中国最大沙漠淡水湖濒临干涸

世界濒危鸟类遗鸥的全球最大繁殖栖息地——红碱淖,正面临着水位急剧下降、水域面积急剧萎缩的厄运。最近,来陕出席“红碱淖湿地与遗鸥保护国际研讨会”的专家认为,“随着气候变化与人为因素的严重干扰,中国最大的沙漠淡水湖——红碱淖有可能在未来几十年内逐渐干涸,完全沙化为中国的‘第二个罗布泊’。”     

基于混合像元分解的毛乌素沙地红碱淖面积提取及变化监测

 基于混合像元分解法,利用Landsat卫星遥感数据提取红碱淖湖面面积,监测36 a来红碱淖湖面面积的动态变化。结果表明,1973—2009年红碱淖湖面面积总体减小19.7 km2,变化率为-34%。20世纪70年代,湖面面积较大且变化率较小,1974年湖面面积最大,为59.97 km2;80年代湖面面积开始大幅减小,变化率为-12.4%;90年代湖面面积缩小变慢,变化率为-10.6%;21世纪初,湖面面积萎缩迅速加快,变化率达-16.6%,2009年湖面面积仅为38.33 km2。2001—2002年内湖面面积变化情况监测表明,3—5月湖面面积较大,6—11月湖面面积逐渐缩小。2001年11月到2002年3月,湖面面积处于增大期,变化率为+2.2%;2001年5—11月、2002年3—11月面积缩小,变化率分别为-4.4%、-4.1%。     

基于Landsat和HJ卫星影像的红碱淖面积变化趋势分析

为获取较精确的水体面积数据,基于近红外和红光波段反射率数据,在土壤湿度监测指数(Soil Moisture Monitoring Index,SMMI)基础上,构建一种水体提取方法——尺度化SMMI(Scaled SMMI,即S-SMMI),将红光波段纳入水体提取中,扩展了水体提取的波段范围,丰富了水体提取方法。基于1988-2014年Landsat和HJ卫星影像,利用S-SMMI提取红碱淖湖区面积并结合降雨量数据对其26年来变化趋势进行分析。结果表明:在研究区降雨量没有明显减少的情况下,红碱淖湖区面积不断萎缩,由1988年9月24日的49.92km2减至2013年9月13日的31.92km2,减少了36.06%;湖区面积总体变化趋势可分为两个阶段:1988-1999年湖区面积有增有减,但总体变化不大;从1999年开始,湖区面积呈线性递减趋势;总体上,红碱淖湖区面积平均萎缩速度为0.87km2/a。     

近40 a巴丹吉林沙漠腹地湖泊面积变化及其影响因素

 利用1973、1990、2000年和2010年4期Landsat遥感影像资料为信息源,运用目视解译和波段比值的方法得到不同时相巴丹吉林沙漠腹地湖泊信息,分析其变化特征,结合沙漠周边降水数据,通过水量收支平衡关系对湖泊群变化因素进行了初步探讨。结果表明,沙漠湖泊在各时期发生了不同程度的萎缩。1973—2010年间,湖泊总数由94个减少到82个,共减少了12个,总面积减少了3.69 km2。其中,1973—1990年间湖泊萎缩最快。对沙漠湖泊面积进行统计分级后发现,湖泊的萎缩主要发生在面积小于0.2 km2的湖泊中,萎缩速率由快到慢;面积大于0.9 km2的湖泊面积发生不同程度的波动。湖泊群面积变化基本不受人为因素影响,也不是当地气候变化直接作用的结果,地下补给源水量变化是导致湖泊面积变化的主要因素。     

3个时期华阳河湖群湿地生态系统服务价值估算

采用1990年、2002年和2010年3期土地利用数据,运用Costanza方法,结合谢高地修正的中国生态服务价值当量因子表,分析华阳河湖群湿地的土地利用变化,研究由此而引起的该湿地生态系统服务价值变化。结果表明,与1990年相比,2010年华阳河湖群的湖泊、河流、水库坑塘、内陆滩涂和河滩的面积分别减少了63.829km2、9.262 km2、6.926 km2、5.109 km2和15.238 km2;湿地生态系统服务总价值下降,从1990年的2.922×109元下降到2010年的2.568×109元,这主要是生态价值系数较高的湖泊面积减少所致;2010年,湖泊、河流、水库坑塘、内陆滩涂和河滩的服务价值分别为1.839×109元、2.219×108元、1.110×108元、3.399×108元和0.566×108元。湖泊对生态系统服务价值贡献率仍然最大,河滩贡献率最小。研究区在未来应实施土地用途管制,注重对湖泊、河流等湿地的保护。     

