一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统的制作方法
【专利摘要】本发明为一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其包括一样本采集装置、一群落结构计算模块、一景观遥感装置、一景观格局计算模块和一阈值识别模块；所述样本采集装置采集调查点的大型底栖动物样本；所述群落结构计算模块统计并计算所述调查点的群落结构指数；所述景观遥感装置对所述调查点的景观进行遥感；所述景观格局计算模块确定景观类型，计算景观格局指数；所述阈值识别模块对群落结构指数和景观格局指数进行相关性分析，确定景观格局阈值。这样，解决了河流廊道域景观格局对河流大型底栖动物群落结构的影响阈值识别问题，具有快速准确、操作简单的优点，为以水生生物保护为导向的土地格局优化提供了定量化目标。
【专利说明】一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统。
【背景技术】
[0002]景观格局阈值的概念源于“生态阈值”。生态阈值是指生态系统从一种状态快速转变为另一种状态的某个点或某个区间，使生态系统的本质、属性或表现发生变化。不同的生态系统对于不同生态因子都存在生态阈值现象。就大型底栖动物而言，生物量和生物种类数沿着陆地景观压力梯度而产生变化，当景观要素超过某一阈值点，生物种群数量和生物量就会遭到破坏。因此，确定景观格局影响底栖动物群落结构的阈值，可以保护底栖动物群落结构的完整性有重要意义。反过来，基于底栖动物群落结构完整性确定的景观格局阈值，对土地格局优化提供了量化目标。
[0003]但是目前还没有人提出具体的阈值测定方法，且采集样本的一些工具采集速度不够快速、准确。
[0004]鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和试验，在现有技术的基础上，弓I入采集样本的采样铲及其他工具，最终获得了本发明。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于用以克服上述技术缺陷，提供一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于:提供一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其包括一样本采集装置、一群落结构计算模块、一景观遥感装置、一景观格局计算模块和一阈值识别模块；所述样本采集装置采集调查点的大型底栖动物样本；所述群落结构计算模块统计所述样本并计算所述调查点的群落结构指数；所述景观遥感装置对所述调查点的景观进行遥感；所述景观格局计算模块根据所述遥感的结果确定景观类型，并在6个河流廊道内分别计算景观格局指数；所述阈值识别模块对所述调查点的计算群落结构指数和景观格局指数进行相关性分析，确定景观格局阈值；所述样本采集装置为一采样铲，其包括一采样仓、一握柄和一卷索器；所述采样仓的后部为采样仓后壁，所述采样仓后壁的内侧分布着若干个压力传感器和一控制发射器，所述压力传感器测量所述采样仓后壁承受的压力，所述控制发射器将所述压力传感器测出的压力数据转换为数据信号发射出去；所述卷索器位于所述握柄后部，其包括一信号接收器和一计算装置，所述信号接收器接收所述数据信号并传输给所述计算装置，所述计算装置对所述压力数据进行计算，计算公式为:
[0007]Z = Z1+1Z11 +Z2+1Z2
[0008]其中，ZpZ2的计算公式为:
【权利要求】
1.一种基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其包括一样本米集装置、一群落结构计算模块、一景观遥感装置、一景观格局计算模块和一阈值识别模块；所述样本采集装置采集调查点的大型底栖动物样本；所述群落结构计算模块统计所述样本并计算所述调查点的群落结构指数；所述景观遥感装置对所述调查点的景观进行遥感；所述景观格局计算模块根据所述遥感的结果确定景观类型，并在6个河流廊道内分别计算景观格局指数；所述阈值识别模块对所述调查点的计算群落结构指数和景观格局指数进行相关性分析，确定景观格局阈值；其特征在于，所述样本采集装置为一采样铲，其包括一采样仓、一握柄和一卷索器；所述采样仓的后部为采样仓后壁，所述采样仓后壁的内侧分布着若干个压力传感器和一控制发射器，所述压力传感器测量所述采样仓后壁承受的压力，所述控制发射器将所述压力传感器测出的压力数据转换为数据信号发射出去；所述卷索器位于所述握柄后部，其包括一信号接收器和一计算装置，所述信号接收器接收所述数据信号并传输给所述计算装置，所述计算装置对所述压力数据进行计算，计算公式为:
z = Z1+1Z1 +Z2+1Z2 其中，ZpZ2的计算公式为:
2.根据权利要求1所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其特征在于，所述群落结构指数包括物种数、EPT科级分类单元数、EPT物种百分比、ASPT指数、Berger Parker指数和香农-威纳指数。
3.根据权利要求2所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其特征在于，所述景观格局指数包括斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、分维度指数、聚集度指数、分离度指数、连通度指数、斑块丰富度密度、香农多样性指数。
4.根据权利要求3所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其特征在于，所述6个河流廊道为分别以所述调查点上游IOkm里的河段为中心线，生成左右宽50m、100m、200m、300m、400m 和 500m 的 6 个河段缓冲区。
5.根据权利要求4所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其特征在于，所述景观格局计算模块为一 Fragstats软件。
6.根据权利要求4所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其特征在于，所述景观遥感装置为一空中摄影遥感气球。
7.根据权利要求4所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其特征在于，所述采样铲还包括一采样仓盖、一仓盖铰链、一控制索和一控制索的连接端；所述仓盖位于所述采样仓的前端；所述仓盖铰链连接所述仓盖与所述采样仓，方便开启闭合；所述控制索的连接端为一凸起，其设置于所述仓盖近连接缝部分，用于固定所述控制索；所述控制索一端固定于所述控制索的连接端，由所述握柄的内部穿过，在所述握柄的底部与所述卷索器连接。
8.根据上述任一权利要求所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其特征在于，所述采样铲还包括一仓盖闭合弹簧，所述仓盖闭合弹簧一端固定在所述仓盖远连接缝部分，一端固定在所述采样仓下部，在弹力的作用下将所述仓盖闭合。
9.根据权利要求8所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其特征在于，所述卷索器还包括一电机、一中枢控制器和一电源，所述中枢控制器接收所述计算装置的结果并进行判断，控制所述电机进行转动；所述电机与所述控制索相连，通过转动使所述控制索移动；所述电源为所述卷索器提供电能。
10.根据权利要求9所述的基于底栖动物群落结构响应的景观格局阈值识别系统，其特征在于，所述采样铲还包括一握柄角度调节螺栓，所述握柄角度调节螺栓连接所述采样仓和所述握柄，松动则可以调节所述采样仓和所述握柄的角度，拧紧则锁定所述采样仓和所述握柄的角度。
【文档编号】G06Q50/00GK104008467SQ201410273452
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】张远, 万峻, 张依章, 邵明媛 申请人:中国环境科学研究院