本發(fā)明涉及森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和野外森林樣地清查觀測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種野外枯落物層厚度測(cè)量裝置與方法。

背景技術(shù)：

生物合成與生物分解是森林生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)過程中重要的兩個(gè)相輔相成的過程。生物合成，即通過由綠色植物和一些無機(jī)營(yíng)養(yǎng)型微生物藍(lán)藻及少數(shù)細(xì)菌將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程；而生物分解，即通過土壤微生物和土壤動(dòng)物將有機(jī)物礦質(zhì)化的過程。其中生物分解這一過程包括森林生態(tài)系統(tǒng)中枯落物分解的重要環(huán)節(jié)，因而枯落物生態(tài)系統(tǒng)在森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程中起到重要的作用。枯落物作為森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的組成部分之一，其分解過程是生物地球化學(xué)循環(huán)中的重要環(huán)節(jié)之一，枯落物分解速度還是森林地表層生物量含量的主要決定因素，同時(shí)枯落物層作為森林生態(tài)系統(tǒng)中獨(dú)特的結(jié)構(gòu)層次，不僅對(duì)森林土壤發(fā)育和改良有重要意義，對(duì)土壤的理化性質(zhì)有顯著影響，而且枯落物層的結(jié)構(gòu)疏松、具有良好的透水性和持水能力，在降水過程中起著緩沖器的作用。一方面削弱雨滴對(duì)土壤的直接濺擊，另一方面吸收一部分降水，減少了到達(dá)土壤表面的降水量，同時(shí)由于凋落物層的機(jī)械阻攔作用，大大地減少地表徑流的產(chǎn)生，起到保持水土和涵養(yǎng)水源的作用。因此快速、準(zhǔn)確測(cè)定枯落物層厚度對(duì)認(rèn)識(shí)枯落物發(fā)揮保持水土和涵養(yǎng)水源等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有重要的意義。

目前，對(duì)于測(cè)定枯落物層厚度常用的方法是通過25cm(30cm、50cm)鋼尺在林地進(jìn)行測(cè)定，該方法測(cè)得數(shù)據(jù)誤差較大，工作人員得屈膝在地面，眼睛視線不能與讀數(shù)在同一水平線上，而且效率較低。 因而，難以準(zhǔn)確的測(cè)量枯落物層厚度，不能準(zhǔn)確的評(píng)估枯落物在發(fā)揮涵養(yǎng)水源、保持水土、碳功能等生態(tài)服務(wù)功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種野外枯落物層厚度測(cè)量裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中野外枯落物層厚度的測(cè)量存在較大誤差的問題。

本發(fā)明的另一目的是提供一種野外枯落物層厚度測(cè)量的方法。

野外枯落物層厚度測(cè)量裝置，包括測(cè)量桿和測(cè)量管，測(cè)量桿的側(cè)壁頂端設(shè)有具刻度標(biāo)尺，測(cè)量桿的下端設(shè)有標(biāo)桿，測(cè)量管套裝在測(cè)量桿的外部，測(cè)量管的側(cè)壁上設(shè)有縫隙槽，標(biāo)桿滑動(dòng)設(shè)置在縫隙槽內(nèi)；測(cè)量管的上部設(shè)有固定按鈕。

所述的測(cè)量管的底端為尖頭底端，尖頭底端內(nèi)嵌有磁鐵；測(cè)量桿的底端設(shè)有鐵塊，鐵塊與測(cè)量管底端的磁鐵相匹配。

所述的尖頭底端為倒三角形。

所述的標(biāo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在測(cè)量桿桿體上。

所述的標(biāo)尺的零刻度在最上方。

所述的測(cè)量管管壁上與固定按鈕相對(duì)應(yīng)設(shè)有通孔。

所述的測(cè)量管和測(cè)量桿為拆卸式連接結(jié)構(gòu)。

所述的拆卸式結(jié)構(gòu)為螺紋結(jié)構(gòu)。

所述的測(cè)量管上設(shè)有把手。

本發(fā)明的測(cè)量方法包括下述步驟：

首先，在落葉松、蒙古櫟林中選取20m×20m的樣地；其次，在樣地內(nèi)，按野外等高線布設(shè)樣點(diǎn)方法，對(duì)每一樣地進(jìn)行測(cè)量，其中，測(cè)量枯落物層厚度時(shí)，測(cè)量標(biāo)桿會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)測(cè)量標(biāo)桿與枯落物層水平面一致時(shí)，按下固定按鈕，同時(shí)，對(duì)隨之上升的刻度標(biāo)尺進(jìn)行讀數(shù)并記錄，通過對(duì)多樣點(diǎn)的枯落物厚度測(cè)量，求取平均值，計(jì)算枯落物層厚度。

