一种水生植物适宜水位的测定方法

摘要

本发明公开了一种水生植物适宜水位的测定方法，包括如下步骤：采集预定区域的原始数据，原始数据包括预定区域的地形数据、土地利用类型图及气象数据；在不同水位梯度下设定样地，根据样地的特征选取目标物种进行引种；营造有利于目标植物生长发育的环境条件，采用不同种植技术引中目标物种，并测量植被数据，进行样方调查获取植被参数；运用Kendall秩相关系数分析目标物种与水位的关系，借助典范对应分析探讨目标物种与水位的关系，基于以上两种分析选出水位敏感值。本发明提高了预定区域的退化湿地生态需水量的测量精度，考虑植被的种植方法和环境，能够更加准确的测量植被的水位敏感值，能够更好地对退化湿地进行恢复和保护。

说明书

技术领域

本发明涉及水利技术领域，尤其涉及一种水生植物适宜水位的测定方法。

背景技术

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一，其功能和价值巨大。但受气候变化和人类活动的双重影响，湿地面积锐减，功能退化严重。保护现有湿地、恢复退化湿地以及合理利用湿地已经成为发挥湿地生态、社会和经济效益的最有效手段。退化湿地生态环境需水量估算是退化湿地生态与环境保护迫切需要解决的问题，也是水资源合理配置的要求。退化湿地生态需水量指湿地每年用于生态消耗而需要补充的水量，主要是补充湿地生态系统蒸散发需要的水量。

水体富营养化导致淡水资源污染性匮乏，水生态系统全面破坏，水生植物消亡，据湖泊多稳态理论，湖泊存在以大型水生高等植物为主、自净能力较强的清水系统(草型湖泊)和以浮游植物为主的浊水系统(藻型湖泊)，水生植物的适宜水位可评估湖泊生态系统处于健康状态所需的水文条件，通过监测现代湖泊水位了解物种的生长状况，及时调配湖泊水量，对维持湖泊生态系统的物种多样性起着重要作用。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种水生植物适宜水位的测定方法。

本发明提出的一种水生植物适宜水位的测定方法，包括如下步骤：

S1采集预定区域的原始数据，原始数据包括预定区域的地形数据、土地利用类型图及气象数据；

S2在不同水位梯度下设定样地，根据样地的特征选取目标物种进行引种；

S3营造有利于目标植物生长发育的环境条件，采用不同种植技术引中目标物种，并测量植被数据，进行样方调查获取植被参数；

S4运用Kendall秩相关系数分析目标物种与水位的关系，借助典范对应分析探讨目标物种与水位的关系，基于以上两种分析选出水位敏感值；

S5基于植被参数数据以及植物在不同的水位梯度条件和目标物种水位敏感值确定植被生长适宜的水位阈值，基于水位阈值以及预定区域内的地形数据与土地利用类型图，获得不同水位梯度条件下的植被分布数据；

S6将不同水位梯度条件下的植被分布数据对应的水位阈值传输至分布式数据库中进行存储。

优选的，所述步骤S1中的气象数据包括气温、气压、风速和地表总辐射量数据。

优选的，所述步骤S3中的植被参数包括植被高度、植被覆盖度和叶面积指数，将测量所得的植被参数进行线性插值，获取全年的植被参数数据。

优选的，所述植被覆盖度为每个样方的植被覆盖度的均值，植被叶面积指数通过采用叶面积仪测量，仪器通过扫描、数据处理获得叶片面积、长度、宽度、以及累积叶片面积数据，累积叶片面积数据除以样方面积得到叶面积指数。

优选的，所述步骤S3进行不同水位梯度的样地的全年潜在蒸散发量测算，获取基于水位梯度的退化湿地生态需水量。

优选的，所述步骤S2水位梯度设定，是在土地利用类型图上设定水位梯度，湿地植被生长季初期的适宜水位设为第一梯度；丰水年水位上升设定为第二梯度，枯水年和特枯水年水位下降设定为第三梯度与第四梯度，并依据湿地多年的水位波动范围确定湿地生态需水量的阈值区间。

