[发明专利]一种基于氮磷含量确定水生植物收割时间的方法

说明书

本申请涉及一种基于氮磷含量确定水生植物收割时间的方法。具体来说，本申请的方法包括确定所述水生植物不同生长阶段的氮磷含量和总生物量变化，然后在水生植物相邻生长阶段的总生物量变化较小且氮磷累积含量出现极大值时收割水生植物，且在再生长的水生植物种子或营养繁殖体成熟之后进行最后一次收割。本申请的有益效果在于考虑了水生植物的降解，能以合理的收割次数最大限度地通过水生植物除去其生长环境中的氮磷营养盐，消除了水生植物残体在水中腐烂导致的二次污染。

技术领域

本申请涉及水生态环境保护领域，具体来说，涉及一种基于氮磷含量确定水生植物收割时间的方法。

背景技术

湖滨带是湖泊生态系统与陆地生态系统的缓冲地带，具有重要的生态学功能和经济美学价值。挺水植物是湖滨生态系统的重要组成部分，在水质净化、污染物拦截与环境美化方面发挥了重要的作用。

挺水植物生长受到季节变化的显著影响，春初至夏末属于其生长阶段，挺水植物从环境介质中吸收大量的氮磷等营养物质，形成生物量，促进其快速发育生长，同时降低水体中营养盐含量，对水质改善起到重要作用；秋初至冬末属于植物衰亡阶段，挺水植物器官的生理功能逐渐丧失，植株停止生长，叶片枯萎、脱落，后期枝干出现死亡。在立枯阶段，挺水植物枝叶凋敝腐烂，在微生物作用下分解释放出氮磷等营养物质，这些物质重新回到湖滨带生态系统中，造成水生态系统功能失调，水质恶化。

此外，挺水植物残体影响其第二年嫩芽萌发以及美学观赏价值。适时收割挺水植物，一方面保持挺水植物旺盛生长，另一方面彻底移除植物从水体中吸收的氮磷等营养物质。目前一般在冬季收割挺水植物，收割前植物残体脱落至水体，开始腐烂分解，并且一部分营养物质返回至水体，加剧水质的季节性污染；另外冬季收割水生植被缺乏科学依据支撑。

中国发明专利申请201110376425.9“一种基于水生植物收割的水生态环境保护的方法”披露了在水体中栽培水生植物或利用自然恢复的水生植物，利用水生植物生长吸收氮磷营养盐，于生长期人工或使用水草收割设备收割水生植物，促进水生植物再生长，多次收割，并于生长期结束、水生植物生出种子或者营养繁殖体后，进行最后一次收割。在该文献的实施例中，披露了分别在5月14日、7月18日和9月1日分别对芦苇进行收割，发现与只在9月1日进行单次收割的对照样方相比，通过多次收割可以增加芦苇的生物量。但该专利文献只是笼统地以生物量来表示芦苇除去氮磷营养盐的能力，没有考虑到芦苇生长阶段中各器官中氮磷的降解。

为了充分发挥水生植被改善水质的功能，降低其腐烂分解产生的次生污染，迫切需要发展一种基于氮磷含量来确定挺水植物收割时间的方法，以满足当前大力提倡的湿地生态文明建设与管理需求。

发明内容

本申请之目的在于提供一种基于氮磷含量确定水生植物收割时间的方法。具体来说，本申请的方法包括确定所述水生植物不同生长阶段的氮磷含量和总生物量变化，然后在水生植物相邻生长阶段的总生物量变化较小且氮磷累积含量出现极大值时收割水生植物，且在再生长的水生植物种子或营养繁殖体成熟之后进行最后一次收割。

为了实现上述技术目的，本申请提供下述技术方案：

在第一方面中，本申请提供一种基于氮磷含量确定水生植物收割时间的方法，所述方法包括：

(1)确定所述水生植物的氮磷含量和总生物量变化

确定所述水生植物在至少第一生长阶段和第二生长阶段的总氮含量、总磷含量和总生物量，和所述水生植物在至少第一生长阶段和第二生长阶段的氮降解总量和磷降解总量；

(2)确定水生植物收割时间

当所述水生植物在相邻生长阶段的总生物量变化率小于或等于5％时，且所述水生植物氮磷累积量达到极大值时收割该水生植物，且在再生长的水生植物的种子或营养繁殖体成熟之后进行最后一次收割；

其中，所述总生物量变化率通过下述公式(1)来计算：