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龙图腾网获悉北京师范大学申请的专利一种基于分段式结构方程模型的影响湖泊生态系统关键生物类群识别方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119577494B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411621050.1，技术领域涉及：G06F18/23213；该发明授权一种基于分段式结构方程模型的影响湖泊生态系统关键生物类群识别方法及系统是由杨薇;刘欣渝;孙涛;丁杰伟设计研发完成，并于2024-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于分段式结构方程模型的影响湖泊生态系统关键生物类群识别方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于分段式结构方程模型的影响湖泊生态系统关键生物类群识别方法及系统，涉及环境生态学技术领域，全面调查湖泊的生物群落多样性和生态功能特征；通过分析生物类群间的捕食关系，构建了湖泊生态系统的营养结构；综合聚类分析和功能阈值法评估湖泊的多功能性；基于食物网的营养结构关系构建分段式结构方程模型，模型中每条路径通过混合效应模型拟合，解析营养级丰富度与多功能性之间的路径系数，并计算其直接与间接效应；最终，识别出对湖泊生态功能影响最大的关键生物类群。本发明可以准确识别出对湖泊生态功能具有决定性影响的关键生物类群，为生态保护和修复提供明确目标，在实际的修复管理措施制定是具备实际参考意义。

本发明授权一种基于分段式结构方程模型的影响湖泊生态系统关键生物类群识别方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于分段式结构方程模型的影响湖泊生态系统关键生物类群识别方法，其特征在于，包括： 进行湖泊生态系统环境调查，检测水体理化性质并记录水生生物类群数据作为功能指标； 按照捕食偏好对生物类群数据进行汇总，确定湖泊生态系统中食物网的营养结构关系； 对收集的功能指标执行标准化处理，并运用聚类加权与单阈值法对湖泊生态系统的多功能性进行量化评估，得到湖泊生态系统的多功能性； 基于食物网营养结构关系构建分段式结构方程模型，其中捕食者与被捕食者的关系采用混合效应模型进行建模，解析各营养级丰富度与多功能性的路径系数； 基于路径系数计算各营养级丰富度对湖泊生态系统的多功能性的直接效应和间接效应，加和计算出总效应，其中总效应最强的生物类群为影响湖泊生态功能的关键生物类群； 所述对收集的功能指标执行标准化处理具体包括： 对于总磷和总氮浓度，按照基准值进行标准化，计算公式如下： 式中，xob为实测值，xstd为基准值； 其他功能指标则采用极值法进行标准化，具体计算公式如下： 式中，xob为实测值，Min和Max分别为最小值和最大值； 采用单阈值法计算湖泊生态系统的多功能性，具体公式如下： 式中，Multifunctionality为多功能性，F为功能数量，xi是第i个功能指标的标准化数值，a为功能指标的有效性阈值，fi为判别函数，当xia时，第i个功能指标的有效性等于该指标的权重，否则有效性为0；其中，各个功能指标的权重通过聚类分析得到，即对所有功能指标进行k-means聚类分析，根据碎石图和分类树确定聚类数量和每个聚类包含的功能指标，聚类之间的权重相等，并且聚类内的每个功能指标的权重也相等； 分段式结构方程模型的构建过程如下： 使用R语言的“piecewiseSEM”包的psem函数建立分段式结构方程模型，其中，捕食者与被捕食者的关系、生物类群与多功能性的关系采用“nlme”包的lme函数拟合混合效应模型计算路径系数，设置固定效应为被捕食者，随机效应为采样点差异，边际R2为固定效应的单独方差解释率。

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