CN110827165B - 一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，属于湖泊生态位修复方法领域，一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，本方案可以实现人为介入生态修复的工作中，由技术人员自行掌控生态修复的进度，实现由技术人员进行可控的生态系统修复，通过向生态系统中投入适量的互补物种来临时填充枯竭生态位物种的生态位，即为高生态位物种提供食物，且有效抑制低生态位物种的疯长，在生态修复的过程中，实时对互补物种进行监控，避免出现互补物种过量生长而产生的生物入侵现象，避免生态系统直接崩溃，减小生态系统修复过程中随机性，大幅增加生态系统的修复速度，大幅减小技术人员的工作难度。

Description

一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法
技术领域
本发明涉及湖泊生态位修复方法领域，更具体地说，涉及一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法。
背景技术
生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用，生态位又称生态龛，表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态平衡时，各个生物的生态位原则上不重合，若有重合，那么必然是不稳定的，它必然会通过物种间的竞争来削减生态位的重叠，直到平衡为止，竞争，比如需要相似生态位的入侵物种的进入，会导土著物种存在区域减少，如果存在区域太小，会导致一个物种的灭绝，这就是这就是竞争排除原则。
生态位互补效应是指：由于物种生态位各异，因此生物多样性高的生态系统能更充分地利用环境资源，从而增进生态系统功能。
在现实生活中，单个湖泊生态系统内，经济价值较高的物种通常只有少量的树种，而这些物种通常是人们捕捞的首要目标，这就造成在人类生产生活的驱动下，湖泊生态系统内某一个或少数几个生态位的生物会遭到过渡捕捞，虽然其它生态位的生物虽然没有因为人类的捕捞而发生大的数量变化，但是随着生态系统内某个或某些生态的缺失，整个生态系统的能量传输出现不畅，或是低生态位的生物疯长，或是高生态位的生物因食物缺失而大量死亡，进而导致整个生态系统的崩溃。
而对当前技术对生态系统的修复方法多是在生态系统内除去人类的干扰因素，让生态系统内各个生态位的生物重新构筑制约和互存的生态关系，让生态系统重新趋于稳定，上述方法虽然投入较小，但是修复时间较长，无法快速完成生态系统的修复，且在自然修复的过程中，存在明显的随机性，人们难以掌控生态系统的修复进度，难以进行可控的生态系统修复。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，它可以实现人为介入生态修复的工作中，由技术人员自行掌控生态修复的进度，实现由技术人员进行可控的生态系统修复，减小生态系统修复过程中随机性，大幅增加生态系统的修复速度。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，其主要步骤包括：
S1、数据存储，正常的对湖泊生态系统进行定期的检测，记载该湖泊生态系统的各个生态位的生物容量，并将其转化为数据进行存储；
S2、修复方案决定，在渔业过渡捕捞下，湖泊生态系统某些生态位出现枯竭时，启动生态位修复，首先通过S1对湖泊生态系统进行定期检测的数据对湖泊内生态系统的各个生态位生物容量进行估算，计算出修复湖泊生态系统所需要的枯竭生态位的生物容量；
S3、互补物种确定，通过物联网内存储的其他相似生态系统的检测数据，寻找本湖泊生态系统枯竭生态位的相近的物种，作为本湖泊生态系统内临时的生态位补充；
S4、修复物种投放，将本湖泊生态系统中枯竭生态位的物种和在S3互补物种确定中选择的互补物种一起投放到本湖泊生态系统中，开始本湖泊的生态系统的修复工作；
S5、实时检测，技术人员通过对本生态系统内的枯竭生态位物种数量的实时检测来了解本湖泊生态系统的修复状态，同时记录实时检测的数据，并绘制枯竭生态位物种的数量曲线图，技术人员可以通过枯竭生态位物种的数量曲线图直观的了解枯竭生态位物种的数量，掌握生态系统修复的进度，同时可以根据曲线图对生态系统修复的进度进行合理的估算；
