[发明专利]一种基于不同水流速度下预测植物生物量的方法

说明书

本发明公开了一种基于不同水流速度下预测植物生物量的方法，属于水生生物工程领域。(1)将若干待测植物种子栽培于相同条件区域内，在种植区域内注入水；(2)水中设定螺旋桨，若干组种植生长过程中，设置若干组不同螺旋桨频率对应不同水流速度和静止组；(3)每若干天测定对应组植物生物量；(4)绘制植物生物量与时间关系图；(5)构建带有水流速度的logistic方程；(6)方程变为a、b、c、d为模型参数；(7)通过实测值的拟合得到回归方程系数，a、b、c、d的值；(8)获得植物生物量在水流速度影响下生物量的变化结果。它可以实现根据不同流速的情况下，对对应流速的植物生物量进行预测，迅速，精确程度高。

技术领域

本发明涉及水生生物工程领域，更具体地说，涉及一种基于不同水流速度下预测植物生物量的方法。

背景技术

沉水植物是湖泊生态系统的重要初级生产者之一，在维持水生态系统的结构与功能以及生物多样性发挥着不可替代的作用，并且具有净化水质、抑制藻类生长等生态功能。然而，随着湖泊富营养化进程的加快，沉水植物面积萎缩，多样性下降和消亡现象普遍出现，例如中国的滆湖、云南滇池，丹麦的阿勒湖，德国东北部湖泊等等。因此，沉水植被的恢复与重建具有重要意义。沉水植物的生长、生存及繁殖受多重因素影响，基本可以归纳为以下方面：①光照强度；②营养盐；③底质；④悬浮物；⑤水流；⑥温度；其他因子如着生藻类、重金属、pH等。目前关于光强、营养盐、底质等对沉水植物影响机理的研究较为广泛，关于沉水植物对外因水体流速的生生长响应的研究较少，水动力通过对物质吸收率的改变影响水生生物的新陈代谢，从而影响其生长。因此，构建一些模型以预测植被在特定条件下的生长趋势，有利于揭示植物在特定条件下的内在生长规律，为富营养化湖泊沉水植物修复工程提供更加科学合理的参考数据和建议。

Logistic方程：A，M,r>0。式中：A为植物生长的最大参数，即A＝y_max；m是与初始值有关的参数；r是内禀增长率(最大生长速率)参数。y是关于t的单调递增函数。曲线存在一个拐点，拐点坐标为：此时最大生长速率为：Logistic曲线是具有初始值的典型的对称型“S型”生长曲线。

单纯用logistic方程描述植物种群数量的生长曲线是有缺陷的，没有考虑植物在不同环境条件下生长状况的差异，不能反映出环境条件变化对种群增长的影响。现有技术中也有相关的运用，进行相关植物的观察。

中国专利申请，申请号201610285923.5，公开日2016年8月17日，公开了一种测定植物抗逆境能力的方法，通过培养生长较为一致的健康幼苗，施加逆境因子培养用于考察叶片生长情况的植物幼苗，测量出不同大小的植物的最大叶长和最大叶宽，构建叶面积模型；选出一个刚展开的幼叶作为目的叶片，用4参数的Logistic方程，构建目的叶片最大叶长、最大叶宽和叶面积随培养时间的变化方程，求得不同逆境下培养的目的叶片叶面积的生长参数以及处在对数生长期一半时的生长速率及对数生长期持续时间；根据上述参数来判断植物的抗不同逆境能力的大小。此发明通过考察植物叶片的最大叶长和最大叶宽等易测指标，在不破坏目的植物叶片的同时，快速获取植物叶片最大叶长、最大叶宽及叶面积等生物量参数的动态变化，能够及时反馈植物对外界逆境的抵抗能力，而且实验简便，数据较为可靠，但此发明主要从植物叶片来检测其在不同逆境下的动态变化，对于水流的影响并未给出相应的合理方案，对于如何在不同水流条件下成长状况，并未有具体的阐述。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的无法在不同水流条件下准确判断植物生长量的问题，本发明提供了一种基于不同水流速度下预测植物生物量的方法。它可以实现根据不同流速的情况下，对对应流速的植物生物量进行预测，迅速，精确程度高。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种基于不同水流速度下预测植物生物量的方法，其步骤如下：