洪湖湿地抗渍蓄洪能力分析

鉴于洪湖湿地为渍涝灾害的多发区,并在江汉平原具有一定的代表意义,本文以该区为研究对象,利用遥感和地理信息系统技术进行分析,以便正确认识洪湖湿地的抗渍蓄洪能力.建立洪湖湿地的TIN模型以分析该区的抗渍蓄洪能力,并分别计算出洪湖湖泊的调蓄能力和整个洪湖湿地水位同蓄水面积及蓄水容量之间的关系.通过TIN模型与2001年的LandSat-ETM+遥感图像的叠加分析,统计出不同湿地类型的平均高程.依此计算出23. Ini高程线为水稻田的耕作线,由此推算出水稻基本不受影响条件下洪湖湿地的调蓄容量为1.087×10⁹ m³.并提出在该区建立基于地理信息系统的减灾决策体系的建议,以便进行有效的防灾减灾.     

洪湖湿地生态系统演变及稳态转换关键驱动因子阈值研究

利用1990—2020年洪湖水环境监测数据和2011—2020年洪湖沉水植物调查数据,探讨洪湖湿地生态环境演化规律,识别稳态转换关键驱动因子并确定其阈值。研究结果表明:1990—2020年以来洪湖水质变化主要总结为5个阶段和3个时期,整体上呈现出不断恶化的趋势;2011—2020年以来洪湖沉水植物Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson和Pielou均匀度指数分别降低32%、59%、60%和46%,特别是2016年洪涝灾害后沉水植物出现严重衰退;洪湖生态系统发生稳态转换的关键时期是2002和2011年,总磷是洪湖湿地生态系统稳态转换的关键驱动因子;清水态向浊水态转换的总磷阈值为0.092 mg/L,浊水态向清水态转化的阈值为0.051 mg/L。本研究可为洪湖入湖污染负荷削减量估算提供参考,为洪湖湿地生态修复的营养盐优先控制策略提供指导。     

1974-2017年洪湖湿地自然保护区景观格局演变及驱动力分析

利用Landsat系列遥感影像数据（1974、1979、1984、1990、1996、2001、2006、2009、2014和2017年）解译得到的土地利用/土地覆盖变化（LUCC）结合研究区44年的气温、降水量、水位等气象水文数据,构建LUCC经验统计模型和计算景观格局指数,探讨1974-2017年洪湖国家级自然保护区景观格局变化的主要驱动因素.研究结果表明：土地利用强度指数由1974年的207增加到2017年的249.36,人类开发利用湖滨带的程度增强,到2017年约有30%的自然湿地转化为坑塘、农田和滩地及建设用地.不同地表覆盖类型的景观格局指数均发生了较大变化,2000年以后湖滨带逐渐形成了以养殖为主的低矮围景观.总体上景观趋于破碎化、连通性降低、稳定性变弱.洪湖湿地自然保护区土地利用强度指数与景观格局综合指数呈较显著的正相关,两者的相关系数为0.84,土地利用强度增加则景观更加破碎、斑块之间的连接程度减弱、区域的景观聚集度下降和景观异质性增加.总体而言,洪湖湿地自然保护区受人为干扰影响明显,开展封湖育草自然恢复与建立植被恢复示范区相结合,构建自湖滨至湖心的梯度变化完整的湿生植被-挺水植被-漂浮植被-浮叶植被-沉水植被的水生植物群落,退耕还草、退垸还湖、修复湖滨带植被,大幅度提高洪湖的自净能力,增加其水生植物多样性,实现湿地的有效修复,改善其结构和功能,维系洪湖湿地生态系统的平衡.     

1990s以来气候变化和人类活动对洪湖流域径流影响的定量辨识

为针对性地提出洪湖流域水资源适应与应对气候变化和人类活动影响的措施,保护洪湖流域生态资源,促进其可持续发展,采取分布式水文模型SWAT定量辨识了1990s流域城镇快速发展以来气候变化和人类活动对洪湖流域地表径流的影响程度.结果表明:近20年来,人类活动是洪湖流域地表径流减少的主要原因,其影响量占径流减少量的63.72%,气候变化的影响占36.28%.但不同阶段人类活动与气候变化对流域径流影响的程度不同,1990s气候变化对流域径流的影响量高于人类活动,2000s气候变化对流域径流的影响量低于人类活动,近20年来的水土保持措施已经发挥了较好的径流调节和保水效益.     