丹江口水库向白洋淀补水生态调度方案研究

白洋淀是华北平原最大的淡水湖泊。近年来,入淀水量和降水量持续减少导致淀水位持续下降。尽管国家实施了多次的生态补水调度,但由于缺乏长效补水机制,白洋淀生态环境恶化趋势仍没有得到有效控制。南水北调中线一期工程的建设,使利用丹江口水库向白洋淀补充生态环境用水成为可能。本文通过研究丹江口水库不同运行调度方案,探讨了利用水文和气象预测、预报信息来指导水库生态调度的可行性。在分析生态预报调度方式内涵的基础上,结合丹江口水库相机补充白洋淀生态用水实例来说明该方法的实用性和可行性。研究表明,基于预报信息的生态优化调度方案,可使白洋淀多年平均补水量增加48%以上。     

气候变化和人类活动对白洋淀上游水源区径流的影响

白洋淀是华北平原最大的湖泊湿地,对维持华北平原生态平衡具有极其重要的作用。近年来,白洋淀流域水源减少已经引起了严重的生态环境问题,本文以唐河上游流域为例,根据流域内1960-2008 年水文气象数据,采用气候弹性系数和水文模拟方法,研究了气候变化和人类活动对白洋淀上游水源区径流量的影响。结果表明：年径流下降趋势显著,下降速率为1.7 mm/a,且径流在1980 年前后发生了突变;气候变化对唐河上游流域径流减少的贡献率为38%~40%,人类活动对径流的减少起主导作用,为60%~62%。为维持白洋淀的生态功能,必须保证一定的最小生态需水量,开展湿地生态用水调度与监管。     

陕西红碱淖湿地湖心岛生境修复与遗鸥种群保护

2014年和2017年冬季,将红碱淖湿地原遗鸥繁殖湖心岛D、E半岛分别进行分割,使其重新修复成4个湖心岛。结果表明:2015年D岛成功繁殖200余巢,2018年和2019年分别成功繁殖2 600余巢、2 700余巢。2018年恢复后的E岛遗鸥尝试性筑巢几十巢,2019年成功繁殖遗鸥800余巢。通过湖心岛的生境修复,扩大了适宜遗鸥繁殖的湖心岛数量和面积,红碱淖遗鸥繁殖种群的数量明显增加,有助于缓解因湖心岛减少导致遗鸥繁殖数量承载力不足的问题,为实现红碱淖遗鸥繁殖种群的恢复和有效保护提供科学依据。     

清末以来洞庭湖区通江湖泊的时空演变

本文利用清光绪22年以来17个时段的多种历史地图和航天航空遥感数据,采用遥感解译、数据统计分析与历史对比方法,分析清末以来洞庭湖区通江湖泊面积的时序变化,探究空间演变特征。结合水利部门发布的典型年份监测数据,检验了遥感获取的湖泊面积精度,误差仅为0.62%。结果显示：洞庭湖通江湖泊面积从1896年的5216.37 km²减少到2019年的2702.74 km²,萎缩率为48.19%。1949年前的53年为明显萎缩期,年均萎缩15.66 km²;20世纪50年代为陡崖式萎缩期,年均萎缩139.05 km²;20世纪60—70年代为快速萎缩期,年均萎缩21.66 km²;1980年以来为基本稳定期,年均萎缩0.13 km²,面积仅减少了5.10 km²。就具体湖泊而言,东洞庭湖是各通江湖泊中面积萎缩最大的湖泊,减幅为922.60 km²;其次是目平湖,减幅为588.05 km²;再次是南洞庭湖,减幅为448.37 km²;七里湖的面积变化很小,但经历了先扩张后萎缩的过程。1998—2002年实施“退田还湖”工程,洞庭湖面积增加了10.50 km²。总体而言,清末以来洞庭湖区通江湖泊的演变主要表现为大通湖的封闭析出、整修南洞庭湖的湖垸置换与南迁、围垦西洞庭湖的局部残存、东洞庭湖的三面合围以及1998年特大洪灾后有限的“退田还湖”。本文为长江流域生态修复和环境保护战略提供了客观资料和技术支撑。     

