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一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法及其系统与流程

来源：花匠小妙招时间：2024-10-31 09:41

1.本发明涉及蜜蜂养殖技术领域，特别是一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法及其系统。

背景技术：

2.碳汇，是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。
3.已知的森林、牧草、农作物等蜜粉源植物有成百上千种，在乔木、灌木、草木中比比皆是，诸如白花泡桐、复羽栾树、紫薇、红花荷、枫香、木荷、南酸枣、无患子、红花厚朴、金叶含笑、山乌桕、北美栎树、栲树、苦槠、红锥、楠木、紫苜蓿、紫云英、苕子、草木樨、油菜、向日葵、油茶、苹果、梨、柑橘、荔枝、龙眼、枇杷和阴香木等等。
4.这些森林、牧草、农作物等蜜粉源植物绝大多数属虫媒植物，其通过昆虫授粉可以提高产量，改善果实和种子品质，提高后代的生活力。尽管双翅目的蝇类、鳞翅目的蝶类和鞘翅目的甲虫类等许多昆虫都可为农作物授粉。但是，膜翅目的蜂类具有独特的形态结构和生物学特性，在授粉昆虫中占绝对的主导地位，是农作物最理想的授粉者。
5.蜜蜂授粉能够产生巨大的生态效益。受经济发展和自然环境变化的影响，自然界中野生授粉昆虫的数量大量减少，家养蜜蜂对生态环境的作用更加突出。因为蜜蜂授粉能够帮助野生植物顺利繁衍，修复植被，改善生态环境，其实，蜜蜂在植物多样性保护和维护生态系统平衡方面做出的生态贡献远远大于为农作物授粉所产生的经济价值。
6.中国养蜂业以生产蜂产品为主，为了获取更多的产品，约500多万群蜜蜂蜂群为流动蜂群，即养蜂场跟着大宗蜜源植物的花期而在全国各地流动，这样，在生产大量蜂产品的同时，也可为森林、牧草、农作物等蜜粉源植物。例如，蜜蜂为荞麦等粮食作物，为油菜、向日葵和油茶等油料作物，为苹果、梨、柑橘、荔枝、龙眼和枇杷等果树，为紫苜蓿、紫云英、苕子和草木樨等牧草授粉的经济效益十分显著。另外，中国还有约500多万群蜜蜂为固定蜂场，这些固定蜂场在生产蜂产品的同时，也同样为当地的森林、牧草、农作物等蜜粉源植物授粉。
7.当蜜蜂为这些蜜粉源植物授粉时，从此开始影响其一生。这种影响不仅会使这些蜜粉源植物繁衍出种子，还会影响其结构。这些包括保护种子胚胎发育的木质果壳。这些木质保护壳含有非常高比例的碳，一旦完成了它们的功能，它们就会掉到地上，在那里它们作为锁定碳的来源进入土壤。大量的种子储存在土壤中并且它们可以持久存在，与叶子相比，种子的保护壳绝大部分是木质的，因此它们的碳储存能力更大。目前暂没有获取双翅目的昆虫增强蜜粉源植物碳汇能力的方法。但蜜蜂是自然界最主要的授粉昆虫，蜜蜂授粉在植物多样性保护及生态系统平衡维护方面发挥着极为重要的作用。虽然蜜蜂授粉行为在现代农业系统中的经济价值已得到认可，但其增强蜜粉源植物碳汇能力的生态效益也是不可忽视的。

技术实现要素：

8.为克服上述问题，本发明的目的是提供一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，具有监测准确、易于实施、可操作性强，能监测蜂群通过为蜜粉源植物授粉的碳汇数量为数字农林业生态服务提供数据凭证。
9.本发明采用以下方案实现：一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，所述方法包括如下步骤：
10.步骤s1、在蜂箱里安装一个红外计数装置，在蜂箱巢门口安装一摄像头；
11.步骤s2、通过红外计数装置和摄像头来监测蜂群的总数量、蜜蜂的出勤次数、蜜蜂的访花数量；
12.步骤s3、对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，并通过摄像头来获取单箱蜜蜂有效采集花朵数；
