[發明專利]一種用于確定天然濕地恢復生態環境需水量的計算方法

在審

• 申請號: 201810556638.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108876022A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 張凱;樊蓓莉;陳國敏;夏博;崔晨晨
• 申請（專利權）人: 北京東方園林環境股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 孫巍

本發明涉及一種用于確定天然濕地恢復生態環境需水量的計算方法，包括依據濕地生態水文格局模型將濕地劃分出濕地核心區與濕地生態區，獲取濕地數據并確定區域范圍；依據臨界水分條件計算濕地核心區的范圍，利用保證生態系統完整性的面積進行表征確定濕地生態區的范圍；將濕地恢復生態環境需水量劃分為濕地最小生態環境需水量和濕地適宜生態環境需水量，并分區域進行計算，并將所述稀釋凈化污染物需水量與濕地生物棲息需水量進行比較，取較大的值計入濕地適宜生態環境需水量。本發明在濕地核心區和生態區采用不同的方法計算生態環境需水量，符合濕地最小和適宜生態環境需水量所代表的物理學和生態學意義，使得計算結果更加準確。

技術領域

本發明涉及資源環境領域，具體涉及一種用于確定天然濕地生態環境需水量的計算方法，尤其是針對天然濕地恢復與開發的生態環境需水量的確定，以保障濕地的生態健康和環境穩定。

背景技術

濕地是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。在氣候變化和人類活動加劇的背景下，我國濕地面積大幅度減少，生態環境不斷惡化，濕地的水文循環遭到嚴重破壞，濕地趨于干旱化，遭到退化的威脅。濕地是水陸系統相互作用形成的獨特生態系統，處于陸地生態系統和水生生態系統之間的過渡帶的自然綜合體。水是濕地的“血液”，是導致濕地的形成、發展、演替、消亡與再生的關鍵，是濕地生態系統中潛育化土壤形成的關鍵，是維持給養濕生生物物種的關鍵。

濕地生態環境需水是維持其生態系統正常結構和功能的重要基礎，合理確定濕地生態環境需水量，利用水文要素對濕地生境進行重塑是維護濕地生態系統健康的必要條件，也是水資源合理配置的必然要求。目前，在生態環境需水方面的研究多集中在河道生態需水方面，包括河道生態需水、河道環境需水以及河道最小生態環境需水量及其計算等。雖然多角度的河道生態環境需水量的計算可以為濕地生態需水研究提供借鑒，但是濕地生態系統與河道生態系統結構存在著顯著差異。河道生態需水討論較多的為河流徑流量及斷面水文循環特征，生態需水的計算也主要基于多年徑流量的分析。而濕地生態需水則主要側重于濕地植物、濕地土壤和濕地野生生物棲息地的需水規律，突出體現了濕地生態系統作為面域分布的特點。因此，在分析濕地生態需水時，必須從濕地面域特征進行綜合考慮，不可以進行簡單的套用。

目前濕地生態環境需水研究多停留在概念提出、定性分析上，具體估算方法多以水平衡原理為基礎，利用經典的水文計算公式，結合濕地生態系統特征，來估算濕地生態環境需水量。目前此類方法以專利“一種干旱區湖泊濕地生態需水的定量計算方法(申請號201310531072.4)”為代表。大量科研與工程人員在此基礎上對濕地生態環境需水量的確定方法進行了進一步的研究，例如專利“一種面向生態服務功能維持的濕地生態需水計算方法(申請號CN201110118182.9)”，將濕地生態系統的復雜特征概化為生態系統服務功能，同時將復雜水文要素簡化為關鍵水文參數進行耦合計算滿足生態服務功能的濕地水文要素的閾值范圍。然而在計算中，過度重視生態服務價值的估算和關鍵水文要素的確定，尤其是，生態服務功能的評價是以生態對人類社會提供功能為前提，忽略了濕地生態系統各水文要素與生態要素的自然屬性及其相互關系。此外，專利“一種濕地生態層次化需水量分析方法(申請號CN201711026921.5)”，利用遙感方法分離出濕地生態水文結構，分區域、分層次計算濕地生態環境需水量。但是其對濕地生態水文結構的劃分簡單的依賴遙感影像資料判斷水域大小和濕地范圍，其劃分方法的不具備完整的物理意義，計算結果的生態學效果也不明顯。

為保障濕地水文特征的合理穩定與濕地生態系統結構和功能，為天然濕地的恢復與開發提供數據支持，有必要尋找一種能較準確的確定濕地生態環境需水量的方法。

發明內容

本發明的目的是針對目前濕地生態環境需水量確定方法在精確度和實用性上的不足，提出一種用于確定天然濕地恢復生態環境需水量的計算方法，利用濕地水循環過程特點和濕地生態系統格局，建立濕地生態環境需水計算模型，確定天然濕地恢復與開發過程中的生態需水量。