本发明专利技术提供一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，包含水系水文恢复和重建、本土植被恢复与重建两大模块。水系水文模块通过潮沟特征研究构建模型，分析水文连通现状，进行微地形塑造、水系连通及水文过程重构，同时监测互花米草生长。本土植被模块筛选高抗逆性种源，培育繁殖本土植物并进行生态监测和适应性调整。该系统可改善滨海湿地水文条件，恢复本土植被，提高生物多样性，确保生态恢复长效性，为滨海湿地生态保护与可持续发展提供技术支撑。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生态恢复，具体涉及一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统。
技术介绍
1、滨海湿地是地球上重要的生态系统之一，具有丰富的生物多样性和生态服务功能。然而，近年来，互花米草的入侵对滨海湿地生态系统造成了严重破坏。互花米草具有较强的繁殖能力和适应性，它的快速扩张改变了滨海湿地的生态结构和功能，影响了本土物种的生存和繁衍。因此，开展滨海湿地互花米草除治后的生态恢复工作具有重要的现实意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，包括水系水文恢复和重建模块以及本土植被恢复与重建模块，所述水系水文恢复和重建模块用于分析自然滩涂的水文数据，监测互花米草的生长情况，所述本土制备恢复与重建模块用于分析滩涂先锋物种海三棱藨草不同地理种源在环境胁迫梯度上的遗传分化规律，筛选高抗逆性种源。
2、优选的，所述水系水文恢复和重建模块包括：
3、潮沟特征研究单元，用于接收自然滩涂水文数据，水文数据包括潮沟长度、水位、密度、曲率、分叉，构建潮树网络发育形态特征模型；
4、水文连通分析单元，运用综合水文监测技术和综合水文模型，对防治区受损滨海湿地水文连通现状进行分析，评估潮沟、河流、湖泊水体之间的连通程度，确定水文连通受阻的区域和原因；
5、微地形塑造单元，用于对互花米草除治区受损滨海湿地进行微地形塑造，通过营造浅滩、深潭、沙洲地形单元，调整湿地的地形地貌；
>6、水系连通单元，采用挖掘河道、设置水闸工程措施，打通受阻的潮沟和水体，恢复湿地的水文循环；7、水文过程重构单元，通过调整水流速度、水位变化、潮汐周期水文参数，模拟自然状态下的水文动态，同时监测和评估水文过程重构的效果；
8、互花米草生长监测单元，利用遥感技术和实地调查，监测互花米草的复发迹象，对互花米草的生长情况进行持续监测。
9、优选的，所述本土植被恢复与重建模块包括：
10、种源筛选单元，通过对海三棱藨草不同地理种源进行遗传分化规律分析，对海三棱藨草种源进行高抗逆性筛选；
11、种植培育单元，对高抗逆性海三棱藨草种源及芦苇、碱蓬本土植物进行培育和繁殖；
12、生态监测单元，通过定期采集数据，对恢复种植后的本土植被及周边环境进行监测评估；
13、适应性调整单元，通过根据生态监测结果调整策略，对本土植被恢复策略进行适应性调整。
14、优选的，所述构建潮树网络发育形态特征模型的步骤包括：
15、步骤一、数据收集与整理，利用全站仪、gps定位系统、水深测量仪，在自然滩涂区域进行实地测量，获取潮沟长度、水位、密度、曲率、分叉详细的水文数据，对数据进行分类整理，建立数据库，构建不同季节、不同潮汐条件下的水文数据表，绘制水文动态曲线；
16、步骤二、特征提取，统计潮沟的总长度以及不同分支的长度分布，对于主流道，将潮沟模拟为多个点集合的曲线，通过计算其曲线长度来估算总长度，对于分支，分别测量每个分支的长度，提取长度特征；
17、采集不同位置和时间的水位数据，分析水位的变化范围、平均水位、最高水位和最低水位，绘制水位随时间变化的曲线，观察水位的周期性变化，提取水位特征；
18、将研究区域划分为若干个小网格，统计每个网格内的潮沟数量，提取密度特征；
19、对于潮沟的曲线部分，采用多项式拟合，计算曲线上各点的曲率，提取曲率特征；
20、采集潮沟分叉点的位置和数量，分析分叉的角度、分支长度比特征，提取分叉特征；
21、步骤三、模型构建，采用潮树网络综合分析算法，对特征提取中的特征数据进行整合训练。
22、优选的，所述构建模型的具体步骤如下：
23、步骤一，数据收集与预处理：收集自然滩涂的水文数据，包括潮沟长度、水位、密度、曲率、分叉数信息，确定潮沟分叉点为节点，潮沟为边，构建初始图结构，对收集到的数据进行清洗处理；
24、步骤二，图论分析：计算图中每个节点的度，对于每个节点，统计与其相连的边的数目，确定边的权重，分析图的连通性，确定关键路径和节点以及孤立的部分；
25、步骤三，神经网络训练：将预处理后的水文数据和图论分析得到的节点度、边权重特征作为输入，潮沟形态特征，包括复杂度、分支结构均匀性作为输出，构建神经网络模型，选择多层感知机的神经网络，使用训练集对神经网络进行训练，不断调整权重和参数，在训练过程中，使用验证集来监控训练情况；
26、步骤四，分形几何分析：采用盒计数法计算潮树网络的分形维数，将潮树网络覆盖在不同大小的网格上，统计覆盖所需的盒子数量，然后计算出分形维数，分析潮树网络的自相似性，使用分形变换观察不同尺度下的形态特征是否相似，根据分形维数和自相似性结果，评估潮树网络的复杂性；
