干旱区与湿润区湖泊降水效应之比较

本文在引证并对比分析前人研究成果的基础上认为：无论湖泊位于何处，至少从理论上来说，湖泊的降水效应是普遍存在的。关于博期腾湖的实际观测资料表明，，干旱区湖泊的降水效应可能不同于湿润区湖泊，湿润区湖泊通常湖面降水少于陆面。干旱区湖泊则可能出现相反的情况，从理论上来说，不论干旱区湖泊还是湿润区湖泊都存在着出现与上述结论相反的现象的可能性。     

冰后期海面上升对长江中下游影响的探讨

本文通过地质、地貌和古水文调查资料的分析,并结合计算机数值模拟研究讨论了冰后期海面上升对长江中下游河床泥沙加积、水位变化,沿岸湖泊发育及荆江河曲形成的影响。     

万里长江第一堤——荆江大堤

荆江大堤西起荆州市江陵区的枣林岗,沿荆江左岸蜿蜒向东,迂回往返直抵监利县容城镇的严家门。全长182．35千米。好象是一条巨龙横卧在江汉平原的南部。在荆江防汛期间中,保证荆江大堤的安全一直被列为是首要任务,荆江大堤是属于国家确保的重点堤段,要求在任何情况下都不能溃口。     

中国内陆区湖泊沉积所反映的全新世干湿变化

湖泊沉积记录的环境演变是全球变化的重要研究领域之一,通过对中国内陆区中30 个湖泊研究成果的总结和梳理,探讨了全新世以来该地区干湿变化的规律和区域分异。通过降水量结合传统分区方法将中国内陆区分为西北干旱区、东亚季风边缘区和青藏高原区。对每个湖泊样点以500 年为时间间隔,以孢粉为主要干湿指标,综合氧同位素、有机质及碳酸盐等,将湖泊干湿状况划分3 个干湿等级（干旱,半湿润,湿润）,建立区域干湿指数。结果表明,中国内陆不同区域全新世可能经历了不同的干湿变化过程：①西北干旱区基本上是早中全新世干旱,中晚全新世相对湿润,但区域差异明显;②东亚季风边缘区早全新世早期干旱,早全新世晚期和中全新世相对湿润,晚全新世干旱;③青藏高原区的湿润时期主要发生在早中全新世,但是不同地区有所不同。对比分析显示：西北干旱区的干湿变化可能受西风环流控制,但在时间和强度上区域内部差异较明显;东亚季风边缘区可能主要受东亚季风控制;青藏高原地区早中全新世的湿润可能与印度季风的增强相关。     

欧亚大陆中北部末次盛冰期以来的湖泊水位变化及其古气候指示意义

湖泊水位高低通常能有效地指示湖盆内湿润条件的变化,进而反映区域有效降水（降水—蒸发）变化,成为重建第四纪古气候演变的重要指标之一。通过对苏联和蒙古国古湖泊数据库以及中国晚第四纪古湖泊数据库中149个湖泊水位变化资料的梳理总结,探讨了末次盛冰期（18 cal. ka BP）以来该地区干湿变化规律及区域分异。根据研究区气候特征、地理位置及已有研究成果将其分为东欧湖泊区、中东亚干旱区和中国北方季风区三大湖区。根据不同水位记录在整个湖泊历史中出现的频率,采用3级重新分类区分出高、中、低3级水量,并把每个湖泊数字化的3级古水量表示成与现代的差值,得到每个湖泊样点每千年时间间隔内相对现代的5级水量变化（很湿润、湿润、无变化、干旱和很干旱）。结果表明,三大湖区末次盛冰期以来可能经历了不同的干湿变化过程：东欧地区湖泊水量记录在晚冰期之前较少,至全新世逐渐增多,且基本表现为早全新世干旱、中晚全新世相对湿润的状况。中东亚干旱区整体呈现出末次盛冰期至中全新世均较湿润而晚全新世干旱的气候状况,但区域内部不同湖泊在起讫时间和强度上存在显著差异。中国北方季风区的湿润期主要发生在早中全新世,但是不同湖泊有所不同。对比分析显示,早全新世时东欧地区东部气候随着斯堪的那维亚冰流的逐渐消退而逐渐变湿润,中全新世由于夏季北欧反气旋东翼的气旋气流增强而达到最湿润状态,西部地区早全新世由于强劲的西伯利亚热高压存在而整体偏干旱,中全新世由于夏季亚洲季风的渗透而转为湿润。中东亚干旱区冰期内的湿润条件可能主要与西风带降水及低温低蒸发有关,而全新世则可能主要与夏季风深入内陆导致降水增加有关。中国北方季风区全新世湿度变化可能主要受东亚季风控制。     