13.步骤s4、获取被蜜蜂访花后的蜜粉源植物的受精比率、受精后的坐果率、果实的木质部含碳量、以及蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，来得出蜂群通过为蜜粉源植物授粉的碳汇数量；
14.步骤s5、通过碳汇数量能监测蜂群通过为植物授粉间接固碳能力，为数字农林业生态服务提供数据凭证。
15.进一步的，所述步骤s2进一步具体为：通过蜂箱内的红外计数装置，测出一箱授粉蜂群一年的蜜蜂总数量，该蜜蜂总数量用a表示；对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录一只蜜蜂一天的出勤次数，该出勤次数用b表示；通过户外跟踪，测出一只蜜蜂出勤一次的访花数量，该访花数量用c表示。
16.进一步的，所述步骤s3进一步具体为：一只蜜蜂一生的出勤授粉天数：对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录，获得出蜜蜂一生平均出勤授粉天数，该出勤授粉天数用e表示；记录测出同一朵花被蜜蜂非重复访花的机率，该几率用d表示，即记录这朵花一天中被不同的蜜蜂访花的次数，访花的次数的倒数就是d；通过出勤次数b、访花数量c、出勤授粉天数e、非重复访花的机率d来得到单只蜜蜂一生有效采集花朵数m，m＝d*b*c*e；从而得到单箱蜜蜂有效采集花朵数n，n＝a*m，其中a为一箱的蜜蜂总数量。
17.进一步的，所述步骤s4进一步具体为：设定出单箱蜜蜂进行植物授粉的区域，在设定区域内测出被蜜蜂有效采集花后的蜜粉源植物能实现受精的比率，受精的比率用f表示；获得经蜜蜂访花过的花朵且受精后的坐果率，该坐果率用g表示，坐果率g＝果树结实数/开花数*100％；通过搜集蜜粉源植物的果实，得出蜜粉源植物坐果后所结出果实的木质部干重，该木质部干重用h表示，从而得到果实的木质部含碳量w，w＝0.5*h；获得蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，该二氧化碳转化成有机物的比率用j表示，即果实中的木质部有机物是通过光合条件作用，将空气中的二氧化碳转化成木质部有机物，由此果实木质部中co2的重量取决于co2与c的比率；碳的原子量是12u，氧的原子量是16u，j＝co2与c的比率＝(12+16*2)/12＝3.67；则一个蜂群通过为蜜粉源植物授粉一年间接的碳汇数量x＝n*f*g*w*j，其中，n为单箱蜜蜂有效采集花朵数，g为坐果率，w为木质部含碳量，f为受精的比率，j为二氧化碳转化成有机物的比率。
18.进一步的，所述红外计数装置是红外线计数器。
19.本发明还提供了一种监测蜂群增强植物碳汇能力的系统，所述系统包括数据监控模块、监测数据获取模块、采集花朵数统计模块、碳汇数据获取模块、以及监测碳汇能力模块；
20.所述数据监控模块，用于在蜂箱里安装一个红外计数装置，在蜂箱巢门口安装一摄像头；
21.所述监测数据获取模块，通过红外计数装置和摄像头来监测蜂群的总数量、蜜蜂的出勤次数、蜜蜂的访花数量；
22.所述采集花朵数统计模块，对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，并通过摄像头来获取单箱蜜蜂有效采集花朵数；
23.所述碳汇数据获取模块，获取被蜜蜂访花后的蜜粉源植物的受精比率、受精后的坐果率、果实的木质部含碳量、以及蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，来得出蜂群通过为蜜粉源植物授粉的碳汇数量；
24.所述监测碳汇能力模块，通过碳汇数量能监测蜂群通过为植物授粉间接固碳能力为数字农林业生态服务提供数据凭证。