S6、修复完成，在枯竭生态位物种数量成长到正常生态系统内生物容量的70％时，人为干涉的生态修复结束，后续的生态修复补充由自然界自行进行。
进一步的，所述S1数据存储中，数据存储的目标还包括该湖泊所处的环境温度及其随时间的变化、湖泊及其流域地区年降水变化对湖泊面积变化的影响。
进一步的，所述S2修复方案决定中，在生态位的生物容量进行估算的过程中，需要结合湖泊所处的环境温度及其随时间的变化、湖泊及其流域地区年降水变化对湖泊面积变化的影响，估算出生态修复过程两年内各生态位的生态容量的变化。
进一步的，所述生态容量变化参照存储在物联网内的其他相似生态系统的生态位的生态容量变化曲线。
进一步的，所述S3互补物种确定中，在互补物种的选择中，互补物种的生存能力需要稍逊于枯竭生态位的物种，或互补物种的最适宜生存环境与本湖泊生态系统存在较为显著的差距，即互补物种在本湖泊生态系统内无法自然疯长，避免出现生物入侵事故，不易造成生态系统进一步崩溃。
进一步的，所述S5实时检测中，枯竭生态位物种数量的实时检测方法可以采用标记重捕法，同时对于互补物种的数量也需进行实时检测，对数量增长较快的互补物种需进行捕捞处理，避免出现因生物入侵而造成的本湖泊生态位崩溃。
进一步的，一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复的系统，包括处理终端，所述处理终端信号连接有云端存储器，所述云端存储器信号连接有物联网模块，所述云端存储器信号连接有遥感卫星，所述遥感卫星信号连接有信号中继装置，所述信号中继装置信号连接有移动终端，其中处理终端、云端存储器、物联网模块和遥感卫星构成正常状态下的渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复的系统，而移动终端为技术人员用于S5、实时检测进行实时记录的工具，而信号中继装置则为因处于湖中心而信号不佳的移动终端提供信号中继服务，使技术人员的工作不易受到基础建设的信号覆盖所影响。
进一步的，一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复的装置，包括信号中继装置，所述信号中继装置包括上浮板，所述上浮板的上端固定连接有信号中继器，所述信号中继器的外侧套接有通孔，且通孔与上浮板固定连接，所述通孔上开凿有一对相互匹配的保护球，所述上浮板的下侧设有下浮板，所述上浮板与下浮板之间固定连接有多个避浪装置，所述下浮板的下侧设有配重块，所述下浮板与配重块之间固定连接有钢索，信号中继装置可以为因处于湖中心而信号不佳的移动终端提供信号中继服务，使技术人员的工作不易受到基础建设的信号覆盖所影响。
进一步的，所述避浪装置包括伸缩杆，且伸缩杆的两端分别与上浮板和下浮板固定连接，所述伸缩杆的外侧套接有压缩弹簧，且压缩弹簧的两端分别与上浮板和下浮板固定连接，通过伸缩杆和压缩弹簧的往复运动，大幅减小上浮板上侧的信号中继器在风浪中的晃动幅度，大幅增加信号中继装置的防浪性能；所述伸缩杆的外侧套接有相互匹配的上撞击垫和下撞击垫，且上撞击垫与上浮板固定连接，而下撞击垫与下浮板固定连接，上撞击垫和下撞击垫的存在可以大幅减小伸缩杆和压缩弹簧的可形变幅度，是伸缩杆和压缩弹簧在防浪过程中不易发生过量的形变，不易造成上浮板和通孔的上层建筑侧翻，大幅增加信号中继装置的防浪性能。
进一步的，一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，所述湖泊生态系统包括湖泊主体，所述湖泊主体内设有培育网，所述湖泊主体内投放有枯竭生态位物种和互补物种，且枯竭生态位物种投放在培育网内，而互补物种投放在培育网外，实现对枯竭生态位物种的保护性饲养，而对于互补物种则用于紧急填补枯竭生态位物种在生态系统中的生态位。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本方案可以实现人为介入生态修复的工作中，由技术人员自行掌控生态修复的进度，实现由技术人员进行可控的生态系统修复，通过向生态系统中投入适量的互补物种来临时填充枯竭生态位物种的生态位，即为高生态位物种提供食物，且有效抑制低生态位物种的疯长，在生态修复的过程中，实时对互补物种进行监控，避免出现互补物种过量生长而产生的生物入侵现象，避免生态系统直接崩溃，减小生态系统修复过程中随机性，大幅增加生态系统的修复速度，同时在技术人员进行日常检测的过程中，通过提供信号中继装置为技术人员提供信号中继服务，使技术人员即使处于远离路基的湖中心也能实现和物联网模块和遥感卫星实时连接，大幅减小技术人员的工作难度。