基于历史地图与遥感影像的近百年来长江荆江段河道演变

基于实测的军事地形图和Landsat遥感影像,重建了20世纪30年代至2015年的近百年长江荆江段河道演变空间数据集,并以此为基础使用计盒维数法在ArcGIS 10.2平台上测算得出河道分形维数近百年来的变化过程。研究表明：荆江河道具有明显的分形特征,河道分维数值在1.074 7~1.049 1之间变动,平均值为1.061 3。近百年来荆江河道演变可以划分为2个阶段：20世纪30~50年代和1976~2015年,其分维均值分别为1.074 3和1.052 6。近百年来荆江河道处于逐渐趋于稳定的过程中。各时间断面下荆江的分维值都高于上荆江,下荆江的河流复杂程度大于上荆江,且荆江河道分维的变化主要取决于下荆江。近百年来荆江河道分维下降的原因主要是1949年后荆江河道大规模治理和人工截弯取直。     

三个时期青藏高原冰川补给型湖泊的变化

根据美国国家冰雪数据中心(NSIDC)发布的2012年全球冰川分布数据等资料,选取青藏高原冰川分布较集中的地区作为研究区,利用1995年、2005年和2015年3个时期Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像数据和研究区附近气象站的气象资料,综合利用"3S"技术和统计分析方法等,研究3个时期研究区内湖泊面积与数量及其变化,从气候要素变化与冰川退缩角度分析其驱动因素。研究结果表明,3个时期研究区冰川补给型湖泊整体呈扩张态势,1995年、2005年和2015年的冰川补给型湖泊面积分别为10700.5 km~2、11910.7 km~2和12518.3 km~2;与1995年相比,2005年的湖泊数量增加了2 041个,与2005年相比,2015年的湖泊数量增加了21个;分布在研究区各流域中的冰川补给型湖泊变化状况不同,分布在羌塘高原上的湖泊扩张幅度大,分布在柴达木盆地中的湖泊呈缓慢扩张态势,分布在研究区南部雅鲁藏布江流域中的湖泊相对稳定,还有一些湖泊在萎缩。随着海拔的增加,研究区中的湖泊数量和面积都呈现类似正态分布的特征。1995~2015年期间,冰川退缩和气温上升是导致青藏高原冰川补给型湖泊面积和数量变化的主要原因。     

近三十年青藏高原内流区湖泊岸线形态的时空演变

湖泊岸线形态是描述和定量表达湖泊空间分布特征的重要维度。近年来,受气候暖湿化影响,青藏高原内流区湖泊总体呈现快速扩张趋势,湖泊的动态变化不仅体现在面积、水位、水量等水文参数上,还引起湖泊形态的显著变化。基于多期湖泊分布数据,结合分形和景观生态学理论,构建了湖泊岸线形态特征量化的指标体系,对1990年以来,青藏高原内流区湖泊岸线形态的时空变化特征及其影响因素进行定量分析。结果表明：① 近三十年来青藏高原内流区湖泊的分形维数和岸线发育系数总体呈上升趋势,湖泊的近圆率在此期间呈下降趋势,湖泊长宽比指数则无明显变化。② 青藏高原内流区湖泊岸线形态的总体演变特征受到地质构造的控制,体现出一定空间自相关性,断陷湖区的湖泊岸线形态及其变化要明显复杂于坳陷湖区。区域湖泊岸线的变化幅度大致从东北向西南递减,变化幅度在可可西里地区、羌塘高原中部以及羌塘高原东南部3个区域存在空间自相关性。③ 湖泊岸线形态的变化受岸线周边的地形影响,湖滨地形落差较大的区域,湖泊岸线相对稳定,变化速度较慢。岸线指数的变化量与岸线周边1 km缓冲区内的平均高差存在幂函数关系。④ 该区域湖泊岸线形态的变化和湖泊面积的变化幅度也存在一定相关性,当湖泊处于扩张阶段时,湖泊的分形维数和岸线发育系数总体呈现增加趋势,反之减少。本研究揭示了气候暖湿化背景下青藏高原内流区湖泊岸线形态的变化格局与影响特征,讨论了湖泊岸线形态及其变化格局与湖区的地质构造,气候与水文等多个要素间的关系,丰富了湖泊动态变化研究的视角与方法,为深入理解青藏高原湖泊对气候变化的响应特征,监测湖泊变化对湖盆地貌、水系连通度以及湖滨带生态环境等影响提供了科学参考。     