25.进一步的，所述监测数据获取模块的实现方式进一步具体为：通过蜂箱内的红外计数装置，测出一箱授粉蜂群一年的蜜蜂总数量，该蜜蜂总数量用a表示；对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录一只蜜蜂一天的出勤次数，该出勤次数用b表示；通过户外跟踪，测出一只蜜蜂出勤一次的访花数量，该访花数量用c表示。
26.进一步的，所述采集花朵数统计模块的实现方式进一步具体为：一只蜜蜂一生的出勤授粉天数：对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录，获得出蜜蜂一生平均出勤授粉天数，该出勤授粉天数用e表示；记录测出同一朵花被蜜蜂非重复访花的机率，该几率用d表示，即记录这朵花一天中被不同的蜜蜂访花的次数，访花的次数的倒数就是d；通过出勤次数b、访花数量c、出勤授粉天数e、非重复访花的机率d来得到单只蜜蜂一生有效采集花朵数m，m＝d*b*c*e；从而得到单箱蜜蜂有效采集花朵数n，n＝a*m，其中a为一箱的蜜蜂总数量。
27.进一步的，所述碳汇数据获取模块的实现方式进一步具体为：设定出单箱蜜蜂进行植物授粉的区域，在设定区域内测出被蜜蜂有效采集花后的蜜粉源植物能实现受精的比率，受精的比率用f表示；获得经蜜蜂访花过的花朵且受精后的坐果率，该坐果率用g表示，坐果率g＝果树结实数/开花数*100％；通过搜集蜜粉源植物的果实，得出蜜粉源植物坐果后所结出果实的木质部干重，该木质部干重用h表示，从而得到果实的木质部含碳量w，w＝0.5*h；获得蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，该二氧化碳转化成有机物的比率用j表示，即果实中的木质部有机物是通过光合条件作用，将空气中的二氧化碳转化成木质部有机物，由此果实木质部中co2的重量取决于co2与c的比率；碳的原子量是12u，氧的原子量是16u，j＝co2与c的比率＝(12+16*2)/12＝3.67；则一个蜂群通过为蜜粉源植物授粉一年间接的碳汇数量x＝n*f*g*w*j，其中，n为单箱蜜蜂有效采集花朵数，g为坐果率，w为木质部含碳量，f为受精的比率，j为二氧化碳转化成有机物的比率。
28.进一步的，所述红外计数装置是红外线计数器。
29.本发明的有益效果在于：中国现有的森林、草原和农作物耕地等蜜源能承载的蜂
群数量远远高于现存蜂群数量，因此需要大力发展养蜂业，增加蜂群数量，增加蜂群授粉的蜜源植物碳汇量，让人们可以清晰地看到养蜂除了具有一定的经济价值外，还具有相当高的社会生态价值，碳汇数值的监测，也可以作为后续碳交易及农林业生态服务功能价值化增量提供数据凭证。
附图说明
30.图1是本发明的方法流程示意图。
31.图2是本发明的系统原理框图。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明做进一步说明。
33.请参阅图1所示，本发明的一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，所述方法包括如下步骤：
34.步骤s1、在蜂箱里安装一个红外计数装置，在蜂箱巢门口安装一摄像头；
35.步骤s2、通过红外计数装置和摄像头来监测蜂群的总数量、蜜蜂的出勤次数、蜜蜂的访花数量；
36.步骤s3、对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，并通过摄像头来获取单箱蜜蜂有效采集花朵数；
37.步骤s4、获取被蜜蜂访花后的蜜粉源植物的受精比率、受精后的坐果率、果实的木质部含碳量、以及蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，来得出蜂群通过为蜜粉源植物授粉的碳汇数量；
38.步骤s5、通过碳汇数量能监测蜂群通过为植物授粉间接固碳能力为数字农林业生态服务提供数据凭证。
39.下面结合一具体实施例对本发明作进一步说明：