附图说明
图1为本发明的湖泊过度捕捞的生态位互补修复方法的主要流程图；
图2为本发明的修复过程湖泊简要的生态图；
图3为本发明的湖泊过度捕捞的生态位互补修复装置的主要结构示意图；
图4为本发明的湖上信号中继装置的结构示意图；
图5为本发明的避浪装置的结构示意图。
图中标号说明：
1处理终端、2云端存储器、3物联网模块、4遥感卫星、5信号中继装置、6移动终端、7湖泊主体、8培育网、9上浮板、10下浮板、11钢索、12配重块、13保护球、14通孔、15信号中继器、16伸缩杆、17压缩弹簧、18上撞击垫、19下撞击垫。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，其主要步骤包括：
S1、数据存储，正常的对湖泊生态系统进行定期的检测，较为详细的记载该湖泊生态系统的各个生态位的生物容量，并将其转化为数据并进行存储，特别的，在数据存储的目标并非仅仅为生态系统中个生态位的生物容量，还应包括该湖泊所处的环境温度及其随时间的变化、湖泊及其流域地区年降水变化对湖泊面积变化的影响等对湖泊生态容量和生态系统影响较大的因素；
S2、修复方案决定，在渔业过渡捕捞下，湖泊生态系统某些生态位出现枯竭时，启动生态位修复，首先通过S1数据储存中存储的在湖泊生态系统正常时，对湖泊生态系统进行定期的检测的数据对湖泊内生态系统的各个生态位生物容量进行估算，计算出修复湖泊生态系统所需要的枯竭生态位的生物容量，特别的，在生态位的生物容量进行估算的过程中，需要结合湖泊所处的环境温度及其随时间的变化、湖泊及其流域地区年降水变化对湖泊面积变化的影响等对湖泊生态容量和生态系统影响较大的因素进行综合考虑，最少估算出生态修复过程两年内各生态位的生态容量的变化，上述生态容量变化即可参照存储在物联网内的其他相似生态系统的生态位的生态容量变化曲线，而在S1数据存储中，对湖泊自身生态系统检测超过五年时，技术人员也可以通过过往的检测数据进行合理推测；
S3、互补物种确定，通过物联网内存储的其他相似生态系统的检测数据，寻找本湖泊生态系统枯竭生态位的相近的物种，作为本湖泊生态系统内临时的生态位补充，特别的，在互补物种的选择中，互补物种的生存能力需要稍逊于枯竭生态位的物种，或互补物种的最适宜生存环境与本湖泊生态系统存在较为显著的差距，即互补物种在本湖泊生态系统内无法自然疯长，避免出现生物入侵事故，不易造成生态系统进一步崩溃；
S4、修复物种投放，将本湖泊生态系统中枯竭生态位的物种和在S3互补物种确定中选择的互补物种一起投放到本湖泊生态系统中，开始本湖泊的生态系统的修复工作，特别的，修复物种投放量因不低于正常生态系统内，枯竭生态位生物容量的20％，在修复物种投放过程中，枯竭生态位的物种和互补物种的数量比为7:3，而枯竭生态位物种的成年个体数量和幼年个体数量比为3:7，而互补物种的成年个体数量和幼年个体数量比为9:1，其中互补物种在本湖泊生态系统中的作用为及时填补枯竭生态位物种的空缺，即为高生态位物种提供食物，且有效抑制低生态位物种的疯长，因此互补物种需投入足量的成年个体来完成自身生态位的功能；
S5、实时检测，技术人员通过对本生态系统内的枯竭生态位物种数量的实时检测来了解本湖泊生态系统的修复状态，同时记录实时检测的数据，并绘制枯竭生态位物种的数量曲线图，技术人员可以通过枯竭生态位物种的数量曲线图直观的了解枯竭生态位物种的数量，掌握生态系统修复的进度，同时可以根据曲线图对生态系统修复的进度进行合理的估算，特别的，枯竭生态位物种数量的实时检测方法可以采用标记重捕法，同时对于互补物种的数量也需进行实时检测，对数量增长较快的互补物种需进行捕捞处理，避免出现因生物入侵而造成的本湖泊生态位崩溃；
S6、修复完成，在枯竭生态位物种数量成长到正常生态系统内生物容量的70％时，人为干涉的生态修复结束，后续的生态修复补充由自然界自行进行，特别的，在人为干涉的生态修复结束互补物种的数量超过枯竭生态位物种数量的30％时，需在结束人为干涉前，将互补生态位的物种捞出，避免其在自然修复过程中，因缺乏天敌而疯长，使本湖泊生态系统不易因互补物种而发生崩溃。