科尔沁沙地沙丘-草甸相间地区1986-2013年湖泊演变

湖泊变化敏感地记录着气候变化的信息。以科尔沁沙地沙丘-草甸相间地区为研究区,利用多时相TM/ETM+遥感影像,基于遥感和GIS技术提取研究区1986-2013年湖泊个数与面积信息,分析其变化规律及空间分异特征。在此基础上,联系降水量、蒸发量等气候要素和以人类活动影响为主的时间因子t,采用多元统计分析方法对研究区湖泊面积进行了模拟分析。结果表明:(1)研究区小型湖泊近30年间面积和个数均发生了不同程度的变化,其变化趋势与降水量呈现很强的正相关,与蒸发量呈较强的负相关,人类活动对小型湖泊面积的影响不太显著,随着时间的推移,研究区湖泊面积趋于萎缩,这种萎缩主要归因于气候的干化;(2)研究区t年湖泊面积A_t与前一年湖泊面积A_t-1、t年降水量P_t和蒸发量E_t存在较强的相关关系;(3)1986-2013年研究区典型湖泊--王巴哈嘎湖泊总体上呈萎缩状态,但不同方向上既有萎缩也有扩张,Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ区域(以北向为0°,顺时针每45°一个区域,并顺序标记为Ⅰ~Ⅷ区域)萎缩,其他区域扩张,其中以Ⅱ、Ⅲ、Ⅷ、Ⅳ区域为主导变异方向,Ⅵ方向次之,其他方向变化缓滞。研究成果不仅为科尔沁沙地生态系统的健康维持提供技术支撑,对其他同类地区湖泊环境的研究也具有指导作用。     

三江源国家公园湿地水文连通性初步研究

湿地水文连通性是湿地生态系统功能和健康状况的重要体现。以三江源国家公园为研究区,在整个公园、分园区和各园区的核心保育区3种尺度上,利用不同类型湿地单元之间的距离及其景观指数,来评估湿地生态系统的水文连通性。研究结果表明,长江源园区、澜沧江源园区和黄河源园区中的沼泽与河流或者湖泊之间的平均距离分别为370.7 m、408.7 m和869.9 m,索加—曲麻河、可可西里、莫云和扎陵湖—鄂陵湖核心保育区中的沼泽与河流或者湖泊之间的平均距离分别为267.1 m、294.3 m、405.8 m和673.3 m;澜沧江源园区、长江源园区和黄河源园区中的湖泊与河流之间的平均距离分别为1 736.8 m、2 933.8 m和3 868.7 m,扎陵湖—鄂陵湖、可可西里、索加—曲麻和莫云核心保育区中的湖泊与河流之间的平均距离分别为5 586.4 m、3 259.0 m、1 898.2 m和2 373.9 m;在3处园区中,长江源园区内的沼泽平均斑块面积最大,黄河源园区的湖泊最多、湖泊的斑块密度最大;在4处核心保育区中,索加—曲麻河核心保育区的沼泽平均斑块面积最大,扎陵湖—鄂陵湖核心保育区的湖泊平均斑面积最大,不同尺度下距离和景观特征呈现的湿地生态系统水文连通性非常相似。     

