华北平原浅层地下水水位动态变化

利用中日合作项目在华北平原设置的自动监测设备KADEC-MIZU Ⅱ型地下水水位自计仪,对2004-2006年39处浅层地下水水位监测的结果,结合区域影响地下水宏观动态类型的主要因素,如地形地貌、地下水埋深、地下水开采程度、地下水漏斗以及河流湖泊等,叠加各影响因素分区图得到地下水动态影响因素综合分区图,结合观测孔地下水水位体现的动态特征,将华北平原地下水观测点分为山前开采型、山前侧向补给-径流-开采型、中部河道带补给-开采型、中部地下水浅埋区降水入渗-蒸发型动态、黄河影响带侧向补给-蒸发型动态和滨海平原区入渗-蒸发型6大地下水动态类型。在此基础上阐明了大区域范围内不同类型地下水水位年内及多年动态变化的特点,比较了不同类型区地下水动态所受影响因素的不同。     

三江平原水环境中可溶性铁的分布特征研究

2005~2007年共6次采集了三江平原主要河流和水田集中分布区的地下水水样,分析可溶性铁含量。结果显示:地下水中Fe2 含量普遍高于Fe3 ;可溶性铁含量变化于0.03~21.00 mg/L,平均为5.48 mg/L,最大值出现在夏汛期。江河水中可溶性铁的主要形态是Fe3 ;可溶性铁含量的变化范围是0.04~2.05 mg/L,平均为0.42 mg/L,峰值也出现在夏汛期;沼泽性河流中可溶性铁含量高于非沼泽性河流。松花江可溶性铁输出通量为240×105kg/a,黑龙江为200×105kg/a,乌苏里江为70×105kg/a。     

RS和GIS支持下的三江平原沼泽湿地动态变化研究

以景观生态学理论为基础，采用遥感（RS）和地理信息系统（GIS）相结合的方法，探讨了三江平原沼泽湿地的动态变化特征。结果表明，三江平原沼泽湿地主要分布在富锦、同江和抚远三个县（市），其总面积占全区总面积的51.42%;1980-2000年间三江平原沼泽湿地的分布面积显著下降，1980-1996年间沼泽湿地面积减少了51.33%，1996年之后减少速度明显下降。同时沼泽湿地景观的破碎化显著，斑块数量增加了46%，斑块密度净增加两倍。1980年、1996年、2000年景观的分维湿地面积变化较之全区变化不显著外，其它地区均发生较为显著的变化。     

东北三江平原全新世火演化及其与植被和气候的关系

通过勤得利泥炭剖面碳屑、花粉记录,重建东北三江平原地区全新世火演化与植被变化的历史;研究火演化与植被、气候的关系;探讨人类火活动及其环境效应的信息。三江平原最近9700aB.P.以来,疏林草原植被时期(9200-8500aB.P.)和疏林植被时期(9700-9200aB.P.)对应了暖干气候阶段,碳屑浓度出现峰值,而湿润时期的碳屑浓度均很低。显示在暖干气候阶段,火灾发生的频次高、强度大;湿润或相对湿润阶段。火灾力度相对较小或频次较低。同时,自然植被状况和植物类型同样制约了天然火发生的频次和强度。20世纪50年代三江平原开发与垦荒对火演化和环境产生重要影响。     

三江平原NDVI时空变化及其对气候变化的响应

基于2000-2014年生长季MODIS NDVI数据和同期降水、平均气温的格点数据,采用趋势分析法、SPEI指数、相关分析法,对三江平原NDVI时空变化特征和对气候变化的响应进行了分析。结果表明:近15年三江平原区生长季的NDVI以0.017/10a的速率呈缓慢上升趋势。其中NDVI显著增加和极显著增加的面积占比分别为13.43%和12.55%,NDVI变化趋势轻度改善的面积较大,占比为25.52%;三江平原地区生长季的多年平均气温总体呈下降趋势,降水量呈上升趋势,总体上生长季标准化降水蒸散指数(SPEI)数值呈上升趋势,干旱化逐年减弱,中等干旱状况得到缓解,渐渐过渡到轻微湿润状态,对植被覆盖面积的增加有促进作用,也为该区域的生态环境恢复提供了有利条件;三江平原地区生长季NDVI与生长季气温、降水量及SPEI主要呈正相关,与降水呈正相关面积占72.64%,与SPEI呈正相关的面积占70.51%,与气温呈正相关的面积占56.73%。NDVI与降水的相关性最高,说明降水是三江平原植被生长的主导气候因子。     