40.一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，为了准确地计算出蜜蜂通过为蜜源植物授粉而增强的碳汇量，首先在蜂箱里装入一个红外计数装置，在蜂箱巢门口安装一摄像头，通过红外计数装置和摄像头可以监测蜂群的数量、出勤天数、出勤次数、采蜜重量等数据，用具体数据测算出一个蜂群通过为蜜源植物授粉而增强的碳汇数量；
41.1.1一群蜂一年的总数量：通过蜂箱内的红外计数装置，测出一箱授粉蜂群一年的蜜蜂总数量(蜜蜂总量用a表示)；
42.1.2一只蜜蜂一天的出勤次数：对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，然后利用装在巢门口的摄像头进行观察记录一只蜜蜂一天的出勤次数(出勤次数用b表示)；
43.1.3一只蜜蜂出勤一次的访花数量：通过户外跟踪，测出一只蜜蜂出勤一次的访花数量(数量用c表示)；(实验过程：通过重复进行单只蜜蜂采花情况跟踪，实现对蜜蜂单次出勤访花数量进行统计)
44.1.4同一朵花被蜜蜂非重复访花的机率：通过实验计算出同一朵花被蜜蜂非重复访花的机率(此机率用d表示)；(通过实验可以测得该几率为“d＝0.056～0.064”)；实验方式，守在一朵蜜粉源花前，记录这朵花一天中被蜜蜂访花的次数；访花次数的倒数，就是d。
45.1.5一只蜜蜂一生的出勤授粉天数：对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，然后进行
观察记录，计算出蜜蜂一生平均出勤授粉天数(天数用e表示)；测算单只蜜蜂一生有效采集花朵数m＝d*b*c*e；单箱蜜蜂有效采集花朵数n＝a*m。
46.1.6被蜜蜂访花后的蜜粉源植物能实现受精的比率：通过实验测算出被蜜蜂有效采集花后的蜜粉源植物能实现受精的比率(此比例用表示f)；设定出单箱蜜蜂进行植物授粉的区域，在设定区域内测出实现受精的比率。
47.1.7蜜粉源植物的花朵受精后的坐果率：计算出经蜜蜂授粉过的花朵且受精后的平均坐果率(坐果率用g表示)通过实验可以测得该坐果率为10％～20％；坐果率＝果树结实数/开花数*100％；自然坐果率又称自然着果率，是自然状态下果树实际结果数占总开花数的百分率。
48.1.8蜜粉源植物果实木质部干重：通过搜集蜜粉源植物的果实，计算出蜜粉源植物坐果后所结出果实的木质部干重(干重用h表示)；
49.1.9测算果实的木质部含碳量w＝0.5*h；
50.2.0蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率：果实中的木质部有机物是通过光合等条件作用，将空气中的二氧化碳转化成木质部有机物，由此计算出二氧化碳转化成木质部有机物的比率：比率用j表示：
51.co2有1分子碳和2分子氧。碳的原子量是12(u)，氧的原子量是16(u)。果实木质部中co2的重量取决于co2与c的比率j＝44/12＝3.67
52.2.计算公式
53.2.1通过以上数据，可计算一个蜂群通过为蜜粉源植物授粉一年间接固碳的数量(用字母x表示)计算公式为：x＝n*f*g*w*j。所述红外计数装置是红外线计数器。
54.下面结合一组数据对本发明做说明：
55.1.1选10箱蜂群，分别在各蜂箱内装入一个红外计数装置；
56.1.2通过安装在蜂箱巢门处的红外计数装置，经过一年的数据监控，测出一箱蜂群一年的平均蜜蜂总数量约为20万只，即a＝200000；
57.1.3通过对蜂群里的外勤蜂着不同颜色，然后利用装在巢门口的摄像头进行观察记录一只蜜蜂一天的出勤次数，测出一只蜜蜂一天平均的出勤次数为10次，即b＝10；
58.1.4通过对蜜蜂户外授粉跟踪调查，测出一只蜜蜂出勤一次访花的数量约为300朵，即c＝300；
59.1.5同一朵花被授粉蜜蜂非重复授粉的比率为：0.060，d＝0.060；
