城市森林生态系统中生物多样性的提升方法及系统与流程

1.本发明涉及城市林业的技术领域，具体地，涉及一种城市森林生态系统中生物多样性的提升方法及系统。


背景技术：

2.随着我国城镇化进程的快速推进，如何促进经济社会和生态环境协调发展、实现城市生态文明，成为目前城市发展的重要课题。城市森林是指在市域范围内以改善城市生态环境，满足经济社会发展需求，促进人与自然和谐为目的，以森林和树木为主体及其周围环境所构成的生态系统。作为构建生态城市的载体，城市森林有着改善城市大气环境、保护城市水源、美化自然环境等功能，是城市居民和自然交流沟通的重要场所，因此城市森林不仅是城市生态系统的一个重要组成部分，也是城市建设的必要内容，发展城市林业建设有着重要的意义。生物多样性是人类赖以发展的基础，是城市发展的基石。
3.城市森林生物多样性保护是建设生态城市、增强城市可持续发展能力的重要途径，在现有的基础上提升生物多样性是城市建设进程中重要的一环。生物多样性包含城市森林的植物、动物和微生物三部分，影响生物多样性的因素主要分为环境、人类活动和生物因素3大类。气候、土壤、地理等环境因素主导生物多样性的大尺度格局；人类活动是影响城市生物多样性最为深远的因素，以城市化进程最为典型；此外，生物本身是相互作用的，植物－动物－微生物作为城市森林生态系统中的生产者－消费者－分解者必然互为一体、相辅相成。城市森林生物多样性也主要受这3大类因素影响。
4.公开号为cn107950267a的中国发明专利文献公开了一种仿自然生物多样性的城市公园的构建方法，结合当地城市或区域地带的实地情况，确定植被的生物数量，以高于本地生物多样性背景值为原则，利用多样性指数确认植被的物种数量，通过移植多种乔木、灌木和草本植物构建城市公园，构建方法科学合理，参考景观效果与生态效益，科学地移栽植被使得构建的城市公园植物群落丰富、物种多、生物多样性高、生物保育生态效益高。
5.针对上述中的相关技术，发明人认为当前城市森林生物多样性提升的研究主要集中于单一方面的研究，比如植物生物多样性、动物生物多样性等，针对整个城市森林生态系统的植物、动物和微生物的综合生物多样性提升的技术较少。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种城市森林生态系统中生物多样性的提升方法及系统。
7.根据本发明提供的一种城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，包括如下步骤：
8.数据采集步骤：获取待提升区域的生物多样性数据；
9.提升步骤：根据获取的生物多样性数据得到需求信息，根据需求信息选择进行植被补种、构建动物栖息环境以及施用微生物菌剂。
10.优选的，在所述数据采集步骤中，获取的生物多样性数据包括植被数据、动物数据和微生物数据；
11.所述植被数据包括乔木层数据、灌木层数据和草本层数据；
12.所述动物数据包括鸟类数据；
13.所述微生物数据包括土壤微生物数据。
14.优选的，所述提升步骤包括如下步骤：
15.植被补种步骤：根据获取的的乔木层数据得到乔木层需求信息，根据乔木层需求信息选择进行补值乔木层本底树种和乡土树种；根据获取的灌木层得到灌木层需求信息，根据灌木层需求信息选择进行补植灌木；根据获取的草本层数据得到草木层需求信息，根据草木层需求信息选择进行清除恶性杂草和攀附缠绕性藤本植物；
16.构建动物栖息环境步骤：根据获取的鸟类数据得到鸟类需求信息，根据鸟类需求信息选择进行在树上放置鸟巢，吸引鸟类在待提升区域内安家；
17.施用微生物菌剂步骤：根据获取的土壤微生物数据得到微生物需求信息，根据微生物需求信息选择进行在天气预设温度时，在待提升区域内施用微生物菌剂。
18.优选的，在所述植被补种步骤中，补植的乡土树种包括青栲、青冈、红楠、苦槠以及舟山新木姜子。
19.优选的，在所述植被补种步骤中，乔木层补植的本底树种和乡土树种的数量比例包括6:4。
20.优选的，在所述植被补种步骤中，补植的灌木包括海州常山、八角金盘、臭牡丹、紫珠和火棘；
21.补植的灌木盖度包括30％。
22.优选的，在所述植被补种步骤中，草本层清除的恶性杂草包括加拿大一枝黄花以及喜旱莲子草；攀附缠绕性藤本植物包括葎草。
23.优选的，在所述施用微生物菌剂步骤中，所述微生物菌剂包括根瘤菌肥和固氮菌肥。
24.优选的，在所述施用微生物菌剂步骤中，还包括根据需求信息选择进行施用肥料；
25.施用的肥料包括氮磷钾有机肥和草木灰有机肥。
26.根据本发明提供的一种城市森林生态系统中生物多样性的提升系统，包括如下模块：
27.数据采集模块：获取待提升区域的生物多样性数据；
28.提升模块：根据获取的生物多样性数据得到需求信息，根据需求信息选择进行植被补种、构建动物栖息环境以及施用微生物菌剂。