三峡水库蓄水后荆江洲滩变化特征

目前对三峡水库蓄水后荆江河段的洲滩演变还缺乏完整认识。基于三峡水库蓄水前后枯水期遥感影像,分析了荆江洲滩的冲淤变化与分布及形态演变。结果表明,蓄水后荆江洲滩总面积持续冲刷减小,累计冲刷4.56 km²,大部分发生在蓄水后前6年（冲刷速率0.55 km²/a）。上、下荆江洲滩的冲淤演变存在差异性。上荆江洲滩总面积一直处于冲刷萎缩中,且其强度明显大于下荆江,累计冲刷6.46 km²;下荆江前期（2002-2009年）冲刷、后期（2009-2015年）淤增,累计淤1.90 km²。在冲淤分布上,上荆江凸岸滩持续冲刷萎缩,凹岸滩前期冲刷、后期略有淤增,心滩（洲）前期淤积增长而后期冲刷萎缩;下荆江主要是凸岸滩冲刷,凹岸滩和心滩（洲）有所发展。根据滩体位置活动和冲淤动态性,荆江心滩（洲）演变被划分为8种典型类型。在形态演变上,上荆江以凸岸突出滩体和边滩发育的凹岸滩冲刷显著,形态变化不大。下荆江凸岸滩上游弯侧冲蚀后退、湾顶退缩、下游弯侧淤积伸长,形态趋向低弯扁平化,在高弯曲特定河湾平面形态格局下凸岸冲刷—淤积过程延伸到相邻河湾凹岸,成为下荆江凹岸滩和心滩淤积发展的重要因素,但淤积一般不越过凹岸湾顶。     

达里湖区与内蒙古高原其他湖区鱼类多样性比较

达里湖区是内蒙古高原的主要湖区之一,也是达里诺尔湿地和达里诺尔国家级自然保护区的重要组成部分。为了了解达里湖区的鱼类多样性特点及其与内蒙古高原其他湖区鱼类多样性的关系,根据野外调查数据和文献资料,总结了内蒙古高原主要湖泊的鱼类物种多样性组成,在达里湖区与其他湖区鱼类物种组成分析比较的基础上,研究了达里湖鱼类多样性的特点及其形成原因,探讨了内蒙古高原湖泊湿地的鱼类多样性格局。研究结果表明,达里湖区各湖泊中的土著鱼类群落由3目5科17属18种鱼类构成,以鲤形目和鲤科(Cyprinidae)鱼类为主体,呈现东亚内陆鱼类组成的特点,其鱼类区系成分来自黄河、辽河和黑龙江水系,以北方类群为主体,在区系组成上更接近于黑龙江水系,同时还兼有青藏高原的鱼类区系特征;与其他各湖区相比,达里湖区各湖泊的土著鱼类群落中都包含有鲤形目和鲈形目物种,以鲤形目物种为主体;在科的组成中,都以鲤科为主,鳅科(Cobitidae)次之;在区系组成中,都包含有北方平原、江河平原和新近纪区系生态类群,但是各湖区鱼类群落间和区系生态类群间的相似性都较低,在鱼类多样性上无密切关系。内蒙古高原湖泊湿地的土著鱼类群落由7目13科50...     

晚全新世以来江淮之间湖泊的变迁

江苏是我国淡水湖泊分布最集中的省(区)之一,面积大于1平方公里的湖泊约有110个。湖泊总面积为6850平方公里,湖泊率超过6%,居全国各省(区)之首位。素有“水乡泽国”之称。本文试图从历史文献的记载和晚全新世沉积层的岩相、岩性特征出发,辅以浅层泥炭矿点的地理分布作为佐证,对晚全新世以来江淮之间(仅指江苏境内古代长江以北淮河以南地区)的湖泊变迁进行初步探讨。     