本發(fā)明提供一種野外枯落物層厚度測(cè)量裝置與方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中野外枯落物層厚度的測(cè)量存在較大誤差的問題，對(duì)認(rèn)識(shí)枯落物發(fā)揮保持水土和涵養(yǎng)水源等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有重要的意義。

附圖說明

通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：

圖1為本發(fā)明一種野外枯落物層厚度測(cè)量裝置一實(shí)施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明野外枯落物層厚度測(cè)量方法一實(shí)施例的流程示意圖。

圖3為本發(fā)明野外枯落物層厚度測(cè)量方法樣地示意圖。

圖1中，1、尖頭底端；2、磁鐵；3、標(biāo)桿；4、鐵塊；5、螺紋銜接處I；6、螺紋銜接處II；7、具刻度標(biāo)尺；8、固定按鈕；9、把手；10、測(cè)量桿，11、測(cè)量管。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段，所用原料均為市售商品。

實(shí)施例

如圖1所示，野外枯落物層厚度測(cè)量裝置，包括測(cè)量桿10和測(cè)量管11，測(cè)量桿的側(cè)壁頂端設(shè)有具刻度標(biāo)尺7，標(biāo)尺的零刻度在最上方，方便野外測(cè)定時(shí)讀數(shù)；測(cè)量桿的下端設(shè)有標(biāo)桿3，標(biāo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在測(cè)量桿桿體上，標(biāo)桿可旋轉(zhuǎn)90°，測(cè)量管套裝在測(cè)量桿的外部，測(cè)量管的側(cè)壁上設(shè)有縫隙槽，標(biāo)桿滑動(dòng)設(shè)置在縫隙槽內(nèi)；測(cè)量管的底端為倒三角形尖頭底端1，尖頭底端內(nèi)嵌有磁鐵2；測(cè)量桿的底端設(shè)有鐵塊4，鐵塊與測(cè)量管底端的磁鐵相匹配。測(cè)量管的上部設(shè)有固定按鈕8，測(cè) 量管管壁上與固定按鈕相對(duì)應(yīng)設(shè)有通孔；固定按鈕方便于野外觀測(cè)時(shí)固定刻度的讀數(shù)。所述按鈕材料為塑料材質(zhì)。

所述的測(cè)量桿為實(shí)心，直徑為4cm；測(cè)量管內(nèi)徑為4.2cm，外徑為4.5cm；倒三角尖頭底端為鐵制；倒三角尖頭底端中內(nèi)嵌磁鐵，以便能夠讓測(cè)量管和測(cè)量桿100％吻合，以保證準(zhǔn)確測(cè)量枯落物層厚度。

所述的測(cè)量管可拆卸，根據(jù)需要設(shè)置不同長(zhǎng)度的測(cè)量管單元，本裝置為測(cè)量管單元50cm，共3個(gè)測(cè)量管單元，通過螺紋進(jìn)行銜接。

所述的縫隙槽寬為0.5cm，方便于測(cè)量標(biāo)桿活動(dòng)。

所述的測(cè)量管上有把手9，方便于野外觀測(cè)時(shí)隨身攜帶。所述把手材料為塑料材質(zhì)。

所述的標(biāo)桿可以活動(dòng)且活動(dòng)范圍為90°，標(biāo)桿為圓柱狀：尺寸為直徑為0.45cm，長(zhǎng)為5cm。

所述的測(cè)量桿可拆卸，根據(jù)需要設(shè)置不同長(zhǎng)度的測(cè)量桿單元，本裝置為測(cè)量桿單元50cm，共3個(gè)測(cè)量桿單元，通過螺紋進(jìn)行銜接。

測(cè)定森林枯落物層厚度的方法

首先，在落葉松、蒙古櫟林中選取20m×20m的樣地；其次，在樣地內(nèi)，按野外等高線布設(shè)樣點(diǎn)方法，對(duì)每一樣地進(jìn)行測(cè)量，其中，測(cè)量枯落物層厚度時(shí)，測(cè)量小標(biāo)桿會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)測(cè)量小標(biāo)桿與枯落物層水平面一致時(shí)，按下固定按鈕，同時(shí)，對(duì)隨之上升的刻度標(biāo)尺進(jìn)行讀數(shù)。并記錄，通過對(duì)多樣點(diǎn)的枯落物厚度測(cè)量(表1)，求取平均值，計(jì)算枯落物層厚度，為統(tǒng)計(jì)枯落物層發(fā)揮保持水土和涵養(yǎng)水源等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提供前期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

通過統(tǒng)計(jì)分析，落葉松林枯落物厚度為4.59±0.42cm，蒙古櫟林枯落物厚度為5.89±0.15cm。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。

表1不同林分枯落物層厚度 cm