请参阅图3，一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复的系统，包括处理终端1，处理终端1信号连接有云端存储器2，云端存储器2信号连接有物联网模块3，云端存储器2信号连接有遥感卫星4，遥感卫星4信号连接有信号中继装置5，信号中继装置5信号连接有移动终端6。
其中处理终端1、云端存储器2、物联网模块3和遥感卫星4构成正常状态下的渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复的系统，而移动终端6为技术人员用于S5、实时检测进行实时记录的工具，而信号中继装置5则为因处于湖中心而信号不佳的移动终端6提供信号中继服务，使技术人员的工作不易受到基础建设的信号覆盖所影响。
可以实现人为介入生态修复的工作中，由技术人员自行掌控生态修复的进度，实现由技术人员进行可控的生态系统修复，减小生态系统修复过程中随机性，大幅增加生态系统的修复速度。
请参阅图2，一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复的生态系统，包括湖泊主体7，湖泊主体7内设有培育网8，湖泊主体7内投放有枯竭生态位物种和互补物种，且枯竭生态位物种投放在培育网8内，而互补物种投放在培育网8外，实现对枯竭生态位物种的保护性饲养，而对于互补物种则用于紧急填补枯竭生态位物种在生态系统中的生态位。
一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复的装置，包括信号中继装置5，信号中继装置5包括上浮板9，上浮板9的上端固定连接有信号中继器15，信号中继器15的外侧套接有通孔14，且通孔14与上浮板9固定连接，通孔14上开凿有一对相互匹配的保护球13，上浮板9的下侧设有下浮板10，上浮板9与下浮板10之间固定连接有多个避浪装置，下浮板10的下侧设有配重块12，下浮板10与配重块12之间固定连接有钢索11，信号中继装置5可以为因处于湖中心而信号不佳的移动终端6提供信号中继服务，使技术人员的工作不易受到基础建设的信号覆盖所影响，其中配重块12需选用自身受到的重力小于下浮板10完全入水时所产生的浮力的质量。
避浪装置包括伸缩杆16，且伸缩杆16的两端分别与上浮板9和下浮板10固定连接，伸缩杆16的外侧套接有压缩弹簧17，且压缩弹簧17的两端分别与上浮板9和下浮板10固定连接，通过伸缩杆16和压缩弹簧17的往复运动，大幅减小上浮板9上侧的信号中继器15在风浪中的晃动幅度，大幅增加信号中继装置5的防浪性能；伸缩杆16的外侧套接有相互匹配的上撞击垫18和下撞击垫19，且上撞击垫18与上浮板9固定连接，而下撞击垫19与下浮板10固定连接，上撞击垫18和下撞击垫19的存在可以大幅减小伸缩杆16和压缩弹簧17的可形变幅度，是伸缩杆16和压缩弹簧17在防浪过程中不易发生过量的形变，不易造成上浮板9和通孔14的上层建筑侧翻，大幅增加信号中继装置5的防浪性能。
可以实现人为介入生态修复的工作中，由技术人员自行掌控生态修复的进度，实现由技术人员进行可控的生态系统修复，通过向生态系统中投入适量的互补物种来临时填充枯竭生态位物种的生态位，即为高生态位物种提供食物，且有效抑制低生态位物种的疯长，在生态修复的过程中，实时对互补物种进行监控，避免出现互补物种过量生长而产生的生物入侵现象，避免生态系统直接崩溃，减小生态系统修复过程中随机性，大幅增加生态系统的修复速度，同时在技术人员进行日常检测的过程中，通过提供信号中继装置5为技术人员提供信号中继服务，使技术人员即使处于远离路基的湖中心也能实现和物联网模块3和遥感卫星4实时连接，大幅减小技术人员的工作难度。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，其特征在于：其主要步骤包括：
S1、数据存储，正常的对湖泊生态系统进行定期的检测，记载该湖泊生态系统的各个生态位的生物容量，并将其转化为数据进行存储；
S2、修复方案决定，在渔业过渡捕捞下，湖泊生态系统某些生态位出现枯竭时，启动生态位修复，首先通过S1对湖泊生态系统进行定期检测的数据对湖泊内生态系统的各个生态位生物容量进行估算，计算出修复湖泊生态系统所需要的枯竭生态位的生物容量；
S3、互补物种确定，通过物联网内存储的其他相似生态系统的检测数据，寻找本湖泊生态系统枯竭生态位的相近的物种，作为本湖泊生态系统内临时的生态位补充；
