[发明专利]测定植被生长指标与水文要素坡面尺度效应的方法

说明书

一种测定植被生长指标与水文要素坡面尺度效应的方法，包括以下步骤：设置样地，确定样地的坡面上不同坡位处样地的栽植的植被生长指标；确定坡位测定值，计算以一给定坡位作为坡脚的坡面的加权平均值；计算植被生长指标随坡位下降逐步加权平均得到的植被生长指标的坡面滑动平均值；统计坡面长度的增加，确定每个坡段的植被生长指标，然后对每个坡段的植被生长指标的大小进行比对分析。依据水平坡长所对应的植被生长指标的坡面滑动平均值的变化来度量坡面尺度效应。本发明测定方法在定量描述森林植被生物量的坡面变化规律及其空间尺度效应，为提高森林经营水平和实施精细化管理提供技术支持。

技术领域：

本发明涉及水文数据分析技术领域，特别涉及一种测定植被生长指标与水文要素坡面尺度效应的方法。

背景技术：

森林植被的生物量是森林生态系统长期生产与代谢过程中积累的结果，是森林生态系统运转的能量基础和物质来源；森林的植被生物量包括植被的根、茎、叶、花果、种子和凋落物等的总重量。植被生物量是评价森林生态系统结构和功能的重要指标。

在降水有限、水分再分配明显的半干旱区的山地坡面上，森林生物量通常表现出明显的坡向、坡位差异。便捷、精确地测算整个坡面的森林生物量目前还很困难。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种测定植被生长指标与水文要素坡面尺度效应的方法。

一种测定植被生长指标与水文要素坡面尺度效应的方法，包括以下步骤：

设置样地，确定样地的坡面上不同坡位处样地的栽植的植被生长指标和植被水文指标；

确定坡位测定值，坡位测定值为各个坡位点的坡面水平长度，对植被生长指标和植被水文指标分别与坡位的测定值加权平均，得到植被生长指标和植被水文指标在整个样地坡面的平均值；

计算以一给定坡位作为坡脚的坡面的加权平均值；

计算植被生长指标和植被水文指标随坡位下降逐步加权平均得到的植被生长指标和植被水文指标的坡面滑动平均值；

统计坡面长度的增加，导致植被生长指标和植被水文指标的坡面滑动平均值的变化规律；

确定每个坡段的植被生长指标和植被水文指标，然后对每个坡段的植被生长指标和植被水文指标的大小进行比对分析，依据水平坡长所对应的植被生长指标和植被水文指标的坡面滑动平均值的变化来度量坡面尺度效应，建立植被生长指标和植被水文指标随离开坡顶距离的变化规律。

优选的，坡面的加权平均值的计算公式为：

公式一中：P为坡面加权平均值，a₁、a₂...a_n指在不同坡位处样地内调查的植被生长指标或者植被水文指标；S₁、S₂...S_n指不同坡位处样地所代表的坡面水平度。

优选的，植被生长指标和植被水文指标的坡面滑动平均值的具体计算方法为：从坡顶样地向下，依据各样地所代表的坡段长度，进行某个指定样地及其上坡所有样地的植被生长指标和植被水文指标的坡段长度加权平均，如此，所有样地参与计算时，即可获得整个样地坡面的平均值。

优选的，植被水文指标包括植被结构值、植被蒸散量，植被结构值包括林分密度、林冠郁闭度、平均树高、灌木层盖度、草本层盖度。

优选的，样地设置，选择小流域，然后选择典型的坡面，选择第一个坡面为半阴坡，平均坡度为40度，斜坡长510米，对应的水平坡长为412米；选择第二坡面为阴坡，平均坡度为20度，斜坡长为600米，对应的水平坡长为562米，将两个坡面上进行植被的同时栽植。