60.1.6通过对授粉蜂着不同颜色，利用摄像头对其进行观察记录，测出一只蜜蜂一生平均出勤授粉天数为20天，即e＝20；
61.1.7通过对山乌桕授粉实验观察，测算出被蜜蜂访花后的山乌桕能实现受精的比率约为50％，即f＝0.5；
62.1.8通过对山乌桕受精后坐果的统计，得出经蜜蜂授粉过的花朵受精后的平均坐果率为15％，即g＝0.15；
63.1.9通过搜集枇杷、龙眼、荔枝、油茶、茶树果、山乌桕、柑橘、栾树、金刺梨、李子、乌桕、桃树、板栗、龙眼、阴香木等果实的木质部部分，计算出经蜜蜂授粉后所结出果实的木质部干重平均为0.86克，即h＝0.86；w＝0.5*h＝0.43；
64.2.10co2有1分子碳和2分子氧。碳的原子量是12(u)，氧的原子量是16(u)。果实木
质部中co2的重量取决于co2与c的比率为44/12＝3.67。因此，要确定果实木质部中封存的二氧化碳的重量，需要将果实木质部中的碳重量乘以3.67，即j＝3.67。
65.3.蜜蜂授粉增强蜜源植物碳汇的具体数量
66.通过以上数据可计算出一个蜂群通过为蜜源植物授粉，一年间所授粉的蜜源植物果实木质部固碳的数量为x：
67.a＝200000,b＝10,c＝300,d＝0.060,e＝20,f＝0.5,g＝0.15,w＝0.43,j＝3.67，
68.由一个蜂群通过为蜜源植物授粉一年间接固碳的数量公式,计算得出：
69.x＝a*b*c*d*e*f*g*w*j＝200000*10*300*0.060*20*0.5*0.15*0.43*3.67＝85.2174吨请参阅图2所示，本发明还提供了一种监测蜂群增强植物碳汇能力的系统，所述系统包括数据监控模块、监测数据获取模块、采集花朵数统计模块、碳汇数据获取模块、以及监测碳汇能力模块；
70.所述数据监控模块，用于在蜂箱里安装一个红外计数装置，在蜂箱巢门口安装一摄像头；所述红外计数装置是红外线计数器。
71.所述监测数据获取模块，通过红外计数装置和摄像头来监测蜂群的总数量、蜜蜂的出勤次数、蜜蜂的访花数量；
72.所述采集花朵数统计模块，对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，并通过摄像头来获取单箱蜜蜂有效采集花朵数；
73.所述碳汇数据获取模块，获取被蜜蜂访花后的蜜粉源植物的受精比率、受精后的坐果率、果实的木质部含碳量、以及蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，来得出蜂群通过为蜜粉源植物授粉的碳汇数量；
74.所述监测碳汇能力模块，通过碳汇数量能监测蜂群通过为植物授粉间接固碳能力为数字农林业生态服务提供数据凭证。
75.在本发明中，所述监测数据获取模块的实现方式进一步具体为：通过蜂箱内的红外计数装置，测出一箱授粉蜂群一年的蜜蜂总数量，该蜜蜂总数量用a表示；对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录一只蜜蜂一天的出勤次数，该出勤次数用b表示；通过户外跟踪，测出一只蜜蜂出勤一次的访花数量，该访花数量用c表示。
76.所述采集花朵数统计模块的实现方式进一步具体为：一只蜜蜂一生的出勤授粉天数：对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录，获得出蜜蜂一生平均出勤授粉天数，该出勤授粉天数用e表示；记录测出同一朵花被蜜蜂非重复访花的机率，该几率用d表示，即记录这朵花一天中被不同的蜜蜂访花的次数，访花的次数的倒数就是d；通过出勤次数b、访花数量c、出勤授粉天数e、非重复访花的机率d来得到单只蜜蜂一生有效采集花朵数m，m＝d*b*c*e；从而得到单箱蜜蜂有效采集花朵数n，n＝a*m，其中a为一箱的蜜蜂总数量。