黄河沙漠宽谷段水沙变化特征及驱动因素

根据定位观测、第一次全国水利普查、遥感影像解译的数据,利用MWP、双累计曲线、水土保持分析法、数学模拟等方法,分析了黄河上游水沙变化特征,评估了多元驱动因素对2000-2012年黄河下河沿-头道拐沙漠宽谷段水沙变化的贡献率。结果表明:与20世纪70年代以前的基准期相比,2000年以来径流量、输沙量同步减少,水沙关系也发生变化,单位径流量的输沙量明显减少;沙漠宽谷段径流量减幅沿程不断增加而输沙量减幅沿程变化不大,水沙年内分配较基准期发生倒置,来沙系数不断减小;灌区引水引沙、水土保持措施、水库拦沙、支流来水来沙、水库调蓄及河道冲淤是沙漠宽谷段水沙变化的主要影响因子;经济社会发展用水对沙漠宽谷段径流量减少的作用最大,贡献率为81%,其次是水库蓄泄量,占15%以上;水库拦沙对头道拐输沙量减少的贡献率最大,占41%,其次是支流水土保持措施,贡献率约占13%,入黄风沙减少的贡献率并不大,约为6%,而河道淤积量、灌区引沙量较基准期都是减少的,贡献率分别约为-41%和-8%;近10多年来降雨等自然因素对水沙变化的作用相对不大,起主要作用的是水库运用、水土保持、经济社会发展等人类活动因素。     

博斯腾湖环境与资源的保护和可持续利用

通过实地调查和对监测资料的分析，从水域面积和水环境质量变化，湖滨湿地萎缩和芦苇资源衰退以及湖泊水环境的恶化导致生物多样性受损等方面探讨了新疆博斯腾湖生态与水环境问题及其成因，提出建立博斯腾湖保护区，加大管理检查和执法力度，加强对农田排污水的控制，强化重点排污口和重点城镇生活污水的排污管理，并通过湖滨湿地生态恢复工程、增源节水工程、加速湖水循环工程等措施，解决博斯腾湖水污染问题，保护和改善生态环境。     

高邮湖湿地保护与利用

高邮湖是江苏省第三、全国第六大淡水湖泊,水域面积780km2,自然资源、人文景观、旅游资源丰富,生态环境优良,生态区位重要。长期以来由于经济的发展以及不合理的开发利用等原因,导致高邮湖区湿地受到破坏,湿地生态功能受到影响。通过对高邮湖湿地特点、功能及所面临问题的分析,阐述了保护利用高邮湖湿地的意义,提出了高邮湖湿地资源开发利用和保护的对策。     

柴达木盆地北缘水量增补对盐湖资源及生态环境的影响

柴达木盆地是我国盐湖资源集中分布区,受21世纪暖湿化气候和水量增补的影响,盆地多个盐湖呈现湖面扩张趋势,该过程开始影响盐湖资源离子含量和湖泊生态环境,也对湖区沿线公共基础设施造成一定影响。为了研究湖泊水量增补对盐湖资源及生态环境的影响,选取了柴北缘山前5个湖泊(苏干湖、德宗马海湖、巴仑马海湖、小柴旦湖和托素湖)作为研究对象,开展了2017~2021年湖泊扩张、典型盐湖矿化度和资源元素变化趋势以及对周边基础设施影响的研究。结果表明:1)资源型湖泊湖水淡化和资源品位下降;2)生态型湖泊周边植物群落发生变化(水生植物芦苇扩张、旱生植物白刺和梭梭衰退);3)淹没湖区房屋和旅游道路,危及周边的高速公路等公共基础设施。该研究结果不仅具有为柴达木盆地乃至青藏高原盐湖资源开采和生态环境治理提供科学依据的理论意义,而且具有为青海省基础设施保护和建设提供决策依据的现实意义。     

洞庭湖平原退田还湖区湿地生态功能建设初探

洞庭湖湿地是我国最大的淡水湖泊湿地生态系统之一，湿地资源丰富；由于人类长期不合理的开发利用，特别围湖造田等一系列人类活动影响，使湿地生态环境受到严重的破坏，洪涝灾害频繁，影响了湖区人民的生产生活；因此退田还湖、防洪减灾，恢复湿地，开展退田还湖区湿地生态功能区建设，不仅有利于湿地资源的保护，而且对发展湖区经济，改善湖区人民的生产生活具有十分重要的意义。     

