3200m间的亚高山草甸草原，建立被草层完全遮挡的平均值(cm)与草产量(kg/hm2)间的函数关系：
当最低刻度数小于4～5cm时，函数关系为：y＝742.0x+229.8，决定系数R2＝0.8464；
当最低刻度数大于4～5cm时，y＝261.7x+2177.1，决定系数R2＝0.8506；
其中，x为草层高度，y为标准干草产量；最低遮挡刻度数4～5cm恰好与优势禾草草群分蘖末期或拔节前对应。
进一步地，在步骤b中，所述测草杖，具体包括直径2.5～3.5cm圆柱形杖体，在所述圆柱形杖体的外表面，轴向标有宽度为1cm、且不同颜色相间的带状刻度及对应草产量。
进一步地，所述测草杖上带状刻度及对应草产量，即为被草层完全遮挡的平均值(cm)与草产量(kg/hm2)间的函数关系；
所述测草杖上的各刻度值与对应草产量，也能够做成草层遮挡高度与产草量的备查表，进行查阅。
进一步地，在步骤b中，所述使用测草杖进行青藏高原天然草地产草量的快速测定的操作，具体包括：
使用所述测草杖测定时，将测草杖插在草地土壤中，使测草杖的0刻度线与地面齐平；观测者从至少4个方向、在距离圆柱形杖体3.5～4.5m的距离处、且眼睛距地面0.8～1.2m的高度处，俯身观测插入草地的测草杖，从至少4个方向读取被草完全遮挡住的刻度数，并取多次读取的平均值，即能够从测草杖上直接查看该刻度对应的实际草产量。
进一步地，所述至少4个方向，包括东、南、西、北四个方向。
进一步地，在步骤a中，还包括：
对于草层总盖度在40％以下，或人工种植的栽培单一草种草地和一些特殊的草地，测定前，需要依据总盖度≥40％时草层遮挡高度与草产量间的正相关关系，通过重新核定草层完全遮挡刻度与草产量间的函数关系式，调整测草杖刻度与草产量的对应值进行测定。
同时，本发明采用的另一技术方案是：一种测草杖，包括直径2.5～3.5cm圆柱形杖体，在所述圆柱形杖体的外表面，轴向标有宽度为预设值、且不同颜色相间的带状刻度及对应草产量。
进一步地，以上所述的测草杖，还包括可拆卸式安装在所述圆柱形杖体底部、且用于在测定时插入草地的锥形插接件。
本发明各实施例的测草杖和青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，由于包括：基于天然草地的草层高度、盖度和密度，通过已经大量重复试验的研究，在总盖度≥40％的条件下，建立草层遮挡高度与草产量间的正相关关系；基于草层遮挡高度与草产量间的正相关关系，制作测草杖，使用测草杖进行青藏高原天然草地产草量的快速测定；可以用于青藏高原天然草地生产力测定和健康状况的评估；从而可以克服现有技术中测量准确性低、人工劳动量大和不利于身体健康的缺陷，以实现测量准确性高、人工劳动量小和有利于身体健康的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明测草杖的分解结构示意图；
图2为本发明测草杖的安装结构示意图；
图3为本发明测草杖的局部放大结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
针对传统草产量测定方法繁琐、耗时、费力，根据本发明实施例，如图1、图2和图3所示，提供了一种青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，即使用测草杖快速测定青藏高原天然草地草产量的新方法。高寒草甸草原草产量的测定的准确与否会直接影响决策，以至于影响青藏高原地区畜牧业经济发展及当地和周边地区的生态安全，本发明的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，可用于青藏高原天然草地生产力测定和健康状况的评估。
本发明实施例的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，是基于群落草层高度、盖度、密度等综合指标与天然草地草产量间的相关性，在植被总盖度达到一定程度后，利用草产量与直观可视的草层遮挡高度间建立的函数关系，制作成简易的测草杖进行草产量的快速测定。与传统草产量测定方法相比，本发明实施例的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，更加简单易行，可极大地方便草原工作者和牧民进行该区域草产量快速测定，并在生产中推广应用。
