[發明專利]基于水位梯度的退化濕地生態需水量的測量方法

有效

• 申請號: 201810341598.9
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108549986B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 劉強;平凡;劉靜玲;劉海飛
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 山東誠杰律師事務所 37265
• 代理人: 王志強;孫廷方

公開了基于水位梯度的退化濕地生態需水量的測量方法。步驟包括采集預定區域的原始數據，原始數據包括地形數據、土地利用類型圖及氣象數據，氣象數據包括氣溫、氣壓、風速和地表總輻射量數據；在不同水位梯度下設定樣地，選取目標物種，測量植被數據，進行樣方調查獲取植被參數，植被參數包括植被高度、植被覆蓋度和葉面積指數，將測量所得的植被參數進行線性插值，獲取全年的植被參數數據；基于植被參數數據以及植物在不同的水位梯度條件確定植被生長適宜的水位閾值，基于水位閾值以及預定區域內的地形數據與土地利用類型圖，獲得不同水位梯度條件下的植被分布數據，進行全年潛在蒸散發量測算，獲取基于水位梯度的退化濕地生態需水量。

技術領域

本發明涉及水利領域，特別是一種基于水位梯度的退化濕地生態需水量的測量方法。

背景技術

濕地是地球上水陸相互作用形成的獨特生態系統，是自然界最富生物多樣性的生態景觀和人類最重要的生存環境之一，其功能和價值巨大。但受氣候變化和人類活動的雙重影響，濕地面積銳減，功能退化嚴重。保護現有濕地、恢復退化濕地以及合理利用濕地已經成為發揮濕地生態、社會和經濟效益的最有效手段。退化濕地生態環境需水量估算是退化濕地生態與環境保護迫切需要解決的問題，也是水資源合理配置的要求。退化濕地生態需水量指濕地每年用于生態消耗而需要補充的水量，主要是補充濕地生態系統蒸散發需要的水量。

專利文獻1公開的一種基于原位蒸散發監測的淹水沼澤植物生態需水量的計算方法按以下步驟進行：

一、生長季的淹水沼澤植物蒸散發量監測：在待測的淹水沼澤的植物發芽期，從待測的淹水沼澤植物的分布區域挖出帶有淹水沼澤植物萌芽的土壤并放入蒸發桶中至蒸發桶中的土壤深度為40cm～60cm，并且蒸發桶中淹水沼澤植物萌芽的密度與被挖出的土壤原來的淹水沼澤植物萌芽的密度相同，向蒸發桶中灌水至水面高于土壤10cm～15cm，然后將裝有淹水沼澤植物萌芽土壤的蒸發桶放回被挖的土壤原處，定期向蒸發桶中灌水保持蒸發桶中水面高于土壤10cm～15cm，在蒸發桶中的淹水沼澤植物整個生長季監測記錄每日蒸發桶的水面高度變化值m，m≥0，同時在同區位用雨量筒監測記錄每日的降水量n，如果當日蒸發桶中的水面高于前一日的水面，則當日的蒸發桶中淹水沼澤植物的蒸散發量ET＝n‐m；如果當日蒸發桶中的水面低于或等于前一日的水面，則當日的蒸發桶中淹水沼澤植物的蒸散發量ET＝n+m；同步平行設置多組進行測試，取平均值ET平均；所述的蒸發桶由防水材料制成，內壁直徑60cm、深80cm；所述的ET、n和m的單位均是mm；

二、淹水沼澤植物全年生態需水量計算：待測的淹水沼澤植物的全年生態需水量Wp＝ET全年×A/1000＝ET生長季×(1+E非生長季/E生長季)×A/1000，該專利通過簡易制作的蒸發桶準確記錄待測濕地的淹水沼澤的蒸散發水消耗量，結合待測濕地所在地區氣象站蒸發監測數據，可以折算北方沼澤非生長季越冬的蒸散發消耗量，但該專利測算精度差，得到的蒸散發消耗量誤差較大，且沒有考慮水位梯度的影響，不利于退化濕地的恢復和保護。

專利文獻2公開的一種河流流域水資源規劃利用方法包括下述步驟：

步驟一：獲取河流流域的降雨量值，采用反距離權重插值法對所述河流流域的降雨量值進行空間插值，制得降雨量分布圖和等值線圖，獲得所述河流流域的降雨量，即總水資源量；步驟二：獲取所述河流流域內汽化潛熱、最高氣溫、最低氣溫、飽和水汽壓、冠層表面凈輻射、空氣密度、土壤熱通量、空氣定壓比熱、冠層導度、飽和水汽壓、實際水汽壓、空氣動力學導度、葉面積指數、地表反照率及地表覆蓋，估算所述河流流域的植被蒸騰值，步驟三：估算所述河流流域的土壤蒸發值，步驟四：估算所述河流流域的陸域蒸散發量，步驟五，估算所述河流流域的流域內水面蒸發，即所述河流流域的蒸散發量，從而獲得流域總蒸發量實時分布等值線圖；步驟五：估算所述河流流域的流域內水面蒸發，即所述河流流域的蒸散發量，從而獲得流域總蒸發量實時分布等值線圖；該專利采用采用器測折算法、模型計算法以及經驗公式法對流域水面蒸發量進行計算，但該專利測算精度差，得到的蒸散發消耗量誤差較大，且沒有考慮水位梯度的影響，不利于退化濕地的恢復和保護。

現有技術文獻