便携式多功能植物群落调查工具及调查方法与流程

本发明涉及植物群落调查技术，更具体地，涉及一种便携式多功能植物群落调查工具及调查方法。

背景技术：

在植物群落调查过程中样方法为最常用的调查方法，对于不同植物群落类型样方调查规格和调查内容也不尽相同，常见乔木样方调查规格为20m×20m，灌木样方调查规格为5m×5m，草本样方调查规格为2m×2m或1m×1m等，样方调查规格还会根据实际调查需求和植物群落特征针对性的调整。

在野外调查过程中，每块样地都需测定多个样方，每测一处都需要重新设置样方。并且，测量不同的样地时，样地规格、植物群落都不同，在调查工具移动和布设过程中，都可能会导致调查工具的边界不规则或活动性较大，会影响调查数据的准确性。

传统样方测量工具一般使用焊接好的铁质方框的形式，功能较为单一，不能调整大小或调整范围有限，还有采用木杆结合皮尺的形式调查工具，皮尺边界和设置高度难以固定且极易受调查人主观影响，导致调查数据不准确，传统调查工具功能较为单一，难以满足不同规格样方调查需求且不易携带。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种便携式多功能植物群落调查工具及调查方法，以解决现有技术中植物群落调查工具功能单一、调节能力差、难以组装携带、测量误差大的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，根据本发明的第一目的，提供一种植物群落调查工具，包括多个标尺结构和多根测杆；所述标尺结构包括标尺和标尺盒，所述标尺卷绕于所述标尺盒内，所述标尺盒具有相邻的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和所述第二侧边互成直角，且所述第二侧边开设有标尺出口；任一所述标尺结构的所述标尺的起始端固定于一根所述测杆侧方，所述标尺盒的所述第一侧边固定于另一所述测杆侧方，所述标尺盒的所述第二侧边与所述标尺平行。

进一步地，所述测杆外侧套接有锁箍；所述锁箍的外侧壁上设置有至少两个接口，一标尺结构的标尺的起始端固定于一接口，另一标尺结构的标尺盒固定于另一接口。

进一步地，所述锁箍包括第一锁臂和第二锁臂，所述第一锁臂的一端与所述第二锁臂的一端连接，所述第一锁臂的另一端与所述第二锁臂的另一端螺接，所述测杆由所述第一锁臂与所述第二锁臂围合成的中空通道内穿过。

进一步地，所述标尺的起始端具有卡口，所述卡口螺接于所述测杆侧方。

进一步地，所述第一侧边固定有支板，所述支板螺接于所述测杆侧方。

进一步地，所述测杆包括至少一根连杆；所述连杆具有第一端部和第二端部，所述第一端部具有中空的孔道，所述第二端部的外径等于所述孔道的直径。

进一步地，所述测杆的底部连接有插头，所述测杆下部的外侧固定有支脚。

进一步地，所述锁箍的外侧壁螺接有水平仪。

进一步地，所述测杆的顶部固定连接有平台。

根据本发明的第二目的，还提供一种植物群落调查方法，包括：

根据植物群落待调查样方规格确定测杆位置，插入多根测杆；

根据植物群落的高度，调整锁箍套接在测杆上的位置，使锁箍上的接口与植物群落的高度一致；

在每一根测杆的锁箍上对应螺接一标尺盒；

将任一标尺盒的第一侧边螺接于一测杆的锁箍外侧壁，使所述第一侧边平行于测杆，并使与所述第一侧边垂直的第二侧边位于标尺盒的顶部；

将位于第二侧边的标尺的起始端拉向另一相邻测杆，并螺接于该测杆的锁箍外侧壁上，且使位于标尺盒外部的标尺平行于地面；

多个标尺盒的标尺围合在植物群落待调查位置的边缘。

(三)有益效果

本发明提出的一种便携式多功能植物群落调查工具及调查方法，其有益效果主要如下：

通过调整标尺螺接于测杆上的位置，改变标尺与地面的相对高度位置，以对不同高度植物群落进行调查，并通过采用具有相互垂直相邻侧边标尺盒的标尺结构，能够使位于标尺盒外部的标尺垂直于测杆，使标尺具有刻度的面水平且朝上，能够提高测量准确性，且便于查看数据；