本实施例的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，主要包括以下几个方面：
⑴基于天然草地草层高度、盖度和密度，通过已经大量重复试验研究，在具有较高盖度(总盖度≥40％)条件下，草层遮挡高度与草产量间的具有显著正相关关系，基于此规律制作测草杖，进行青藏高原天然草地产草量的快速测定；
测草杖为直径2.5～3.5cm(优选为3.5cm)圆柱形杖体，并标有宽度为预设值(如1cm)的不同颜色相间带状刻度及对应草产量。测定时，观测者从至少4个方向，在距离柱状尺3.5～4.5m(优选为4m)，眼睛距地面0.8～1.2m(优选为1m)高度，俯身观测插入草地的测草杖，读取被草完全遮挡住的刻度数，并取其平均值，即可从测草杖上直接查看该刻度对应的实际草产量。
⑵以被草完全挡住的平均值刻度值为4～5cm(如4.5cm)为界(与优势禾草草群分蘖末期或拔节前对应)，草层高度(cm)与草产量(kg/hm2)间的函数关系前后阶段分别为：y＝742.0x+229.8，决定系数R2＝0.8464；y＝261.7x+2177.1，决定系数R2＝0.8506；其中，x为草层高度，y为标准干草产量。这里，草层遮挡高度与草产量间的函数关系，当总盖度≥40％时，对于每一个确定的草层高度都有一个确定的草产量与其对应，从而把产量的测定转化为可视化的高度的测定，间接地测定青藏高原天然草地的草产量。
具体地，使用测草杖快速测定青藏高原天然草地草产量的新方法，包括以下步骤：
⑴测草杖制作
①青藏高原中东部地区海拔在2800-3200m间的亚高山草甸草原总盖度较大，测草杖被草层的遮挡程度是草层高度、盖度和密度的综合体现，平均草层遮挡高度与草产量间的具有显著正相关关系。基于此，建立的以被草层完全遮挡的平均值(cm)与草产量(kg/hm2)间的函数关系。当最低刻度数小于4～5cm时，函数关系为：y＝742.0x+229.8，决定系数R2＝0.8464；当最低刻度数大于4～5cm时，y＝261.7x+2177.1，决定系数R2＝0.8506。其中x为草层高度，y为标准干草产量。最低遮挡刻度数4～5cm恰好与优势禾草草群分蘖末期或拔节前对应。
②测草杖为直径2.5～3.5cm(如3.5cm)圆柱形杖体，并标有1cm的不同颜色相间带状刻度。利用被草层完全遮挡的平均值(cm)与草产量(kg/hm2)间的函数关系，在测草杖各刻度值处标上对应草产量，也可做成草层遮挡高度与产草量的备查表，进行查阅。
⑵草产量的快速测定
①测定时，将测草杖插在草地土壤中，使0刻度线与地面齐平，观测者从至少4个方向(建议取东、南、西、北)，在距离柱状尺3.5～4.5m(如4m)，眼睛距地面0.8～1.2m(如1m)高度，俯身观测插入草地的测草杖，读取并记录被草层完全遮挡住的刻度值。
②计算各方向观测到的被草层完全遮挡住的刻度值，取其平均值。可在测草杖上直接查看平均刻度值所对应的实际草产量。
⑶按以上方法制作的测草杖能准确地测定青藏高原高寒草甸草原类草地的草产量，对青藏高原天然草地草层总盖度在40％以上的各类天然草地均能较准确地进行快速测量。实现青藏高原天然草地的草产量的方便快捷地间接测定。对于草层总盖度在40％以下，或人工种植的栽培单一草种草地和一些特殊的草地，如退化严重，毒杂草比例过高的草地，可依据以上原理，通过重新核定草层完全遮挡刻度与草产量间的函数关系式，调整测草杖刻度与草产量的对应值进行测定。
