[发明专利]一种喀斯特山地载畜量和入侵植物生物量的监测方法

说明书

技术领域

本发明属于植物生态学领域，涉及喀斯特山地生态系统植物一年生产量和外来入侵植物生物量的测定方法，具体涉及喀斯特山地载畜量和入侵植物生物量的监测方法。

背景技术

喀斯特山地是大石山区农民放牧山羊、黄牛的主要场所，饲养牛、羊、猪是山区农民经济收入的主要来源，是获取子女学费、家庭生活费和创造小康生活的主要渠道。近十年来，随着人民生活水平的提高，放养家畜肉类供不应求，价格不断上涨，刺激农村扩大养殖规模。喀斯特山地土少、干旱，生境脆弱；近年来开展的“村村通公路”工程无意中引入了假臭草、飞机草、胜红蓟等外来入侵植物。这些入侵植物在公路边立足后，逐步向周边扩散。过度放牧和外来入侵植物泛滥成为喀斯特地区不容小觑的生态安全隐患。入侵植物不单争夺土壤养分、光照和水分，还降低单位面积载畜量，给人类与家畜带来过敏、中毒、哮喘等威胁。监测入侵植物数量变化对山地载畜量的影响，对保障山区人民生活水平和保护喀斯特山地生态安全具有重要的现实意义。

植物初级生产力是生态系统最根本的特征，所有动物的生命活动都依赖植物初级生产提供的能量。生物量测定是揭示植被恢复或退化状态的最佳途径，从一年生物生长量可以直接计算出载畜量。一年的生物生产量与当年气候条件、测量时间、测量前消耗、测量后生长都有关系，非常难量化。二十世纪六十年代以来，国外生物量测定通常采用直接采样法、双重抽样法(double sampling)和模型模拟法(Charles D.Bonham，Measurements for Terrestrial Vegetation，2013)。山地载畜量可用牛单位月355kg计算，即体重455kg的牛和牛犊日食11.83kg干草；家畜代谢体重与牛代谢体重的比值作为家畜单位当量，家畜单位当量乘以牛单位月得到不同体重家畜的月需干草量；草地生物量利用率以60％计算(Bonham，2013)。亦如翰(Yiruhan,2011,Grassland Science,vol.57)用双重抽样法研究了粤西北山地灌草植被载畜量，方法是将植被分成五类(禾本科草本植物、非禾本科草本植物、蕨类、矮灌、凋落物)进行生物量测定，估计山地灌丛载畜量为每公顷4.9只成年山羊和2.4只幼崽。该方法是将植被分成五类，由于只分列大类，载畜量和生物量的测定误差大。载畜量和生物量测定方法大多数是针对坡度平缓的草地建立的，异速生长方程也只适用于模型产生地区，不同区域的植被类型需开发相应的模型和方法。喀斯特山地地形复杂、行走困难、刺藤遍地、物种丰富，与草原和牧场生态环境差别较大。在以往喀斯特山地的生物量调查中，往往是请民工收割样方全部植物后搬运下山，在山下用天平秤鲜重；为了搬运大体积样品走下石山，民工们经常刀砍斧劈地开路，工作量极大且严重扰动环境，生物量测定的重复性和准确性均受影响。本发明在前人的基础上，根据我们在广西进行灌丛生物量调查的经验，参考了Herrick(2005，Monitoring Manual for Grassland,Shrubland and Savanna Ecosystems)等人的做法，针对喀斯特山地外来入侵植物较多的特点，梳理出一套适用于喀斯特山地载畜量和入侵植物生物量测定的双重抽样法，为检验入侵植物数量变化对载畜量的影响、评估入侵植物生态风险提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的是针对目前喀斯特山地载畜量和入侵植物生物量调查中存在的技术问题，旨在提供一种喀斯特山地载畜量和入侵植物生物量的监测方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种喀斯特山地载畜量和入侵植物生物量的监测方法，包括样条设置、当年生物量的识别、植物种组划分、参考单位重量确定、目测实测双抽样、干重、剩余、累积生长、气候等系数的调整确定、生物量与载畜量的换算工序，主要操作步骤如下：

(1)样方设置

以系统抽样法沿3～4根样线设置10个0.5m×2m样条，样线与等高线垂直，样线间距7m,样条长边与样线重合，样条之间纵向间隔5m；窄长样条可以较好地包含喀斯特山地平踩点(tread)和竖梯点(riser)的阶梯状地形引起的植被差异，减少样条生物量标准差；

(2)当年生物量的识别

a、在一年生长旺季之后进行生物量测定时，直径3mm以下枝条均算当年生；

b、当年生枝条在色泽、条纹、被毛、皮孔、光滑、粗细上与老枝条有区别；

c、有环状芽鳞痕的植物，以最外芽鳞痕作为当年枝条起始点；