[发明专利]一种测定放牧草地家畜排泄物空间作用效应的方法

说明书

本发明公开一种测定放牧草地家畜排泄物空间作用效应的方法，涉及草地检测技术领域，包括以下步骤：S1：在同一环境梯度的放牧草地与未放牧草地均设置取样区域，并在两块取样区域分别采用规则网格布点法定量取样点，记录取样点地理坐标并提取土壤样本；S2：从放牧草地取样区域的总土壤样本中分离出受排泄物影响的土壤样本；S3：基于受排泄物影响取样点的地理坐标进行空间插值分析；本发明通过应用地统计学的网格取样法结合阈值分析法创新性的分离出受排泄物影响的取样点，可准确快速的计算出放牧草地受排泄物影响的空间范围，所得结果较以往根据动物采食量及消化率进行转换估测的方法更为准确可靠。

技术领域

本发明涉及草地检测技术领域，具体涉及一种测定放牧草地家畜排泄物空间作用效应的方法。

背景技术

家畜放牧是草地最主要的管理与利用方式，过度放牧等不合理的放牧方式是草地退化的根源。因此，制定合理的放牧制度是当前草地管理所面临的重要挑战。以往放牧管理中主要基于家畜采食量确定放牧强度，制定放牧管理方案。然而，放牧家畜会通过排泄物的形式将其采食中70％-95％的氮(N)归还于土壤，影响草地营养循环，对草地功能起重要调控作用。另一方面，排泄物中大量的氮超出植物的需求，导致部分氮素转化为N₂O释放到大气中。模型预测由于放牧家畜数量的不断增加，再过15-20年，大气中N₂O的浓度将会增加30％-60％，将对生态环境造成较大威胁。因此，制定合理的放牧管理制度必须考虑到家畜排泄物的作用效应，而当前对于排泄物作用效应的检测与量化面临诸多困难。

以往大多根据家畜采食量及其消化率进行转换估算其对草地的作用效应，但家畜排泄物在草地上不是均匀分布的，并不是所有的区域都会受到排泄物影响，因此，这种方法忽略了家畜排泄物作用的空间分布格局。一些研究通过人为跟踪的方法直接观察记录家畜排泄物的空间分布格局。但这种方法也具有明显的缺陷，其需要投入大量的人力，因为每一个实验人员只能跟踪记录一只目标动物，并且人为践踏作用对草地植被和土壤带来的非自然干扰会严重破坏草地。另一方面，排泄物在土壤表层产生富含氮的斑块，其养分会向临近区域扩散，但直接观测无法确定其作用的空间范围。此外，家畜前期产生的排泄物仍对草地具有一定的遗留效应，但野外直接观测对于前期排泄物尤其是尿液的分辨较差。因此，当前关于放牧草地家畜排泄物作用效应的检测存在的代表性差、时效性差、精确度低以及作用的空间范围无法量化的难题。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定放牧草地家畜排泄物空间作用效应的方法，主要解决关于放牧草地家畜排泄物作用效应的检测存在的代表性差、时效性差、精确度低以及作用的空间范围无法量化的问题。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括以下步骤：

S1：在同一环境梯度的放牧草地与未放牧草地均设置取样区域，并在两块取样区域分别采用规则网格布点法定量取样点，记录取样点地理坐标并提取土壤样本；

S2：从放牧草地取样区域的总土壤样本中分离出受排泄物影响的土壤样本；

S3：基于受排泄物影响取样点的地理坐标进行空间插值分析，确定整个取样区域受排泄物影响斑块大小及其空间分布特征。

优选的，S1具体的步骤为：

S11：在两块取样区域内分别划分大小相等的方格，线交点为采样点，区域内不应少于50个取样点；

S12：记录取样点地理坐标并提取表层新鲜土壤，测定土壤速效氮含量。

优选的，S12具体的步骤为：

S121：在每个取样点取10cm深度的表层土壤，去除植物根系及土壤中沙石后冷冻保存；