拐點(diǎn)時(shí)間的植株越冬率，能夠更加準(zhǔn)確地描述越冬植株返青后的存活比例，結(jié)果準(zhǔn)確、唯一，具有很強(qiáng)的可比性。該發(fā)明與2006年和2014年頒布實(shí)施的農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)標(biāo)相比，雖然在植株計(jì)數(shù)次數(shù)和計(jì)算程序方面有所增加，但有效避免了計(jì)算結(jié)果的不確定性，同時(shí)，也使不同種類多年生禾本科牧草或不同處理間的植株越冬率比較成為可能，極大地增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的利用效率，有助于禾本科牧草物候觀測(cè)技術(shù)完善及生產(chǎn)實(shí)踐中的技術(shù)應(yīng)用與推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0026]實(shí)施例1河北壩上地區(qū)貓尾草越冬率計(jì)算
[0027]河北壩上高原區(qū)海拔1400m，氣候干旱，年降雨量?jī)H300mm左右，且主要集中在7、8、9三個(gè)月，冬季多風(fēng)寒冷，極端溫度可達(dá)_35°C以下，而貓尾草(Phleum pretense L.)屬于禾本科梯牧草屬半冬型多年生牧草，原產(chǎn)于歐亞大陸，雖喜冷涼濕潤(rùn)氣候，但耐寒性相對(duì)較弱，因此，如何確保植株安全越冬便成為壩上地區(qū)貓尾草種植的主要技術(shù)瓶頸。2000-2001年期間，當(dāng)?shù)啬翀?chǎng)前后2次播種建植貓尾草草地，總面積達(dá)到3000畝左右，均因植株越冬失敗而絕收。2002年技術(shù)發(fā)明人應(yīng)邀組織攻關(guān)該技術(shù)難題，在壩上沽源牧場(chǎng)建植貓尾草草地100畝，并通過(guò)一定的播種、灌溉、施肥、劉割等技術(shù)管理措施，大大提高了越冬植株的返青存活率，整個(gè)操作過(guò)程中，植株越冬率計(jì)算便成為衡量技術(shù)措施成敗的關(guān)鍵。
[0028]2002年底，植株進(jìn)行冬前休眠期時(shí)，在同一區(qū)組試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取3條Im長(zhǎng)的樣條，并在每個(gè)樣條兩端插地標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記，然后計(jì)數(shù)每個(gè)樣條內(nèi)的全部植株數(shù)量。
[0029]2003年貓尾草返青后，連續(xù)5次計(jì)數(shù)標(biāo)定樣段內(nèi)植株數(shù)量，然后套用生態(tài)學(xué)邏輯斯諦模型，求得貓尾草返青后植株數(shù)量變化的曲線方程，并對(duì)函數(shù)進(jìn)行二階求導(dǎo)，當(dāng)二階導(dǎo)數(shù)為零時(shí)，所得的函數(shù)值便是貓尾草越冬后第一階段的全部返青植株數(shù)量，然后將該數(shù)量值除以2002年越冬前休眠期計(jì)數(shù)的植株數(shù)量值，便可求得植株越冬率，該方法的應(yīng)用及時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出了植株越冬率，由此也成為貓尾草越冬率計(jì)算的重要方法。
[0030]實(shí)施例2北京昌平地區(qū)無(wú)芒雀麥越冬率計(jì)算
[0031]北京昌平地區(qū)海拔低，僅50m左右，降雨較為充沛，年降雨量可達(dá)500mm以上，但冬季少雪寒冷，極端溫度可達(dá)-15 °C以下，對(duì)多年生牧草越冬也會(huì)產(chǎn)生一定影響。2009-2013年期間，因?qū)嶋H環(huán)境所限，該地區(qū)開(kāi)展的多年生禾本科牧草無(wú)芒雀麥(Bromus inermis L.)水土流失防治工作在坡度為15-25°的荒坡地展開(kāi)，其中，坡度大，土壤貧瘠、干旱，且草地建植位置處于陰坡地帶，日光照射不足，對(duì)建植草種無(wú)芒雀麥的植株越冬產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
[0032]2009年9月，技術(shù)發(fā)明人在25°陰坡徑流試驗(yàn)場(chǎng)播種建植無(wú)芒雀麥人工草地，并于12月初植株休眠期對(duì)不同處理小區(qū)進(jìn)行樣段標(biāo)定，每樣段長(zhǎng)lm，每個(gè)處理3重復(fù)，然后計(jì)數(shù)樣段內(nèi)植株數(shù)量。2010年春季，無(wú)芒雀麥返青達(dá)到10%時(shí)，開(kāi)始首次計(jì)數(shù)，之后每10天進(jìn)行I次，連續(xù)計(jì)數(shù)6次，然后套用生態(tài)學(xué)邏輯斯諦模型，求得無(wú)芒雀麥返青后植株數(shù)量變化的曲線方程，對(duì)函數(shù)進(jìn)行二階求導(dǎo)，并令二階導(dǎo)數(shù)等于零，求得函數(shù)值，該函數(shù)值便是無(wú)芒雀麥越冬后的拐點(diǎn)數(shù)量值，然后將拐點(diǎn)數(shù)量值除以2009年休眠期植株數(shù)量值，即得無(wú)芒雀麥植株越冬率。應(yīng)用該方法計(jì)算出的植株越冬率，可以精確比較荒坡地不同處理間的植株越冬率大小，對(duì)不同處理間的差異有著很好的指示作用，因此也成為無(wú)芒雀麥植株越冬率計(jì)算的有效方法。
[0033]實(shí)施例3北京延慶山區(qū)扁穗冰草越冬率計(jì)算