优选的，所述种植技术包括种子、营养体繁殖法，扦插法。

优选的，所述种子、营养体繁殖法分别包括在底泥厚度>15cm，风浪较小的水域，直接采用播撒沉水植物种子或营养体的方法恢复植被，扦插法包括将植株与竹签捆绑在一起，插入底质20-50cm使竹签尽可能地没入泥中。

本发明中，所述一种水生植物适宜水位的测定方法，提高了预定区域的退化湿地生态需水量的测量精度，考虑植被的种植方法和环境，能够更加准确的测量植被的水位敏感值，能够更好地对退化湿地进行恢复和保护。

附图说明

图1为本发明提出的一种水生植物适宜水位的测定方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种水生植物适宜水位的测定方法，包括如下步骤：

S1采集预定区域的原始数据，原始数据包括预定区域的地形数据、土地利用类型图及气象数据；

S2在不同水位梯度下设定样地，根据样地的特征选取目标物种进行引种；

S3营造有利于目标植物生长发育的环境条件，采用不同种植技术引中目标物种，并测量植被数据，进行样方调查获取植被参数；

S4运用Kendall秩相关系数分析目标物种与水位的关系，借助典范对应分析探讨目标物种与水位的关系，基于以上两种分析选出水位敏感值；

S5基于植被参数数据以及植物在不同的水位梯度条件和目标物种水位敏感值确定植被生长适宜的水位阈值，基于水位阈值以及预定区域内的地形数据与土地利用类型图，获得不同水位梯度条件下的植被分布数据；

S6将不同水位梯度条件下的植被分布数据对应的水位阈值传输至分布式数据库中进行存储。

本发明中，步骤S1中的气象数据包括气温、气压、风速和地表总辐射量数据。

本发明中，步骤S3中的植被参数包括植被高度、植被覆盖度和叶面积指数，将测量所得的植被参数进行线性插值，获取全年的植被参数数据。

本发明中，植被覆盖度为每个样方的植被覆盖度的均值，植被叶面积指数通过采用叶面积仪测量，仪器通过扫描、数据处理获得叶片面积、长度、宽度、以及累积叶片面积数据，累积叶片面积数据除以样方面积得到叶面积指数。

本发明中，步骤S3进行不同水位梯度的样地的全年潜在蒸散发量测算，获取基于水位梯度的退化湿地生态需水量。

本发明中，步骤S2水位梯度设定，是在土地利用类型图上设定水位梯度，湿地植被生长季初期的适宜水位设为第一梯度；丰水年水位上升设定为第二梯度，枯水年和特枯水年水位下降设定为第三梯度与第四梯度，并依据湿地多年的水位波动范围确定湿地生态需水量的阈值区间。

本发明中，种植技术包括种子、营养体繁殖法，扦插法。

本发明中，种子、营养体繁殖法分别包括在底泥厚度>15cm，风浪较小的水域，直接采用播撒沉水植物种子或营养体的方法恢复植被，扦插法包括将植株与竹签捆绑在一起，插入底质20-50cm使竹签尽可能地没入泥中。

本发明：采集预定区域的原始数据，原始数据包括预定区域的地形数据、土地利用类型图及气象数据；在不同水位梯度下设定样地，根据样地的特征选取目标物种进行引种；营造有利于目标植物生长发育的环境条件，采用不同种植技术引中目标物种，并测量植被数据，进行样方调查获取植被参数；运用Kendall秩相关系数分析目标物种与水位的关系，借助典范对应分析探讨目标物种与水位的关系，基于以上两种分析选出水位敏感值；基于植被参数数据以及植物在不同的水位梯度条件和目标物种水位敏感值确定植被生长适宜的水位阈值，基于水位阈值以及预定区域内的地形数据与土地利用类型图，获得不同水位梯度条件下的植被分布数据；将不同水位梯度条件下的植被分布数据对应的水位阈值传输至分布式数据库中进行存储。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。