长江中下游安庆沿江湖泊湿地夏季鸟类多样性调查

湖泊湿地是鸟类的重要栖息地,湖泊湿地鸟类是湖泊生态系统重要的监测生物,湖泊湿地鸟类多样性及其影响因素的研究对湿地管理具有重要意义.2011年7-8月,采用样线法对长江中下游安庆沿江7个湖泊湿地的夏季鸟类资源进行了调查,以期为湖泊湿地资源管理提供依据.共记录到安庆沿江湖泊湿地鸟类14目35科82种,其中留鸟27种(占32.9%),夏候鸟37种(占45.1%);水鸟28种(占34.6%);肉食性、食虫和杂食性鸟类占多数,分别占30.5%、30.5%和23.2%;须浮鸥、夜鹭、丝光椋鸟、黑脸噪鹛、树麻雀、家燕等6种鸟类为优势种.物种数以黄大湖最高(50种),白荡湖和破罡湖最低(各28种);Shannon-Wiener指数以黄大湖最高(2.123),白荡湖最低(1.918);均匀度指数以龙感湖最高(0.865),菜子湖最低(0.739).进一步分析显示,鸟类物种数、多样性指数与湖泊面积呈显著正相关,鸟类物种数、多样性指数与干扰强度呈显著负相关.采取退田还湖、恢复湿地等途径增加湿地面积、生境类型和植被资源对于保护湖泊湿地的鸟类资源具有积极意义.     

湿地资源现状及其保护

地球上有三大生态系统,森林、海洋和湿地。根据千年生态系统评估报告,湿地生态系统不仅为人类提供各种产品,而且在维系生命支持系统和自然系统的动态平衡方面起着不可替代的重要作用。我国湿地资源十分丰富,总面积为3848．55万平方公里,居亚洲第一,世界第四。作为《湿地公约》的缔约国,我国政府在湿地保护管理方面开展了大量的工作,取得了一定的成就,得到了国际社会的认可。     

聚焦“中国最后的滨海湿地”

正围填海速度过快是中国滨海湿地的首要威胁。这一变迁过程中,与滨海湿地世代相守的渔民、迁飞的鸟类、生物多样性及生存环境都在发生着巨大的变化。一些地方占用滨海湿地的围填海工程违规乱象及围填海后土地利用监管不善,对天然滨海湿地及生物多样性资源造成了极大的破坏与威胁。守住8亿亩湿地底线,保障和维护国家生态安全,需要切实划定和     

洪湖沉积物的磁性特征及其环境意义

以洪湖沉积物为研究对象,通过对Hh01-2(B)孔岩芯磁参数的测量发现在岩芯所代表的时间段内洪湖沉积物磁化率呈现了明显的四个主阶段变化;频率磁化率变化与磁化率变化具有较好的相关性,亚铁磁性矿物的变化主导了沉积物磁化率的变化.同时结合年代、孢粉分析以及参考相关历史记载资料,发现磁化率高值段对应湖水动力强、湖面较宽、气候较湿润,而磁化率低值段对应湖水动力弱、湖面较小、气候偏干旱.从而得出了洪湖沉积物磁参数曲线波峰和波谷分别对应洪湖在历史上曾经历了扩张和收缩、气候温湿和冷干的旋回.     

滨海湿地锐减的两大“主犯”

正滨海湿地作为重要湿地类型,既蕴藏着丰富的自然资源,又有自己独特的生态环境效应,是地球上生产力最高、生物多样性最丰富、最具保护价值的生态系统之一。滨海湿地地处海洋与陆地的交汇地带,不仅资源丰富,还具有调节气候、调节水文、净化污染物、为生物提供栖息地等多种功能。5月13日,滨海湿地保护工作组CWCT、跨境环保关注协会、唐山市曹妃甸区在水一方湿地生态科技咨询中心联合主办的"滨海湿地保护和     