77.所述碳汇数据获取模块的实现方式进一步具体为：设定出单箱蜜蜂进行植物授粉的区域，在设定区域内测出被蜜蜂有效采集花后的蜜粉源植物能实现受精的比率，受精的比率用f表示；获得经蜜蜂授粉过的花朵且受精后的坐果率，该坐果率用g表示，坐果率g＝果树结实数/开花数*100％；通过搜集蜜粉源植物的果实，得出蜜粉源植物坐果后所结出果实的木质部干重，该木质部干重用h表示，从而得到果实的木质部含碳量w，w＝0.5*h；获得
蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，该二氧化碳转化成有机物的比率用j表示，即果实中的木质部有机物是通过光合条件作用，将空气中的二氧化碳转化成木质部有机物，由此果实木质部中co2的重量取决于co2与c的比率；碳的原子量是12u，氧的原子量是16u，j＝co2与c的比率＝(12+16*2)/12＝3.67；则一个蜂群通过为蜜粉源植物授粉一年间接的碳汇数量x＝n*f*g*w*j，其中，n为单箱蜜蜂有效采集花朵数，g为坐果率，w为木质部含碳量，f为受精的比率，j为二氧化碳转化成有机物的比率。
78.下面结合一组数据对本发明做说明：
79.1.1选20箱蜂群，分别在各蜂箱内装入一个红外计数装置；
80.1.2通过安装在蜂箱巢门处的红外计数装置，经过一年的数据监控，测出一箱蜂群一年的平均蜜蜂总数量约为19.6万只，即a＝196000；
81.1.3通过对蜂群里的外勤蜂着不同颜色，然后利用装在巢门口的摄像头进行观察记录一只蜜蜂一天的出勤次数，测出一只蜜蜂一天平均的出勤次数为10.5次，即b＝10.5；
82.1.4通过对蜜蜂户外授粉跟踪调查，测出一只蜜蜂出勤一次访花的数量约为290朵，即c＝290；
83.1.5同一朵花被授粉蜜蜂非重复授粉的比率为：0.060，d＝0.060；
84.1.6通过对授粉蜂着不同颜色，利用摄像头对其进行观察记录，测出一只蜜蜂一生平均出勤授粉天数为20.5天，即e＝20.5；
85.1.7通过对龙眼授粉实验观察，测算出被蜜蜂访花后的龙眼能实现受精的比率约为50％，即f＝0.5；
86.1.8通过对龙眼受精后坐果的统计，得出经蜜蜂授粉过的花朵受精后的平均果率为15％，即g＝0.15；
87.1.9通过搜集枇杷、龙眼、荔枝、油茶、茶树果、山乌桕、柑橘、栾树、金刺梨、李子、乌桕、桃树、板栗、龙眼、阴香木等果实的木质部部分，计算出经蜜蜂授粉后所结出果实的木质部干重平均为0.86克，即h＝0.86；w＝0.5*h＝0.43；
88.2.10co2有1分子碳和2分子氧。碳的原子量是12(u)，氧的原子量是16(u)。果实木质部中co2的重量取决于co2与c的比率为44/12＝3.67。因此，要确定果实木质部中封存的二氧化碳的重量，需要将果实木质部中的碳重量乘以3.67，即j＝3.67。
89.3.蜜蜂授粉增强蜜源植物碳汇的具体数量
90.通过以上数据可计算出一个蜂群通过为蜜源植物授粉，一年间所授粉的蜜源植物果实木质部固碳的数量为x：
91.a＝196000,b＝10.5,c＝290,d＝0.060,e＝20.5，f＝0.5,g＝0.15,w＝0.43,j＝3.67，
92.由一个蜂群通过为蜜源植物授粉一年间接固碳的数量公式,计算得出：
93.x＝a*b*c*d*e*f*g*w*j＝196000*10.5*290*0.060*20.5*0.5*0.15*0.43*3.67＝86.88吨
94.总之，蜜蜂是自然界最主要的授粉昆虫，蜜蜂授粉在植物多样性保护及生态系统平衡维护方面发挥着极为重要的作用。虽然蜜蜂授粉行为在现代农业系统中的经济价值已得到认可，但其增强蜜粉源植物碳汇能力的生态效益也是不可忽视的。人们可以清晰地看到养蜂除了具有一定的经济价值外，还具有相当高的社会生态价值，碳汇数值的监测，也可
以作为后续碳交易及农林业生态服务功能价值化增量提供数据凭证。
95.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

技术特征：