29.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
30.1、本发明在获取已有城市森林生态系统生物多样性数据的基础上，根据需求信息进行植被补种、构建动物栖息环境、施用微生物菌剂等措施，可有效提高区域内生物多样性；
31.2、本发明同时也可对周边的水体、气候等生态环境起到修复和净化的作用，达到生态系统的稳定和平衡；
32.3、本发明投资省、维护费用低、适用范围广，不仅可有效提高城市地区森林生态系
统的生物多样性，而且也可显著改善城市森林景观。
附图说明
33.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
34.图1为本发明流程图。
具体实施方式
35.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
36.本发明实施例公开了一种城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，如图1所示，包括如下步骤：
37.1)数据采集步骤：获取待提升的林地(区域)的生物多样性数据，并记录获取时间、获取数据、获取人员。本底生物多样性背景数据获取中获取数据包括植被数据(乔木层数据、灌木层数据、草本层数据)、动物数据(鸟类数据、两栖爬行类数据、土壤节肢动物数据)和微生物数据(空气数据和土壤微生物数据)。
38.即，区域生物多样性背景数据是对区域内的植物种类、数量、胸径、高度、枝下高、叶下高、坐标等信息，鸟类的种类、数量、居留型、行为等信息，土壤微生物的种类、数量等信息进行获取记录，作为区域生物多样性的背景数据值。
39.2)植被补植步骤：根据获取的的乔木层数据得到乔木层需求信息，根据乔木层需求信息选择进行补值乔木层本底树种和乡土树种；根据获取的灌木层得到灌木层需求信息，根据灌木层需求信息选择进行补植灌木；根据获取的草本层数据得到草木层需求信息，根据草木层需求信息选择进行清除恶性杂草和攀附缠绕性藤本植物。乔木层补植除本底树种之外的乡土树种，改变树种的单一结构，提高乔木层的生物多样性，增加群落抵抗人为干扰、病虫害等外来扰动；灌木层在本底的基础上，种植灌木，既能提高灌木植物的生物多样性，也能吸引鸟类取食、繁殖和躲避天敌，提高区域动物的生物多样性；草本层在本底的基础上，除恶性杂草和攀附、缠绕性强的藤本植物需及时清除外，其余杂草保持原状不做处理。补植的乡土树种有青栲、青冈、红楠、苦槠、舟山新木姜子等。补植的乔木层中本底树种和补植树种的数量比例在6:4左右。补植的灌木有海州常山、八角金盘、臭牡丹、紫珠、火棘等。补植的灌木盖度在30％左右。植被补植中草本层处理里恶性杂草包括加拿大一枝黄花、喜旱莲子草等，藤本植物包括葎草等。
40.即，补种植被是在区域生物多样性背景数据的基础上，通过补种乔木、灌木特别是如海州常山、臭牡丹、紫珠、火棘、野蔷薇等引鸟植物，改变区域内乔木树种的单一性以及植物群落的垂直分布，从而增加区域内植物生物多样性。
41.3)构建动物栖息环境步骤：根据获取的鸟类数据得到鸟类需求信息，根据鸟类需求信息选择进行在树上放置鸟巢，吸引鸟类在待提升区域内安家；构建动物栖息环境是通过在树上放置鸟巢，吸引鸟类在区域内安家，保障鸟类在繁殖期间产蛋和孵育雏鸟，也可以
保护亲鸟及雏、卵等不受天敌的伤害。
42.4)施用肥料和微生物菌群步骤：根据获取的土壤微生物数据得到微生物需求信息，根据微生物需求信息选择进行在天气预设温度时，在待提升区域内施用微生物菌剂。施用根瘤菌肥、固氮菌肥等生物肥料和生物菌群，在天气温度25-30度的时候，均匀地施在区域内，以改良土壤结构，提高土壤肥力，增加土壤微生物多样性。施用的生物肥料主要是氮磷钾等有机肥和草木灰等有机肥。施用微生物菌剂是通过在土壤中施用根瘤菌肥、固氮菌肥等微生物菌剂，直接或间接改良土壤、恢复地力、预防土传病害、维持根际微生物区系平衡，提高土壤肥力和微生物多样性。
43.本发明提供一种提高城市森林生态系统生物多样性的方法，本发明的方法包括区域生物多样性背景数据采集获取、补种植被、构建动物栖息环境、施用微生物菌剂，能够在对区域生物多样性背景数据采集的基础上，通过重新构建区域内植物和动物多样性组成以提升城市森林生态系统的多样性。
44.本发明提高城市森林生态系统的生物多样性，增强城市可持续发展能力。本发明提供了一种城市森林生态系统中生物多样性的提升方法。该方法主要在对实施区域的生物多样性背景数据采集的基础上，通过补种植被、构建动物栖息环境、施用微生物菌剂改善土壤环境三种方法来提升城市森林生态系统的多样性。
45.本发明还提供一种城市森林生态系统中生物多样性的提升系统，所述城市森林生态系统中生物多样性的提升系统可以通过执行所述城市森林生态系统中生物多样性的提升方法的流程步骤予以实现，即本领域技术人员可以将所述城市森林生态系统中生物多样性的提升方法理解为所述城市森林生态系统中生物多样性的提升系统的优选实施方式。