河北坝上地区脆弱生态环境特征

坝上地区为典型的脆弱生态环境地带，这种地带易发生环境退化，但也存在着逆转的可能性。由于全球气候变化和人类活动的影响，近几十年来生态环境严重退化。土地风蚀沙化调查研究表明，影响风蚀沙化的因素很多，尤其是外部环境因素相互关系更为复杂，如大风和尘暴日、风速、降水、植被生长状况、土地封冻与融冻、土地耕翻等。但重要因素仍是风日、风速和地表物质。由于气候干旱，降水少等原因，本区最大的湖淖──安固里淖，在不断萎缩，该湖历史上比现在大十几倍，并且萎缩一直是自东向西进行，可能与新构造运动有关。坝上地区生态环境的退化是可以逆转的，近几年，一系列生态建设工程的实施，已初步收到了较好的效果。     

衡水湖湿地水环境分析及保护对策

衡水湖是华北平原惟一保存完整的内陆淡水湿地生态系统,生物多样性十分丰富,本文通过对衡水湖湿地水环境监测资料的收集整理,分析了衡水湖湿地水环境质量现状。结果表明:衡水湖在建立国家级自然保护区后,通过实施一系列严格的保护措施,目前水质仍保持较好。为了进一步保护衡水湖良好的生态环境,充分发挥衡水湖的生态功能,结合衡水湖的实际,提出了水环境保护建议。     

气候变化下新疆及咸海流域河川径流演变及适应性对策分析

 中亚咸海流域地处全球气候变化的敏感中心,生态环境脆弱、水资源紧缺,过去百年来中亚咸海流域气候、人类活动、生态环境均经历了较为显著的变化,分析中亚咸海流域气候-水-生态-人类活动的关系,对自然与人文相近的新疆可持续发展具有重要的借鉴意义。以最新收集的资料为基础,对比研究近50 a来新疆及近80 a来中亚咸海流域的气温、降水和主要河流的径流变化情况,结合二者水资源开发利用的演变历程,分析气候变化与人类活动对研究区生态环境与持续发展的影响,最后借鉴中亚咸海流域气候变化、人类活动、生态环境的综合关系,讨论气候变化下新疆水资源开发利用的适应性对策。结果表明：近80 a来,新疆与中亚咸海流域气候呈现较为一致的变暖趋势,尤其是20世纪80年代以来,二者绝大部分地区气候呈现“暖干”向“暖湿”转型迹象,河川径流也有不同程度的增加,但由于人类活动规模与强度的迅速、持续增强,研究区生态环境呈现尚未得到有效遏制的恶化趋势。立足于有利的气候时期,强化水资源开发利用管理,提高水资源利用效率和效益,加快关键水源工程建设,完善水资源配置网络体系的建设,是未来一段时期内应对气候变化下新疆水资源开发利用的主要适应性对策。     

艾比湖水面蒸发量及生态环境保护

本文在论述了艾比湖水面８０年代以来趋于动态稳定状态的基础上，用两种方法分析论证了艾比湖水面蒸发量，并就艾比湖及其生态环境的保护提出相应措施。     

鄱阳湖水文特征动态变化遥感监测

鄱阳湖是中国第一大淡水湖,对鄱阳湖的水文变化进行持续监测可以为流域内生态环境变化提供基础数据,有利于研究其与长江和流域内河流的交互关系,更好地服务于陆面过程模式和水资源管理。本文利用卫星测高数据反演的鄱阳湖水位数据与MODIS数据结合,对鄱阳湖2000—2015年的水位、水域面积和水量变化进行研究,并通过水量平衡模型,推导出了同期长江—鄱阳湖的水量交互。研究发现,2000—2015年鄱阳湖面积呈现波动性变化,最大水域面积为3600 km ²,是最小水域面积482 km ²的7.5倍。2004年、2007年、2009年和2011年水域面积比较低,2012年后形势好转。每年1月、2月、12月份是鄱阳湖干季,水域面积低至500 km ²,湖口处水位可低至4.71 m,湖面从南往北倾斜,南北水位差异达2.59 m。相对于2000—2015年最低水量,干季时湖泊水量平均增加量为3 km ³。每年6—9月份是鄱阳湖的湿季,水域面积一般大于2670 km ²,水位高于15 m,南北水位差异不大,相对于2000—2015年最低水量,湿季时湖泊水量平均增加量为12 km ³。2000—2015年鄱阳湖流入长江的水量范围为-7~40.66 km ³,每年有93.33%的时间水流从鄱阳湖流入长江。流入长江的水量多少具有明显的季节性,通常5月、6月流入长江的水量高于7月、8月,主要因为7月、8月长江中上游降水增加,长江干流来水增多,对鄱阳湖湖水倒灌有一定的顶托作用。