[发明专利]一种湖泊生态水位计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及湖泊水资源管理和湖泊生态修复领域，更具体涉及一种以水生植被为管理目标的湖泊生态水位计算方法，适用于亚热带地区浅水湖泊生态水位管理、生态修复及生态系统保护。

背景技术

生态水位评估是湖泊水资源管理及生态系统保护和修复面临的重要难题，目前国际上采用的计算方法主要有三类：1)水文资料法，基于水文学中Q95^th法来计算湖泊最低生态水位，或者将多年最低水位作为最低生态水位；2)形态分析法，以湖泊面积为功能指标，在水位-面积关系曲线中，以湖泊面积变化率最大值对应的水位作为最低生态水位；3)生物最小空间需求法，用湖泊各类生物对生存空间的需求来确定最低生态水位。上述方法存在两个主要的缺点，一是计算多基于水文资料，湖泊生物及生态系统需求的权重很小；二是以计算湖泊最低生态水位为主，未考虑水位变化的过程。本发明以湖泊水生植被作为生态系统的代表类群，以不同生活史时期植被发育对水位的需求为标准，计算不同植被覆盖度目标下的湖泊生态水位过程线。发明以湖泊植物的水位需求为核心，得出的生态水位为一条过程线，计算过程及参数简单，可广泛应用于亚热带地区浅水湖泊生态水位评估。

发明内容

本发明目的是提供一种湖泊生态水位计算方法，方法易行，操作简便，精确计算不同植被覆盖度对应的水位过程，为湖泊水资源管理、生态水位调控及生态修复提供可靠的技术支撑，水生植物对水位变化的响应最敏感；水生植物为其它水生动物提供必需的基础条件，如食物、栖息地、繁育场所等；植被恢复是湖泊修复的重要目标和考核指标；以植被覆盖度为指标，易于跟踪监测；水生植物可形成优美的自然景观，其美学价值易于被公众理解和接受。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

本发明技术构思是：1)依据亚热带湖泊水生植物生活史特征，将其分为萌发期(2-3月)、幼苗生长期(4-5月)、生长扩散期(6-7月)、成熟期(8-9月)、种子扩散期(10-11月)、休眠期(12月-次年1月)；2)建立萌发期水位与可萌发区域面积的关系，求算给定植被覆盖度下的水位值；3)进而依据幼苗生长期、生长扩散期、成熟期、种子扩散期、休眠期植物的水位需求计算该时期的水位范围；4)将不同时期生态水位值连接成一条过程线，即是该湖泊给定植被覆盖度下的生态水位过程线。

一种湖泊生态水位计算方法，其步骤如下：

步骤1：萌发期(2-3月)生态水位值(W_germ)计算：

1-1：查找或建立湖泊水位-面积关系F_A～W；

1-2：计算给定水位(W_give)下湿生植物和挺水植物萌发区域面积(A_e)，该区域范围为W_give-0.2m～W_C，W_C为湖泊多年平均水位。依据水位-面积关系，将W_give-0.2m和W_C分别带入F_A～W，求算两者间的差值，即是给定水位下的A_e值；

1-3：计算沉水植物萌发区域面积(A_s)，该区域水位范围为W_give-0.2m～W_give-2SD，SD为3-6月最低月透明度，可参照上一年透明度数据。依据水位-面积关系，将W_give-0.2m和W_give-2SD分别带入F_A～W，求算两者间的差值，即是给定水位下的A_s值；

1-4：计算水生植物可萌发区域总面积(A_t)，A_t＝A_e+A_s；

1-5：计算给定水位下湿生与挺水植物、沉水植物及水生植物总体的覆盖度(C，％)，湿生及挺水植被覆盖度C_e＝A_e/A_C×100％；A_C为湖泊多年平均水位对应的水面面积；沉水植被覆盖度C_s＝A_s/A_C×100％；水生植物总体覆盖度C＝A_t/A_C×100％；