27、步骤五，综合分析与模型构建：采用加权融合方法，构建一个综合指标，将图论分析得到的结构特征、神经网络预测的形态特征和分形几何分析得到的复杂性指标进行综合分析，得出分析表；
28、步骤六，模型验证与优化：使用独立的测试集对构建的模型进行验证，将新的水文数据输入模型，比较模型预测的潮沟形态特征与实际测量的特征之间的差异，根据验证结果，对模型进行优化和调整，持续收集新的水文数据，并定期更新和优化模型。
29、优选的，所述综合水文监测技术对防治区受损滨海湿地水文连通现状进行分析包括以下方面：
30、总体架构构建：建立一个集传感器网络、遥感数据采集和地理信息系统分析为一体的综合水文监测平台，该平台包括数据采集层、数据传输层、数据存储与处理层和应用层；
31、所述数据采集层通过传感器网络采集，在滨海湿地位置布置水位传感器、流速传感器、水质传感器，实时采集水位高度、水流速度、水温、盐度、溶解氧水文参数，传感器采用低功耗、无线通信技术，通过自组网方式将数据传输到本地数据采集节点；
32、遥感数据采集，定期获取卫星遥感影像和无人机遥感数据，范围覆盖整个滨海湿地区域，卫星遥感影像可以提供大范围的潮沟分布、水体面积、植被覆盖信息，无人机遥感可以获取高分辨率的局部细节，对遥感影像进行预处理，包括几何校正、辐射校正，提取水体边界、水位变化水位信息；
33、所述数据传输层在进行数据传输时，本地数据采集节点通过无线通信技术，将传感器数据传输到远程数据中心；星遥感影像和无人机遥感数据通过网络传输到数据中心进行存储和处理；
34、所述数据存储与处理层通过建立数据库，存储传感器网络数据和遥感数据，数据库采用分布式存储架构，对数据进行分类存储，包括原始数据、处理后的数据和分析结果；对传感器网络数据进行实时处理，包括数据清洗、异常值检测、数据分析，对遥感数据进行处理和分析，提取水文信息，利用图像识别和分类技术，识别水体、潮沟和植被要素，计算水体面积、水位变化参数；地理信本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于：包括水系水文恢复和重建模块以及本土植被恢复与重建模块，所述水系水文恢复和重建模块用于分析自然滩涂的水文数据，监测互花米草的生长情况，所述本土制备恢复与重建模块用于分析滩涂先锋物种海三棱藨草不同地理种源在环境胁迫梯度上的遗传分化规律，筛选高抗逆性种源。
2.根据权利要求1所述的一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于，所述水系水文恢复和重建模块包括：
3.根据权利要求1所述的一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于，所述本土植被恢复与重建模块包括：
4.根据权利要求2所述的一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于：所述构建潮树网络发育形态特征模型的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于：所述构建模型的具体步骤如下：
6.根据权利要求2所述的一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于：所述综合水文监测技术对防治区受损滨海湿地水文连通现状进行分析包括以下方面：
7.根据权利要求2所述的一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于：所述综合水文模型，对防治区受损滨海湿地水文连通现状进行分析包括以下方面：
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【技术特征摘要】
1.一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于：包括水系水文恢复和重建模块以及本土植被恢复与重建模块，所述水系水文恢复和重建模块用于分析自然滩涂的水文数据，监测互花米草的生长情况，所述本土制备恢复与重建模块用于分析滩涂先锋物种海三棱藨草不同地理种源在环境胁迫梯度上的遗传分化规律，筛选高抗逆性种源。
2.根据权利要求1所述的一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于，所述水系水文恢复和重建模块包括：
3.根据权利要求1所述的一种滨海湿地互花米草除治后的生态恢复系统，其特征在于，所述本土植被恢复与重建模块包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：李贺鹏，张桂华，朱弘，岳春雷，房瑶瑶，张晓勉，朱闻韬，
申请(专利权)人：浙江省林业科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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