1.一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤s1、在蜂箱里安装一个红外计数装置，在蜂箱巢门口安装一摄像头；步骤s2、通过红外计数装置和摄像头来监测蜂群的总数量、蜜蜂的出勤次数、蜜蜂的访花数量；步骤s3、对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，并通过摄像头来获取单箱蜜蜂有效采集花朵数；步骤s4、获取被蜜蜂访花后的蜜粉源植物的受精比率、受精后的坐果率果实的木质部含碳量、以及蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，来得出蜂群通过为蜜粉源植物授粉的碳汇数量；步骤s5、通过碳汇数量能监测蜂群通过为植物授粉间接固碳能力，为数字农林业生态服务提供数据凭证。2.根据权利要求1所述的一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，其特征在于：所述步骤s2进一步具体为：通过蜂箱内的红外计数装置，测出一箱授粉蜂群一年的蜜蜂总数量，该蜜蜂总数量用a表示；对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录一只蜜蜂一天的出勤次数，该出勤次数用b表示；通过户外跟踪，测出一只蜜蜂出勤一次的访花数量，该访花数量用c表示。3.根据权利要求2所述的一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，其特征在于：所述步骤s3进一步具体为：一只蜜蜂一生的出勤授粉天数：对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录，获得出蜜蜂一生平均出勤授粉天数，该出勤授粉天数用e表示；记录测出同一朵花被蜜蜂非重复访花的机率，该几率用d表示，即记录这朵花一天中被不同的蜜蜂访花的次数，访花的次数的倒数就是d；通过出勤次数b、访花数量c、出勤授粉天数e、非重复访花的机率d来得到单只蜜蜂一生有效采集花朵数m，m＝d*b*c*e；从而得到单箱蜜蜂有效采集花朵数n，n＝a*m，其中a为一箱的蜜蜂总数量。4.根据权利要求1所述的一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，其特征在于：所述步骤s4进一步具体为：设定出单箱蜜蜂进行植物授粉的区域，在设定区域内测出被蜜蜂有效采集花后的蜜粉源植物能实现受精的比率，受精的比率用f表示；获得经蜜蜂访花过的花朵且受精后的坐果率，该坐果率用g表示，坐果率g＝果树结实数/开花数*100％；通过搜集蜜粉源植物的果实，得出蜜粉源植物坐果后所结出果实的木质部干重，该木质部干重用h表示，从而得到果实的木质部含碳量w，w＝0.5*h；获得蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，该二氧化碳转化成有机物的比率用j表示，即果实中的木质部有机物是通过光合条件作用，将空气中的二氧化碳转化成木质部有机物，由此果实木质部中co2的重量取决于co2与c的比率；碳的原子量是12u，氧的原子量是16u，j＝co2与c的比率＝(12+16*2)/12＝3.67；则一个蜂群通过为蜜粉源植物授粉一年间接的碳汇数量x＝n*f*g*w*j，其中，n为单箱蜜蜂有效采集花朵数，g为坐果率，w为木质部含碳量，f为受精的比率，j为二氧化碳转化成有机物的比率。5.根据权利要求1所述的一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，其特征在于：所述红外计数装置是红外线计数器。6.一种监测蜂群增强植物碳汇能力的系统，其特征在于，所述系统包括数据监控模块、监测数据获取模块、采集花朵数统计模块、碳汇数据获取模块、以及监测碳汇能力模块；