并且，通过调整两根测杆之间标尺的长度，以及标尺与测杆的固定位置，能够灵活调整调查工具设置的样方大小，便于适应不同的调查需求；

在测杆上套接锁箍，并通过将标尺和标尺盒对应螺接于锁箍上，辅以调整标尺的高度可满足在平地和坡面的样方调查需求，有益于对植被调查的快速测量；

通过调整底部支脚插入土壤中，并结合移动锁箍上的水平仪可辅助标尺调平，有益于标尺和测杆形成稳固的调查样方，且减少在调查过程中由于调查人员触碰对样方测杆移动影响调查结果。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种便携式多功能植物群落调查工具的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的一种便携式多功能植物群落调查工具的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的一种便携式多功能植物群落调查工具的锁箍的结构示意图；

图4为根据本发明实施例的一种便携式多功能植物群落调查工具的平台、测杆、插头和支脚的组装图；

图中，1-测杆，2-标尺，3-插头，4-支杆，5-平台，6-标尺盒，7-支板，8-锁箍，9-接口，10-水平仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。术语“前”“后”均以常规对产品结构认知为准。“上一个”“后一个”是基于排列顺序而描述。“上”“下”均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

参见图1、图2和图3所示，本实施例提供一种便携式多功能植物群落调查工具，包括多个标尺结构和多根测杆；标尺结构包括标尺和标尺盒，标尺卷绕于标尺盒内，标尺盒具有相邻的第一侧边和第二侧边，第一侧边和第二侧边互成直角；任一标尺结构的标尺的起始端固定于一根测杆侧方，标尺盒的第一侧边固定于另一测杆侧方，标尺盒的第二侧边与标尺平行。

测杆1可以是具有刻度的杆状结构，也可以是没有刻度的杆状结构。当测杆1没有刻度时，可配合使用其他高度或长度测量器件测量待测植物群落的高度。其中，优选测杆1本身是具有刻度的，在调查植物群落时，可简化调查工具，减少其他器件的使用。

测杆1可为碳纤维测杆，也可以是其他材质的测杆，只要便于稳定的组装调查工具即可。在调查植物群落时，其本身具有刻度，能够方便实时查看高度值。标尺盒6可为扁形的空心盒体，使标尺2的末端固定于标尺盒6内的转轴，标尺2卷绕于标尺盒6内，可采用通常的标尺卷绕方式，此处不再赘述。标尺盒6具有顶面、底面和至少三个侧边。顶面、底面和各侧边围合成具有中空结构的空心盒体。

以其具有三个侧边的结构为例进行说明，三个侧边分别为第一侧边、第二侧边和第三侧边。顶面、底面和三个侧边形成三棱柱结构；其中，第一侧边和第二侧边相互垂直。可以理解的是，第三侧边也可以是其他规则或不规则形状，不作具体限定。

在第二侧边开设标尺出口；标尺2从标尺盒6内由该标尺出口穿出标尺盒6，使得标尺2的起始端位于标尺盒6外。通过拉动标尺2的起始端，可将标尺2由标尺盒6内拉出；当卷绕标尺盒6内的转轴时，可将标尺2收回到标尺盒6内。当第一侧边固定于测杆1侧方时，第一侧边与测杆1平行设置，并使第二侧边位于顶部，即此时，第二侧边位于第一侧边的上方。当测杆竖向设置，立于地面时，第一侧边竖向设置，第二侧边水平设置。

在进行植物群落调查时，根据植物群落待调查对象的群落结构，将多根测杆1插入到对应的位置。例如植物群落待调查对象为四边形时，可采用四根测杆1，分别对应插入四边形的四个顶点处。可以理解的是，也可以是其他形状，以下均以四边形的结构为例进行说明。