近35 a来新疆干旱区湖泊变化及原因分析

应用“3S”技术,以流域为单元,对新疆干旱区1975-2010年近35 a来湖泊的变化进行了研究。研究结果表明：湖泊总体呈数量多、规模小的特点,以天然湖泊为主,湖泊分布面积最大的流域为准噶尔内流区、分布数量最多的流域为塔里木内流区;35 a来湖泊的变化呈1975-2000年数量与面积增大、2000-2010年数量与面积减少的特征;天然湖泊与人工湖泊变化差异显著,天然湖泊数量与面积均呈先增加后减少的变化特征,而人工湖泊数量及面积均呈持续增加的变化特征;1975-2000年各流域湖泊面积均增大,2000-2010年除伊犁河内流区外,各流域湖泊面积均大幅度减小;影响新疆干旱区湖泊变化的主要气候因素是降水与气温,人类活动是流域间湖泊变化幅度与变化趋势差异的主要影响因素,也是影响天然湖泊与人工湖泊变化趋势差异的主要原因。     

青藏高原湖泊面积动态变化及其对气候变化的响应

为了探究整个青藏高原湖泊总面积变化的原因,本文利用RS和GIS技术,提取了1960 s—2015年青藏高原大于1 km2的湖泊数据,分析了近50年来青藏高原湖泊面积的动态变化,并结合相应的气象数据,通过相关性分析及回归分析等方法分析了影响湖泊面积变化的主要气象因子。结果表明:(1)青藏高原整体变暖湿的过程中大于1 km2湖泊的总面积呈现增长-减少-加速增长的趋势,从1960 s—2015年共增长了9138.60 km2,增长率为23.90%;(2)100~500 km2级别的湖泊总面积占青藏高原湖泊总面积的比重最大,各不同等级的湖泊总面积总体呈上升趋势;(3)青藏高原4500~5000 m海拔范围内的湖泊总面积最大,海拔4500~5000 m及海拔3000 m以下的湖泊面积变化较剧烈,呈现波动中增长的趋势,其余海拔范围内的湖泊面积基本维持稳定;(4)青藏高原西部地区和北部地区的湖泊总面积总体上呈现增长趋势,东部及南部地区湖泊总面积基本维持稳定,整个青藏高原湖泊面积变化的区域在空间上呈现扩张趋势;(5)年平均气温、年降水量及年蒸发量与湖泊面积呈现显著的相关性,研究区边缘地区湖泊面积和年平均气温有显著相关性,研究区中部地区湖泊面积同年平均气温、年降水量及年蒸发量有显著相关性,而研究区东北部及中西部部分地区湖泊面积和年平均气温及年蒸发量有显著相关性。通过气象因子与湖泊总面积的回归分析结果表明,年平均气温和年蒸发量变化是导致青藏高原湖泊总面积改变的主要原因。本研究填补了青藏高原长时间序列和多尺度的湖泊面积动态变化方面的空白,同时本研究得出的湖泊数据可以为其他研究人员提供一定的帮助。     

波兰湖泊面积变化因素

摘波兰北部有众多斯堪的纳维亚冰盖冰期形成的湖泊。通过湖泊区的研究,发现湖泊面积在逐渐减少,甚至导致消失．本文对变化的程度进行了观测,指出影响波兰湖泊面积变化的主要自然与人为因素,包括气候变化、湖盆深度、生物量增长、森林砍伐、水利工程建修、农药利用和排污等。     

近40 年可可西里地区湖泊时空变化特征

以可可西里地区1970s 地形图和1990s、2000-2011 年Landsat TM/ETM+遥感影像为基础,通过数字化和影像解译获取研究区83 个面积大于10 km²湖泊变化数据,并对湖泊变化成因进行了分析。研究结果表明:1) 1970s 初期至2011 年,可可西里地区湖泊经历了“先萎缩后扩张”的变化过程,其中1970s-1990s 期间湖泊面积普遍减小,1990s-2000 年湖泊出现扩张,并在2000 年恢复到1970s 湖泊规模,2000 年之后湖泊面积急剧增大。2) 2000-2011 年间,可可西里地区不同规模等级湖泊整体呈扩张趋势,但表现出一定的区域差异性。面积呈增加趋势的湖泊数量最多,亦分布最广,一些湖泊由于扩张迅速出现湖泊合并或湖水外泄情况;面积呈减少趋势或波动起伏的湖泊数量较少,零散分布在研究区中部和南部,湖泊动态变化与其自身补给条件或与下游湖泊(河道) 存在水力联系有关。3) 在研究时段内,降水增多、蒸发减少是可可西里地区湖泊扩大的主要原因,而气候变暖引起的冰川融水增加、冻土水分释放是次要原因。     

