專利名稱：：草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種測量植物覆蓋度的儀器，特別涉及一種草本樣地蓋度、分蓋度測量儀。
背景技術：
：植被覆蓋度指包括喬、灌、草和農(nóng)作物在內(nèi)所有植被的冠層、枝葉在生長區(qū)域地面的垂直投影面積占研究統(tǒng)計區(qū)域面積的百分比，具體又分總蓋度——全部群落的蓋度；層蓋度~~"各層植物的總蓋度；分蓋度——每種或每類(如禾本科，豆科等)植物的蓋度。有以下兩個特點(1)測算植被覆蓋度必須將植被地上部分對植被生長區(qū)域的地面進行垂直投影。如在山坡上測算植被覆蓋度時，要求將植被對坡面垂直投影，而不是鉛垂投影；(2)同樣面積的植被，對不同的研究范圍而言，會有不同的覆蓋度。如一個流域內(nèi)一定面積的森林，研究區(qū)為整個流域計算的植被覆蓋度通常小于研究區(qū)為整個林區(qū)計算的植被覆蓋度?，F(xiàn)在，國內(nèi)對草本樣地蓋度的測量主要用目測估算法、概率計算法和儀1目測估算法目測估算法采用肉眼并憑借經(jīng)驗直接判別或利用相片、網(wǎng)格等參照物來估計植被覆蓋度。根據(jù)判別時參照方式不同，該方法有以下幾種具體形式(1)直接目估法。該方法根據(jù)統(tǒng)計學要求，在研究區(qū)選定一定數(shù)量和面積的樣本(樣地)，憑借經(jīng)驗直接估計出樣本(樣地)內(nèi)的植被覆蓋度。(2)相片目估法。該方法對樣本(樣地)內(nèi)的植被垂直拍照，再對照片進行目視估測。為了提高估測的精度，常借助一定標準的覆蓋度參照圖進行多人判讀，取平均值。(3)網(wǎng)格目測法。該方法是直接目估法的改進，即依據(jù)植被群落的類型將樣4本(樣地)劃分為一定數(shù)量面積相等的樣方，再對樣方逐一進行直接目視估測，取平均值。有研究表明，網(wǎng)格目測法較直接目估法更易操作且精度更高。(4)橢圓目估法。該方法根據(jù)植被覆蓋度的定義，使用橢圓估算樣本(樣地)內(nèi)每株植物的覆蓋面積，將所有植物的覆蓋面積之和占樣本(樣地)面積的百分比作為樣本(樣地)區(qū)域的植被覆蓋度。由于該方法要求對樣本(樣地)內(nèi)所有植物的覆蓋面積進行估算，故工作量較大，通常只適用于植被稀疏且植被形狀近似橢圓的草地。(5)對角線測量法。該方法是直接目估法的改進，即在樣本(樣地)內(nèi)以對角線上的植物作為調查對象，分別估測兩條對角線上植被的覆蓋度(重疊部分只算l次)，按算術平均計算樣地的總覆蓋度。目測估算法簡單易行，我國過去許多歷史資料中的植被覆蓋度均是用該方法獲得的。但目測估算法主觀隨意性大，精度與測量者的經(jīng)驗密切相關。章文波等對目測估算的精度研究結果表明，個人目測估算植被覆蓋度的最大絕對誤差可達40%。2概率計算法概率計算法是將借助一定測量工具和手段獲得的研究區(qū)(樣地)內(nèi)植被出現(xiàn)的概率，視為該研究區(qū)域(樣地)的植被覆蓋度的一種方法，具體可分為以下幾種(1)點測法。該方法是在樣本(樣地)內(nèi)使用一定數(shù)量的尖銳長針由植被(草冠)上層垂直放下，記錄接觸到植物枝葉的針數(shù)，并重復進行多次，求取平均值作為樣本(樣地)內(nèi)的植被覆蓋度。由于測量工具的限制，此法只適用于草地的植被覆蓋度測算。(2)陰影法。此法也稱為尺測法，是在地面上平行于作物行距的方向上，放置標注刻度的直尺，每隔一定距離向前移動，分別讀取直尺上植被陰影的長度，將植被陰影總長度占直尺總長的百分比作為植被覆蓋度。由于測量工具的限制，此法僅適用于行栽的植被類型，此外受測量時天氣情況限制，還需在正午太陽直射時測量。(3)樣帶長度測算法。該方法是在植被研究區(qū)內(nèi)選定兩個垂直交叉的矩形5樣帶，將植株接觸樣帶的長度占樣帶總長的百分比作為樣帶所在區(qū)域的植被覆蓋度。當用于森林郁閉度測算時，該方法以樣地兩條對角線上的林木作為調查對象，采用一步一抬頭的辦法，將能看見林冠的抬頭次數(shù)占抬頭總次數(shù)的百分比作為林地郁閉度。(4)正方形視點框架法。早期的正方形視點框架由兩根上下對齊、并等距鉆十個小孔的水平桿構成，觀測者從上端水平桿的小孔向下看，以觀查到植被的小孔數(shù)占總孔數(shù)的百分比作為植被覆蓋度。該方法觀測的誤差可達10%。在植被覆蓋均一的條件下，若要達到2%的精度，需l000個視點(小孔)；在植被覆蓋變化的情況下，要到達5%的精度，需要300個視點(小孔)?，F(xiàn)在對正方形視點框架進行了改進，不僅排除一些光偏移和潛在的誤差，還可以測量玉米等高稈植物。