一种修复富营养化水体的水生植物种量化评估方法

摘要

本发明公开了一种修复富营养化水体的水生植物种量化评估方法，步骤：A、指标筛选：根据富营养化水体特征筛选出要调查的水体理化指标；B、野外调查：在典型区域范围内对河流或湖泊采用传统方法调查，记录样方中所有水生植物种名称，采集水样，测定水体物理指标；C、标准化无量纲化计算：按生态型将水生植物分为沉水植物、浮叶植物和挺水植物三类，按生态型计算每一物种对应的水体理化指标的标准化无纲量数据；D、赋予权重及总标准差计算：对理化指标赋予权重后计算每一物种无量纲化数据的总平均值和总标准差，E、排序及量化评估。该方法操作简便、快速、准确，满足河流、湖泊等湿地恢复，促进了湿地生态环境的高效恢复和功能群的配置。

主权项

1.一种修复富营养化水体的水生植物种量化评估方法，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：在一个典型区域范围内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，野外调查时选择在植物生长旺盛期，时间为每年的7-9月；（3）标准化无量纲化计算：将水生植物按生态型分为沉水植物、浮叶植物和挺水植物3类进行分类存档，筛选出出现8种以上的物种，将筛选出的物种及其所对应的理化指标按植物生态型进行归类，计算同一生活型中出现8次以上所有物种每一个水体理化指标的平均值和标准差，根据公式1标准化理化指标，以同一生活型中每一水体理化指标为变量，把每一变量值与其平均值之差除以该变量的标准差，得到同一生活型中每一水体理化指标的标准化值：$Z_i=(x_i-\bar{x})/\sigma$   公式1其中：Z_i为同一生活型中某一水体理化指标的标准化值，x_i为第i个测定值，i=1,2,3……n，n为植物出现总频次,为为同一生活型中出现8次以上所有物种某一水体理化指标的平均值，σ为同一生活型中出现8次以上所有物种某一个水体理化指标的标准差；所述的标准差σ的计算公式为：$\sigma =\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(x_i-\bar{x})}^2}$   公式2其中：σ为同一生活型中出现8次以上所有物种某一个水体理化指标的标准差，n为植物出现总频次，xi为第i个测定值，为同一生活型入选所有物种某一水体理化指标的平均值；（4）赋予权重及总标准差计算：根据无量纲化方法获得的每一物种的标准化无量纲化数据为基础，分别用公式3和公式4计算每一物种每一个水体理化指标所获得无量纲化数据的平均值和标准差：$\overline{Z_j}=(Z_1+Z_2+Z_3+......Z_n)/n$   公式3,${\sigma }_j=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(Z_i-\overline{Z_j})}^2}$   公式4，其中：为某一物种某个理化指标无量纲化数据的平均值；σ_j为某一物种某个理化指标无量纲化数据的标准差；n为某一物种出现的总频次；所有指标均权重相等，均取值为1，计算每一物种所有水体理化指标所获得无量纲化数据的总平均值Z_总和总标准差σ_总，计算公式如下：公式5,公式6，其中：n为水体理化指标的数量；（5）排序及量化评估：将同一生活型每一个物种所累加获得的总标准差进行排序，总标准差越大，物种对富营养化水体的适应力更强，越适于用作修复富营养化水体的先锋物种，即得到量化评估结果；所述的沉水植物是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生维管束植物，为篦齿眼子菜、穿叶眼子菜、马来眼子菜、丝叶眼子菜、黄丝草、大茨藻、小茨藻、轮叶黑藻、穗状狐尾藻、金鱼藻、苦草、菹草；所述的浮叶植物是指植物叶浮于水面，根长在水或底土中的大型水生维管束植物植，为水鳖、莲、芡实、水葫芦、睡莲、荇菜、野菱、喜旱莲子草、槐叶萍、满江红、苹、浮萍；所述的挺水植物是指植物的根、根茎生长在水的底泥之中，茎、叶挺出水面的大型水生维管束植物植，为芦苇、菖蒲、稗草、藨草、野慈姑、荻、拂子茅、辣蓼、红蓼、荆三稜、三稜草、水毛花、水葱、节节草、牛鞭草、雀稗、水飞蓟、水芹、苔草、香附子、香蒲、野灯芯草、泽泻、针蔺、鳢肠。