[发明专利]一种修复富营养化水体的水生植物种量化评估方法

说明书

技术领域

本发明属于植物生态修复技术领域，更具体涉及一种修复富营养化水体的水生植物种量化评估方法，它适用于河流、湖泊等湿地恢复与重建工程中进行多个水生植物物种选择的需要，促进湿地生态环境的高效恢复和功能群配置。采用标准化无量纲化数据处理对水生植物按生活型进行量化评估，可一次性对多个物种进行评估。

背景技术

随着我国大力开展生态文明建设，湿地生态恢复已成为当前改善我国生态环境的重要举措，利用水生植物修复富营养化水体是生态修复中的通用技术。在湿地生态恢复实践中，先锋物种的选择对于生态恢复的成功与否具有至关重要的作用。虽然有较多的采用各种方法达到物种恢复成功的范例，并进行了广泛的讨论和思考，但更多的仍属个案，缺乏普遍性的理论指导作用。当前，用于湿地恢复的先锋物种选择更多的是依靠经验或简单的比较实验，尚无量化的评价方法和手段。事实上，量化对于生态修复先锋物种的选择而言具有一定的难度，原因有二：一是每个环境指标的量纲存在巨大差异，如水体的氮、磷浓度通常采用mg/L，而透明度采用的是cm，导致数据不具有可比性；二是即使使用的是同一量纲，但不同指标的数据却存在数量级的差异，如水体氮、磷浓度通常相差几倍、十几倍或几十倍，同样导致数据的不可比性。在实际应用中，过分依赖于单因子实验结果往往会产生误导性的结论，因为富营养化过程是多因子综合作用的结果。因此，采用无量纲化的技术手段，将不可比的数据进行转换形成无量纲的数据，就可以对各项指标和各组数据进行比较和综合评价，从而为生态修复工具种的筛选提供了可能。

经中国专利网与相关论文网站检索，目前尚无有关修复富营养化水体的水生植物量化评估方法的专利，但有文献报道，基本上是通过经验法或多物种在室内控制的某一或两个环境因子条件下的比较实验获得结果后再应用于生态修复实践中，如周晓红等的“江滩湿地水生植物对水体氮、磷污染物去除效果分析”《水土保持研究》2007.14(4)137～140；高镜清等的“常见沉水植物对东湖重度富营养化水体磷的去除效果”《长江流域资源与环境》2007.16(6)796～800；林春风等的“四种沉水植物对富营养化水体的净化效果研究”《安徽农业科学》2012.40(10)6083～6085；熊缨等的“不同挺水植物在生活污水中生长量及去污能力比较研究”《环境研究与监测》2010.23(3)10～13；樊开青等的“5种挺水植物净化富营养化水体氮磷效果的比较”《江苏农业科学》2011.39(6)598～599；姜翠玲等的“农田沟渠挺水植物对N、P的吸收及二次污染防治”《中国环境科学》2004.24(6)702～706，等等。这些评估方法的应用范畴是非常有限的，尤其要选择多个物种的时候，因为物种生态位的相似性将扰乱判断的准确性。因此，建立一种快速、简便、准确的评估方法就显得尤为迫切。

发明内容

针对当前湿地生态恢复先锋物种筛选或评价中所多存在的物种少、评价周期长等技术难点，本发明的目的是在于提供了一种应用于修复富营养化水体的水生植物种无量纲化评估方法，方法易行，操作简便，快速、简便、准确，满足河流、湖泊等湿地恢复与重建工程中进行多个水生植物物种选择，促进了湿地生态环境的高效恢复和功能群的配置。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种应用于修复富营养化水体的水生植物种无量纲化评估方法，其步骤是：

（1）指标筛选：

根据富营养化水体的基本特征筛选出要调查的水体理化指标，水体理化指标至少包括氨氮、硝态氮、总氮、可溶性磷酸盐、总磷、透明度、溶解氧、叶绿素含量；

（2）野外调查：

在某一个典型区域范围内（以保证获取数据有足够的生态幅）对河流或湖泊湿地采用传统方法进行随机或样线或样带布置的样方（1m×1m）调查，记录样方中所有的水生植物物种名称，采集水样，测定水体物理特性指标，按照国家行业技术标准测定分析水样的水体理化指标，得到每个样方中物种数及每一物种相对应的各水体理化指标，样方数量在140个以上，260以下，且尽可能包含较多的物种数，野外调查时必须选择在植物生长旺盛期，时间为每年的7-9月。

所述的水体理化指标的国家行业技术标准参见付强等的“地表水环境质量监测实用分析方法”中国环境科学出版社.2009；

所述的水生植物的界定参照Cook的《世界水生植物》SPB Academic Publishing.1990；（3）标准化无量纲化计算：