相對目測估算法而言，概率計算法的測量限制條件有所增加，但測算更加科學，精度大大提高?？墒沁@幾種方法對分蓋度的測量都無敘述和研究，并且操作不夠規(guī)范。3儀器測量法隨著科技的進步，很多新的測量手段被應用于植被覆蓋度測算中，出現(xiàn)了許多專門測量植被覆蓋度的儀器，目前主要有以下幾種(1)空間定量計法和移動光量計法。這兩種方法均為利用傳感器測量光通過植被層的狀況來計算植被覆蓋度，都需要專用的傳感器裝置，對設備要求較高，野外操作不方便。(2)近景攝影測量法。最早的近景攝影測量法源于相片目估，后來發(fā)展為對相片進行目視解譯，得到植被類型，并在相片上疊加透明方格紙，存在植被的方格總數(shù)占總方格數(shù)的百分比即為植被覆蓋度。隨著攝影技術的進步，現(xiàn)在的近景攝影測量法利用電荷耦合器件成像，獲取植被覆蓋的數(shù)碼照片，并通過設定紅、綠、藍三原色(RGB)的閾值來提取照片上的植被像素點，照片上的植被像素點數(shù)占照片總像素點數(shù)的百分比即為植被覆蓋度。此法能對地表植被進行客觀，準確地測量，且操作簡單、高效經(jīng)濟，可通過開發(fā)程序自動進行后期處理，從而可以快速、精準的獲取植被覆蓋度，為經(jīng)驗模型和遙感測量提供可靠的基礎和檢驗數(shù)據(jù)。儀器測量法總的來說設備要求高、野外操作不方便，但對草本樣地分蓋度測量顯得無能為力?，F(xiàn)在，國內(nèi)對草本樣地蓋度的測量主要用目測估算法，概率計算法，應用儀器測量法較少；主要是定性的研究，對定量的研究較少。并且在分蓋度的測量較少，沒有專門的儀器對其進行測量。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單的能夠定量的測定草本樣方的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀。本發(fā)明的上述目的是這樣實現(xiàn)的，一種草本樣地蓋度、分蓋度測量儀包括用來確定草本樣方的樣方框架；以及用來安裝在所述樣方框架之上的針架。其中所述樣方框架包括兩根相互平行設置的滑動組件；分別固定連接所述兩根滑動組件的兩根相互平行設置的連接桿，用于形成帶有滑道的樣方框架；以及用于同定在草木樣地上的位于樣方框架底部的同定針。其中每個滑動組件具有一個用來容納滑塊的滑動框架，該滑動框架的兩端封口，頂端開口，其開口寬度小于滑塊的寬度。其中所述滑塊具有一個用來連接所述針架的連接件。其中所述針架是一個門形框架，包括其上具有多個通孔的頂橫梁；其上具有多個通孔的附橫梁；固定連接所述頂橫梁和附橫梁的兩端的兩根豎梁；以及用來穿入所述頂橫梁和附橫梁上的所述多個通孔的多個探針。其中所述豎梁為用來套入所述連接件的空心梁。其中所述豎梁通過連接螺釘連接所述連接件。其中所述探針具有直徑大于所述通孔的針帽。其中每個滑動框架側面分別等距地鉆有多個小孔，并且兩個滑動框架的7小孔一一對應，用戶可以通過在所述小孔中插入細金屬棒來固定滑塊，從而固定連接滑塊的針架。其中所述探針為空心管探針。本發(fā)明的各個零部件都相互獨立，之間用螺絲和連接物等相互連接，這樣做主要是便于攜帶，適合野外操作。草本樣地蓋度、分蓋度測量儀結合了點測法和正方形視點框架法兩者的優(yōu)點。用該儀器可以確定草本樣方的總的蓋度，以及其中每種植物種的分蓋度，對研究草原群落的各種植物的優(yōu)勢度、草原群落命名、草原群落的空間結構有著重要意義。該發(fā)明的優(yōu)點是制作簡單，攜帶便捷，操作容易，測量結果準確，使用范圍廣泛等。對生物多樣性特別是草本群落生物多樣性研究起到積極輔助作用，主要效果是定量的測定草本樣方的層蓋度和分蓋度，能夠高效率、高質量的測定草本樣方蓋度。下面結合附圖對本發(fā)明的細節(jié)進行詳細說明。圖1是本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的立體圖；圖2是本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的分解圖；圖3是本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的正視圖；圖4是本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的側視圖；圖5是本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的俯視圖；圖6是圖2的C-C位置截面的橫截面示意圖。。