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不同类型草地地上生物量的估测

不同类型草地地上生物量的估测

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作者：杨烁西北农林科技大学

学位级别：硕士

地上生物量是衡量草地群落生产力特征的重要指标,在草地生态系统的研究中扮演着重要角色。草地生物量的测量一直是探究草地生态系统变化规律的有效方法,但为了满足测量精度要求,对生物量直接获取会破坏草地植被,因此为了保护草地植被并... 详细信息

地上生物量是衡量草地群落生产力特征的重要指标,在草地生态系统的研究中扮演着重要角色。草地生物量的测量一直是探究草地生态系统变化规律的有效方法,但为了满足测量精度要求,对生物量直接获取会破坏草地植被,因此为了保护草地植被并进行精确便捷的地上生物量估测,本研究在前人研究基础之上,采用直径为35 cm的自制高分子测量板,通过对杨凌撂荒草地、关山草原和渭南湿地生态公园附近的草甸草地3种草地群落的高度进行测量,估测地上生物量,为草地群落地上生物量预测提供有效方法。野外调查时将测量板轻轻放置在植物群落上方,测量并记录测量板到地面的距离,测量4次取平均值得到群落高度数据,然后将测量板下方对应面积内的植物齐地面刈割,恒温干燥箱烘干(65℃)至恒重,称重得到测量板下方对应面积内植物的地上生物量,最后通过建立数学模型、使用相关性分析等方法,建立植物平均高度与地上生物量之间的回归方程,对方程进行F-检验,利用总平均相对误差绝对值(RMA)和相对误差(RS)等进行综合比对分析,得出最优模型。再利用野外实测数据验证模型,确定利用群落高度估测地上生物量的精度。研究结果如下。(1)把测量板到地面的平均群落高度设定为自变量,群落地上生物量设定为因变量,建立通过群落高度推测地上生物量的数学模型,该模型不仅简单而且具有较高的推测精度;(2)探明了直径为35 cm的高分子测量板均可用于3种类型草地地上生物量的估测,精度较高;(3)最优估测模型选择形式简单,应用方便的一元线性模型,杨凌撂荒草地的最佳预估模型为方程y=0.8645x+6.526,R=0.8058,利用该模型估测生物量时的精度为88.78%;渭南草甸草地的最佳预估模型为方程y=0.9282x+2.8525,R2=0.9298,三次验证的预测精度分别为93.24%、84.35%、95.32%;关山草原的最佳预估模型为方程y=1.4889x+0.9994,R2=0.9012,利用该模型估测生物量时的精度为94.11%。(4)利用3种类型草地的最优模型进行交叉估测,关山草原的最优模型对渭南草甸草地3次地上生物量的估测精度分别为86.19%、86.01%和87.57%,对杨凌撂荒草地地上生物量的估测精度为85.53%;而渭南草甸草地的最优模型对关山草原和杨凌撂荒草地的生物量估测精度为84.75%和71.85%,杨凌撂荒草地最优模型对渭南草甸草地3次地上生物量的估测精度分别为91.80%、92.66%和94.21%,关山草原的生物量估测精度为89.93%。说明在不同精度要求的情况下,本方法可以在这3种类型草地地上生物量估测时相互利用。

关键词：地上生物量植物群落高度估测模型简易测量板

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