[0034]延慶縣地處北京西北部山區(qū)，海拔300-700m，屬溫帶與中溫帶、半干旱與半濕潤(rùn)過(guò)渡帶，受大陸性季風(fēng)氣候控制，無(wú)霜期短，155-165d左右，年降水量少，枯水年不足300mm，晝夜溫差大，冬季極端氣溫可達(dá)_15°C以下。另外，荒灘地是延慶地區(qū)退化土地的主要類型之一，植被稀疏，土壤干旱、貧瘠，尤其是河灘廢棄地，土層瘠薄、礫質(zhì)化嚴(yán)重，人工草地建植難度大，其中，越冬率是衡量草地建植成敗的重要指標(biāo)。
[0035]2007-2013年期間，該地區(qū)建植多年生禾本科牧草扁穗冰草(Agropyroncristatum L.)人工草地，進(jìn)行荒灘地植被快速恢復(fù)與重建，建植后播種當(dāng)年植株進(jìn)入休眠期時(shí)，設(shè)置不同處理試驗(yàn)小區(qū)，標(biāo)定樣段，樣段長(zhǎng)lm，每處理標(biāo)定3條，然后計(jì)數(shù)樣段內(nèi)全部植株數(shù)量，播種后第2年春季，扁穗冰草返青率達(dá)到10 %時(shí)，對(duì)標(biāo)定樣條進(jìn)行首次計(jì)數(shù)，之后每10天進(jìn)行I次，連續(xù)計(jì)數(shù)5次，然后以邏輯斯諦方程為模型，求得扁穗冰草返青后植株數(shù)量變化的曲線方程，并對(duì)函數(shù)進(jìn)行二階求導(dǎo)，再令二階導(dǎo)數(shù)為零，求得拐點(diǎn)時(shí)的函數(shù)值，即，扁穗冰草返青后的第一階段全部成株數(shù)量值，然后再將拐點(diǎn)成株數(shù)量值除以越冬前休眠期植株數(shù)量值，即得扁穗冰草植株越冬率。該方法精確計(jì)算出了不同處理下的植株越冬率，很好地解決了越冬率計(jì)算過(guò)程中植株計(jì)數(shù)時(shí)間不統(tǒng)一、處理間越冬率值難以比較的問(wèn)題，因而成為扁穗冰草植株越冬率計(jì)算的可靠方法。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種精確計(jì)算多年生禾本科牧草越冬率的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)選定區(qū)域，在植株冬前休眠期時(shí)統(tǒng)計(jì)越冬前植株數(shù)量，越冬后在植株返青數(shù)量達(dá)到10 %時(shí)，統(tǒng)計(jì)首次越冬后植株數(shù)量，之后每10天計(jì)數(shù)一次，共統(tǒng)計(jì)抑欠越冬后植株計(jì)數(shù)； 2)以步驟I)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)擬合如下方程:N=K/[l+e(a-rt)] 其中，t為測(cè)定日期，首次測(cè)定日期在計(jì)算公式中可以計(jì)數(shù)為10，其余測(cè)定日期均為10的倍數(shù)，N為測(cè)定日計(jì)數(shù)的植株數(shù)量，然后根據(jù)連續(xù)若干次的測(cè)定日期和植株計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，求得對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式N=f (t)； 3)以步驟2)的結(jié)果，求函數(shù)N的二階導(dǎo)數(shù)等于零時(shí)的t值和N值，即，t是植株計(jì)數(shù)的測(cè)定日期，N是曲線拐點(diǎn)時(shí)樣段內(nèi)越冬植株的拐點(diǎn)數(shù)量； 4)以步驟3)所求N值，按如下公式計(jì)算越冬率: 越冬率=越冬后樣段內(nèi)植株拐點(diǎn)數(shù)量/越冬前休眠期樣段植株數(shù)量X100%。2.如權(quán)利要求1所述的精確計(jì)算多年生禾本科牧草越冬率的方法，其特征在于，所述M次為5次及以上。3.如權(quán)利要求1所述的精確計(jì)算多年生禾本科牧草越冬率的方法，其特征在于，所述選定區(qū)域?yàn)檫xIm長(zhǎng)的樣條。4.如權(quán)利要求3所述的精確計(jì)算多年生禾本科牧草越冬率的方法，其特征在于，所述選定區(qū)域，同一處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的精確計(jì)算多年生禾本科牧草越冬率的方法在貓尾草種植中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種精確計(jì)算多年生禾本科牧草越冬率的方法，包括以下步驟：選定區(qū)域，在植株冬前休眠期時(shí)統(tǒng)計(jì)越冬前植株數(shù)量，越冬后在植株返青數(shù)量達(dá)到10％時(shí)，統(tǒng)計(jì)首次越冬后植株計(jì)數(shù)，之后每10天計(jì)數(shù)一次，統(tǒng)計(jì)若干次越冬后植株數(shù)量；以生態(tài)學(xué)中的邏輯斯諦方程為模型進(jìn)行擬合，計(jì)算越冬后樣段內(nèi)植株拐點(diǎn)數(shù)量，再得出越冬率。本發(fā)明的方法根據(jù)多年生禾本科牧草自身生長(zhǎng)特性和物候期特征，在植株越冬前休眠期和越冬返青后多次定期計(jì)數(shù)，符合植株生長(zhǎng)發(fā)育基本規(guī)律，再通過(guò)生態(tài)學(xué)常用的種群增長(zhǎng)模型邏輯斯諦方程，尋找返青植株數(shù)量增長(zhǎng)拐點(diǎn)，計(jì)算拐點(diǎn)時(shí)間的植株越冬率，能夠更加準(zhǔn)確地描述越冬植株返青后的存活比例。
【IPC分類】G06F19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105574352
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511030703
【發(fā)明人】孫鐵軍, 胡煒, 龐卓, 闞海明
【申請(qǐng)人】北京市農(nóng)林科學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日