具體實施例方式圖1顯示了本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的外觀；圖2是本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的分解圖，圖中的上方顯示了測量儀的針架，圖中的下方顯示了測量儀的樣方框架；圖3是本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的正視圖；圖4是本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的側視圖；圖5是本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀的俯視圖。如圖1圖5所示，本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀包括用來確定草本樣方的樣方框架A;以及用來安裝在所述樣方框架之上的針架B，測量時，可根據(jù)探針架上的針落點處植物種名的記錄，計算草本樣地蓋度、分蓋度。樣方框架A包括兩根相互平行設置的滑動組件2;分別固定連接所述兩根滑動組件2的兩根相互平行設置的連接桿7，用于形成帶有滑道的樣方框架；以及固定在所述帶有滑道的樣方框架底部的固定針1或樣方固定釘，呈倒圓錐結構，鋼化釘，較細，用于在草本樣地上固定上方的樣方框架A，它通過焊接固定到其上的樣方框架A上。平行的兩個滑動組件2用來支撐針架B，分別具有一個用來容納滑塊21的滑動框架23(參見圖6)，該滑動框架23的兩端封口，頂端開口，其開口寬度小于滑塊21的寬度，以便滑塊21只能在滑動框架23的滑槽內(nèi)滑動，而不會離開滑槽?；蹤M截面可以呈半封口的"凹"字形狀。為了便于在樣方框架A上安裝針架B，所述滑塊21具有一個用來連接所述針架的連接件211，該連接件211上具有螺紋孔，以便與針架B的連接部分實現(xiàn)螺紋連接。這樣，滑塊21就形成一倒"丁"字狀滑動件，使固定在上方的樣方框架A改為"針架B"在其上滑動。本發(fā)明的針架B是一個門形框架，包括其上具有多個通孔的頂橫梁4;其上具有多個通孔的附橫梁5;固定連接所述頂橫梁4和附橫梁5兩端的兩根豎梁3;以及用來穿入所述頂橫梁4和附橫梁5上的所述多個通孔的多個探針6。針架頂橫梁4和針架附橫梁5上分別有十個小孔，上下橫梁小孔W兩對應。用來使探針使其永遠垂直于下方的樣方框架A。兩根豎梁3與針架頂橫梁4和針架附橫梁5連接，形成針架的架體，其中豎梁3還充當連接樣方框架A的連接架。豎梁3空心梁，以便套入滑塊21的連接件211上。豎梁3上具有與連接件211的螺紋孔相對應的螺孔，以便通過螺釘使豎梁3連接到連接件211上。探針6具有直徑大于所述通孔的針帽，以便探針從上而下落下時，定位在針架頂橫梁4上。k述探針(6)由較細的輕質空心管狀金屬制成，這樣可以避免探針在傾斜時出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。樣方框架A的滑動組件2和連接件7通過螺接或焊接形成矩形框架，最好形成正方形框架。參見圖2和圖6，為了調整針架B的位置，在每個滑動框架23側面分別等距地鉆lY多個用T定位滑塊21的小孔22，并il兩個滑動框架23的小孔22—--對應。3用戶調整好滑塊位苦:后，通過在所述小孔22屮插入細金〗,'4棒24來問定滑塊21?；瑝K21最好具有口丄以插入細金屬棒24的凹陷部或盲孔，以便『!J靠地問定滑塊21。山于針架B連接在滑塊21上，因此一R.滑塊21被定立，就總味著針架B的位置被冏定。本發(fā)明的蓋度測量借助于下表1的草本蓋度分布表完成。表1草本蓋度分布表調査地點樣地號樣方號調査人日期12346789101246710<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>首先，在所要研究的草本樣地上進行調査，樣方形狀采用方形改為"矩形"樣方，樣方面積的確定采用巢式樣方法結合種一面積曲線來確定，這樣就確定了樣方的長和寬了。其次，在所要調查的草本樣地中用簡易的樣方框隨機拋定待測量的樣方位置，在待測量的樣方位置放置樣方框架A，然后把針架B固定到下方的樣方框架A—端，用探針6從針架一側從上往下沿針架B頂端的小孔墜落，觀察針第一次接觸到的植物，在準備的表格中相應位置記下該植物種名，再用針狀物依次沿針架頂端墜落，共計十個落點，然后再移動針架B—個位置，同上再測十個點；依此類推共移動針架B十次，測點共計100個，把各個植物種填在表格的相應位置，如果探針6墜落沒有接觸到任何草本植物，則在表格中相應位置保持空白。最后，在表上查找每一種植物的個數(shù)，那么該物種在此樣方中的蓋度=此個數(shù)/100X100^，依次把每一種加..L"植物"的蓋度求出，各改為"每"種植物的蓋度相加就是該草本樣方的總的蓋度。