MODIS在三江平原湿地分布研究中的应用

湿地研究的关键在于定量化获取和分析湿地信息,特别是湿地分布信息。以三江平原为例,结合湿地的光谱特征和时相特征,利用多时相MODIS数据,采用MNF(最小噪音分离变化)技术和非监督分类获取了研究区湿地分布,其精度达79%。研究表明,利用MODIS数据可以有效提取湿地分布。     

三江平原环型湿地土壤温度梯度的研究

三江平原环型湿地是低温 (碟型洼地 )和高温 (岛状林 )两种环境组合的典型区 ,为了研究三江平原环型湿地土壤温度梯度特征 ,对环型湿地 4种群落的土壤温度进行了观测。结果表明 ,由环型湿地的中心到边缘 ,土壤温度逐渐升高 ,土壤温度垂直变异由大逐渐减小。各群落深层土壤温度日变化不明显 ,而季节变化较明显 ,不同群落间深层土壤温度水平变异和垂直变异差异以 6月最大 ,8月和 10月份差异较小。这是由于环型湿地的中心到边缘 ,土壤层的厚度逐渐变薄 ,土壤水分含量逐渐降低 ,泥炭层的厚度逐渐变薄以至消失 ,冻结层融解时间逐渐推迟造成的。环型湿地中心的致冷效应有利于有机质的积累和保持环型湿地生态系统的稳定性。研究环型湿地的土壤温度梯度有助于从水热角度来进一步揭示沼泽湿地的生态环境效应 ,为湿地的保护及合理利用提供科学依据。     

华北平原地下水动态及其对不同开采量响应的计算——以河北省栾城县为例

自从20世纪60年代大规模开采地下水以来,栾城县的地下水位以每年大约0.65 m的速度下降.降雨量的减少、农业产量的大幅度提高、种植结构的变化以及上游水利工程的修建,都与地下水位的下降有着密切联系.利用Visual Modflow软件,在分析该县水文地质条件与水资源利用的前提下,运用三维地下水流模型,通过有限差分方法对栾城县的地下水系统进行了模拟,结果表明:5个观测孔的地下水位计算值与实测值拟合程度很好,模拟出的地下水流场与实际情况基本一致.利用掌握的水文地质资料,进行参数分区,通过实测资料的校正、调参,模拟出各分区参数值.利用校正后的数学模型,对栾城县地下水对不同开采量的响应进行了计算,结果如下:在现状农业开采量1.01×108m3基础上分别减少14%(0.14×108m3)、29%(0.29×108m3)和增加29%(0.29×108m3)的情况下,到12月份5个观测孔的平均地下水位分别比现状地下水位上升了0.33 m,0.64 m和下降了0.45 m.     

三江平原沼泽区的现代花粉雨

应用库尔式花粉收集器收集三江平原沼泽区１９９６年６月至１９９７年７月现代花粉雨滤网样品６０块（其中对照滤网样品２３块）。通过计算空气中各种花粉浓度,对照当地气象记录和现代植被景观,讨论三江平原沼泽区现代植被与花粉组成及传播的关系,从而为应用现代表土和化石孢粉谱对古植被、古环境的恢复提供更为可靠的参考。     

三江平原沼泽性河流流域降水、径流变化及影响因素研究

以三江平原的挠力河流域为研究区，选用研究区内7个雨量站、3个水文站和3个气象站的降水量资料，2个水文站的水位和径流量资料，应用倾向率法、累积距平法、Mann-Kendall法和灰色关联分析方法等，诊断分析了研究区20世纪下半叶降雨、径流的变化事实、趋势和可能驱动机制。结果表明：从20世纪50年代至今，研究区沼泽性河流的年降水量和年径流量都有减少的总趋势；年降水量和年径流量分别在50年代和60年代发生一次突变减少现象；近50年来，随着宝清水文站和菜嘴子水文站之间的沼泽湿地不断减少，沼泽性河流流域的滞洪调节作用也发生明显变化，50年代后期至70年代末，研究区出现年最大出流量小于人流量年份的频次是50％，而80年代至90年代，其频次只有35％，表明研究区的滞洪调节作用在逐渐减小。     