综上所述，本发明上述各实施例的测草杖和青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，基于群落草层高度、盖度、密度等综合指标与天然草地草产量间的相关性，而建立函数关系，并制作成简易的测草杖进行草产量的快速测定。测草杖为直径3.5cm圆柱形杖体并标有1cm的不同颜色相间带状刻度及对应草产量。测定时，观测者从至少4个方向，在距离柱状尺3.5～4.5m，眼睛距地面0.8～1.2m高度，俯身观测插入草地的测草杖，读取被草完全挡住的最低刻度数，并取其平均值，即可从测草杖上直接查看该刻度对应的实际草产量。本发明适用于青藏高原总盖度大于40％的各类天然草地，尤其适合青藏高原高寒草甸草原类草地草产量的快速测定。该测草杖和青藏高原天然草地草产量的快速测定方法的优点为：测草杖适合野外简单便携，极大的节约了时间和体能，且能快速、准确的测定青藏高原天然草地的草产量，可大大减轻草原监理工作者和农牧民的负担，成为草原管理、草原利用和生态保护的重要手段。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，其特征在于，主要包括：
a、基于天然草地的草层高度、盖度和密度，通过对已有大量重复试验的研究，在总盖度≥40%的条件下，建立草层遮挡高度与草产量间的正相关关系；在步骤a中，所述建立草层遮挡高度与草产量间的正相关关系的操作，具体包括：
基于青藏高原中东部地区海拔在2800-3200m间的亚高山草甸草原，建立被草层完全遮挡的平均值（cm）与草产量（kg/hm2）间的函数关系：
当最低遮挡刻度数小于4.5cm时，函数关系为：y=742.0x+229.8，决定系数R2=0.8464；
当最低遮挡刻度数大于4.5cm时，y=261.7x+2177.1，决定系数R2=0.8506；
其中，x为草层高度，y为标准干草产量；最低遮挡刻度数4.5cm恰好与优势禾草草群分蘖末期或拔节前对应；
b、基于草层遮挡高度与草产量间的正相关关系，制作测草杖，使用测草杖进行青藏高原天然草地产草量的快速测定；。
2.根据权利要求1所述的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，其特征在于，在步骤b中，所述测草杖，具体包括直径2.5～3.5cm圆柱形杖体，在所述圆柱形杖体的外表面，轴向标有宽度为预设值、且不同颜色相间的带状刻度及对应草产量。
3.根据权利要求2所述的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，其特征在于，还包括可拆卸式安装在所述圆柱形杖体底部、且用于在测定时插入草地的锥形插接件。
4.根据权利要求2所述的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，其特征在于，所述测草杖上带状刻度及对应草产量，即为被草层完全遮挡的平均值（cm）与草产量（kg/hm2）间的函数关系；
所述测草杖上的各刻度值与对应草产量，也能够做成草层遮挡高度与草产量的备查表，进行查阅。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，其特征在于，在步骤b中，所述使用测草杖进行青藏高原天然草地草产量的快速测定的操作，具体包括：
使用所述测草杖测定时，将测草杖插在草地土壤中，使测草杖的0刻度线与地面齐平；观测者从至少4个方向、在距离圆柱形杖体3.5～4.5m的距离处、且眼睛距地面0.8～1.2m的高度处，俯身观测插入草地的测草杖，从至少4个方向读取被草完全遮挡住的刻度数，并取多次读取的平均值，即能够从测草杖上直接查看该刻度对应的实际草产量。
6.根据权利要求5所述的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，其特征在于，所述至少4个方向，包括东、南、西、北四个方向。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的青藏高原天然草地草产量的快速测定方法，其特征在于，在步骤a中，还包括：
对于草层总盖度＜40%，或人工种植的栽培单一草种草地，测定前，需要依据总盖度≥40%时草层遮挡高度与草产量间的正相关关系，通过重新核定草层完全遮挡刻度与草产量间的函数关系式，调整测草杖刻度与草产量的对应值进行测定。
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