参见图1所示，将四根测杆1分别定位到对应的位置后，四根测杆1均竖直立于地面，分别为第一测杆、第二测杆、第三测杆和第四测杆。当有四根测杆1时，对应设置四个标尺结构，即第一标尺结构、第二标尺结构、第三标尺结构和第四标尺结构。

以第一标尺结构的固定方式为例进行说明。第一标尺结构包括第一标尺盒和第一标尺。第一测杆与第二测杆同一高度位置两点之间的第一连线平行于地面。第一标尺盒的第一侧边固定于第一测杆侧方，该第一侧边平行于第一测杆，并使第二侧边平行于第一连线。由第一标尺的起始端将第一标尺拉出第一标尺盒，并将第一标尺的起始端固定于第二测杆侧方。采用此种结构，当标尺2由标尺盒6内向外拉伸，并拉向相邻测杆1时，标尺2具有刻度的一面可处于水平状态，且朝上。

采用此种结构，可使位于第一标尺盒外部的第一标尺张紧于第一测杆和第二测杆之间，同时使得位于第一标尺盒外部的第一标尺具有刻度的一面朝向上方，便于读取数据。为便于表述，以下如无特殊说明，皆以第一标尺表述位于第一标尺盒外部的部分，第二标尺、第三标尺和第四标尺也同样表示位于对应标尺盒外部的部分。

并且，第一侧边与第二侧边相互垂直，便于第一标尺保持与测杆1的垂直，能够提高测量的准确性。当需要调整第一测杆与第二测杆之间的间距时，只需继续向外拉伸第一标尺或向第一标尺盒内收缩第一标尺即可。同时，第一标尺具有刻度线的一面朝上，在调整过程中，方便查看。

同样，第二标尺盒的第一侧边固定于第二测杆侧方，第二标尺的起始端固定于第三测杆侧方，第二标尺盒的第二侧边与第二标尺平行。第三标尺盒的第一侧边固定于第三测杆侧方，第三标尺的起始端固定于第四测杆侧方，第三标尺盒的第二侧边与第三标尺平行。第四标尺盒的第一侧边固定于第四测杆侧方，第四标尺的起始端固定于第一测杆侧方，第四标尺盒的第二侧边与第四标尺平行。则四根测杆1和四个标尺结构的标尺2围合呈一四边形结构，构成对植物群落检测的调查工具。

在一个具体的实施例中，测杆外侧套接有锁箍；锁箍的外侧壁上设置有至少两个接口，一标尺结构的标尺的起始端固定于一接口，另一标尺结构的标尺盒固定于另一接口。在上述实施例的基础上，本实施例具体说明标尺2与测杆1的连接方式。

参见图3所示，在每根测杆1上均套接锁箍8；优选锁箍8上的各接口9位于同一圆周上。标尺盒6和对应的标尺2连接在锁箍8上不同的接口9处，便于调整标尺2离地面的高度，也便于标尺2位置的准确对应，能够提高测量准确性。当需要调整标尺2离地面的高度时，只需调整锁箍8在测杆1的套接位置即可，标尺2和标尺盒6均不需要拆卸后再固定，能够简化操作过程。在标尺2和标尺盒6固定于锁箍8的结构中，例如，第一标尺的起始端固定于第二测杆的锁箍上的一接口，第二标尺盒固定于第二测杆的锁箍的另一接口。

其中，接口9的形式可不作限定，其可以是螺纹杆、内螺纹孔、普通的内孔等结构，只要便于标尺2、标尺盒6或其他结构的固定连接即可。并且，标尺盒6也可由测杆1上拆卸下来单独使用；测杆1本身具有刻度，也可单独使用。当不使用或在携带、存储过程中，均可将标尺2收回到标尺盒6内，标尺盒6由测杆1上拆下，以便于存放。