46.该提升系统，包括如下模块：
47.数据采集模块：获取待提升区域的生物多样性数据。
48.提升模块：根据获取的生物多样性数据得到需求信息，根据需求信息选择进行植被补种、构建动物栖息环境以及施用微生物菌剂。
49.本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
50.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：
1.一种城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，其特征在于，包括如下步骤：数据采集步骤：获取待提升区域的生物多样性数据；提升步骤：根据获取的生物多样性数据得到需求信息，根据需求信息选择进行植被补种、构建动物栖息环境以及施用微生物菌剂。2.根据权利要求1所述的城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，其特征在于，在所述数据采集步骤中，获取的生物多样性数据包括植被数据、动物数据和微生物数据；所述植被数据包括乔木层数据、灌木层数据和草本层数据；所述动物数据包括鸟类数据；所述微生物数据包括土壤微生物数据。3.根据权利要求2所述的城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，其特征在于，所述提升步骤包括如下步骤：植被补种步骤：根据获取的的乔木层数据得到乔木层需求信息，根据乔木层需求信息选择进行补值乔木层本底树种和乡土树种；根据获取的灌木层得到灌木层需求信息，根据灌木层需求信息选择进行补植灌木；根据获取的草本层数据得到草木层需求信息，根据草木层需求信息选择进行清除恶性杂草和攀附缠绕性藤本植物；构建动物栖息环境步骤：根据获取的鸟类数据得到鸟类需求信息，根据鸟类需求信息选择进行在树上放置鸟巢，吸引鸟类在待提升区域内安家；施用微生物菌剂步骤：根据获取的土壤微生物数据得到微生物需求信息，根据微生物需求信息选择进行在天气预设温度时，在待提升区域内施用微生物菌剂。4.根据权利要求3所述的城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，其特征在于，在所述植被补种步骤中，补植的乡土树种包括青栲、青冈、红楠、苦槠以及舟山新木姜子。5.根据权利要求3所述的城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，其特征在于，在所述植被补种步骤中，乔木层补植的本底树种和乡土树种的数量比例包括6:4。6.根据权利要求3所述的城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，其特征在于，在所述植被补种步骤中，补植的灌木包括海州常山、八角金盘、臭牡丹、紫珠和火棘；补植的灌木盖度包括30％。7.根据权利要求3所述的城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，其特征在于，在所述植被补种步骤中，草本层清除的恶性杂草包括加拿大一枝黄花以及喜旱莲子草；攀附缠绕性藤本植物包括葎草。8.根据权利要求3所述的城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，其特征在于，在所述施用微生物菌剂步骤中，所述微生物菌剂包括根瘤菌肥和固氮菌肥。9.根据权利要求3所述的城市森林生态系统中生物多样性的提升方法，其特征在于，在所述施用微生物菌剂步骤中，还包括根据需求信息选择进行施用肥料；施用的肥料包括氮磷钾有机肥和草木灰有机肥。10.一种城市森林生态系统中生物多样性的提升系统，其特征在于，包括如下模块：数据采集模块：获取待提升区域的生物多样性数据；提升模块：根据获取的生物多样性数据得到需求信息，根据需求信息选择进行植被补种、构建动物栖息环境以及施用微生物菌剂。

技术总结
本发明提供了一种城市森林生态系统中生物多样性的提升方法及系统，包括如下步骤：数据采集步骤：获取待提升区域的生物多样性数据；提升步骤：根据获取的生物多样性数据得到需求信息，根据需求信息选择进行植被补种、构建动物栖息环境以及施用微生物菌剂。本发明在获取已有城市森林生态系统生物多样性数据的基础上，根据需求信息进行植被补种、构建动物栖息环境、施用微生物菌剂等措施，可有效提高区域内生物多样性。区域内生物多样性。区域内生物多样性。


技术研发人员：孙文
受保护的技术使用者：上海市林业总站
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/25