(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111631725.7 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 海南大学 地址 570100 海南省海口市美兰区人民大 道58号 (72)发明人 王赛　王团团　王旭　苗中博　 王晓迪　 (74)专利代理 机构 海南汉普知识产权代理有限 公司 46003 代理人 刘建芳 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 基于初级生产力模型的水环境营养状态评 价方法 (57)摘要 本发明提供基于初级生产力模型的水环境 营养状态评价方法， 通过调整采样点的位置和采 样时间， 减少季节因素和人类活动的影响， 调查 采样点水样的浮游植物日初 级生产力、 光照和电 导率及其时空分布， 分析环境因子和浮游植物日 初级生产力的相关性， 建立估算湖泊初级生产力 的模型； 与传统的评价方法相比， 减少了季节因 素和人类活动的影响， 无需测定大量的水质参 数， 仅测定光照和电导率便可得到藻类初级生产 力， 进而对湖泊营养类型进行评价， 简单、 方便， 而且得到的初级生产力与VGPM模型的计算值接 近， 评价结果与营养状态指数法的结果吻合， 能 够准确评价湖泊的营养 类型。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114331127 A 2022.04.12 CN 114331127 A 1.基于初级生产力模型的水环境营养状态评价方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1.在研究的水环境区域， 设置采样点， 采集水样； S2.使用步骤S1采集的水样， 调查 浮游植物日初级生产力； S3.调查环境因子和浮游植物日初级生产力的时空分布， 分析两者之间的相关性； S4.基于浮游植物日初级生产力数据， 以步骤S3的相关性为基础， 建立初级生产力模 型； S5.根据初级生产力模型的计算结果对湖泊营养类型进行评价。 2.根据权利要求1所述的基于初级生产力模型的水环境营养状态评价方法， 其特征在 于， 采样点的设置方法为在离岸边2～3m处， 沿岸边绘制湖内环线， 将湖内环线按长度用分 隔点平均分为5～6份， 将分隔点设为采样点。 3.根据权利要求1所述的基于初级生产力模型的水环境营养状态评价方法， 其特征在 于， 所述采样的时间为奇数月份， 每月采样的次数为1～ 2次。 4.根据权利要求1所述的基于初级生产力模型的水环境营养状态评价方法， 所述浮游 植物日初级生产力的调查内容包括： 净初级生产力、 呼吸率和总初 级生产力； 所述调查方法 为黑白瓶测氧法。 5.根据权利要求4所述的基于初级生产力模型的水环境营养状态评价方法， 其特征在 于， 所述浮游植物日初级生产力的计算公式为： GP0＝NP0+CR0， 其中NP0＝(O2‑O1)/T， CR0＝(O3‑O4)/T； 式中： GP0为总初级生产力、 NP0为浮游藻类净初级生产力、 CR0为呼吸率， 单位均为gO2· m‑3·day‑1； O1和O2为白瓶内溶解 氧的开始值与终止 值， O3和O4为黑瓶内溶解 氧的开始值与终 止值。 6.根据权利要求1所述的基于初级生产力模型的水环境营养状态评价方法， 其特征在 于， 所述环境因子包括： 光照和电导 率。 7.根据权利要求6所述的基于初级生产力模型的水环境营养状态评价方法， 其特征在 于， 所述初级生产力模型为： PPem＝0.0003I+0.03Cond‑1.46； 式中， PPem为初级生产力， 单位为gO2m‑3day‑1； I为光照， 单位为lx； Cond为电导率， 单位为 μS/cm。 8.根据权利要求1所述的基于初级生产力模型的水环境营养状态评价方法， 其特征在 于， 所述评价的划分标准 为： PPem<1gO2m‑3day‑1， 湖泊为贫营养型湖泊； 1gO2m‑3day‑1≤PPem<3gO2m‑3day‑1， 湖泊为中营养型湖泊； 3gO2m‑3day‑1≤PPem<7gO2m‑3day‑1， 湖泊为富营养型湖泊； PPem>7gO2m‑3day‑1， 湖泊为超富营养型湖泊。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114331127 A 2基于初级生产力模型的水环境 营养状态 评价方法 技术领域 [0001]本发明涉及 生态系统研究技术领域， 特别涉及基于初级生产力模型的水环境营养 状态评价方法。 背景技术 [0002]初级生产力的研究最初的目的是和人类对水产品的需求相关， 随着研究水平的不 断提高和相关理论不不断完善， 初级生产力的研究成果在评价水体生产力、 营养水平等方 面得到广泛应用。 [0003]水环境是指自然界中水的形成、 分布和转化所处空间的环境。 是指围绕人群空间 及可直接或间接影响人类生活和发展的水体， 其正常功能的各种自然因素和有关的社会因 素的总体， 可分为海洋环境、 湖泊环境、 河流环境等。 其中， 湖泊是地球生态系统中的重要组 成部分， 具有维持生态系统平衡和维护生态系统多样性的功能， 对调节河流水量、 改善区域 水热状况等有着重要意义， 其也作为人类生存发展相关密切的水资源， 在防洪、 供水、 航运、 旅游和维系区域生态平衡方面发挥着巨大作用。 但是 由于人类的不正当利用和开发， 导致 湖泊资源面临着富营养化、 湖泊淤积或萎缩、 生态系统破坏等问题。 [0004]营养状态是湖库水质评价的重要指标， 国际上通常采用的综合营养状态指数 (TLI)评价湖泊(水库)富营养化。 我国TLI所使用的水质参数包括叶绿素a(Chl ‑a)、 总磷 (TP)、 总氮(TN)、 透明度(SD)和化学需氧量(CODMn)， 依据中国湖泊实际调查， 设定了相关参 数， 然后划分湖泊营养状态类型， 是我国湖泊富营养评价重要依据。 但这种方法需要进行大 量水质参数的测定， 费时费力， 成本高昂， 而且其使用过程中涉及多种 水质参数的测量、 测 定方法及测量精度都会影响营养化程度的评价， 测定步骤繁琐严格， 而且湖泊营养状态受 季节和人类活动的影响大， 使用在不同季节、 不同区域测定的参数评价的营养状态不一致， 营养类型跨度大。 发明内容 [0005]为了解决上述问题， 本发明提出基于初级生产力模型的水环境营养状态评价方 法， 具体包括以下步骤： [0006]S1.在研究的水环境区域， 设置采样点， 采集水样； [0007]其中， 采样点的设置方法为在离岸边2～3m处， 沿岸边绘制湖内环线， 将湖内环线 按长度用分隔点平均分为5～6份， 将分隔点设为采样点； 采样的时间为奇数月份， 每月采样 的次数为1～ 2次； 设置采样时间和采样位置， 测得的初级生产力更准确； [0008]S2.使用步骤S1采集的水样， 调查 浮游植物日初级生产力； [0009]其中， 浮游植物日初级生产力的调查内容包括： 净初级生产力、 呼吸率和总初级生 产力； 调查方法为 黑白瓶测氧法； 计算公式为： [0010]浮游藻日初级生产力： GP0＝NP0+CR0， 其中NP0＝(O2‑O1)/T， CR0＝(O3‑O4)/T； [0011]式中： GP0为总初级生产力、 NP0为浮游藻类净初级生产力、 CR0为呼吸率， 单位均为说　明　书 1/5 页 3 CN 114331127 A 3