基于遥感反演参数与双约束空间聚类算法的湖泊营养物生态分区

中国湖泊营养物水平和富营养化效应存在显著区域分异特征,开展湖泊营养物生态分区研究,是实现湖泊分区控制的前提和基础。本文以云贵高原亚热带湿润区为案例区,通过遥感反演得到研究区域湖泊水体的叶绿素a(Chl-a)、总氮(TP)和总磷(TN)含量,从自然地理要素、生态系统和人类活动3 方面建立指标体系;根据研究区域 DEM数据划分小流域,将各指标因子投影到小流域;在小流域尺度上,采用数理统计方法定量分析各指标分别对 Chl-a/P 与Chl-a/N 的作用,计算两种湖泊营养物生态分区评价分值;采用双约束空间聚类算法对小流域尺度上两种湖泊营养物生态分区评价分值共同进行聚类,形成湖泊营养物生态分区结果。研究发现：①通过遥感反演模型可以将少数呈点状分布的监测数据推演到面上,这在一定程度上弥补了有限的野外监测数据量难以支撑湖泊营养物生态分区的不足;②通过构建各指标因子分别与湖泊水体中Chl-a/P、Chl-a/N 的定量关系,实现了湖泊营养物生态分区中湖泊水体微观指标与湖泊流域宏观指标的有机结合;③采用双约束空间聚类进行湖泊营养物生态分区,保证了分区结果在空间上的连续性和评价分值上的接近性;④根据自然地理条件、土地利用和人类活动强度的不同,将云贵高原亚热带湿润区分为4 个区：北云南高原湖区、滇南河谷山原湖区、桂西-滇东-黔南岩溶湖区、贵州高原东北部湖区。本文提出的基于双约束空间聚类的湖泊营养物生态分区方法也可以作为其它地区乃至国家尺度湖泊营养物生态分区的借鉴。     

末次冰盛期时吉兰泰盐湖的湖泊状态与古气候特征

通过现代季风边缘区的吉兰泰盐湖钻孔JLT11-A孔沉积岩芯的矿物分析,结合地层盘星藻的含量探讨末次冰盛期(LGM)时湖泊的状态和古气候特征。结果显示:在LGM时吉兰泰湖泊沉积矿物主要是石英、长石为主的碎屑岩沉积,含量在85%左右,显示出陆源碎屑矿物的高输入状态,可能指示区域寒冷干旱的环境;其次是以方解石为主的碳酸盐的沉积,含量约为10%;氯化物为主的石盐类矿物一般不足5%,但持续存在,指示湖泊仍然有较高的盐度,因此地层中的淡水藻类盘星藻可能是由河流输入。由于陆源碎屑矿物输入强烈,矿物组合可能难以直接指示吉兰泰盐湖湖水状态。区域的干冷的气候与大多数的古气候记录一致,而与新疆西部的冷湿的环境不同。对比邻近区域的古气候研究结果发现,本区域在LGM时段夏季降水相对于冰消期偏多,而相对于MIS3阶段晚期偏少,整体夏季风减弱。吉兰泰盐湖末次冰盛期到末次冰消期以来矿物组合的变化表明,湖泊环境可能受到夏季太阳辐射、全球与区域温度变化以及夏季风强弱变化的影响。     

洞庭湖调蓄作用分析

洞庭湖作为长江中游的一个吞吐式大型湖泊，调蓄荆江洪水并调节湖南省湘江、资水、沅江、澧水四水水沙泄入长江。洞庭湖的调蓄相当于大型水库调节，然而又与水库调蓄有所区别。该文从分流分沙比、调蓄量以及削峰系数等几个方面来分析洞庭湖调蓄作用。并提出了洞庭湖区以适度退田还湖，蓄洪区采用退人不退耕的单退还湖方式，增加其调蓄能力，缓解自身防洪压力的有效措施。