Study on ecological fragility of wetlands in Sanjiang Plain

Along with tile approaching to the Zlst cenny the eec-environmental pressure on human beingsaggravates rapidly. Both the spatial extent and the fragile degree of the ECOTONE are increasingconsiderably [1]. NatUral resources are threatened more and more seriously. Consequently. much moreattenhon 11as been paid to the StUdy on ecological ffugility by hUInan beings. Weakeds, as one of the keyregions with the highest biodiversity, are a kind of precious resources and special ecosystem. Wetla…     

华北平原地下水动态变化

The groundwater level of 39 observation wells including 35 unconfined wells and 4 confined wells from 2004 to 2006 in North China Plain (NCP) was monitored using automatic groundwater monitoring data loggers KADEC-MIZU II of Japan. The automatic groundwater sensors were installed for the corporation project between China and Japan. Combined with the monitoring results from 2004 to 2006 with the major factors affecting the dynamic patterns of groundwater, such as topography and landform, depth of groundwater level, exploitation or discharge extent, rivers and lakes, the dynamic regions of NCP groundwater were gotten. According to the dynamic features of groundwater in NCP, six dynamic patterns of groundwater level were identified, including discharge pattern in the piedmont plain, lateral recharge-runoff-discharge pattern in the piedmont plain, recharge-discharge pattern in the central channel zone, precipitation infiltration-evaporation pattern in the shallow groundwater region of the central plain, lateral recharge-evaporation pattern in the recharge-affected area along the Yellow River and infiltration-discharge-evaporation pattern in the littoral plain. Based on this, the groundwater fluctuation features of various dynamic patterns were interpreted and the influencing factors of different dynamic patterns were compared. Foundation: National Natural Sciences Foundation of China, No.40671034; No.40830636 Author: Wang Shiqin (1981–), Ph.D., specialized in hydrology and water resources, water cycle of watershed.     

Shallow groundwater dynamics in North China Plain

The groundwater level of 39 observation wells including 35 unconfined wells and 4 confined wells from 2004 to 2006 in North China Plain (NCP) was monitored using automatic groundwater monitoring data loggers KADEC-MIZU II of Japan. The automatic groundwater sensors were installed for the corporation project between China and Japan. Combined with the monitoring results from 2004 to 2006 with the major factors affecting the dynamic patterns of groundwater, such as topography and landform, depth of groundwater level, exploitation or discharge extent, rivers and lakes, the dynamic regions of NCP groundwater were gotten. According to the dynamic features of groundwater in NCP, six dynamic patterns of groundwater level were identified, including discharge pattern in the piedmont plain, lateral recharge– runoff–discharge pattern in the piedmont plain, recharge–discharge pattern in the central channel zone, precipitation infiltration–evaporation pattern in the shallow groundwater region of the central plain, lateral recharge–evaporation pattern in the recharge-affected area along the Yellow River and infiltration–discharge–evaporation pattern in the littoral plain. Based on this, the groundwater fluctuation features of various dynamic patterns were interpreted and the influencing factors of different dynamic patterns were compared.     

三江平原沼泽湿地与稻田CH4排放对比研究

2001年5～10月,在三江平原对毛果苔草沼泽湿地和由沼泽湿地开垦后稻田的CH4 排放通量进行了同步观测.三江平原毛果苔草沼泽湿地CH4排放通量范围是1.32～46.38 mg/(m2@h),平均值为17.29 mg/(m2@h).稻田的CH4 排放通量范围是0.05～24.37 mg/(m2.h),平均值为6.67 mg/(m2.h).沼泽湿地CH4 排放通量平均值是稻田的2.5倍,水分条件和因土地利用方式改变引起的土壤理化条件变化是导致二者的CH4 排放通量产生差异的主要原因.CH4 排放通量有明显的季节变化,7～8月高温期出现CH4 排放高峰.     