在一个具体的实施例中，锁箍包括第一锁臂和第二锁臂，第一锁臂的一端与第二锁臂的一端连接，第一锁臂的另一端与第二锁臂的另一端螺接，测杆由第一锁臂与第二锁臂围合成的中空通道内穿过。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明锁箍8的结构。锁箍8的材质可不限，只要便于套接在测杆1外侧，以及标尺2和标尺盒6的固定即可。

第一锁臂和第二锁臂的结构不作具体限定，只要第一锁臂与第二锁臂能够围合成具有中空通道的结构，便于固定套接于测杆1外侧即可。具体地，第一锁臂包括第一锁臂a端和第二锁臂b端，第二锁臂包括第二锁臂a端和第二锁臂b端。

第一锁臂a端与第二锁臂a端螺接在一起；第一锁臂b端与第二锁臂b端可以是螺接在一起、转动连接在一起，或者其一体成型亦可。也即只要便于当第一锁臂a端与第二锁臂a端松开时，锁箍8能够沿测杆1轴向滑动；当第一锁臂a端与第二锁臂a端螺紧时，锁箍8固定在测杆1上即可。当需要调节标尺2距离地面的高度时，松开锁箍8，将锁箍8上升或下降到对应的位置即可。

在一个具体的实施例中，标尺的起始端具有卡口，卡口螺接于测杆侧方。在上述实施例的基础上，本实施例说明标尺2的起始端的具体连接方式。标尺2的起始端对应螺接于测杆1侧方，并在标尺2的起始端设置卡口，便于标尺2与测杆1的固定，同时，也便于标尺2与测杆1的拆卸。当在携带过程中，或不使用该调查工具时，可将标尺2全部收缩到标尺盒6内，便于收放，也避免标尺2损伤。其中，卡口为孔或槽等结构均可，只要便于标尺2螺紧于锁箍8或测杆1上即可。

在一个具体的实施例中，第一侧边固定有支板，支板螺接于测杆侧方。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明标尺盒6与测杆1连接的方式。参见图2所示，在第一侧边固定一支板7，且支板7的上端高于或突出于第二侧边。当支板7固定于测杆1侧方时，便于第二侧边上的标尺出口处标尺2的高度与固定于另一测杆1上的标尺2的起始端的高度相同，利于标尺2的水平状态，进而提高测量准确性。同时，也便于标尺盒6固定于测杆1侧方，例如，支板7上开设竖向的开槽，使锁箍8上的螺纹杆位于该开槽内，再用螺栓紧固即可。

在一个具体的实施例中，测杆包括至少一根连杆；连杆具有第一端部和第二端部，第一端部具有中空的孔道，第二端部的外径等于孔道的直径。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明测杆的结构。参见图4所示，测杆1可以是一根连杆，也可由多根连杆组装而成，根据植物群落的高度进行选择。当所需测杆1高度较高时，可将一连杆的第二端部插入到另一连杆的第一端部的孔道内，组合成一测杆1。连杆与连杆之间连接时，可直接插接固定即可，亦可采用插销、螺栓等紧固。可以理解的是，任一根连杆上均具有刻度。当测杆1由多根连接组装而成时，多根连杆上的刻度顺序标注，以使得组装成的测杆1的刻度是连续的。

在一个具体的实施例中，测杆的底部连接有插头，测杆下部的外侧固定有支脚。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明测杆1下部的结构。测杆1的底部连接插头3，插头3可便于插入到土壤中，便于测杆1的固定和定位。其中，测杆1下部的支脚可以是由多根支杆4一体成型的结构，也可以是由多根支杆4分别固定于测杆1侧方构成；多根支杆4分布于测杆1周围。当插头3立于地面或插入地面后，支脚支撑于地面，使测杆1更加稳定。其中，插头3与测杆1的连接方式也可采用插接的方式。

在一个具体的实施例中，锁箍的外侧壁螺接有水平仪。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明锁箍8外侧壁连接的结构。在锁箍8的外侧壁上设置有多个接口9，即便于连接水平仪10或其他器件。其中，水平仪10可以是具有指南针功能的水平仪。在锁箍8外侧壁连接水平仪10，能够有助于测杆1与测杆1之间连接的标尺2的水平状态，能够进一步提高测量的准确性。在锁箍8外侧还可按照需求，螺接其他器件。