全球陆表湿地潜在分布区制图及遥感验证

由于城市化和农业垦殖等人类活动不断增强,很多湿地生态系统受到侵占或干扰.保护湿地资源需要准确的湿地分布.然而由于湿地类型复杂多样,地面调查困难,大范围湿地分布制图很难完成.目前还没有专门用于湿地保护和规划且有较高分辨率的全球湿地分布数据.采用水文、气候数据结合1 km分辨率的混合地形指数(CTI)数据,利用陆表湿地和地下水位的关系,模拟出不考虑人类活动影响状况下30 s分辨率的全球陆表湿地潜在分布区.这是最高分辨率的全球陆表湿地的潜在分布数据.模拟结果显示全球陆表湿地潜在分布区面积达到3.316×107 km2.用遥感获得的实际湿地数据对陆表湿地模拟结果进行精度验证,总体精度达到83.7%.本次模拟结果可以作为构建全球湿地实际分布数据库的基础.由于模拟过程未考虑农业灌溉、建坝等人类活动对湿地的干扰破坏,因此本文对陆表湿地潜在分布区的模拟结果大于当前几种全球土地覆盖制图产品中湿地的面积.本文采用方法所需数据相对较少,精度高于其他产品.     

鄱阳湖水生植物区系的植物地理学特征

鄱阳湖是我国第一大淡水湖泊。湖内水生植物主要由亚热带至温带、热带至温带的常见种类和世界广布种所组成。将鄱阳湖与泸沽湖、洪湖、白洋淀和镜泊湖等湖泊植物区系相比较,可以明显看出鄱阳湖与洪湖植物区系的相同系数最大(31.4%);而与温带性的高山深水湖泸沽湖及北温带性湖泊镜泊湖的相同系数较小(12.5—14.2%)。这表明:鄱阳湖水生植物区系具有明显的亚热带特点。     

太湖流域湖荡湿地生态系统健康评价

太湖流域湖荡湿地影响着整个流域生态系统的健康运转,是湖泊水体与陆地之间的过渡带,对周边城市的生态环境起到重要的净化调节作用,对太湖流域湖荡湿地生态系统健康进行评价,有利于湖荡湿地的科学管理,从而实现湖荡湿地资源的可持续利用.本文选择太湖流域11个典型的湖荡湿地为研究对象,于2012-2015年开展周年湿地观测季度调查.利用主客观组合赋权方法,结合太湖流域自然条件和社会功能,提出了基于生态可修复性指标的太湖流域湖荡湿地生态系统健康评价体系和方法.结果表明：太湖流域湖荡湿地中生态系统健康等级为优的占27.27%,分别是傀儡湖、尚湖和钱资荡;生态系统健康等级为良的湖荡湿地占9.09%,为长荡湖;中等生态系统健康水平的湖荡湿地居多,占36.36%,分别是阳澄湖、昆承湖、元荡和淀山湖;生态系统健康等级为差的湖荡湿地占18.18%,分别是滆湖、澄湖和宜兴三氿.本研究建立的湖泊生态健康评估体系和湖泊生态健康评价结果对太湖流域湖荡湿地的后续有效管理具有重要的现实意义.     

长江中游湖泊CDOM光学特性及其空间分布对比

根据2007年秋季洪湖、东湖和梁子湖的调查结果,分析了长江中游3个典型湖泊CDOM光学特性及其空间分布差异.结果表明:(1)CDOM吸收系数在洪湖最高,梁子湖最低;(2)在洪湖,CDOM吸收系数受陆源影响较大,与悬浮泥沙浓度呈现较好正相关关系,而在梁子湖,CDOM吸收系数主要受到浮游植物降解贡献,与叶绿素浓度具有显著的正相关关系;(3)洪湖与东湖指数函数斜率S值变化不大;梁子湖CDOM吸收系数空间分布差异较大,指数函数斜率S值与400nm波段CDOM吸收系数ag(400)显著负相关.在建立梁子湖CDOM遥感反演模型时,应引入上述指数甬数斜率S值与400nm波段CDOM吸收系数之间的线性函数,对CDOM吸收系数的指数模型进行优化.     