所述数据监控模块，用于在蜂箱里安装一个红外计数装置，在蜂箱巢门口安装一摄像头；所述监测数据获取模块，通过红外计数装置和摄像头来监测蜂群的总数量、蜜蜂的出勤次数、蜜蜂的访花数量；所述采集花朵数统计模块，对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，并通过摄像头来获取单箱蜜蜂有效采集花朵数；所述碳汇数据获取模块，获取被蜜蜂访花后的蜜粉源植物的受精比率、受精后的坐果率、果实的木质部含碳量、以及蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，来得出蜂群通过为蜜粉源植物授粉的碳汇数量；所述监测碳汇能力模块，通过碳汇数量能监测蜂群通过为植物授粉间接固碳能力为数字农林业生态服务提供数据凭证。7.根据权利要求6所述的一种监测蜂群增强植物碳汇能力的系统，其特征在于：所述监测数据获取模块的实现方式进一步具体为：通过蜂箱内的红外计数装置，测出一箱授粉蜂群一年的蜜蜂总数量，该蜜蜂总数量用a表示；对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录一只蜜蜂一天的出勤次数，该出勤次数用b表示；通过户外跟踪，测出一只蜜蜂出勤一次的访花数量，该访花数量用c表示。8.根据权利要求7所述的一种监测蜂群增强植物碳汇能力的系统，其特征在于：所述采集花朵数统计模块的实现方式进一步具体为：一只蜜蜂一生的出勤授粉天数：对蜂群里的外勤蜂进行着不同颜色，利用装在蜂箱巢门口的摄像头进行观察记录，获得出蜜蜂一生平均出勤授粉天数，该出勤授粉天数用e表示；记录测出同一朵花被蜜蜂非重复访花的机率，该几率用d表示，即记录这朵花一天中被不同的蜜蜂访花的次数，访花的次数的倒数就是d；通过出勤次数b、访花数量c、出勤授粉天数e、非重复访花的机率d来得到单只蜜蜂一生有效采集花朵数m，m＝d*b*c*e；从而得到单箱蜜蜂有效采集花朵数n，n＝a*m，其中a为一箱的蜜蜂总数量。9.根据权利要求6所述的一种监测蜂群增强植物碳汇能力的系统，其特征在于：所述碳汇数据获取模块的实现方式进一步具体为：设定出单箱蜜蜂进行植物授粉的区域，在设定区域内测出被蜜蜂有效采集花后的蜜粉源植物能实现受精的比率，受精的比率用f表示；获得经蜜蜂访花过的花朵且受精后的坐果率，该坐果率用g表示，坐果率g＝果树结实数/开花数*100％；通过搜集蜜粉源植物的果实，得出蜜粉源植物坐果后所结出果实的木质部干重，该木质部干重用h表示，从而得到果实的木质部含碳量w，w＝0.5*h；获得蜜粉源植物吸收空气中二氧化碳转化成有机物的比率，该二氧化碳转化成有机物的比率用j表示，即果实中的木质部有机物是通过光合条件作用，将空气中的二氧化碳转化成木质部有机物，由此果实木质部中co2的重量取决于co2与c的比率；碳的原子量是12u，氧的原子量是16u，j＝co2与c的比率＝(12+16*2)/12＝3.67；则一个蜂群通过为蜜粉源植物授粉一年间接的碳汇数量x＝n*f*g*w*j，其中，n为单箱蜜蜂有效采集花朵数，g为坐果率，w为木质部含碳量，f为受精的比率，j为二氧化碳转化成有机物的比率。10.根据权利要求6所述的一种监测蜂群增强植物碳汇能力的系统，其特征在于：所述红外计数装置是红外线计数器。

技术总结
本发明提供了一种监测蜂群增强植物碳汇能力的方法，为了准确地计算出蜜蜂通过为蜜源植物授粉而增强的碳汇量，首先在蜂箱里装入一个红外计数装置，在蜂箱巢门口安装一摄像头，通过红外计数装置和摄像头可以监测蜂群的数量、出勤天数、出勤次数，用具体数据测算出一个蜂群通过为蜜源植物授粉而增强的碳汇数量，这样可以作为后续碳交易及农林业生态服务功能价值化增量提供数据凭证。价值化增量提供数据凭证。价值化增量提供数据凭证。

技术研发人员：申磊
受保护的技术使用者：福州市晋安区绅士养蜂专业合作社
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/4