S4、修复物种投放，将本湖泊生态系统中枯竭生态位的物种和在S3互补物种确定中选择的互补物种一起投放到本湖泊生态系统中，开始本湖泊的生态系统的修复工作；
S5、实时检测，技术人员通过对本生态系统内的枯竭生态位物种数量的实时检测来了解本湖泊生态系统的修复状态，同时记录实时检测的数据，并绘制枯竭生态位物种的数量曲线图，技术人员可以通过枯竭生态位物种的数量曲线图直观的了解枯竭生态位物种的数量，掌握生态系统修复的进度，同时可以根据曲线图对生态系统修复的进度进行合理的估算；
S6、修复完成，在枯竭生态位物种数量成长到正常生态系统内生物容量的70％时，人为干涉的生态修复结束，后续的生态修复补充由自然界自行进行；
所述一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复的系统，包括处理终端(1)，所述处理终端(1)信号连接有云端存储器(2)，所述云端存储器(2)信号连接有物联网模块(3)，所述云端存储器(2)信号连接有遥感卫星(4)，所述遥感卫星(4)信号连接有信号中继装置(5)，所述信号中继装置(5)信号连接有移动终端(6)；所述移动终端(6)为技术人员用于实时检测进行实时记录的工具，而信号中继装置(5)为移动终端(6)提供信号中继服务；
所述信号中继装置(5)包括上浮板(9)，所述上浮板(9)的上端固定连接有信号中继器(15)，所述信号中继器(15)的外侧套接有通孔(14)，且通孔(14)与上浮板(9)固定连接，所述通孔(14)上开凿有一对相互匹配的保护球(13)，所述上浮板(9)的下侧设有下浮板(10)，所述上浮板(9)与下浮板(10)之间固定连接有多个避浪装置，所述下浮板(10)的下侧设有配重块(12)，所述下浮板(10)与配重块(12)之间固定连接有钢索(11)；
所述避浪装置包括伸缩杆(16)，且伸缩杆(16)的两端分别与上浮板(9)和下浮板(10)固定连接，所述伸缩杆(16)的外侧套接有压缩弹簧(17)，且压缩弹簧(17)的两端分别与上浮板(9)和下浮板(10)固定连接，所述伸缩杆(16)的外侧套接有相互匹配的上撞击垫(18)和下撞击垫(19)，且上撞击垫(18)与上浮板(9)固定连接，而下撞击垫(19)与下浮板(10)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，其特征在于：所述S1数据存储中，数据存储的目标还包括该湖泊所处的环境温度及其随时间的变化、湖泊及其流域地区年降水变化对湖泊面积变化的影响。
3.根据权利要求1所述的一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，其特征在于：所述S2修复方案决定中，在生态位的生物容量进行估算的过程中，需要结合湖泊所处的环境温度及其随时间的变化、湖泊及其流域地区年降水变化对湖泊面积变化的影响，估算出生态修复过程两年内各生态位的生态容量的变化。
4.根据权利要求3所述的一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，其特征在于：所述生态容量变化参照存储在物联网内的其他相似生态系统的生态位的生态容量变化曲线。
5.根据权利要求1所述的一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，其特征在于：所述S3互补物种确定中，在互补物种的选择中，互补物种的生存能力需要稍逊于枯竭生态位的物种，或互补物种的最适宜生存环境与本湖泊生态系统存在较为显著的差距。
6.根据权利要求1所述的一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，其特征在于：所述S5实时检测中，枯竭生态位物种数量的实时检测方法采用标记重捕法，同时对于互补物种的数量也需进行实时检测，对数量增长较快的互补物种需进行捕捞处理，避免出现因生物入侵而造成的本湖泊生态位崩溃。
7.根据权利要求1所述的一种用于渔业过度捕捞湖泊的生态位互补修复方法，其特征在于：所述湖泊生态系统包括湖泊主体(7)，所述湖泊主体(7)内设有培育网(8)，所述湖泊主体(7)内投放有枯竭生态位物种和互补物种，且枯竭生态位物种投放在培育网(8)内，而互补物种投放在培育网(8)外。
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