在一个具体的实施例中，测杆的顶部固定连接有平台。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明测杆1顶部的平台5。在测杆1的顶部设置平台5，便于安装相机以及其他仪器设备作为植被调查中测定植被郁闭度时使用。

在上述各实施例的基础上，本实施例提供一种植物群落调查方法，包括：

根据植物群落待调查样方规格确定测杆位置，插入多根测杆；根据植物群落的高度，调整锁箍套接在测杆上的位置，使锁箍上的接口与植物群落的高度一致；

在每一根测杆的锁箍上对应螺接一标尺盒；将任一标尺盒的第一侧边螺接于一测杆的锁箍外侧壁，使所述第一侧边平行于测杆，并使与所述第一侧边垂直的第二侧边位于标尺盒的顶部；将位于第二侧边的标尺的起始端拉向另一相邻测杆，并螺接于该测杆的锁箍外侧壁上，且使位于标尺盒外部的标尺平行于地面；多个标尺盒的标尺围合在植物群落待调查位置的边缘。

以植物群落的待调查对象采用四边形的结构为例。可采用第一测杆1、第二测杆1、第三测杆1和第四测杆1。可使位于第一标尺盒6外部的第一标尺2张紧于第一测杆1和第二测杆1之间，同时使得位于第一标尺盒6外部的第一标尺2具有刻度的一面朝向上方，便于读取数据。

并且，第一侧边与第二侧边相互垂直，便于第一标尺2保持与测杆1的垂直，能够提高测量的准确性。当需要调整第一测杆1与第二测杆1之间的间距时，只需继续向外拉伸第一标尺2或向第一标尺盒6内收缩标尺2即可。同时，第一标尺2具有刻度线的一面朝上，在调整过程中，方便查看。

同样，第二标尺盒6的第一侧边固定于第二测杆1侧方，第二标尺2的起始端固定于第三测杆1侧方，第二标尺盒6的第二侧边与第二标尺2平行。第三标尺盒6的第一侧边固定于第三测杆1侧方，第三标尺2的起始端固定于第四测杆1侧方，第三标尺盒6的第二侧边与第三标尺2平行。第四标尺盒6的第一侧边固定于第四测杆1侧方，第四标尺2的起始端固定于第一测杆1侧方，第四标尺盒6的第二侧边与第四标尺2平行。则四根测杆1和四个标尺2结构的标尺2围合呈一四边形结构，可对植物群落进行测量。

具体地：

根据调查样方需求，确定调查面积规格，根据植物群落分布确定测杆1所需长度，组装测杆1、插头3和支脚；

组装完成之后，首先确定一处测量杆位置，并通过插头3插入土内进行固定；

根据锁箍8上的指南针，以及调查样方面积和形状，连接标尺2，确定所需标尺2长度，连接其他测杆1上套接的锁箍8并将插头3插入土内固定样方规格；

可根据灌草高度确定标尺高度，通过连接多根连杆以延长测杆1长度，达到需求后，移动锁箍8上水平仪10调平，保证标尺2垂直于测杆1；在坡面调查时，可设置不同长度测杆1，调整移动锁箍8高度并使标尺2水平；其中，若灌草高度过高时，也可采用其他高度测量机构进行高度的测量；

固定好样方后，可开始进行调查，通过测杆1上刻度，可作为快速调查灌草高度的参照物；

在需要调查大灌木或小乔木等时，可单独使用测杆1作为调查工具，并可在测杆1顶部平台5加装全景相机等测量森林郁闭度等；

根据不同调查需求，可单独使用标尺2作为测量乔灌木行间距、草本高度等指标工具；

调查乔木样方时，可配套使用测绳，与测杆1结合，达到乔木样方标准化的目标。

最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。