大型浅水湖泊翌年蓝藻水华首次发生水域预测方法

摘要

本发明公开了一种大型浅水湖泊翌年蓝藻水华首次发生水域的预测方法，其特征在于：基于水体面积和特征设定监测点对水体和底泥取样；利用色素分析表征蓝藻的时空分布；利用细胞光合作用活性、酯酶活性表征各湖区蓝藻活性；采集湖区气象数据，确定有效风场；建立生态动力学模型对蓝藻水华翌年首次发生水域进行预测。本发明方法将蓝藻生物量、生长活性和有效风场视为水华形成的共同触发因子，分析蓝藻生长、迁移及水华形成的驱动因素，对蓝藻越冬复苏的生态格局变化规律进行评估，从不同角度对蓝藻水华的形成进行预测，并通过模型将各参数进行整合，将预测结果以蓝藻生物量等高线图的形式按时间序列直观的展现。

主权项

1.大型浅水湖泊翌年蓝藻水华首次发生水域的预测方法，其特征在于：基于水体面积和特征设定监测点对水体和底泥取样；利用色素分析表征蓝藻的时空分布；利用细胞光合作用活性、酯酶活性表征各湖区蓝藻活性；采集湖区气象数据，确定有效风场；建立生态动力学模型对蓝藻水华翌年首次发生水域进行预测；所述方法包括以下步骤：1)基于水体面积和特征设定监测点，每年10月至次年4月进行全水域采样，每月至少一次，在各监测点分别对水体和底泥取样；2）测定水体和底泥中的藻蓝素含量，确定不同水域在不同时期水体和底泥中蓝藻的生物量，表征蓝藻越冬复苏期种源的时空分布格局；3）测定水体中藻细胞的光合活性和酯酶活性，并结合种源量对蓝藻的原位生长量进行修正，表征蓝藻复苏过程的时间序列；4）采集湖区气象数据，确定有效风场，根据气象条件对蓝藻复苏过程中的迁移量进行预测；5）基于ELCOM-CAEDYM模式构建蓝藻水华生态动力学模型，对蓝藻水华翌年首次发生水域进行预测；步骤5）建立生态动力学模型对蓝藻水华进行预测的方法包括以下步骤：（a）采集包括湖泊地形数据、气象数据、湖泊理化数据参数；（b）生态动力学模型的建立及预测：将蓝藻生物量、有效风场导致的蓝藻迁移和蓝藻原位生长视为水华形成的共同的触发因子，率定模型参数，选择网格，对每个网格内的生物量进行预测；（c）结果输出：绘制蓝藻生物量等高线图，以时间序列分阶段模式输出结果；所述的生态动力学模型将蓝藻生物量、有效风场导致的蓝藻迁移和蓝藻原位生长作为水华形成的共同触发因子，各因子之间的关系如下式所示，F=1(Nt)×2（L）×3（V）其中1(Nt)为t时刻由藻类数量引起的水华发生概率；2（L）为由蓝藻生长活性引起的水华发生概率；3（V）为有效风场条件引起的水华发生概率。