鄱阳湖丰水期着生藻类群落空间分布特征

着生藻类一般生长位置相对稳定,其群落分布主要受环境因素的影响,同时,着生藻类还是重要的水环境指示生物.本研究对鄱阳湖丰水期5个典型湖区(主航道、西部湿地、南矶湿地、撮箕湖和东南湖汊)着生藻类的群落结构特征进行调查,包括生物量、优势种及生物多样性,分析影响着生藻类群落区域分布的环境因子,以期为鄱阳湖水环境保护和水资源合理利用提供基础资料.结果表明:鄱阳湖着生藻类群落以硅藻、绿藻和蓝藻为主;鄱阳湖着生藻类总生物量有着明显的区域差异:主航道区域的生物量相对最高,平均为419 mg/m^2;其次是东南湖汊,平均为322 mg/m^2;南矶湿地和西部湿地分别为172和52 mg/m^2;而撮箕湖的总生物量相对最低,为9 mg/m^2.主航道的着生藻类优势种群为绿藻和硅藻,西部湿地、南矶湿地、撮箕湖和东南湖汊4个区域的优势种群为硅藻.冗余分析结果显示鄱阳湖丰水期着生藻类群落分布与总磷、电导率、pH值、总氮、硝态氮和悬浮物等理化因子关系较为密切.鄱阳湖主航道与长江连通,水体流速高;西部湿地、南矶湿地、撮箕湖和东南湖汊为季节性连通湖泊,丰水季节与主湖区水体连为一体,枯水季节独立蓄水.5个湖区的区域差异是导致其着生藻类群落结构差异的重要原因之一.着生藻类的多样性指数分析表明鄱阳湖水体处于中度污染状态.     

鄱阳湖湿地土壤中Fe、Mn的迁移特征及其与水位周期变动的关系

对鄱阳湖地区蚌湖水下沉积物、滩地草甸土柱状样品不同深度土壤的酸度、氧化还原电位进行了现场测定;对剖面各层次的Ｆｅ、Ｍｎ总量,还原性Ｆｅ、Ｍｎ含量,以及有机质等进行了分析。实验表明：鄱阳湖湿地土壤中Ｆｅ、Ｍｎ有其独特的分布规律和迁移特征。元素Ｆｅ仅在水土界面轻微富集,Ｍｎ则向界面和深层双向富集;还原性Ｆｅ、Ｍｎ受氧化还原边界层的控制呈垂向分布。另外,元素Ｆｅ、Ｍｎ的水平迁移与水位变动相关,退水时Ｆｅ     

洪湖人类活动的沉积物记录

对洪湖150cm长的沉积物样芯进行了TOC、TN、TP、Ca、硫化物测试和AMS定年,在此基础上对洪湖地区人类活动的湖泊沉积响应进行了讨论.TOC和TN的含量呈现相似的变化规律,它们在样芯顶部和底部都出现显著峰值,而中部变化平坦,表示1500年来洪湖环境变演的三个显著不同的阶段;TP从过去到现在总体呈上升的趋势,但上升的幅度不大,这与磷在沉积物中复杂的循环机制有关;Ca的剖面变化显示为底部含量高上部低,其变化情况较复杂;硫化物在顶部15cm的含量比背景值略高,可能指示了上个世纪人类对铁矿和矿物燃料开采强度的增大.     

后三峡工程时代的鄱阳湖湿地淹没动态演变

周期性的淹没或出露是洪泛型湖泊湿地的重要物理特征,湖泊湿地的淹没动态对其生态过程有显著影响。三峡工程运行以来,鄱阳湖湿地淹没动态发生了显著变化并引发了剧烈生态效应,而目前研究尚未对后三峡工程时代的鄱阳湖淹没动态演变进行系统量化,也制约了对其驱动下湖泊湿地生态系统演变原因与机制的了解。鉴于此,本研究结合水文站实测数据与遥感观测资料,以淹没开始时间、淹没结束时间以及淹没历时3个变量共同表征湖泊湿地淹没动态,从站点及全湖尺度分别对三峡工程运行后鄱阳湖湿地淹没动态的变化趋势、量级及显著性进行定量分析。结果表明:(1)2000—2020年间,鄱阳湖湿地淹没开始时间在64%的湖区被推迟,推迟速率约为1.10天/年;仅在入江水道及碟形湖小幅提前,且提前趋势并不显著;(2)鄱阳湖湿地淹没结束时间在72%的湖区显著提前,提前速率约为1.46天/年;仅在有闸控工程的碟形湖因延迟泄水而有所延迟;(3)受淹没开始时间推迟而结束时间提前的影响,鄱阳湖湿地淹没历时在70%的湖区显著缩短,缩短速率约为2.19天/年,而在有闸控工程的碟形湖则有所延长。本文从站点与全湖尺度分别给出了基于实测而非模型模拟的鄱阳湖淹没动态...