[發明專利]一種水生態系統優先恢復區及其優先恢復因子確定方法

在審

• 申請號: 201910861815.1
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110443530A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 趙長森;楊勝天;潘旭;邵南方;楊陽;潘天力
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/26;C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 王雨桐

1.本方法提供了一種確定水生態系統優先恢復區及其優先恢復因子的方法，其特征是可以使水生態修復更具目的性，以點帶面，輻射改善整個流域水生態狀況，幫助各地湖泊水庫管理部門通過調節優先恢復環境因子把控生物群落規模發展。包括以下步驟：

(1)確定水生物優勢物種與關鍵環境因子；

(2)IHSI分析單一生物物種對多個環境因子適應性；

(3)MHSI分析多個生物物種對單一環境因子響應度；

(4)優先恢復區及其優先恢復因子確定。

2.根據權利要求1所述的一種確定水生態系統優先恢復區及其優先恢復因子的方法，其特征是所述步驟(1)獲得各個物種的優勢度，根據采樣數據獲得的各種水生物的密度和生物量，密度用B表示，生物量用D表示，通過公式一、公式二計算得到各個物種的優勢度，用I表示。

公式中，i代表第i種物種,a、b為權重，B_i第i種物種的密度,D_i第i種物種的生物量，I_i第i種物種的優勢度。

其中根據公式二確定權重a、b。

采用典范對應分析方法分析優勢物種與環境因子的關系，確定優勢物種的關鍵環境因子。

3.根據權利要求1所述的一種確定水生態系統優先恢復區及其優先恢復因子的方法，其特征是所述步驟(2)根據IHSI(公式三)分析單一生物物種對多個環境因子適應性。根據步驟(1)確定的水生物優勢物種與關鍵環境因子，通過公式三得到單一生物物種對多個環境因子適應性。

公式中，IHSI_i代表第i種物種的適應性，h為某個關鍵環境因子，H為關鍵環境因子總數，O_h為第h個關鍵環境因子權重，HSI_ih為是第i個物種沿第h個生境因子的生境適宜性指數。

4.根據權利要求1所述的一種確定水生態系統優先恢復區及其優先恢復因子的方法，其特征是所述步驟(3)根據MHSI(公式四)和MHSIF(公式五)確定響應度可能性較低的環境因子。根據步驟(1)確定的水生物優勢物種與關鍵環境因子，通過公式四、公式五得到多個生物物種對單一環境因子響應度。

公式中，MHSI_t為第t個梯度下全部水生物物種單一環境因子響應度，p_ti為第i個物種在第t個梯度下響應度，d_ti為第i個物種在第t個梯度下生物量，I為物種總數。

公式中，MHSIF為水生態物種響應區間，T為梯度總數，當MHSI_t滿足條件時，即可做為水生態物種響應區間。

5.根據權利要求1所述的一種確定水生態系統優先恢復區及其優先恢復因子的方法，其特征是所述步驟(4)根據物種生物量和密度確定優先恢復區及不同時間優先恢復因子(公式六)。根據步驟(1)確定的水生物優勢物種與關鍵環境因子，利用步驟(2)得到的各典型生物物種對多個環境因子適應性，通過公式六可得到水生態優先恢復區，同時根據步驟(3)確定優先恢復區內優勢物種對單一環境因子響應度，MHSIF值低的環境因子即為優先恢復因子。

公式中，IHSIA_w為第w個監測點生物群落對環境因子綜合適應性(w＝1,…,W,W為監測點總數)，權重O_iw為在第w個監測點中第i個典型物種的權重，由全部典型物種優勢度歸一化確定，I_w在第w個監測點中全部典型物種總數，i_w為在第w個監測點中第i個典型物種。

通過計算各個監測點IHSI_iw值，與權重O_iw相乘，計算得到IHSIA_iw值，將各個監測點優勢物種IHSIA_iw累計相加，得到各個監測點IHSIA_w值，IHSIA_w值較低的監測點即為水生態優先恢復區，優先恢復區確定之后，進一步分析確定優先恢復區內的優先恢復因子。利用MHSIF計算優先恢復區內環境因子MHSIF值，MHSIF值最小的環境因子即為該最亟需恢復的環境因子，最終得到優先恢復區及其優先恢復因子。