綜上所述，可以得到本發(fā)明的利用草本樣地蓋度、分蓋度測量儀測量草本樣地蓋度的方法，它包括以下步驟在所要調查的草本樣地中用簡易的樣方框架A隨機拋定待測量的樣方位置；把針架B固定到下方的樣方框架A之上；用探針6從針架上方從上往下沿針架頂端的小孔墜落，觀察針第一次接觸到的植物，在準備的表格中相應位置記下該植物種名；再用探針依次沿針架頂端墜落，共記錄十個落點處的植物種名；然后再移動針架B—個位置，力ll.h"通過向支擰桿側向'鉆有等距的小孔irfi入細金細;沐來同定l:面的針架。"同上再測十個點；依此類推共移動針架十次，測點共計100個；最后，根據(jù)表格種的記錄，算出蓋度。盡管上文對本發(fā)明進行了詳細說明，但是本發(fā)明不限于此，本
技術領域：
技術人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應當理解為落入本發(fā)明的保護范圍。權利要求1、一種草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，包括用來確定草本樣方的樣方框架(A)；以及用來安裝在所述樣方框架之上的針架(B)。2、根據(jù)權利要求1所述的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，其中所述樣方框架(A)包括兩根相互平行設置的滑動組件(2);分別固定連接所述兩根滑動組件(2)的兩根相互平行設置的連接桿(7)，用于形成帶有滑道的樣方框架；以及HIT同定在草木樣地l:的位于柞力-框架底部的同定針(1)。3、根據(jù)權利要求2所述的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，其中，所述的每個滑動組件(2)分別具有一個用來容納滑塊(21)的滑動框架(23)，該滑動框架(23)的兩端封口，頂端開口，其開口寬度小于滑塊(21)的寬度。4、根據(jù)權利要求3所述的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，其中所述滑塊(21)具有一個用來連接所述針架的連接件(211)。5、根據(jù)權利要求1所述的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，其中所述針架是一個門形框架，包括-其上具有多個通孔的頂橫梁(4);其上具有多個通孔的附橫梁(5)固定連接所述頂橫梁(4)和附橫梁(5)的兩端的兩根豎梁(3);以及用來穿入所述頂橫梁(4)和附橫梁(5)上的所述多個通孔的多個探針(6)。6、根據(jù)權利要求4或5所述的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，其中所述豎梁(3)為用來套入所述連接件(211)的空心梁。7、根據(jù)權利要求6所述的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，其中所述豎梁(3)通過螺釘連接所述連接件(211)。8、根據(jù)權利要求6所述的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，其中所述探針(6)具有直徑大于所述通孔的針帽。9、根據(jù)權利要求3所述的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，其中每個滑動框架(23)側面分別，距地鉆有多個小孔(22),并K兩個滑動框架(23)的小孔(22)--對應，以便通過在所述小孔(22)屮插入細金M沐(24)來同定滑塊(21)。10、根據(jù)權利要求5所述的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，其中所述探針(6)為空心管探針。全文摘要本發(fā)明公開了一種草本樣地蓋度、分蓋度測量儀，包括用來確定草本樣方的樣方框架；以及用來安裝在所述樣方框架之上的針架，測量時，根據(jù)探針架上的針落點處植物種名的記錄，計算草本樣地蓋度、分蓋度。本發(fā)明的草本樣地蓋度、分蓋度測量儀制作簡單，攜帶便捷，操作容易，測量結果準確，使用范圍廣泛，對生物多樣性特別是草本群落生物多樣性研究起到積極輔助作用。文檔編號G01B5/26GK101509751SQ200910079979公開日2009年8月19日申請日期2009年3月16日優(yōu)先權日2009年3月16日發(fā)明者朱金兆,鄭江坤,魏天興申請人:北京林業(yè)大學