[發明專利]城鎮河道沉水植物生物量計算方法

在審

• 申請號: 202110333286.5
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113155749A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 張群;崔心紅;劉家霖;朱義;張春松;宋晴
• 申請（專利權）人: 上海市園林科學規劃研究院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 武漢維盾知識產權代理事務所(普通合伙) 42244
• 代理人: 蔣悅

本發明提供一種城鎮河道沉水植物生物量計算方法，包括以下步驟：S1、對城鎮河道沉水植物進行采樣；根據前期采樣結果獲得沉水植物群落物種優勢度；S2、沉水植物蓋度計算；以多光譜相機獲取影響，提取其中綠光波段數據，提取沉水植物的色彩閾值范圍；以光柵像素識別的方式確定沉水植物蓋度；S3、計算確定最小采樣數，按照最小采樣數設置采樣方法；獲得城鎮河道內沉水植物單位面積的平均生物量；S4、將單位面積平均生物量與沉水植物總蓋度相乘，獲得城鎮河道沉水植物生物量。通過采用以上的方案，能夠快速估算城鎮河道沉水植物生物量，在確保準確統計結果的前提下，能夠有效降低工作量。

技術領域

本發明涉及城鎮河流沉水植物統計領域，特別是一種城鎮河道沉水植物生物量計算方法。

背景技術

河流生態系統是生物圈物質循環的主要通道之一，具有氣候調節、污染消納、食物供給、生物多樣性維持等眾多功能及服務。城鎮河流是城鎮生態系統的重要組分之一，與城鎮建設、維持、穩定及發展密不可分。城鎮系統的正常運行也依賴于城鎮河流生態服務功能的實現及發揮。但是，人類定居于城鎮河流區域而產生直接聯系，因此有別于自然河流，城鎮河流穿越居民區后，一般會發生改變而呈現出一定的污染水平。當河流生態系統受到人類活動的損害后，恢復和維持其健康水平已經成為近年來環境管理的主要目標，而沉水植被則是評價河流健康狀況的重要指標之一。沉水植物是水生態系統中的初級生產者之一和重要組分，在物質和能量循環中發揮重要的調控作用，因此其蓋度和生物量常被作為評價河流、湖泊等淺水系統恢復程度的重要指標之一。因此，有必要提供一種城鎮河道沉水植物生物量計算方法為城鎮城鎮河道沉水植被恢復研究提供依據，為城鎮河道的管理養護提供參考。

中國專利號CN107728150A涉及一種河道沉水植物生物量計算方法。其工作原理是：采用雙頻識別聲吶采集生成湖泊內測區的影像，根據影像計算出測區內沉水植物的覆蓋度；對測區進行樣方測定而得到樣方內沉水植物的種類、不同種類沉水植物的占比以及鮮重密度；基于測區內沉水植物的覆蓋度以及樣方內沉水植物的種類、不同種類沉水植物的占比、鮮重密度，利用測區總面積×測區內沉水植物的覆蓋度×樣方內鮮重密度×樣方內某一種類沉水植物的占比得到測區內該種類沉水植物的生物量，進而得出測區內不同種類沉水植物的生物量。解決了現有的方法因多點采樣而對沉水植被造成明顯傷害，獲取的影像數據處理后僅需與采集樣方進行少量人工對比即可獲得結果的問題。但該專利在使用時，不同的方法估算了沉水植物生物量關系并不明確，對于一定面積或長度的水體內，采樣次數與單位面積沉水植物生物量的相關關系并不明確，即至少需要采集多少樣方數，才能較為準確的估算沉水植物的生物量不明確，而且檢測范圍有限。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種城鎮河道沉水植物生物量計算方法，能夠獲取城鎮河道沉水植物生物量，優選的方案中，能夠以較小的工作量獲得較高的統計精確度。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種城鎮河道沉水植物生物量計算方法，包括以下步驟：

S1、對城鎮河道沉水植物進行采樣；

根據采樣結果，計算獲得沉水植物群落物種優勢度；

S2、沉水植物蓋度計算；

以多光譜相機獲取影響，提取其中綠光波段數據，提取沉水植物的色彩閾值范圍；

以光柵像素識別的方式確定沉水植物蓋度；

S3、計算確定最小采樣數，按照等距或隨機采樣法；獲得城鎮河道內沉水植物單位面積的平均生物量；

S4、將單位面積平均生物量與沉水植物總蓋度相乘，獲得城鎮河道沉水植物生物量。

優選的方案中，在步驟S1中，采樣采用城鎮河道內比較等距樣線法，即根據城鎮河道長度等分，在中間的等分點設置樣方；或者采樣采用城鎮河道內采用多斷面樣點法，根據沉水植物長勢將城鎮河道劃分為8~12個斷面，每個斷面設置4~5個樣方；

在設置樣方的位置，采集預設面積范圍內的沉水植物，將采集的沉水植物按種類分開后，瀝干表面水分，稱重，每個斷面3個樣方沉水植物的鮮重均值作為該斷面的沉水植物定量值；