三江平原湿地水平衡结构研究

以三江平原沼泽湿地生态试验站为研究基地,观测沼泽湿地水平衡的要素,如降雨量、蒸发量、径流量,并与农田相对比,揭示沼泽湿地独特的水平衡结构。研究结果表明,沼泽湿地蒸发量在夏季少雨期高于农田,秋季多雨期低于农田;大面积湿地具有使河川径流年际变化加大和年内分配均化的作用,且沼泽植被能减缓洪水流速,因此可以拦蓄洪水,起到控制洪水的作用;湿地开垦后,导致湿地防洪功能下降,湿地效益减弱。     

三江平原近50年耕地面积动态变化序列重建

基于1950-2000年三江平原23个县市和3个农垦管理局耕地面积的统计数据,利用空间插值和线性时间内插方法对统计缺失数据进行插补,重建其50年耕地面积时空变化序列。重建的耕地面积变化序列显示,1950年该区域耕地面积仅有88.7万hm2,到2000年增至269.6万hm2,增加了203.9%,除20世纪60年代后期外,该区域耕地基本表现为持续增加。在空间变化方面,近50年三江平原耕地面积增加的重心表现为由早期的平原西部逐渐向中东部转移。耕地面积变化的主要原因在于该区域3个农垦管理局所辖的农场对自然湿地的大规模垦殖,其108.8万hm2的耕地面积几乎全部源于近50年的湿地垦殖。     

三江平原湿地生态特征变化及其可持续性管理对策

近５０年来,由于三江平原太面积开荒,使得湿地面积缩小,湿地水状况及水质的改变,湿地产品的不可持续开发以及外来物种的引入等,湿地退化和丧失的最根本原因是人口压力的变化,文章提出了对三江平原湿地进行了可持续性管理方案,并从生态,社会,经济指标出发,探讨了湿地可持续性管理的对策。     

1954～2005年三江平原自然湿地分布特征研究

以ArcGIS9.1为数据处理平台,从三江平原1954年、1976年、1986年、1995年、2000年和2005年6期土地利用数据中提取自然湿地空间分布信息,分别将其与三江平原的地貌、地形、水系等环境因子进行空间叠加分析,研究了6个时期三江平原自然湿地的空间分布特征.结果表明,52 a来,三江平原自然湿地面积不断减少,由1954年的353×104 hm2减少至2005年的81×104 hm2;低河漫滩上的自然湿地面积占三江平原自然湿地总面积的比例由1954年的42.5%增加至2005年的64.7%,6个时期平均,有57.2%的自然湿地分布在低河漫滩上,21.3%分布在高河漫滩上;自然湿地主要分布在30～60 m高程上;0°～1°的坡度范围内,几乎分布了三江平原所有的自然湿地;坡向对自然湿地分布的影响不大;近年来自然湿地主要分布在距离河流0～1 km的河漫滩上;湖泊周围的自然湿地分布变化很小.     

三江平原湿地保护区生态旅游发展潜力比较研究

构建了湿地生态旅游发展潜力评价指标体系,并运用模糊层次分析法（Fuzzy-AHP）,对三江平原9个湿地保护区生态旅游发展潜力进行了比较研究。研究表明：9个自然保护区的生态旅游影响指标社会属性差异比自然属性差异明显;湿地生态旅游发展基础和湿地的重要性、知名度直接影响着湿地生态旅游的需求潜力和供给潜力,湿地的边远区位和严格保护弱化了各自然保护区生态旅游潜力保障力差异,湿地周边城镇发展水平决定了对湿地生态旅游潜力支持力的大小;三江平原湿地保护区的整体生态旅游发展潜力不大,研究对象中只有兴凯湖和三江自然保护区潜力较大,这与该区域的区位条件、产业发展模式等有关。     

三江平原沼泽湿地景观格局变化及其生态效应

在遥感和地理信息系统的支持下，应用景观生态学的理论和方法，对景观类型的斑块和面积大小、形状特征、主要景观及其相关土地覆盖类型间的转化关系以及沼泽景观破碎化进行分析，定量分析和研究1986-2000年三江平原沼泽景观的动态变化，结果表明：15年来，三江平面沼泽的面积正在日益缩小，沼泽正在大幅度地转化为耕地，沼泽已经到了完全破碎化的边缘。最后分析了沼泽的动态变化引起的生态效应。